Un riduttore speciale guida alla vittoria
RMIT Electric Racing produce veicoli elettrici dal 2008. Una parte del successo e del progresso del team è dovuta a KISSsoft. Accanto all’elettronica, la trasmissione è, infatti, una delle parti più importanti del veicolo e KISSsoft vi ha contribuito in modo significativo, riuscendo a soddisfare tutti i requisiti: è stato progettato un riduttore epicicloidale compound compatto e molto leggero in grado di trasmettere la coppia richiesta dall’applicazione.
RMIT Electric Racing è un’organizzazione gestita da studenti che promuove la cultura, l’innovazione e lo spirito di gruppo attraverso lo sviluppo di un veicolo elettrico completo per le competizioni di Formula Student. La squadra è composta da più di 50 studenti provenienti da oltre una decina di corsi dell’Università RMIT. Gli studenti lavorano su questo progetto acquisendo competenze ed esperienze per la loro futura carriera professionale.
Il team, il veicolo e i progressi
RMIT Electric Racing produce veicoli elettrici dal 2008, quando il primo Student EV è stato creato per dimostrare alla FSAE che c’era spazio per soluzioni eco-compatibili. Nel corso del 2019, il team ha conseguito ottimi risultati negli eventi australiani, raggiungendo il 1° posto in tutti gli eventi EV della FS-Sydney Competition fino all’inizio del 2020. La squadra si stava quindi preparando ad andare in Europa per le gare FSG (Formula Student Germany), ma la pandemia di Covid-19 nel 2020 ha cancellato i suoi piani. La speranza del team è comunque quella di gareggiare in Europa nei prossimi anni.
La squadra è composta da un nutrito gruppo di studenti universitari, provenienti da ingegneria meccanica, elettronica e informatica e dai corsi di marketing aziendale. Questa varietà di competenze fa sì che il gruppo possa progettare e collaudare in modo autonomo tutti i componenti del veicolo, con l’obiettivo di vincere in pista. Il sistema HV e LV dei veicoli è costituito in gran parte da componenti elettronici realizzati autonomamente dagli studenti. Ciò ha consentito di ottimizzare il montaggio, di ridurre il peso del veicolo e, cosa ancora più importante, di facilitare la manutenzione grazie a una migliore accessibilità. La batteria fa parte del sistema HV ed è alloggiata nella zona posteriore del veicolo. Fortunatamente la squadra dispone anche di una batteria di ricambio da utilizzare quando l’altra è in carica. Le due batterie sono stare progettate e realizzate ad-hoc a partire da elementi LiPo commerciali.
Migliorata la fase di progettazione grazie al software di calcolo
Una parte del successo e del progresso della squadra è dovuta a KISSsoft. Accanto all’elettronica, la trasmissione è una delle parti più importanti del veicolo e KISSsoft vi ha contribuito in modo significativo. Il software KISSsoft ha permesso di ottimizzare la trasmissione e l’azionamento definitivo per tenere il passo con gli altri team della formula student sparsi per il mondo. Per ottenere buone prestazioni sul giro, è stata aumentata la coppia con quattro motori integrati nei mozzi ruota ottenendo la trazione integrale. Poiché il motore integrato nel mozzo necessita di una riduzione di velocità è stato necessario montare un riduttore fra motore e ruota. Visto che questi riduttori non sono sospesi, è fondamentale ridurne il peso per raggiungere buone prestazioni in pista. Anche le dimensioni del riduttore sono cruciali, in quanto il riduttore è limitato nello spazio all’interno dei bracci della sospensione, dei cuscinetti delle ruote, del disco del freno e della pinza del freno. Con l’aiuto di KISSsoft, il team è stato in grado di soddisfare i requisiti del veicolo: è stato progettato un riduttore epicicloidale compound compatto e molto leggero in grado di trasmettere la coppia richiesta. La progettazione di questo riduttore è stata facilitata dalla funzione ottimizzatore di KISSsoft: dopo avere generato migliaia di possibili riduttori che rispettano i vincoli progettuali, è stato possibile selezionare la variante migliore in base ai criteri prefissati dai progettisti. Sul sito della KISSsoft sono disponibili molti tutorial e video che hanno aiutato i ragazzi a prendere dimestichezza con KISSsoft. I membri del team hanno acquisito sicurezza nel portare avanti i progetti in quanto sono stati capaci di stimare i cicli/ora previsti del set di ingranaggi, di progettare alberi ottimizzati e di esportare questi dati in un report tecnico ben formattato per la presentazione. Per il dimensionamento degli alberi e la scelta dei cuscinetti si è rivelato molto utile KISSsys e la sua integrazione con i programmi FEM. È stato così possibile scegliere cuscinetti molto leggeri e ridurre al minimo le dimensioni e, quindi, il peso degli alberi. Il fatto che KISSsoft sia molto utilizzato in ambito industriale ha consentito alla squadra di condividere facilmente le informazioni con fornitori e consulenti. Il supporto e il contributo di KISSsoft sono stati di grande importanza per i membri della RMIT Electric Racing e per le loro future carriere.
Nota sull’autore: Stewart Marrogi è Responsabile Sistemi Powertrain presso RMIT Electric Racing.