Pneumatik-Komponenten im Renneinsatz

Numatics unterstützt die FH Dortmund bei der „Formula Student“

04. Februar 2008

Die Numatics GmbH unterstützt die Fachhochschule Dortmund beim Bau eines eigenen Rennwagens. Dazu stellt das Unternehmen im Rahmen des Projektes „Formula Student“ Pneumatik- komponenten zur Verfügung, die sowohl bei der Schaltung wie auch bei der Kupplung zum Einsatz kommen. Das Fahrzeug befindet sich derzeit im Aufbau und soll nach erfolgreichen Testreihen in diesem Jahr an mehreren Wettbewerben teilnehmen. Die Studenten aus dem Bereich Fahrzeugtechnik haben bei der Realisierung des Projektes einen innovativen Ansatz gewählt und einen vollständig pneumatisch betätigten Gangwechsel entwickelt. Entsprechende fachliche Unterstützung erhielten sie dabei von Prof. Dr.-Ing. Herbert Funke aus dem Bereich Fahrzeugkonstruktion der Fachhochschule.

Im Detail sieht die Funktionsweise wie folgt aus: Zuerst wird mit einem am Fahrzeug befindlichen Kompressor ein Druck von 8 bar aufgebaut. Als Druckbehälter fungiert dabei der Überrollbügel, in den ca. 2 Liter Luft passen. Nachdem der Fahrer per Knopfdruck am Lenkrad den Impuls für den Gangwechsel ausgelöst hat, übernimmt eine elektronische Steuerung alle weiteren Schritte. Zuerst werden Zündung und Kraftstoffzufuhr unterbrochen. Anschließend erhält ein Pneumatikventil den Befehl, zu öffnen und Druckluft an einem Zylinder weiterzuleiten. Dieser fährt daraufhin eine Kolbenstange aus und betätigt so die Kupplung. Sekundenbruchteile nach diesem Vorgang öffnet ein zweites Ventil. Auch hier fließt die Druckluft zu einem Zylinder, der seine Kolbenstange ebenfalls aus- beziehungsweise einfährt und so den nächsten Gang einlegt. Um die Kupplung zu schließen, wird der Zylinder anschließend entlüftet. Dieser Ablauf gilt nur für das „Runterschalten“, da hier das Getriebe vor hohen Massekräften zu schützen ist und der erforderliche Lastwechsel stattfinden muss.

Anders sieht es beim „Hochschalten“ aus. In diesem Fall unterbricht das Motorsteuergerät lediglich Zündung wie Einspritzung, und der Pneumatikzylinder am Getriebe betätigt die Schaltung direkt ohne Kupplungseinsatz.

Im direkten Vergleich zu den sonst per Hand und Fuß über Seilzüge und Gestänge ausgeführten Schaltvorgängen versprechen sich die angehenden Ingenieure von dem pneumatischen Ansatz insbesondere einen schnelleren und genaueren Gangwechsel.