Im Rahmen der Formular Student 2021 unterstützt PMB Bobertag das „Greenteam“ der Uni Stuttgart bei der Realisierung Ihres neuen aktiven Aerodynamiksystems.
Bei der Entwicklung des neuen Formula Student Rennwagens E0711-11 EVO wurde besonderer Fokus auf die Weiterentwicklung und Optimierung des Aerodynamikpaketes gelegt.
Die Aerodynamik ist einer der wichtigsten Performancefaktoren des Fahrzeugs und wurde für 2021 in vielen Bereichen verbessert. Besonders nennenswert sind hier zum einen das neue schmal am Fahrer angepasste Monocoque, wodurch die angrenzenden Flügelflächen vergrößert werden konnten und somit mehr Anpressdruck erzeugt wird. Andererseits auch die in die Felgen versetzten Motoren die für eine verbesserte Anströmung der Flügel sorgen.
Zusätzlich zur Optimierung des konventionellen Aerodynamikpakets wurde ein neues aktives System erdacht, das die Luft hinter den großen Flügeln an den Seiten des Monocoques absaugt.
Durch diese Absaugung und die Positionierung wird eine signifikante Steigerung des Abtriebes des Rennwagens erreicht. Diese Art der Verwendung von Lüftern in der Aerodynamikentwicklung wurde erst 2021 durch eine neue Regeländerung in der Formula Student möglich. Im Rahmen der Entwicklung wurde von „Greenteam“ hoher Augenmerk auf ein vibrationsarmes, verlässliches System gelegt. Aufgrund unserer Expertise im Bereich des hochgenauen Wuchtens, bat uns das Team der Uni Stuttgart um Unterstützung.
Nach Betrachtung der Aufgabenstellung haben wir uns darauf konzentriert, das Bauteil zu wuchten welches die Rotorblätter mit dem Motor verbindet – die Aufnahmekreuze, die im Rennbetrieb eine sehr hohe Drehzahl erreichen. Die an den Aufnahmen montierten Rotorblätter aus Kunststoff hingegen sind ein Zukaufteil, das öfters ausgetauscht werden kann und immer wieder fertigungsbedingt unterschiedlich hohe Unwucht einträgt. Daher war ein Wuchten der kompletten Antriebseinheit in diesem Anwendungsfall wenig erfolgversprechend. Unser Ziel war es, die Restunwucht des Gesamtsystems so weit wie wirtschaftlich möglich zu verringern. Hohe, nicht ausgeglichene Unwucht in diesem Bereich erzeugt Vibrationen, die sich negativ in den Aufbau des Rennwagens übertragen und die Lager der Antriebsmotoren der aktiven Einheiten beschädigen können. Im schlimmsten Fall bedeutet das den Ausfall des Systems.
Ausgehend vom Aufbau der Rotorkreuze war die Wuchtung auf einem Aufnahmedorn in einem unserer PMB Luftlager der effektivste Weg dieses Ziel zu erreichen.
Hochpräzise Messungen der Unwucht, ohne mögliche störende Einflüsse einer Auflagerung auf Rollen oder Prismen, wurden somit möglich. Den Abtrag der Unwucht haben wir dann bohrend auf der Stirnseite der Bauteile durchgeführt.
Kontrollmessungen ergaben eine durchschnittliche Reduzierung der Urunwucht um den Faktor 10 auf wenige verbleibende Milligramm. Die noch verbleibende Restunwucht war danach so gering, dass ein vibrationsfreier Betrieb der Rotorkreuze sichergestellt ist.
Wir wünschen dem „Greenteam“ der Uni Stuttgart viel Erfolg in der laufenden Saison 2021.