Aktive Hinterradlenkung

Worum geht es?

Bei dem Projekt, das in Zusammenarbeit mit YEP umgesetzt wird, handelt es sich um eine aktive Hinterradlenkung für einen Formula Student Electric Rennwagen. Zwei unabhängige, auf der hinteren Spurstange integrierte Aktuatoren verstellen den Lenkwinkel der Hinterräder bis zu 3° pro Seite. Dies verbessert sowohl das Fahrverhalten als auch die allgemeine Fahrstabilität des Fahrzeugs.

Wie funktioniert es?

Der Aktuator selbst basiert auf einem elektrisch angetriebenen Spindelantrieb, der die Drehbewegung in eine lineare Bewegung umwandelt. Um genügend Stellkraft zu erzeugen, wurde ein 200 W maxon EC-4pole-Motor in der Hinterradlenkung eingebaut. Ein maxon GP 32 Planetengetriebe ist an den Motor angeschlossen, um ausreichend Drehmoment bereitzustellen. Es treibt die Spindelmutter über einen Riementrieb an. Die Stromversorgung erfolgt über das interne, elektrische 24-V-Niederspannungssystem des Rennwagens. Damit der richtige Lenkwinkel eingestellt wird, kommen zwei maxon EPOS2 Positioniersteuerungen zusammen mit maxon HEDL Encodern zum Einsatz. Die internen Steuerungen des Rennwagens berechnen dann den benötigten Lenkwinkel.

Warum maxon?

Da die Hinterradlenkung in einen Rennwagen eingebaut wird, ergeben sich für die Konstrukteur:innen die folgenden drei Anforderungen:
Erstens müssen die elektrischen Bauteile über ausreichend Leistung verfügen, um den gewünschten Lenkwinkel in jeder Fahrsituation einstellen zu können. Zweitens müssen die Bauteile leicht und kompakt sein, denn bei dem Konstruktionswettbewerb Formula Student ist ein niedriges Gewicht der Schlüssel zum Erfolg. Drittens muss das System verlässlich arbeiten. Die sicherheitstechnische Bedeutung der Hinterradlenkung ist sehr hoch in Bezug auf die Fahrstabilität. Fehler können schwerwiegende Konsequenzen nach sich ziehen. Deshalb ist es besonders wichtig, dass die elektrischen Bauteile aufeinander abgestimmt sind.
maxon erfüllt alle drei der genannten Anforderungen: Die Motoren sind leistungsstark und kompakt, es ist ein breites Spektrum an Getrieben erhältlich und zudem verfügt das Unternehmen über Positionsregelungen und Sensoren, die speziell für maxon Motoren hergestellt werden. Es sollten also keine Kompatibilitätsprobleme zwischen den verwendeten Bauteilen auftreten. Das macht maxon einzigartig und führt zum erfolgreichen Abschluss von Projekten.
 

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Fast Forest e.V.