En solcellsdriven bil med infällbar aerofoilprofil i kolfiber

• Vad behövdes: dryspin trapetsgängmutter med matchande spindel, iglidur glidlager och xiros polymerkullager
• Krav och önskemål: Smidig gång, smörj- och underhållsfritt, ingen vidhäftning av damm och smuts, vattenbeständigt, stabilitet mot aerodynamiska och körrelaterade vibrationer, inget glapp
• Industri: Fordonsindustrin
• Framgång för kunden: Den snabba tillbakadragningen av aerofoilprofilen i kolfiber sparar energi i bilens solbatteri. Den låga vikten hos igus-komponenten ökar också den totala effektiviteten.

Innoptus Solar Teams projekt är att bygga en solcellsbil vartannat år för att delta i Bridgestone World Solar Challenge i Australien. På grund av de senaste ändringarna i regelverket och efter flera år av restriktioner tilläts aktiv aerodynamik återigen av organisationen. Därför sökte man efter sätt att aktivt utnyttja vindens inverkan på solbilen till dess fördel. En idé var att utveckla en infällbar aerofoilprofil i kolfiber som kunde förlängas på bilen beroende på vindens angreppsvinkel. Detta genererar dragkraft, så att mindre energi används totalt sett och effektiviteten maximeras. " fenan" måste vara ett infällbart system, eftersom det bara är användbart när den inkommande vinden överstiger en viss anfallsvinkel mot bilen. För att åstadkomma detta utvecklades ett linjärt system med en dryspin-spindel, kolfiberstavar och glidlager av iglidur-plast.

Eftersom solbilen kör i alla typer av miljöer måste positioneringssystemet för fenan klara torr luft och heta temperaturer samt regn, sand och damm, som kan tränga in genom systemets sömmar. En utmaning för systemet var att det måste installeras i en befintlig solcellsbil. Detta innebar att det fanns begränsningar för vissa designparametrar, t.ex. systemets längd, vinkeln som det monterades i och storleken på själva fenan. En annan utmaning var vikten. Eftersom solbilar ska vara så effektiva och därmed så lätta som möjligt måste det linjära drivsystemet konstrueras så att det väger så lite som möjligt.

Dryspin-skruvdriften användes för att stödja fenans linjära rörelse. Fenan flyttas alltså upp och ut ur solfordonet med hjälp av dryspin-tekniken när vinden är över en viss anfallsvinkel mot bilen. Tack vare dryspin-tekniken kunde lagret stå emot yttre påverkan som vatten och damm under den 8 dagar långa soltävlingen i Sydafrika tack vare sina självsmörjande egenskaper. Spindeln stöds av två xiros polymerkullager. Den tredje komponenten är ett glidlager: iglidur-glidlagren användes för att möjliggöra en tät men ändå jämn glidning över kolstavarna. De kräver inte heller någon extra smörjning och är därför lätta att underhålla.

Under färd i hastigheter på upp till 120 km/h måste fenan kunna skjutas ut och dras in från solbilen när som helst. Detta innebar att positioneringssystemet måste klara både aerodynamiska och körrelaterade vibrationer. De bästa förhållandena för skruvdriften som används, vilket enkelt kan lösas med dryspin-teknik. Dessutom var det viktigt för uppriktningen av fenorna att glidlagren hade så lite spel som möjligt, vilket innebar att det krävdes en snäv tolerans för glidlagren runt kolfiberrören. Och viktminskningen var inte heller något som ignorerades: Det innebar att man använde kolfiberstänger, fräste bort onödigt material från glidlagerhusen och använde en plastmutter.