Diferencial Drexler - Drexler Diferentziala

El grupo transmisión también quiere sumarse a la iniciativa de compartir nuestro trabajo con los seguidores del blog de EiTB. El objetivo del grupo transmisión para este año era hacer un diseño completamente innovador con respecto a los años anteriores, que nos sirva para bajar peso, e introducir el diferencial bloqueado Drexler, que es el que montan todos los equipos punteros. La diferencia de este diferencial con respecto al Torsen del año pasado consiste en una reducción considerable en el peso del propio diferencial (2,5kg. frente a los 8kg. del año pasado) y la posibilidad de adaptar el diferencial al tipo de prueba que se va a realizar, modificando su capacidad de bloqueo.

El primer paso del diseño consistía en elegir una relación de transmisión adecuada. En el coche de combustión, debido a la introducción de un cambio de marchas accionado por un mecanismo de levas, se decidió elegir una relación que nos proporcione marchas más cortas que las del año pasado. En el caso del coche eléctrico, los cálculos se realizaban para garantizar la correcta transmisión de par y velocidad deseados dentro de la capacidad de régimen de giro del motor. Una vez elegida la relación de transmisión, pasamos a calcular las dimensiones del piñón y la corona, además de la distancia mínima que tendría que haber entre sus ejes de giro para un funcionamiento adecuado.

Al terminar esta fase de cálculos, teníamos dimensionada la transmisión, que era diferente para los dos coches, y había que diseñar unos soportes que se adecuaran a dichas dimensiones. Tras analizar varias ideas de soportes diferentes, decidimos que la más interesante consistía en unos soportes en forma de “boomerang”, que fueran anclados al motor, en el caso del coche de combustión, y al chasis en el caso del coche eléctrico, con un sistema de excéntricas para el tensado de la cadena. Con este diseño eliminábamos la caja de tubos de acero que tenía detrás el FSB2011, reduciendo el peso de esa parte del coche.

El diseño sería muy parecido para los dos coches, siempre teniendo en cuenta la diferencia de dimensiones. Decidimos también introducir elementos rigidizadores entre los soportes, para evitar el movimiento relativo entre ellos. Por motivos de normativa, se decide también que el “jacking point” (la barra naranja que se usa para levantar el coche), vaya también anclada a los soportes. Estos son los diseños:

Coches de combustión interna y eléctrico - Barne errekuntzako eta elektriko kotxeak

Una vez terminado el diseño de la transmisión, solo nos queda realizar ensayos de Elementos Finitos que nos aseguren que los soportes aguantarán bien bajo las condiciones de trabajo. Realizamos los ensayos a los soportes para condiciones de carrera y también para la situación en la que se levanta el coche a través del Jacking Point, cuando tenemos que trabajar en boxes.

En la imagen de más abajo puede observarse un ejemplo de las simulaciones realizadas, en este caso se ven los análisis realizados a los soportes del coche de combustión interna. Son varios los parámetros que analizamos: tensiones, deformaciones, fatiga…

Tras analizar los resultados, damos por bueno el diseño, ya que no aparecen problemas significativos. Con esto queda cerrada la fase de diseño, y ahora empieza la fase de fabricación…

Transmisio taldeak ere jarraitu nahi du EiTBko blog-eko jarraitzaileekin gure lana partekatzeko ekimena. Transmisio taldearen helburua urte honetarako aurreko urteekikoekin alderatuta diseinu guztiz berritzailea gauzatzea zan, pisua murriztea ahalbidetuko diguna, eta baita ere Drexler diferentzial blokeatua barneratzea, talde garrantzitsuenek erabiltzen dutena baita. Diferentzial honek pasa dan urteko Torsen motako diferentzialarekiko duen ezberdintasun nagusia pisuaren murrizketa garrantzitsu bat diferentzial beraren pisuan (2,5kg. pasa dan urteko 8kg.-en aurrean) eta diferentziala proba motaren arabera egokitzea da, blokeatzeko duen gaitasuna aldatuta.

Diseinuko lehen pausua transmisio-erlazio egoki bat aukeratzea zen. Barne errekuntzako kotxean, espeka mekanismo bidez eragindako martxa aldaketa sartuko denez, pasa dan urteko kotxearekin alderatuta martxa laburragoak emango dizkigun transmisio-erlazio bat aukeratu genuen. Kotxe elektrikoan, ordea, motorraren biraketa errejimenaren barruan nahi ditugun abiadura eta parea era egokian transmitituko dela ziurtatzeko egin ziren kalkuluak. Behin transmisio-erlazioa aukeratuta, pinioi eta koroaren dimentsioak kalkulatuko ditugu, eta funtzionamendu egokia bermatzeko euren biraketa ardantzen arteko distantzia minimoa ere.

Kalkulu fase hau amaituta, transmisioa dimentsionatua dugu, kotxe bakoitzarentzako ezberdina zena, eta dimentsio hauei egokituko diren euskarriak diseinatu behar ditugu. Euskarrietarako ideia ezberdin asko aztertu ondoren, interesgarriena “boomerang” erako euskarri batzuk zirala erabaki genuen, euskarri hauek motorrak eutsiko dituela barne errekuntzako kotxearen kasuan, eta txasis-ak kotxe elektrikoaren kasuan, eta katea teinkatzeko eszentsika bidezko sistema bat izango dituztenak. Diseinu honekin FSB2011ak atzean zuen altzairu-tutuzko kaxa ezabatzen genuen, kotxeko alde horretako pisua murriztuz.

Diseinua berdintsua da kotxe bientzako, beti dimentsio diferentzia kontuan izanda. Euskarrien arteko mugimendu erlatiboa ekiditeko asmoz, euren artean zurruntasun-elementuak sartzea erabaki genuen ere. Araudia dela eta, “jacking point”-a (Kotxea altzatzeko erabiltzen den barra laranja) euskarrietatik irtetea ere erabaki zen.

Behin transmisioaren diseinua amaituta, bakarrik falta da Elementu Mugatuen entseguak egitea, euskarriek lan baldintzetan era egokian eutsiko dutela ziurtatuko digutenak. Entseguak karrera baldintzapetan gauzatzen ditugu, eta baita ere kotxea “Jaking Point”-a erabiliz altzatzen deneko egoerarako, box-ean lan egin behar dugunean.

Ondoren, gauzatutako simulazioen adibide bat ikusi daiteke, kasu honetan barne errekuntzako kotxeko euskarriei egindako analisia ikus daiteke. Aztertzen ditugun parametroak ugari dira:

Elementos Finitos - Elementu Mugatuak

Emaitzak aztertu eta gero, diseinua ontzat ematen dugu, ez baita arazo esanguratsurik agertzen. Honekin, diseinu fasea itxita geratzen da, eta orain fabrikazio fasea hasten da…