Studeren met het motorvirus
Door: Peter Aansorgh
Enerverend
Dat het studentenleven enerverend kan zijn, dat weet iedereen. Daarnaast moet echter ook gestudeerd worden en dat is een serieuze zaak. Serieus hoeft echter niet te betekenen dat het ook saai moet zijn, of dat het een zure appel is, waar je doorheen moet bijten om je diploma te halen. In tegendeel. Niet voor niets luidt het gezegde: geef me een baan die bij me past, en ik hoef nooit meer te werken”. Passie voor je werk geeft intrinsieke motivatie. En wat roept meer passie op dan motoren en de racerij? De spanning van de race, de drang om de snelste te zijn en er alles voor willen doen om jouw motor sneller te maken dan die van een ander team, het zijn drijfveren die ervoor zorgen dat je dag en nacht met de ontwikkeling van een motor bezig kunt zijn zonder dat het als werk of studie voelt. Toch leer je er enorm veel van, want je moet diep in de techniek duiken 
Het TU Twente eSBK team is 13 man +1 vrouw sterkom de motorfiets keer op keer een fractie beter te maken. Dat is ook precies waarom de universiteit van Twente graag heeft dat studenten een jaar lang bij Electric Superbike Twente werken. Het stelt hiervoor ruimte, kennis en verlenging van studietijd beschikbaar.
On hold
Electric Superbike Twente deelt een ruimte op het industrieterrein van Enschede met het Green Team Twente, dat een waterstofauto voor de Shell Ecomarathon maakt. Het Electric Racing Team zelf bestaat uit dertien mensen, waaronder Jan Veenhuis en Jochem Ter Bogt. Zij hebben hun studie voor dit avontuur een jaar “on hold” gezet om zich volledig op deze uitdaging te kunnen richten. “Dat doen we omdat je er veel van leert en je jezelf enorm ontwikkelt. Daarnaast vinden we het belangrijk omdat de racesport door milieu- en geluidsoverlast onder vuur ligt. Elektrisch racen is stil en heeft een beter milieu-imago. Zo kunnen we behouden wat wij mooi vinden”, stelt het tweetal.
Batterijtechniek
Voor elektrisch rijden is de batterijtechniek het knelpunt: “Electromotoren zijn superefficiënt, maar accu’s zijn zwaar. Er wordt geëxperimenteerd met solid-state batterijen en met grafietbatterijen, die zouden tot driemaal zoveel capaciteit hebben. Kun je je voorstellen? We hebben nu een accu van 82 kg, dan zouden we nog maar 25 kg nodig hebben… Maar het zal nog wel even duren. Vanaf het moment dat lithium als accumateriaal werd ontdekt, duurde het nog 10 jaar voor het op de markt kwam. Nu is de vraag erg hoog,
Puur elektronica, dus een boel draden. Wij zouden door de bomen al lang het bos niet meer zien
Maar TU Twente bezweert dat 'ie bijna klaar is. En dat we d'r op mogen rijden, mits we een circuit hebben geregeld
In 2015 besteedden we hier al aandacht aan: Cera Carbon. Ze dachten binnen 2 jaar MotoGP te rijden, maar dat is ze niet gelukt. Blijft innovatief, dat wel, carbon voorvorken en tandwielen
De nieuwe achterbrug is korter dan de oude, om de racer wendbaarder te maken
dan kan het sneller gaan. Het zou mooi zijn, want solid-state heeft meer voordelen. De inwendige weerstand is minder. Daardoor is de oplaadtijd veel korter. Je zou een motorfietsaccu dan in 5 minuten vol kunnen laden, mits je dat laadproces thermisch in de hand kunt houden. Wat dat betreft hebben we veel geleerd bij een workshop over veiligheid van batterijen. Ze lieten zien wat er gebeurt als er een afbrandt. We hebben erg gericht op de veiligheid van ons accupakket. We hebben het erg versimpeld, met veel minder draadjes. De printplaten zijn nu direct op de tabs van de batterijcellen geplaatst.”
Zelf ontwikkelen
De huidige elektromotor is grotendeels nieuw ontworpen. Hij wordt gevoed door een accu bestaande uit Lithium Polymeer cellen: “De interne weerstand van deze LiPO cellen is zeventien keer zo laag als die van lithium ion cellen. Ze worden daardoor niet warm en dus hebben we voor het accupakket geen actieve koeling nodig. We kunnen naar schatting tot 215 kW gebruiken, maar in de praktijk gebruiken we 120 kW, oftewel 162 pk. Met de vorige motor reden we op Assen 2.02 min. En dat was nog met een gewone lithium ion accu, met koeling.”
De elektromotor van het raceteam is ontworpen in samenwerking met een bedrijf dat voor hen de wikkelingen en de magneten maakt. De studenten ontwerpen zelf de koelschil, de deksels en de transmissie: “Die laten we custom frezen en draaien. Het bedrijf berekent in samenspraak met onze engineer de elektromotor voor ons en daarbij ontwerpen wij de koeling. Daar zit veel werk in. We hebben een radiateur aan de voorkant van de motorfiets. In principe zijn er twee koelcircuits: De motorcontroller, die de gelijkspanning in drie fasen wisselspanning omzet, moet gekoeld. Daarnaast moet de elektromotor gekoeld. Dat vergt een koelvermogen van 6 kW. We maken daarbij gebruik van “end wind cooling”. De wikkelingen worden dus aan het einde van de spoelen gekoeld met koperen buisjes die heel dicht bij het einde van de windingen komen.”
ProDrive
Een van de belangrijkste zaken van een elektrische aandrijving is de elektronica: De software schrijven we zelf, de printplaten worden bij ProDrive in Eindhoven gefabriceerd. Twee van onze teamleden zijn daar tien weken intern geweest. Ze konden daar interne kennis gebruiken om de printplaten te ontwerpen en alles uitwerken, tot thermische simulaties aan toe. De printplaten werden in Eindhoven gesoldeerd, maar de basisplaten werden in China geëtst. Door de corona leverde dat veel vertraging op. Normaal kan dat in zes weken, nu duurde het 18 weken voor we ze hadden. Daarom is de motor nu ook nog niet helemaal klaar.
Doorontwikkeld
Voor 2020 heeft het team veel veranderd aan het rijwielgedeelte. Zo kwam er een nieuw frame. “Dat hebben we vanuit de basis nieuw ontworpen met de hulp van het boek “motorcycle dynamics”. We hebben het frame met behulp van Solid Works ontworpen en de sterke berekend met de eindige elementenmethode. We zijn voor een heel andere geometrie gegaan, mede op advies van de coureur. We rijden met Jorn Hamberg, een professionele coureur die in het IRRC rijdt. Dat doen we enerzijds omdat we het veiliger 
Witte gij hoe ze in België een lenzendoosje noemen? Een ogenblikjevinden om met een echte coureur te rijden. We willen geen onervaren student op de motor zetten, daar is de motor veel te krachtig voor en we kunnen ons geen crash veroorloven. Anderzijds profiteren we op deze manier van zijn ervaring. Hij kan ons veel feedback geven.
Geometrie.
Uit de feedback van Johan bleek dat het team de geometrie moest aanpassen om de wendbaarheid te verbeteren. “De vorige achterbrug was afkomstig van de Honda Fireblade, maar die achterbrug was veel te lang. We hebben nu zelf een aluminium achterbrug gemaakt. De wielbasis is ook korter geworden, alles is gericht op wendbaarheid. De achtervering is afkomstig van YSS, de voorvork is een Öhlins, die door CeraCarbon is omgebouwd. De buitenpoten zijn vervangen door een Carcon-Dyneema fiber combinatie, de binnenpoten zijn door CeraCarbon gefabriceerd - carbon voorzien van een keramische laag. Dit levert een gewichtsbesparing op van tussen de 50% en 75% per binnenpoot en ongeveer 2,5 kg op de hele voorvork.
Ook het gewicht is belangrijk voor een goede wendbaarheid. Daarom heeft het team eveneens een nieuw bodywork ontwikkeld. In het oude bodywork werd nog veel glasvezel gebruikt. Nu is de voorkant verkregen van Suter en grotendeels van carbonfiber. Alleen de "tank" en zitje is 
Waarom zelf het wiel uitvinden als Suter zoiets in de aanbieding heeft...momenteel nog van glasvezel. Het zitje is dubbel uitgevoerd, met schuim ertussen. Dat maakt het veel stijver. De volgende versie zal volledig van carbonfiber gemaakt worden.
Out-of-the-box
Voor de studenten blijkt de deelname aan een raceteam een schat aan ervaring op te leveren: “We worden in veel opzichten in het diepe gegooid. Als team zijn we een onafhankelijke stichting en er wordt veel assertiviteit en verantwoordelijkheid van je gevraagd. We regelen alles zelf, van financiën tot productie tot het regelen van deelname aan wedstrijden. Daarnaast doe je enorm veel kennis op over alle componenten in een elektrisch voertuig. We weten nu bijvoorbeeld veel over Tesla. Maar een racemotor ontwikkelen is nog ingewikkelder dan een auto. Er is veel minder ruimte voor componenten en de plaatsing van componenten heeft direct effect op de gewichtsverdeling en daarmee op de wegligging. Het vergt veel inventiviteit en dat maakt ons weer interessant voor bedrijven. Er zijn bedrijven die naar ons kijken omdat wij fris tegen het onderwerp aankijken en out-of-the-box kunnen denken. Wij zien een technisch probleem en bedenken hoe we dit op gaan lossen, zonder dat we al te zeer worden gehinderd door bestaande constructies en ideeën. Daaruit ontstaan innovatieve oplossingen, die bedrijven weer van ons kunnen overnemen. Onze projecten zijn voor bedrijven R&D-projecten en testcases. Als wij racen, verzamelen we veel data, die wij ook weer terugkoppelen naar de bedrijven waar wij mee samenwerken. Ook daarvan leer je veel, de communicatie met 
2'02 op Assen met de oude, met de nieuwe moet dik onder de 2 minuten gereden kunnen wordenbedrijven is interessant. Bij partners gaan ook wel eens dingen fout, deadlines worden bijvoorbeeld wel eens niet gehaald.”
Testen
Ook bij Electric Superbike Twente gaat wel eens iets mis: “Vorige week hadden we drie dagen lang geen communicatie tussen het control-board en de accu. Het bleek dat ergens een kabeltje was verwisseld, waardoor de plus en min waren omgedraaid. Zo loop je regelmatig tegen een fout aan die dan weer opgelost moet worden met de middelen die we hebben, maar dat hoort nou eenmaal bij zo'n ontwikkelingsproject. We zijn nu bijna zo ver dat de motor rijdbaar is. Helaas hebben wat problemen met de software ervoor gezorgd dat we ook hier wat vertraging in hebben opgelopen, maar de eerste tests op de rollenbank hebben we nu gehad. Hierna willen we nog een aantal dagen gaan rijden en testen op het circuit.”
Racen
"Inmiddels mag de OW-cup weer van start. Op 12 september en 3 oktober staan er races gepland waar wij graag het team graag bij wil zijn. "Er is contact gelegd met de OW-cup en hopelijk kunnen wij met onze motor tussen de brandstofmotoren mee rijden. Daarnaast willen we in de toekomst graag meer van dit soort races mee rijden en daarom hebben we de afgelopen maanden niet stil gezeten en hebben we samen met andere Europese universiteitsteams ERRA (Electric Road Racing Association) opgericht. We hebben gezamenlijke reglementen opgesteld en dat maakt deelname aan internationale competities in de toekomst hopelijk makkelijker. Als je aan de ERRA-regels voldoet is het goed. En dan maar hopen dat onze motorfiets zo goed is als wij denken dat hij is!”.
