Mit Solarkraft durch die Wüste

Steckbrief

• Was wurde benötigt: igubal Gabelköpfe aus iglidur J; Gleitlager aus iglidur J, G und I3; robolink Getriebe
• Anforderungen: verschleißfeste und leichte Lager, die zuverlässig über die Distanz an den verschiedensten Stellen am Sonnenwagen arbeiten
• Branche: Automobil
• Erfolg für den Kunden: In dem Teleskop-Mechanismus für den Solardeckel, im Lenkrad, in der Radaufhängung der Hinterräder und im Lenkgetriebe, in den Scharnieren der Deckelverriegelung und am Solarauto-Deckel kommen unsere Gleitlager oder Gabelköpfe zum Einsatz. Durch ihre Leichtigkeit, Verschleißfestigkeit und schwingungsdämpfenden Eigenschaften optimieren sie das Fahrverhalten und ermöglichen Geschwindigkeiten von 140 km/h und mehr.

3.022 Kilometer quer durch die australische Wüste. Mit seinem Solarauto nimmt das Team Sonnenwagen die Challenge auf sich.

Problem

Von Darwin bis nach Adelaide. Einmal quer durch die australische Wüste, vorbei an atemberaubenden Nationalparks, müssen die solarbetriebenen Autos bei der World Solar Challenge 3.022 Kilometer überwinden. Dafür haben sie genau eine Woche Zeit. Nur mit der Kraft der Sonne dürfen sich die Autos der Teilnehmer fortbewegen. Die studentischen Teams aus aller Welt entwickeln hierzu unterschiedliche Fahrzeugkonzepte, die sich im aerodynamischen Design, in der Wahl der Solarzellentechnologie wie in Höhe und Breite stark voneinander unterscheiden. Die Studenten zeigen so die bunte Vielfalt nachhaltiger Technologien. Einer der diesjährigen Teilnehmer des Rennens stammt aus Aachen. Das Team Sonnenwagen fuhr zum zweiten Mal bei dem zweijährlich stattfindenden Wettbewerb mit. Während man bei der ersten Teilnahme schon vieles lernen konnte, konnte das Team 2019 die komplette Strecke durch die Wüste meistern.
Denn das Team Sonnenwagen setzte auf ein komplett anderes Konzept als noch 2017. Auf nur 2,6 Quadratmetern als zuvor 4 Quadratmetern kommen Solarzellen aus Galliumarsenid anstelle der handelsüblichen Siliciumzellen zum Einsatz. Die neuen Zellen sind viel effizienter als die vorherige Technologie. Aufgrund der Regularien des Wettbewerbs durfte daher nur eine geringere Fläche verbaut werden. Eine weitere Neuerung zeige sich in den Lagern. Die Lagerstellen sind immens wichtig, denn sie halten den Wagen zusammen. Fällt ein Lager aus, ist die Reparatur äußerst aufwendig. Zudem müssen die eingesetzten Lager verschleißfest und leicht sein. Denn je leichter der Sonnenwagen, desto effizienter lässt er sich antreiben und desto eher kann er eine größere Strecke überwinden. Polymer-Gleitlager von igus erschienen dem Team daher als die optimale Lösung.

Lösung

Unsere leichte Gleitlagertechnik findet sich an unzähligen Stellen im Sonnenwagen. In dem Teleskop-Mechanismus für den Solardeckel sowie im Lenkrad kommen selbsteinstellende igubal Gabelköpfe aus iglidur J zum Einsatz. Und iglidur J Gleitlager finden sich in der Radaufhängung der Hinterräder und im Lenkgetriebe. Das verschleißfeste Lager besitzt einen sehr niedrigen Reibwert auf allen Wellen, insbesondere im Trockenlauf und ist schwingungsdämpfend. Ein Vorteil vor allem für das Lenkgefühl. iglidur J ist – wie alle iglidur Werkstoffe –  schmiermittel- und wartungsfrei, da in den Lagern Festschmierstoffe eingebettet sind. In den Scharnieren der Deckelverriegelung befinden sich außerdem Gleitlager aus dem Werkstoff iglidur G. Das Tribo-Polymer ist kostengünstig und besitzt eine hohe Verschleißfestigkeit.
Ein robolink Getriebe – eigentlich gedacht für Robotergelenkarme –  kommt mit Polymer-Gleitelementen in der Lenkung zum Einsatz. Ungewöhnlich, aber effizient und leicht. Das Lenken der vier Reifen erfolgt nämlich über vier Seilzüge. Durch das robolink Getriebe, die Flexwelle und das Handrad können beim Fahren die zwei hinteren Reifen optimal zum Wind hin ausgerichtet und so die zusätzliche Antriebskraft genutzt werden. Dies ermöglicht Geschwindigkeiten von 140 Kilometern die Stunde und mehr.
Zuletzt kommen auch Lager am Solarauto-Deckel zum Einsatz. Da Fahrerin oder Fahrer den Deckel mit den 25 Kilogramm schweren Solarzellen beim Ein- und Aussteigen selber öffnen und schließen muss, waren die schwergängigen selbst gedruckten Lagern aus einem Standard-Kunststoff früher ein Problem. iglidur I3 Gleitlager, die sich durch seine niedrigen Reibwerte und die Unempfindlich gegenüber Staub und Schmutz auszeichnen, kommen inzwischen zum Einsatz.  So braucht es nur noch wenige Sekunden zum Ein- und Aussteigen in den Wagen.

Im Teleskop-Mechanismus für den Solardeckel kommen selbsteinstellende igubal Flanschlager sowie iglidur G Gleitlager zum Einsatz.

Auch im Lenkrad finden sich die igubal Gelenkköpfe von igus.

Die Lenkung besteht aus einer besonderen Konstruktion. Ein robolink Getriebe ermöglicht ein manuelles Ausrichten der Hinterräder mit einer Flexwelle und einem Handrad.

Im Lenksystem finden sich außerdem unzählige Lagerstellen, die mit iglidur J ausgestattet sind. Der langlebige Dauerläufer sorgt für eine schmier- und wartungsfreie Lagerung im Solarauto.

Eine besonders wichtige Lagerstelle: die Radaufhängung der Hinterräder. Hier setzten die jungen Ingenieure auch auf den Dauerläufer iglidur J.

Für ein schnelles Ein- und Aussteigen kommen gedruckte Lager aus dem Tribo-Polymer iglidur I3 im Deckelmechanismus zum Einsatz.