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Ei auf vier Räder

Wie Gelenkköpfe und Kunststoff-Gleitlager ein wasserstoffbetriebenes Fahrzeug mobil machen

Der wasserstoffbetriebene "Hysun3000" hat eine 3000 km-lange Europatour im September 2004 erfolgreich beendet. Das Fahrzeug benötigte auf der Strecke von Berlin nach Barcelona lediglich 3,3 kg Wasserstoff, was einem Energiegehalt von 12 l Benzin entspricht und somit einem Verbrauch von 0,4 l Benzin auf 100 km. Voraussetzung für das Weltrekordprojekt war dabei, soviel Gewicht wie möglich einzusparen und gleichzeitig die Zuverlässigkeit des Systems zu gewährleisten. Entscheidendes Konstruktionsdetail: Gelenkköpfe mit Außengewinde und Kunststoff-Gleitlager von igus® empfehlen sich durch geringe Masse und beste mechanische Eigenschaften.

Rekordfahrzeug

Das Konstruktionsziel des Rekordfahrzeugs "Hysun3000" war es, so viel Gewicht wie möglich einzusparen und gleichzeitig das System noch zuverlässiger zu machen. Die gesamte Lenkung des Fahrzeugs ist mit Lenkgestänge und Gelenklagern realisiert. Zwei Lenkhebel steuern die Räder. Das Lenkgestänge wiederum ist mit 14 Gelenklagern verbunden. Dies bedeutet ein Gewicht von rund 2,8 kg mit herkömmlichen Gelenklagern. Das zweite Problem stellte die Spannrolle dar. Ein HTD-Zahnriemen verbindet das Hinterrad und die Motoren miteinander. Der Riemen wird über eine Spannrolle gespannt. Die Spannrolle muss schmutzunempfindlich sein und niedrig aufbauen. Was die Gelenklager angeht, fand sich mit der igus®-Baureihe igubal® eine sinnvolle Alternative. Die Gelenkköpfe mit Außengewinde besitzen eine hohe Steifigkeit. Hinzu kommt der wartungsfreie Trockenlauf und das sehr geringe Gewicht. Dadurch fiel die Lenkung um über 1,5 kg leichter aus, was einer verlängerten Reichweite von rund 100 km entspricht.

Spannrolle beim

Spannrolle beim "Hysun3000"

 
Hohe Geschwindigkeiten

Zu einem wichtigen Vorteil der Lagerelemente zählt, dass schnelle Rotationsbewegungen der gelagerten Welle direkt in der Lagerkalotte aus iglidur® W300 stattfinden. Auch im Trockenlauf ermöglicht die Kunststoff-/Stahl-Gleitlagerung hohe Geschwindigkeiten. Berücksichtigt man die radialen Belastungen, reichen die maximalen Gleitgeschwindigkeiten bis 0,5 m/s rotierend. Die Winkelbewegungen der sphärischen Lager finden dagegen am kugeligen Außendurchmesser der Lagerkalotte statt. Die wartungsfreien Lagerelemente lassen auch lineare Bewegungen der Welle zu.

Lenkung des Fahrzeugs mit Lenkgestänge und Gelenklagern

Lenkung des Fahrzeugs mit Lenkgestänge und Gelenklagern

 
Schmutzunempfindlich und Platz sparend

Die Produkte der Baureihe iglidur® W300 konnten auch beim Problem "Spannrolle" helfen. Die Kunststoff- Gleitlager zeichnen sich generell durch geringe Wärmerelaxierung, hohe Druckfestigkeit und Maßgenauigkeit sowie gute Wärmeableitung aus. Außerdem sind sie wartungsfrei, besitzen eine sehr geringe Kriechneigung, eine hohe mechanische Dämpfung und sind unempfindlich gegen Schmutz. Die Vertreter der iglidur® W300-Familie stehen dabei für besonders hohe Standzeiten, niedrige Reibwerte und extrem hohe Abriebfestigkeit.

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