Design, tillverkning och testning av yaw-prob för formelbil

Abstract

Under fordonsutveckling inom motorsport läggs stort fokus på bilens aerodynamiska prestanda vare sig det är bilens luftmotstånd eller lyftkraft. Målet är att använda bilens utformning för att förbättra dess prestanda när den rör sig genom luften. Ett instrument som vägleder denna utveckling är yaw-proben. En yaw-prob mäter luftens anfallsvinkel mot bilen i det horisontella planet, som kan variera beroende på vind, kurvradie, hastighet med mera. Datan som insamlas av proben är användbar för att veta vilka vinklar som är mest förekommande på en bana för vidare analyser i CFD-mjukvara och utveckling av bilen. Syftet med studien är att designa, konstruera, kalibrera och testa en yaw-prob för att användas av Chalmers Formula Student-lag. Eftersom laget utvecklar en formelbil varje år är målet att konstruera en fungerande yaw-prob som kan användas vid utveckling av framtida bilar. Detta görs genom att en konceptprob valideras med flödessimuleringar i CFD, och sedan skrivs ut med 3D-skrivare. Elektronik installeras och slutligen kalibreras proben i Chalmers vindtunnel. Resultatet visar en fungerande yaw-prob som kan mäta yaw-vinkeln med en hög noggrannhet trots den låga konstruktionskostaden på 1700 SEK. Mätningarna görs utan att påverka Chalmers Formula Student bils aerodynamiska egenskaper. Designen är gjord för att möjliggöra enkel åtkomst till alla delar, vilket är viktigt då det ska vara lätt att extrahera data och byta batteri.