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Projektbericht Automobilindustrie | T&M Lösungen

Drehmomentsensor verbessert Effizienz eines Stadtautos

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Seit 2005 arbeiten die Teams des Eco-Runner Delft am Bau des weltweit effizientesten wasserstoffbetriebenen Autos. Gleiche Aufgabe, neues Team: Jedes Jahr übernimmt ein neues Studententeam die Aufgabe, ein wasserstoffbetriebenes Auto zu konstruieren und zu bauen um damit beim Shell Eco-Marathon gegen Teams aus ganz Europa anzutreten

In diesem Jahr (2019-2020) beschloss das Team der TU Delft, nicht nur ein effizientes Wasserstoffauto, sondern ein effizientes Auto speziell für die Stadt zu bauen. Damit rückten besonders die praktischen Aspekte in den Vordergrund. So musste das Auto beispielsweise im Test nach jeder Runde einmal bis zum Stillstand abbremsen um das ständige Anhalten an den Ampelanlagen in der Stadt zu simulieren. Um die Sicherheit im Stadtverkehr zu gewährleisten, mussten zuverlässige Frontscheinwerfer und Rücklichter angebracht werden. Auch dem Scheibenwischer – für Regenfahrten in der Stadt – kam erstmals eine besondere Bedeutung zu.

Verbesserung der Effizienz

Um den Wettbewerb gewinnen zu können, musste jedes einzelne Teil im Auto so effizient wie möglich sein. Wichtig war nicht nur die aerodynamische Form des Fahrzeugs, sondern auch die Auswahl der richtigen Materialien für die Karosserie: sie mussten stark, aber gleichzeitig auch sehr leicht sein. Zusätzlich wurde ein hocheffizienter Antriebsstrang benötigt, inklusive eines Elektromotors, der die elektrische Energie in Bewegung umwandelte. Die Spezifikationen dieses Motors mussten an die Bedürfnisse der Konstruktion angepasst werden, um auf der Strecke so effizient wie möglich fahren zu können.

Nach Abschluss der Produktion des Motors wurden erste Tests durchgeführt, um zu überprüfen, ob die Effizienzbereiche den ursprünglichen Spezifikationen entsprachen.

Ein wichtiger Teil war die Messung der Drehmomentstärke bei verschiedenen Drehzahlen.

Zur Messung der Drehmomentstärke bei verschiedenen Drehzahlen hat uns unser Sensorpartner Althen mit dem RWT430 Rotating Torque Sensor von ST Sensor Technology geholfen. Dieser Sensor lässt sich sehr einfach anschließen – sowohl an unseren Prüfstand als auch an einen Computer.

RWT430 Rotierender Drehmomentsensor

Mit Hilfe der TorqView-Software konnte sich das Team einen guten Überblick über die Drehmomentstärken des Motors bei verschiedenen Drehzahlen verschaffen. Darüber hinaus konnten Eingangsspannung und -strom der Motorsteuerung des an den Leistungsprüfstand angeschlossenen Motors gemessen werden. Außerdem konnte das Team die einwirkenden Kräfte auf dem Prüfstand ändern, um verschiedene Etappen und Bedingungen eines realen Autorennens zu simulieren.

Die mit der TorqView-Software gewonnenen Informationen halfen bei der Bestimmung der tatsächlichen Leistungs- und Effizienzbereiche des Fahrzeugs. Diese stimmten mit denen überein, die das Team zuvor berechnet hatte – die Motoreinstellung war also gut gewählt. Im Anschluss konnte die Strategie-Abteilunge die verschiedenen Geschwindigkeiten bestimmen, die für eine optimale Runde erforderlich waren.

Bestes Design und größte Reichweite

Obwohl der traditionelle Shell Eco-Marathon wegen COVID-19 abgesagt wurde, hat das Team in diesem Jahr einige große Erfolge erzielt:

  • Gewinner des Hydrogen Endurance Race mit einemErgebnis von 2506,6 km/kg H2
  • Gewinner des Vehicle Design Award der Shell Eco-MarathonOff-Track Awards 2020. Zum vollständigen Video…
  • Teilnahme an der Aerodynamic Eco-competition. Zum Video…

Wir sind sehr dankbar, dass Althen uns bei der Entwicklung unterstützt hat, denn der Drehmomentsensor hat uns geholfen, das "Hydrogen Endurance Race" zu gewinnen.

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