Dämpfer eines Fahrwerkes in einem autonomen Rennwagen

• Was wurde benötigt?: dryspin Steilgewindespindel in Linksgewinde und Edelstahl mit passender dryspin Spritzgussgewindemutter
• Anforderungen: Kleiner Bauraum, hohe Belastung, hoher Wirkungsgrad, 100 % Schmier- und Wartungsfreiheit, geringes Gewicht
• Branche: Automobilindustrie
• Erfolg für den Kunden: Durch den Einsatz der schmierfreien dryspin Gewindetechnik ließen sich bei High-Octane Kosten in Höhe von 1.093 € einsparen, zudem reduzierte sich der Verbrauch von Schmiermittel bzw. Hydrauliköl-CO2 um 1,1 kg

Im Rahmen der Formula Student entwickelte das Team einen aktiven Dämpfer für das Fahrwerk. Formula Student ist ein internationaler studentischer Konstruktionswettbewerb, bei dem Universitätsteams in unterschiedlichen Disziplinen gegeneinander antreten und jedes Jahr einen eigenen Rennwagen kreieren und fertigen. Das Fahrwerk als Schnittstelle zwischen Fahrzeug und Asphalt genießt eine besondere Relevanz. Die gezielte Einstellung der Feder-/Dämpfer-Einheiten zur Kraftübertragung von Boden über Reifen auf das Chassis ist essenziell für ein erfolgreiches Rennen. Durch das System wird die lineare Bewegung, ausgehend von den vertikalen Radbewegungen, in eine rotatorische umgewandelt. Basierend auf einem BLDC-Elektromotor als Dämpfer ist es möglich, während der Fahrt aktiv Einfluss auf die Fahreigenschaften (z. B. Wank- und Nickverhalten) des autonomen Elektrorennwagens zu nehmen. Durch das gegebene Reglement der „Formula Student Germany“ müssen ±25 mm Federweg der Radbaugruppen eingehalten werden. Da Lightweight und Aerodynamik zwei wichtige Ziele des Teams sind, war es des Weiteren notwendig, eine möglichst leichte und kleine Lösung (1,2 kg inkl. Stahlfedern pro Einheit) zu finden, um diese auch im Carbon-Monocoque zu verbauen. Zudem spielen die hohen Kräfte eine wichtige Rolle, welche beim Fahren auf das Rennauto und den Dämpfer wirken.

Um diese Aufgabe zu bewältigen, wurde eine dryspin Steilgewindespindel in Kombination mit einer Spritzgussgewindemutter eingesetzt. Diese Komponenten wurden speziell für einen kleinen Bauraum mit einem Durchmesser von weniger als 11 mm konzipiert. Die Auswahl der passenden Steigung von 25 mm spielte ebenfalls eine entscheidende Rolle. Eine besondere Herausforderung bestand darin, Verklemmungen aufgrund zu geringer Steigungen zu vermeiden, während gleichzeitig die geforderte Übersetzung berücksichtigt wurde. Trotz einer hohen Belastung von etwa 4,2 kN stellt dies für den dryspin Gewindetrieb kein Problem dar. Der hohe Wirkungsgrad des dryspin Gewindes erwies sich als vorteilhaft, da er zu einer verbesserten Dämpfereffizienz führt und den Energieverlust im System reduziert. Dadurch wird eine effizientere Regelung durch den Dämpfungsmotor ermöglicht.

Durch die Nutzung dieser Lösung ist es problemlos möglich, die aerodynamische Lage des Fahrzeugs zu beeinflussen, um beispielsweise den Luftwiderstand zu optimieren und somit den Kraftstoffverbrauch signifikant zu reduzieren. Besonders bemerkenswert ist, dass diese Lösung vollständig eigenständig vom studentischen Verein entwickelt wurde. Dies macht sie in der Welt der Formula Student zu einer einzigartigen Innovation.