Jak Nové Technologie Revolucionizují Závody

stavební praxe: Pane Prochno, jakou roli hraje Lee pro motoristický sport?

Jürgen Prochno: Racing, zejména Formule 1, se vyznačuje extrémní technologickou konkurencí. Každý tým se snaží udržet si svůj vlastní náskok nebo snížit počet nevyřízených položek neustálým dalším vývojem a kromě toho o „četných změnách pravidel“rozhoduje „Světová rada motoristického sportu“sportovní asociace FIA pro každou novou sezónu.

Obrázková galerie

Jsme společnost zaměřená na inovace, která začala před 70 lety jako výrobce hydraulických komponentů pro letecký průmysl a mezitím obsluhuje řadu dalších trhů s řešeními, která splňují nejvyšší standardy výkonu a funkční spolehlivosti. Proto je pro nás závodění ideálním testovacím polem.

stavební praxe: A v jakých závodních sériích je vaše společnost v současné době zapojena do hydraulických komponent?

Prochno: Jsme aktivní vývojový partner, zejména ve Formule 1, ale také ve Formule Student. Závodní vozidla mají velmi sofistikované technologie, jako jsou nastavitelná zadní nebo přední křídla, která musí reagovat na ovládací příkazy ve velmi krátké době kvůli extrémním rychlostem.

Obzvláště důležitá byla zde technologie DRS (Drag Reduction System) pro zadní křídlo závodních vozů Formule 1. DRS je název přiřazený triku, při kterém řidič upraví sklon zadního křídla na přímých trasách, aby se snížil odpor vzduchu a zvýšila se tak schopnost vozidla zrychlit při předjíždění.

Tento trik byl však v 60. letech 20. století zakázán z bezpečnostních důvodů, protože snížené zadní křídlo snížilo přítlak vozidla. To má nepříznivý dopad na přilnavost vozovky v zatáčkách a může vést k jízdě, pokud řidič ztratí dohled nad předjížděcím manévrem a včas nezvedne zadní křídlo.

stavební praxe: A tento trik byl nyní znovu povolen?

Prochno: Od šedesátých let došlo v oblasti senzorů, elektroniky a zpracování dat ve vozidle k významnému pokroku. Dnes to umožňuje zúžit okrajové podmínky pro manévrování DRS tak, aby bylo možné lépe řídit rizika. V každém případě FIA rozhodla o jedné z nejdramatičtějších změn pravidel v posledních desetiletích v roce 2011, kdy převrátila předpisy týkající se dříve povoleného nastavení předního křídla i pohledu zadního křídla.

Zatímco nastavení zadního křídla bylo opět povoleno, pod kouzlo se dostaly aktivně nastavitelné přední křídla. Cílem tohoto obrácení předchozích předpisů bylo umožnit více předjížděcích manévrů, a tím zvýšit atraktivitu závodní série.

Znalosti jsou konkurenční výhodou

Zůstaňte v obraze: S naším zpravodajem vás redaktoři stavební praxe vždy informují v úterý, pátek o tématech, novinkách a trendech z oboru.

Přihlaste se nyní!

stavební praxe: Jak přesně funguje systém DRS?

Prochno: DRS manévry nejsou povoleny na celém trati, ale pouze v tzv. Zónách DRS určitých přímých úseků trasy a pouze v případě, že řidič je po určité minimální časové období za osobou před sebou. To je monitorováno senzory. Pro provedení manévru DRS je rozhodující velmi rychlé a pouze krátkodobé spouštění zadního křídla.

Protože to musí být znovu nahoře, když přijde další křivka.

stavební praxe: A co by mohl Lee přispět k technologii DRS?

Prochno: Za tímto účelem jsme vyvinuli speciální ovládací prvky. List se pohybuje hydraulickým pohonem s velkým průměrem, který musí reagovat velmi rychle. Pro ovládání vyvinul Lee speciální 12-voltovou DC verzi 3-cestného vysokotlakého solenoidového ventilu, který se standardně používá v letadle.

Tyto tzv. 250 ventily kombinují vysokou těsnost s enormní spolehlivostí a stanovují nové standardy při snižování prostorových požadavků, hmotnosti a spotřeby energie.

stavební praxe: Lee je také zapojen do Formule Student. Jaká je zvláštní přitažlivost?

Prochno: Student Formule je speciální prostředí, protože díky méně přísným předpisům existuje více prostoru pro experimenty a prostor pro nové koncepty.

Mladí účastníci poskytnou uvítací dech čerstvého vzduchu svými nápady a iniciativami. S rozvojem odvětví směrem k autonomnímu řízení se například před třemi lety zrodila myšlenka soutěže Formula Student Driverlessless.

stavební praxe: Kdo je vaším partnerem ve Formula Student?

Prochno: V této oblasti podporujeme tým Berlínské univerzity aplikovaných věd, který se této soutěže poprvé zúčastnil v roce 2018. Předchozí koncepce spalování byla zachována a doplněna autonomním systémem s rozšířenou elektronikou a senzory jako adaptivním řešením.

Cílem bylo závodní auto, které se mohlo účastnit běžných soutěží s řidičem i nové soutěže bez řidiče bez řidiče. Vyměňujte pouze nejdůležitější komponenty.

Mikro ventil

Miniaturní hydraulika pomáhá závodním automobilům s autonomním řízením

stavební praxe: A jaký byl Lee příspěvek k tomuto projektu?

Prochno: Kromě senzorů a algoritmů muselo být také nalezeno řešení pro ovládání spojky, brzdy a systému řízení, které muselo splňovat přísné požadavky na hmotnost, instalační prostor a funkčnost jak s řidičem, tak bez něj.

Řešením byl hydraulický systém, který byl optimalizován pro provoz těchto tří sestav při použití v závodním automobilu. Tento systém má následující strukturu: Na spojku je instalován redukční ventil, proporcionální ventil a třícestný solenoidový ventil od společnosti Lee, který vytváří a reguluje tlak spojky. Přepouštěcí ventil, známý také jako přepouštěcí ventil, také umožňuje ruční ovládání spojky s nainstalovaným hydraulickým systémem.

konstrukční praxe: Došlo k dalším optimalizacím pro vozidlo Formule E?

Prochno: Pro splnění vysokých požadavků byly použity zejména malé miniaturní hydraulické komponenty od Lee. V kombinaci s 3D tiskem pro výrobu hydraulického bloku byla hmotnost hydraulického systému snížena o 10 kg nebo 50 procent původní hodnoty.

Kratší potrubí a integrace některých dalších ventilů také umožnily získat výkon v reakci.

stavební praxe: Jak složitá byla výroba součástí?

Prochno: Blok brzdových ventilů byl vyroben z AlSi10Mg na laserovém tavicím systému M2 Cusing za použití procesu fúzování práškovým ložem nebo zkráceně PBF, během jediného dne. Celková doba tisku byla asi jeden den. Vysoce přesné uložení pro ventily, které dosud nelze vyrobit v aditivní výrobě, byly poté frézovány a vrtány pomocí CNC stroje.

Po vložení neúspěchů, uzavření otvorů pomocí Lee Plugs a vložení ventilů byl již blok ventilu plně funkční. Několik zbývajících připojení zvyšuje snadnost údržby a tím minimalizuje doby údržby systému.

stavební praxe: Má systém zásadní jedinečný prodejní bod?

Prochno: Díky kompaktní konstrukci je modul umístěn v přední oblasti mezi pedály a předním koncem podvozku. Vývojáři HTW byli prvním spalovacím týmem Formula Student na světě, který prošel všemi technickými přejímacími testy a byli schopni začít v různých oborech Formula Student Driverless 2018

Virtuální realita

Hmatová zpětná vazba díky mikrofluidikům

stavební praxe: Nabízíte také řešení pro běžná silniční vozidla?

Prochno: Samozřejmě. Například velmi sofistikovaný systém řízení brzd od společnosti Airback, který byl vyvinut v roce 2015. Brzdy mají dva protichůdné požadavky, které se vztahují na vzdálenost mezi brzdovými destičkami a brzdovým kotoučem. Pokud je vzdálenost příliš velká, brzdový účinek se nespustí až pozdě, což zvyšuje riziko nehod.

Pokud je naproti tomu příliš úzká vzdálenost, brzda se trochu brouší, i když je zcela otevřená, což zvyšuje spotřebu paliva i opotřebení. Brzdový systém vyvinutý společností Airback může pokrýt oba případy.

stavební praxe: A která komponenta pochází z vašeho domu?

Prochno: Je konstruován jako doplňkový systém k existujícímu brzdovému systému pomocí třícestného elektromagnetického ventilu HDI od Lee. Systém využívá kladný i záporný tlak i vakuum. Když vozidlo zrychlí, Airback vytvoří vakuum v hydraulickém systému, který prakticky vytáhne brzdové destičky od brzdového kotouče, čímž se z velké části eliminuje tření na brzdových kotoučích.

Když je brzda aktivována, na druhé straně se generuje definovaný přetlak opět rychlostí blesku, takže brzdové destičky jsou již aplikovány na kotouč dříve, než skutečný brzdný impuls přichází z brzdového systému. Podle Airback to má za následek nejen rychlejší brzdný účinek, ale také kratší zdvih pedálu brzdového pedálu. stavební praxe: Děkuji vám, pane Prochno.