Formula Student -kilpa-auton aerodynamiikan kehitystyö
Salminen, Juho (2020)
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202003133419
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202003133419
Tiivistelmä
Tämän lopputyön tarkoitus oli suunnitella Metropolia Motorsport Formula Student -tiimille HPF019-kilpa-autoon uusi aerodynamiikkapaketti sekä tarkastella aerodynamiikkaa ja CFD-laskentaa. Uuden aerodynamiikkapaketin suunnittelun tavoite on tehostaa HPF019- kilpa-auton aerodynamiikkaa ja kaarreajo-ominaisuuksia HPF018-autoon verrattuna korkeamman downforcen tuoton ja optimoidun aerodynaamisen balanssin avulla. Suunnittelun tavoitteena oli myös tuoda formulatiimille lisää tietoa siitä, mihin kannattaa pohjata aerodynamiikkasuunnittelua seuraavien autojen kehitystyössä.
Tavoitteiden saavuttamiseksi on suunniteltu noin sata erilaista aerodynaamista komponenttia ja tehty yli sata erilaista CFD-laskentaa, jotta on voitu vertailla eri komponentteja keskenään sekä tarkastella erilaisten ajotilanteiden muutosta aerodynamiikkaan.
Työn tuloksena HPF019-auton aerodynamiikkapaketin tuottama downforce on CFD-laskennoissa lähes 50 % korkeampi kuin HPF018-autolla ja aerodynaaminen balanssi on siirtynyt hiukan enemmän taka-akselia kohti. Rata-ajossa HFP019 on kierrosajoissa testiradalla lähes kaksi sekuntia nopeampi ja saavuttaa hiukan korkeampia sivuttaiskiihtyvyyksiä kuin HPF018.
Työ osoitti myös parannuskohteita, joita voidaan korjata Metropolia Motorsportin tulevien autojen aerodynamiikkapakettien suunnittelussa. Samoin CFD-laskentaa ja CFD-laskennasta saatujen tulosten validointia voidaan tulevaisuudessa vielä kehittää.
Tavoitteiden saavuttamiseksi on suunniteltu noin sata erilaista aerodynaamista komponenttia ja tehty yli sata erilaista CFD-laskentaa, jotta on voitu vertailla eri komponentteja keskenään sekä tarkastella erilaisten ajotilanteiden muutosta aerodynamiikkaan.
Työn tuloksena HPF019-auton aerodynamiikkapaketin tuottama downforce on CFD-laskennoissa lähes 50 % korkeampi kuin HPF018-autolla ja aerodynaaminen balanssi on siirtynyt hiukan enemmän taka-akselia kohti. Rata-ajossa HFP019 on kierrosajoissa testiradalla lähes kaksi sekuntia nopeampi ja saavuttaa hiukan korkeampia sivuttaiskiihtyvyyksiä kuin HPF018.
Työ osoitti myös parannuskohteita, joita voidaan korjata Metropolia Motorsportin tulevien autojen aerodynamiikkapakettien suunnittelussa. Samoin CFD-laskentaa ja CFD-laskennasta saatujen tulosten validointia voidaan tulevaisuudessa vielä kehittää.