Un'auto alimentata ad energia solare con profilo alare in carbonio retrattile

• Cosa serviva: madrevite trapezoidale dryspin® con mandrino abbinato, cuscinetto a strisciamento iglidur® e cuscinetto a sfere in polimero xiros
• Requisiti: funzionamento regolare, esente da lubrificazione e manutenzione, nessuna adesione di polvere e sporco, resistente all'acqua, stabilità delle vibrazioni aerodinamiche e legate alla guida, nessun gioco
• Settore: industria automobilistica
• Successo per il cliente: l'energia della batteria solare dell'auto viene risparmiata grazie alla rapida retrazione del profilo alare in carbonio. Il peso ridotto del componente igus® aumenta inoltre l'efficienza complessiva.

Il progetto dell'Innoptus Solar Team è quello di costruire un'auto solare ogni due anni per partecipare alla Bridgestone World Solar Challenge in Australia. A causa di recenti cambiamenti nelle normative e dopo anni di restrizioni, l'aerodinamica attiva è stata nuovamente consentita dall'organizzazione. Quindi sono stati cercati modi per sfruttare attivamente l'influenza del vento sull'auto solare a suo vantaggio. Un'idea era quella di sviluppare un profilo alare in carbonio retrattile che potesse essere esteso sull'auto a seconda dell'angolo di attacco del vento. Ciò genera spinta, in modo che venga utilizzata meno energia complessiva e l'efficienza sia massimizzata. La "pinna" doveva essere un sistema retrattile, poiché è utile solo quando il vento in arrivo supera un certo angolo di attacco all'auto. Per raggiungere questo obiettivo, è stato sviluppato un sistema azionato linearmente con un mandrino dryspin®, aste in fibra di carbonio e cuscinetti

a strisciamento in plastica iglidur®. Poiché l'auto solare si muove in tutti i tipi di ambienti, il sistema di posizionamento per la pinna doveva resistere all'aria secca e alle alte temperature, nonché a pioggia, sabbia e polvere, che possono penetrare attraverso le giunture del sistema. Una sfida per il sistema era che doveva essere installato in un'auto solare esistente. Ciò significava che c'erano delle restrizioni su alcuni parametri di progettazione come la lunghezza del sistema, l'angolazione con cui era montato e la dimensione della pinna stessa. Un'altra sfida era il peso. Poiché le auto solari devono essere il più efficienti e quindi il più leggere possibile, il sistema di azionamento lineare doveva essere progettato per pesare il meno possibile.

La vite di comando dryspin® è stata utilizzata per supportare il movimento lineare della pinna. Pertanto, la pinna viene spostata verso l'alto e fuori dal veicolo solare con l'aiuto della tecnologia della vite di comando dryspin® quando il vento è al di sopra di un certo angolo di attacco all'auto. Grazie alla tecnologia dryspin®, il cuscinetto è stato in grado di resistere a influenze esterne come acqua e polvere durante la competizione solare di 8 giorni in Sud Africa grazie alla sua specifica autolubrificante. Il mandrino è supportato da due cuscinetti a sfere in polimero xiros. Il terzo componente è un cuscinetto semplice: i cuscinetti semplici iglidur® sono stati utilizzati per consentire uno scorrimento stretto ma fluido sulle barre di carbonio. Questi non richiedono inoltre lubrificazione aggiuntiva e quindi richiedono poca manutenzione.

La pinna deve essere in grado di estendersi e ritrarsi dall'auto solare in qualsiasi momento durante la guida a velocità fino a 120 km/h. Ciò significava che il sistema di posizionamento doveva resistere sia alle vibrazioni aerodinamiche che a quelle legate alla guida. Le migliori condizioni per la trasmissione a vite utilizzata, che possono essere facilmente risolte con la tecnologia dryspin®. Inoltre, per l'allineamento delle alette era importante che i cuscinetti a strisciamento avessero il minor gioco possibile, il che significava che era richiesta una tolleranza stretta per i cuscinetti a strisciamento attorno ai tubi in carbonio. E non è stata trascurata nemmeno la riduzione del peso: ciò significava usare barre in carbonio, fresare via il materiale non necessario dagli alloggiamenti dei cuscinetti a strisciamento e usare un dado in plastica.