Der Rennwagen A40-03 Beta verdankt wie auch sein Vorgänger seinen Namen der bekannten Autobahn A40, die den Campus Duisburg mit dem Campus Essen verbindet. Eingesetzt wurde der Rennwagen 2019 bei der Formula Student Italy und bei der Formula Student Czech.

FAHRWERK

Das Chassis des A40-03 Beta wurde in Form eines WIG geschweißten Stahl-Gitterrohrrahmens umgesetzt. Die Spurweite beträgt, bei einem Radstand von 1530mm, vorne 1200 mm und hinten 1180 mm.

Die Radaufhängung wurde über eine Doppelquerlenkerachse umgesetzt. Das Feder-Dämpfer-System wird hierbei über das aus der Formel-1 bekannten Pushrod-Prinzip betätigt. Bei den Dämpfern handelt es sich um 3-fach einstellbare Formula Dämpfer von KW.

Die Lenkung erfolgt über ein Zahnstangenlenkgetriebe von KAZ-Technologies. Für den A40-03 Beta wurden Dunlop 175/505 Reifen auf einem Aluminium-Felgenbett von OZ Racing verwendet.

Das Bremssystem ist mit Bremssätteln von AP Racing ausgestattet. Mit dieser Zusammensetzung kommt der A40-03 Beta auf ein Gesamtgewicht von 280 kg, ohne Fahrer.

ANTRIEB

Der Powertrain des A40-03 Beta lässt sich räumlich in drei Komponenten aufteilen: die Batterie, den Umrichter-Teil und den Antrieb.

Die Batterie, welche strenggenommen ein Akkumulator ist, besteht aus insgesamt 135Lithium-Polymer-Zellen der Firma Melasta. Verwendet wird eine Aufteilung in 9 Batteriestacks á 15 Zellen. Bei der zugrundeliegenden Reihenschaltung der Stacks, lässt sich eine maximale Spannung von ca. 560 Volt generieren. Bei dieser Spannung fasst die Batterie einen Energiegehalt von insgesamt ca. 6,2kWh. Das Gehäuse der Batterie besteht aus Aluminium, während viele Komponenten der Stacks hauseigen mit feuerfestem ABS im Fused Deposition Modeling (3D-Druck) erzeugt wurden.

Der Umrichter-Teil besteht im Wesentlichen aus zwei Unterbaugruppen: der High Voltage Distribution Box (HVDB) und den eigentlichen Umrichtern. Die HVDB kontrolliert den Hochvoltstrang außerhalb des Batteriegehäuses. So befinden sich hier beispielsweise die Master-Switches (eine Art Startschalter) oder der Entlade-Kreis. In den beiden Umrichtern des Models Unitek BAMOCAR-D3, wird der Gleichstrom, welcher von der Batterie geliefert wird, in Dreiphasen-Wechselstrom (Drehstrom) umgewandelt, welcher von den Elektromotoren benötigt wird.

Für den notwendigen Antrieb sorgen zwei EMRAX Synchronmotoren, die jeweils in der Lage sind, 80kW Leistung zu liefern. Begrenzt durch die Regularien der Formula Student Electric ist die Gesamtleistung des Rennwagens jedoch auf 80kW gedrosselt. Die Motorenkonstellation bietet die Möglichkeit einer zukünftigen Implementierung von Torque Vectoring. Über jeweils eine Antriebswelle wird das von den Motoren generierte Drehmoment, welches zuvor durch ein APEX Planetengetriebe vervierfacht wird (Übersetzung 4:1), auf die Hinterreifen übertragen. Ein Scattershield schützt zudem vor einem unbedarften Griff in die sich drehenden Motoren.

Eine weitere wichtige Komponente des Powertrain ist die Kühlung. Als Kühlmedium
wird hierbei Wasser verwendet, das über Kühlkörper die Wärme der Umrichter und
Motoren aufnimmt und in den Sidepods wieder an die Umgebungsluft abgibt.

AERODYNAMIK

Die Abteilung Aerodynamik ist im E-Team für die Gestaltung des Aeropaketes und die Produktion von Platten aus Verbundwerkstoffen zuständig. Außerdem wird das Design des Fahrzeugs maßgeblich, durch die von der Aerodynamik bereitgestellte Außenhaut,mitbestimmt.

Das Ziel ist es, ein Paket zu entwerfen, welches vor allem der Erzeugung der sogenannten „Downforce“ dient. Dadurch wird die Traktion auf der Strecke erheblich erhöht und das Fahrzeug ist einfacher zu kontrollieren.

Zur Gestaltung des Aeropakets gehören sowohl die Simulation einzelner Baugruppen sowie die des Gesamtfahrzeugs, aber auch die Produktion der Verkleidungsteile des Fahrzeugs. Dabei ist zu erwähnen, dass die gesamte Verkleidung in Eigenproduktion gefertigt wird. Dazu gehören Frontflügel, Heckflügel, Seitenkästen, Unterboden sowie Seitenverkleidung. Letztere besteht bei dem A40-03 Beta aus folierten Aluminiumplatten.

Für jedes Fahrzeug wird das Design der Verkleidungsteile grundlegend neu gestaltet. Im Allgemeinen setzt es sich aus den Verkleidungsteilen, aber auch den zahlreichen

Logos unserer Unterstützer zusammen. Beim A40-03 Beta war vor allem das
Dreieckscamouflage-Muster auf den Aluminiumteilen der Seitenverkleidung markant.

ENERGIESPEICHER

Als Energiespeicher dient ein Akkumulator. Dieser besteht aus insgesamt 135 Lithium-Polymer Flachzellen vom Typ SLPB7685186 von Melasta.

Jeweils 15 Zellen sind in Reihe geschaltet und so zu einem Stack zusammengefasst. Jeder Stack hat damit eine Kapazität von 694 Wh. Neun dieser Stacks in Reihe bilden zusammen den Akkumulator, welcher damit über eine Gesamtkapazität von 6,2 kWh verfügt.

Ein Battery Management System vom Typ Li-BMS von LIONSsmart überwacht den Zustand des Akkus und regelt das sogenannte Balancing der Zellen untereinander