Thermische Überwachung in Echtzeit mit NASCAR Next-Gen

Wenn 500 Meilen Beton und Asphalt zwischen einem Fahrer und der Zielflagge liegen, ist die konsequente Ausführung kleiner Details der einzige Weg, um auf die Siegesspur zu gelangen. Hinter jedem NASCAR-Fahrzeug steht eine kleine Armee von Teammitgliedern, die entschlossen sind, dafür zu sorgen, dass der Renntag reibungslos verläuft. Keine leichte Aufgabe, wenn jedes Rennen die Autos extrem fordert. Als Probleme mit übermäßiger Hitze in einem neu gestalteten Cockpit den Komfort und die Konzentration des Fahrers bedrohten, wandte sich das Ingenieurteam an Teledyne FLIR, um die Ursachen des Problems zu identifizieren.

Das NASCAR Next-Gen-Projekt markiert eine neue Ära für Stockcar-Rennsport auf höchstem Niveau. Brandon Thomas und ein Team von Ingenieuren begannen mit einem leeren Blatt Papier, um den Rennwagen der siebten Generation zu liefern, der 2022 im Wettbewerb stehen wird. Neben den vielen Leistungssteigerungen trägt dieses neue Design dazu bei, die erheblichen Betriebskosten des Rennsports zu senken. Das Next-Gen-Auto bietet ein neues Maß an Modularität, das es Teams ermöglicht, kleinere Komponenten anstelle ganzer Fahrzeugsegmente zu ersetzen.

Wie bei einer kompletten Neukonstruktion zu erwarten, zeigten frühzeitige Tests des Fahrzeugs Verbesserungsmöglichkeiten auf. Mehrere Fahrer berichteten von übermäßiger Hitze im Fußraum bei längeren Streckenfahrten. Als die Cockpittemperaturen am Renntag bereits auf 130 °F kletterten, gab die Erwähnung von hitzebedingten Beschwerden über die Norm hinaus Anlass zur Sorge. Die Hauptursache für diesen Hitzeanstieg war nicht sofort ersichtlich, was NASCAR dazu veranlasste, Teledyne FLIR zu einem bevorstehenden Test in Richmond, VA, einzuladen, um das Problem zu lokalisieren.

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Fehlerbehebung in Echtzeit

FLIR montierte zwei A50-Wärmebildkameras im Auto — eine direkt über dem Fußkasten für die Füße des Fahrers, eine andere auf dem Überrollkäfig für eine Weitwinkelansicht. Die A50-Kameras wurden für die fest montierte Zustandsüberwachung entwickelt und visualisieren Temperaturveränderungen, um Fehlfunktionen oder Überhitzung von Geräten zu erkennen. Dies ermöglichte NASCAR, Temperaturschwankungen zu überwachen und die heißesten Bereiche des Autos während längerer 50-Meilen-Testläufe zu identifizieren.

Ganz im Sinne des Rennsports mussten Anpassungen zwischen den Testläufen schnell erfolgen. Schlechte Wetterbedingungen zwangen das Team, die Streckenzeit zu verkürzen und schnelle Fahrzeuganpassungen vorzunehmen, oft innerhalb von nur 5 bis 10 Minuten. Die Flexibilität der A50-Kameras ermöglichte es den Teammitgliedern, Wärmebildvideos des vorherigen Laufs schnell herunterzuladen und zu überprüfen sowie Änderungen am Cockpit-Luftstrom und der Isolierung in Echtzeit vorzunehmen.

Vor den Tests deuteten erste Theorien zum Hitzeproblem auf das neue Doppelauspuffsystem hin. Während unter dem Fahrer heiße Gase strömten und rechts und links des Fahrzeugs entwichen, waren alle Augen auf die über dem Fußkasten montierte A50 gerichtet. Aber es war die sekundäre Weitwinkel-Wärmebildkamera, die eine Lösung lieferte. Längere Läufe zeigten, dass übermäßige Hitze die Isolierung der Auto-Brandschutzwand durchdrang. Die Besatzungsmitglieder arbeiteten schnell daran, zusätzliche Hitzeschilde an Problembereichen anzubringen, wobei die nachfolgenden Fahrten ihnen bereits recht gaben. Bilder von der A50 halfen zu bestätigen, dass die Änderungen die Cockpitbedingungen verbesserten.

Ein langer Tag auf dem Richmond Raceway wurde mit Antworten belohnt. Mit einem besseren Verständnis des Problems können NASCAR-Ingenieure auf weitere Diagnosen verzichten und sich einer dauerhaften Lösung widmen. Es liegt noch Arbeit vor uns, aber mit seiner Arbeit hat das Next-Gen-Team dazu beigetragen, dass wir 2022 in Daytona ein erstklassiges Rennen erleben werden.