Opory ruchu pojazdu oraz minimalizacja oporów toczenia

Projektując pojazd na zawody Shell Eco Marathon, musieliśmy uwzględnić wszystkie elementy oporów ruchu występujących podczas jazdy, ponieważ odgrywają one kluczową rolę w uzyskaniu dobrego wyniku (przejechanie jak największego dystansu na ekwiwalencie 1 litra paliwa). Głównym tematem niniejszego opracowania było zaprojektowanie nowego układu kierowniczego (zwrotnice, drążki kierownicze) tak, aby zminimalizować opory toczenia poprzez zastosowanie nowych opon. Nowe osie, zwrotnice i koła pozwoliły zmniejszyć nieco rozstaw kół, co pociągnęło za sobą zmiany w całej geometrii przedniego zawieszenia. Zaprojektowanie nowych zwrotnic wymagało obliczeń kątów pochylenia koła, pochylenia zwrotnicy, wyprzedzenia zwrotnicy oraz kluczowego do uzyskania niskich oporów toczenia – promienia zataczania. Nowe elementy zostały zaprojektowane i sprawdzone wytrzymałościowo za pomocą metody MES, z wykorzystaniem oprogramowania SolidWorks. Dodatkowym kryterium było możliwie jak największe zmniejszenie masy układu zawieszenia przednich kół.

---

During development of our car for Shell Eco Marathon we had to take into account all of car motion resistances because they play a key role in achieving a good result (as many kilometers as possible at the equivalent of 1 liter of fuel). The main theme of this study was to design a new steering system which minimizes rolling resistance. New axels, struts and wheels helped us reduce the track width resulting in changes in the geometry of the front suspension. New parts required calculations of camber, caster, kingpin inclination angle, and the key to low rolling resistance: scrub radius. New elements have been designed and tested for strength using the MES method, using SolidWorks software. An additional criterion was used to reduce the weight of the front suspension as much as possible.