Ophangingsdempers in een autonome raceauto

• Wat was er nodig: dryspin® high helix loodschroef in linkse draad en roestvrij staal met bijpassende dryspin® spuitgietmoer met schroefdraad
• Vereisten: Kleine inbouwruimte, hoge belasting, hoog rendement, 100% smering en onderhoudsvrij, laag gewicht
• Industrie: Automobielindustrie
• Succes voor de klant: Door gebruik te maken van de smeringsvrije dryspin® loodschroeftechnologie kon High-Octane €1.093 aan kosten besparen en het verbruik van smeermiddel en hydraulische olie CO2 met 1,1 kg verminderen.

Als onderdeel van het Formula Student-programma ontwikkelde het team een actieve demper voor het chassis. Formula Student is een internationale ontwerpcompetitie voor studenten waarin universiteitsteams het tegen elkaar opnemen in verschillende disciplines en elk jaar hun eigen racewagen creëren en produceren. Het chassis is van bijzonder belang omdat het de interface vormt tussen de auto en het asfalt. De gerichte afstelling van de veer/demperunits om kracht over te brengen van de grond via de banden naar het chassis is essentieel voor een succesvolle race. Het systeem zet de lineaire beweging die voortkomt uit de verticale wielbewegingen om in een roterende beweging. Op basis van een BLDC elektromotor als demper is het mogelijk om de rijeigenschappen (bijv. rol- en knikgedrag) van de autonome elektrische raceauto actief te beïnvloeden tijdens het rijden. Vanwege de reglementen van de "Formula Student Germany" moet de veerlengte van de wielconstructies ±25 mm zijn. Aangezien lichtgewicht en aerodynamica twee belangrijke doelen van het team zijn, was het ook noodzakelijk om de lichtste en kleinst mogelijke oplossing te vinden (1,2 kg incl. stalen veren per eenheid) om deze in de koolstof monocoque te kunnen monteren. De hoge krachten die tijdens het rijden op de raceauto en de demper inwerken, spelen ook een belangrijke rol.

Om deze taak uit te voeren werd een dryspin® schroef met hoge helix gebruikt in combinatie met een moer met spuitgegoten schroefdraad. Deze componenten werden speciaal ontworpen voor een kleine inbouwruimte met een diameter van minder dan 11 mm. De keuze van een geschikte spoed van 25 mm speelde ook een doorslaggevende rol. Een bijzondere uitdaging was het voorkomen van vastlopen als gevolg van onvoldoende steek, terwijl tegelijkertijd rekening moest worden gehouden met de vereiste overbrengingsverhouding. Ondanks de hoge belasting van ongeveer 4,2 kN vormt dit geen probleem voor de schroefaandrijving met droogtandwiel®. Het hoge rendement van de dryspin® schroef bleek voordelig omdat het leidt tot een betere dempingsefficiëntie en minder energieverlies in het systeem. Dit maakt een efficiëntere regeling door de dempingsmotor mogelijk.

Door gebruik te maken van deze oplossing is het eenvoudig mogelijk om de aerodynamische positie van het voertuig te beïnvloeden, bijvoorbeeld om de luchtweerstand te optimaliseren en zo het brandstofverbruik aanzienlijk te verlagen. Bijzonder is dat deze oplossing geheel onafhankelijk door de studentenorganisatie is ontwikkeld. Dit maakt het een unieke innovatie in de wereld van Formula Student.