Een auto op zonne-energie met intrekbaar koolstof aerodynamisch profiel

• Wat was er nodig: dryspin® trapeziumvormige moer met bijpassende spindel, iglidur® glijlager en xiros polymeer kogellager?
• Vereisten: Soepele loop, smeer- en onderhoudsvrij, geen aanhechting van stof en vuil, waterbestendig, stabiliteit van aerodynamische en rijgerelateerde trillingen, geen speling
• Industrie: Automobielindustrie
• Succes voor de klant: De energie van de zonnebatterij van de auto wordt bespaard dankzij de snelle terugtrekking van het koolstof aerodynamische profiel. Het lage gewicht van de igus® component verhoogt ook de algehele efficiëntie.

Het Innoptus Solar Team heeft als project om elke twee jaar een zonneauto te bouwen om deel te nemen aan de Bridgestone World Solar Challenge in Australië. Door recente wijzigingen in de reglementen en na jaren van beperkingen, werd actieve aerodynamica weer toegestaan door de organisatie. Dus werden er manieren gezocht om de invloed van de wind op de zonnewagen actief te benutten. Eén idee was om een uitschuifbaar koolstof aerodynamisch profiel te ontwikkelen dat afhankelijk van de invalshoek van de wind op de auto kon worden uitgeschoven. Dit genereert stuwkracht, zodat er in totaal minder energie wordt gebruikt en de efficiëntie wordt gemaximaliseerd. De "vin" moest een intrekbaar systeem zijn, omdat het alleen nuttig is als de inkomende wind een bepaalde invalshoek op de auto overschrijdt. Om dit te bereiken werd een lineair aangedreven systeem ontwikkeld met een dryspin® spindel, koolstofvezel stangen en iglidur® kunststof glijlagers.

Aangezien de zonneauto in allerlei omgevingen rijdt, moest het positioneringssysteem voor de vin bestand zijn tegen droge lucht en hete temperaturen, maar ook tegen regen, zand en stof, dat door de naden van het systeem kan binnendringen. Een uitdaging voor het systeem was dat het in een bestaande zonnewagen geïnstalleerd moest worden. Dit betekende dat er beperkingen waren op bepaalde ontwerpparameters, zoals de lengte van het systeem, de hoek waaronder het werd gemonteerd en de grootte van de vin zelf. Een andere uitdaging was het gewicht. Omdat zonneauto's zo efficiënt en dus zo licht mogelijk moeten zijn, moest het lineaire aandrijfsysteem zo licht mogelijk worden ontworpen.

De dryspin® loodschroef werd gebruikt om de lineaire beweging van de vin te ondersteunen. Zo wordt de vin met behulp van de dryspin® loodschroeftechnologie omhoog en uit het zonnevoertuig bewogen wanneer de wind boven een bepaalde invalshoek ten opzichte van de auto staat. Dankzij de dryspin® technologie was het lager bestand tegen invloeden van buitenaf zoals water en stof tijdens de 8-daagse zonnewedstrijd in Zuid-Afrika dankzij de zelfsmerende specificatie. De spindel wordt ondersteund door twee xiros polymeer kogellagers. Het derde onderdeel is een glijlager: De iglidur® glijlagers werden gebruikt om een strakke maar soepele glijding over de koolstofstaven mogelijk te maken. Deze hebben ook geen extra smering nodig en zijn dus onderhoudsarm.

De vin moet op elk moment van de zonnewagen kunnen worden uit- en ingetrokken bij snelheden tot 120 km/u. Dit betekende dat het positioneringssysteem bestand moest zijn tegen zowel aerodynamische als rijgerelateerde trillingen. De beste omstandigheden voor de gebruikte schroefaandrijving, die eenvoudig kan worden opgelost met de dryspin® technologie. Bovendien was het voor de uitlijning van de vinnen belangrijk dat de glijlagers zo weinig mogelijk speling hadden, wat betekende dat er een krappe tolerantie nodig was voor de glijlagers rond de koolstofbuizen. Ook gewichtsvermindering werd niet over het hoofd gezien: Dit betekende het gebruik van koolstofstangen, het uitfrezen van overbodig materiaal uit de glijlagerhuizen en het gebruik van een kunststof moer.