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Alt 25.11.2002, 01:01     #1
Carsten   Carsten ist offline
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Aktuelles Fahrzeug:
BMW

S-
Technik und Entwicklung des Formel BMW

Ein BMW von der Niere bis zum Auspuff.
Beim Design des neuen Formel BMW ist es erstmals gelungen, eine Formel-Fahrzeugnase mit optischer Anlehnung an die BMW Niere zu bauen: Die Befestigung des Frontflügels ist in der Form dieses traditionellen Stilelementes gehalten. Die kalifornischen BMW Tochter Designworks/USA arbeitete bei der Gestaltung eng zusammen mit den Entwicklungs-Ingenieuren von BMW in München und der Firma Mygale in Frankreich. Mygale, seit zwölf Jahren im Chassisbau von Formelfahrzeugen tätig und am französischen Grand-Prix-Kurs Magny-Cours ansässig, übernimmt die Produktion und die Montage der Fahrzeuge.

BMW Motorsport Direktor Mario Theissen erklärt: "Wir haben uns von Anfang an vorgenommen, das sicherste Auto in diesem Segment der kleinen Formelfahrzeuge zu bauen. In dieses Ziel haben wir viel investiert und uns dabei erstens den Anforderungen für die deutlich stärkeren Formel-3-Fahrzeuge gestellt und zweitens Erkenntnisse aus unserem Formel-1-Engagement eingebracht. Das Projekt war in der Entwicklung hochinteressant."

Der Formel BMW erfüllt alle Kriterien, die ab 2002 von den Formel-3-Autos gefordert werden, dazu gehören auch die verschärften Crashtest-Anforderungen. Im Detail lauten diese: Beide Überrollbügel - einer vor der Cockpitöffnung, einer unmittelbar hinter dem Fahrerkopf - werden statisch mit 12 Kilonewton (kN) seitlich, 45 kN längs und 60 kN von oben belastet. (10 kN entsprechen einer Belastung mit ca. einer Tonne.) Die Fahrzeugnase wird einmal frontal mit 36 km/h gecrasht, wobei auf den Fahrer maximal 25 g einwirken dürfen. Hierbei lag die Deformation deutlich unter dem maximal Zulässigen. Seitlich wird die Fahrzeugnase 30 Sekunden lang mit 30 kN belastet, wobei an ihr und im Umfeld keinerlei Schäden auftreten dürfen. Das Monocoque wird seitlich im Bereich der Beckengurte, des Tanks und in der Mitte zwischen Vorderachse und hinterem Überrollbügel mit je 20 kN für 30 Sekunden belastet. Nach einer Frist von einer Minute muss die maximale Verformung weniger als einen Millimeter betragen. Für diese Tests standen die entsprechenden BMW Anlagen in München zur Verfügung.

Das neue Formel-3-Reglement für 2002 verlangt auch, dass alle Cockpits hinten und seitlich mit einem Kopfschutz aus einem von der FIA zugelassenen, energieabsorbierenden Schaumstoff ausgestattet sein müssen. Ein dünner Überzug aus Verbundmaterial verleiht dem Schaumstoff die nötige Steifigkeit. Der Kopfschutz soll verhindern, dass der Kopf des Fahrers mit Teilen der Fahrzeugstruktur in Kontakt kommt. Dieser energieabsorbierende Schaumstoff ist im Falle eines Unfalls der erste Punkt, an dem der Fahrerhelm anschlägt.

Das gesamte Cockpit ist eine aus Kohlefaser und Kevlar gefertigte Zelle, deren Innenraummaße am Korpus, im Bein- und im Fußraum ebenfalls dem F3-Reglement 2002 entsprechen bzw. diese Vorgaben sogar übertreffen. Die Cockpitöffnung, nicht nur wichtig zum komfortablen Ein- und Aussteigen, sondern vor allem ein Sicherheitsaspekt bei einer eventuellen Bergung, wurde sogar noch größer gestaltet.

An der Fahrzeugfront und im Heck, hinter dem Getriebe, verfügt das Auto über Knautschzonen, die bei einem Aufprall Energie absorbieren. Diese Crashstrukturen bestehen aus Carbonfaser-Verbund mit Aluminium-Honeycomb-Einlage.

Spezialentwicklung BMW Rescue Seat.
Für den Formel BMW wurde von BMW Motorsport in München ein neuer Sitz entwickelt. Wie auch in der Formel 1 mittlerweile üblich, können Fahrer auch aus einem Formel BMW mitsamt ihrer Sitzschale gehoben werden, was vor allem bei eventuellen Wirbelverletzungen wichtig ist. Die Kohlefaser-Sitzschale ist direkt auf dem Monocoque angebracht und verfügt über ein spezielles Gurtsystem, das es ermöglicht, den Fahrer bei einer Rettung fest mit dem Sitz zu vergurten. Diese Gurte sind unabhängig von den Sicherheitsgurten, die während der Fahrt getragen werden und sind immer im Auto. So ist beim BMW Rescue Seat sichergestellt, dass die Gurte im Falle eines Falles sofort parat sind. Um Risiken in Sachen Verfügbarkeit und Montage auszuschließen, verzichtete man auch auf die zum Beispiel in der Formel 1 übliche Schiene, mit der bei einer Rettung der Kopf des Fahrers stabilisiert wird. Der BMW Rescue Seat verfügt über eine fest installierte hohe Kopfstütze, die bis zur Unterkante des Überollbügels reicht und somit über dem Helm abschließt. Die Konstrukteure haben weitreichende Vorsorge getroffen: Die Sitzschale des Formel BMW ist so geformt, dass der Fahrer sogar an ihr festgeschnallt einer Computertomographie unterzogen werden kann, sie passt in eine CT-Röhre. Der Sitz ist eine Weltneuheit auf dem Gebiet der Sicherheitstechnik.

Ein anderes aus der Formel 1 bekanntes Sicherheitssystem sind die Radhalteseile. Die gleichen Seile, die das BMW WilliamsF1 Team verwendet, sollen auch beim Formel BMW die Räder bei einem Unfall am Fahrzeug halten. Diese Seile haben einen Kern aus Cylonfasern und eine Umhüllung aus Kevlargewebe. Jedes hält einer Kraft von 50kN stand, das entspricht etwa fünf Tonnen. Beim Formel BMW sind die Hinterräder einfach gesichert, die Vorderräder sogar mit zwei Seilen pro Radaufhängung.

Ein gesundes Maß an Abstimmungsmöglichkeiten.
Das Fahrwerk des Formel BMW bietet einen Monodämpfer vorn und zwei Dämpfer hinten, alle drei sind in Zug- und Druckstufe einstellbar. Die Anlenkpunkte der Dreieckslenker sind fest definiert, um die Abstimmungsmöglichkeiten überschaubar zu halten. Wären sie höhenverstellbar wie etwa in der Formel 1, würde dies zusätzlichen Testaufwand provozieren. Die Dreieckslenker sind zu Gunsten der Aerodynamik innerhalb der Karosserie mit eingepressten Lagern aufgehängt und in Form von Flügelprofilen gestaltet. Der Sturz wird durch Distanzscheiben, sogenannte Shims, variiert.

Zur Reduzierung der ungefederten Massen sind die Radträger aus Magnesium gefertigt. Für die Verzögerung sorgen vorn und hinten Zweikolben-Bremssättel und schwimmend gelagerte Bremsscheiben mit 254 mm Durchmesser. Die einteiligen Aluminiumfelgen mit Zentralverschluss messen 8x13 Zoll vorn und 10x13 Zoll hinten. Die vorgeschriebenen Einheitsreifen sind vorn 200 mm und hinten 220 mm breit.

Technische Daten Formel BMW ADAC als PDF
__________________
"Multiple exclamation marks, he went on, shaking his head, are a sure sign of a diseased mind."
Terry Pratchett

Geändert von Georg (02.12.2002 um 18:26 Uhr)
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Alt 25.11.2002, 01:03     #2
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S-
Technik und Entwicklung des Formel BMW Teil 2

Aerodynamik - Fahrzeugbeherrschung gefordert.
Die Entwicklung der Aerodynamik wurde von den BMW Motorsport Ingenieuren in Zusammenarbeit mit Mygale geleistet. Die Profile von Front- und Heckflügel entsprechen jenen der Formel 3. Die Flügelelemente sind vorn und hinten einstellbar. Der Formel BMW produziert beabsichtigt weniger Abtrieb als ein Formel 3, wodurch die Kurvengeschwindigkeit reduziert und die Fahrzeug-Beherrschung besonders geschult wird. Auch auf einen Diffusor wurde verzichtet, um den Abtrieb zu begrenzen und hohe Sensibilitäten bei Veränderungen der Bodenfreiheit oder Nickbewegungen zu vermeiden. Ein stufenförmiger Unterboden produziert ebenfalls nur begrenzt Abtrieb und schont außerdem den Unterboden beim Überfahren von Randsteinen.

Info-Center Lenkrad.
Im Formel BMW Cockpit werden dem Fahrer die wichtigsten Informationen angezeigt. Eine aus neun Leuchtdioden bestehende Leiste zeigt den optimalen Schaltzeitpunkt an. Außerdem bietet das System vier verschiedene Anzeigen, die den Fahrer über Wassertemperatur, Öldruck, Drehzahl sowie die letzte bzw. die beste Rundenzeit informieren, und ist mit einer permanenten Ganganzeige ausgerüstet. Das Lenkrad weist damit bereits einige Funktionen auf, die auch zum Arbeitsplatz eines Formel-1-Piloten gehören. Dieses Elektronik-Paket ist erweiterbar: Zusätzlich zur Anzeige gibt es als Sonderausstattung zwei verschiedene Arten von Datenaufzeichnungen. Dabei werden weitere Informationen zur Technik und zum Fahrzustand, u.a. Raddrehzahlen und Federwege, aufgezeichnet.

BMW Motorradmotor mit 140 PS.
Der Motor des neuen Autos ist der Viertakt-Reihen-Vierzylinder aus dem BMW Motorrad K1200RS - ein zuverlässiger Motor, für den es preiswerte Ersatzteile gibt. Außerdem baut er sehr kompakt und verhilft dem Auto durch seine niedrige Einbauhöhe und sein geringes Eigengewicht von 70 Kilogramm zu einer tiefen Schwerpunktlage. Ein günstiger Drehmomentverlauf sorgt für ein maximales Drehmoment von 121 Nm bei 7100 Umdrehungen pro Minute. Die Höchstdrehzahl beträgt 9250 U/min, die maximale Leistung 140 PS.

Für den Einsatz im Formel BMW erhält der Motorradmotor als Sonderteile einen speziellen Luftsammler (Airbox), einen anderen Auspuff und ein angepasstes elektronisches Motorkennfeld. Eine ventilgesteuerte Öl-Absaugung sorgt dafür, dass der Motor auch bei den im Rennsport auftretenden hohen seitlichen Fliehkräften stets mit ausreichend Öl versorgt wird.

Der Auspuff ist ein in der Länge an den Einsatz im Auto angepasster Serienauspuff mit einem leistungsoptimierten Drei-Wege-Rennsportkatalysator. Die neue Airbox sitzt über dem Motor und saugt die Luft im Dreieck des Überrollbügels an.

Mit Aufbau und Wartung der Formel BMW Motoren wurde ein langjähriger BMW Partner beauftragt: Schnitzer Motorsport. Von dem Freilassinger Unternehmen erhalten die Teams der deutschen Formel BMW ADAC Meisterschaft die Motoren versiegelt. Sie dürfen an den Triebwerken nur sehr stark eingeschränkte Wartungsarbeiten vornehmen.

Mario Theissen: "Diese Maßnahme schließt privates Tuning seitens der Teams aus und verhindert so, dass Teams und Fahrer versuchen, sich mit hohem Aufwand geringe Vorteile zu verschaffen. Schließlich soll sich bei der Talentförderung der beste Fahrer profilieren können und nicht der beste Motorentechniker."

Teileversorgung und Service an der Rennstrecke
Bei jedem Rennen ist Personal von Schnitzer Motorsport zur Überwachung und Betreuung der Motoren vor Ort. BMW Motorsport reist mit einem Motorhome zu jedem Lauf und gewährleistet so einen mobilen Teilevertrieb, der den Teams die Anschaffung eines eigenen Ersatzteilvorrats erspart.

Sechsgang-Getriebe mit sequenzieller Schaltung.
Das Hewland FTR 200 Getriebe ist eine Neuentwicklung. Das Längs-Getriebe mit sechs Gängen plus Rückwärtsgang sitzt in einem Aluminiumgehäuse. Die Schaltung erfolgt sequenziell. BMW bietet eine begrenzte Anzahl unterschiedlicher Übersetzungen an. Diese Limitierung dient ebenfalls dem Ziel, den Testaufwand und die damit verbundenen Kosten in Grenzen zu halten. Das Hinterachsgetriebe ist ein Lamellen-Differenzial.

Junioren bauen für Junioren.
Auf Synergieeffekte legt BMW nicht nur bei der Motorenentwicklung für die Formel 1 wert, diese Philosophie greift auch beim Projekt Formel BMW, und zwar vor allem in personeller Hinsicht: BMW bindet Auszubildende im Werk in München in die Talentförderung für junge Rennfahrer ein.
Beispielsweise arbeiteten die Azubis der Abteilung Blechbearbeitung und Modellbau an der Sitzkiste für die Ergonomieuntersuchungen und die Entwicklung des herausnehmbaren Sitzes. In der Ausbildungsabteilung der Zerspanung entstanden Prototypenteile und verschiedene Kleinteile.
"Darauf, die Ausbildungsabteilung einzubinden", so Mario Theissen, "hat uns nicht zuletzt die vor allem seit den Formel-1-Erfolgen im Hause herrschende Motorsport-Begeisterung gebracht. Wobei der Gedanke im Grunde naheliegt: In der Ausbildung werden Einzelstücke hergestellt und noch dazu besonders gründlich, weil sie x-fach kontrolliert werden - perfekte Voraussetzungen. Und für die Azubis ist es ein zusätzlicher Ansporn, dass mit ihrem Werkstück vielleicht ein Gleichaltriger ein Rennen gewinnt."

Technische Daten Formel BMW ADAC als PDF
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