Projekt vývoja prototypu odľahčenej karosérie študentského elektromobilu postaveného na platforme Volkswagen e-up!

Jednou z hlavných priorít pri vývoji prototypu odľahčenej karosérie študentského elektromobilu Volkswagen e-up! poskytnutého spoločnosťou Volkswagen Slovakia a. s. Strojníckej fakulte TU v Košiciach darom (obr. 1) je zvýšenie dojazdu cestou:
- zníženia hmotnosti o 15 až 20 % aplikáciou kompozitných materiálov pre vybrané komponenty,
- zníženia aerodynamického odporu inovatívnou zmenou dizajnu automobilu,
- prípravy na aplikáciou fotovoltaických článkov.

Súbežne s uvedenými cieľmi sa očakáva aj zvýšenie atraktivity dizajnu pre oslovenie mladej generácie.

Riešenie projektu je rozdelené do niekoľkých etáp. V rámci prvej etapy boli využité technológie reverzného inžinierstva. Aplikované boli technológie 3D laserového skenovania (obr. 2) a plošného modelovania, výsledkom ktorých bola digitalizácia karosérie automobilu VW-eUp! Získaný model karosérie automobilu bol použitý jednak ako podklad pre aerodynamické analýzy v simulačnom softvéri a jednak ako „matrica“ pre stanovanie hraníc jednotlivých častí automobilu (kapota, predné blatníky, zadné dvere a nárazník). V prvej fáze projektu je cieľom overenie navrhnutého konceptu zvýšenia aerodynamickosti a zníženia hmotnosti vybraných komponentov. Novo navrhnuté komponenty sú napojené na existujúce časti karosérie automobilu, využitím hraničných línií jednotlivých dielcov karosérie získaných skenovaním.

Pomocou CAD modelovania boli vytvorené inovatívne dizajny vybraných dielcov. Dizajn vybraných dielcov karosérie bol optimalizovaný s podporou programov CATIA a ANSYS – obr. 3.

Technológie Rapid prototypingu boli použité pre výrobu inovovaných komponentov karosérie. CNC obrábaním bola vyfrézovaná pozitívna forma, ktorá sa stala základom pre výrobu nových dielcov z kompozitných materiálov technológiou vákuového formovania.
Na obr. 4 a obr. 5 je uvedený výsledný dizajn karosérie automobilu.

Zmena dizajnu sleduje ako už bolo spomenuté aj vylepšenie aerodynamických vlastností automobilu. Ostré línie prednej časti automobilu sú navrhnuté pre rýchle obtekanie náporového vzduchu okolo karosérie. Priamo nadväzujú na bočné línie pôvodného modelu, ktoré stabilizujú prúdnice obtekajúceho vzduchu. Špeciálny tvar zadného krídla uzatvára prúdnice tesne za zadnými dverami automobilu.Brzdný účinok náporového vzduchu narážajúceho na prednú časť automobilu bol eliminovaný uzatvoreným profilom čela nárazníka s prepojením na kapotu a blatníky.

V ďalších fázach projektu sa uvažuje s inštaláciou fotovoltaických panelov a ďalším znižovaním hmotnosti automobilu, jednak nahrádzaním pôvodných komponentov komponentmi z progresívnych materiálov a jednak celkovou zmenou dizajnu zameranou na zníženie aerodynamického odporu.

Modulový princíp umožňuje pokračovať na riešení redizajnu dverí a prvkov interiéru.

 obr. 1

obr. 2

obr. 3

obr. 4

obr. 5