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Innovativer Einsatz: Druckaufnehmer in der Formel 1

Scanivalve Druckpatches zur Messung des Oberflächendrucks

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Die Optimierung der Aerodynamik ist im Motorsport unerlässlich. Doch wie kann man Oberflächendruck messen, ohne Karosserieteile zu beschädigen? Ein Studententeam hat die Scanivalve Druckpatches getestet um einen historischen Formel 1 Rennwagen zu vermessen und zu optimieren. Dabei eröffnen die Druckpatches ganz neue Möglichkeiten für Forschung & Entwicklung - nicht nur im Bereich der Fahrzeugoptimierung.

Mit der steigenden Komplexität der heutigen Formel-1-Autos steigt auch der der Bedarf an detaillierteren, aerodynamischen Analysen der Fahrzeuge. Ein einziger Rennwagen enthält heute Hunderte integrierter Druckaufnehmer. Jede dieser Messstellen besteht aus einem winzigen Druckrohr, das in ein Bohrloch in der Karosserie eingepasst wird. Diese Röhrchen sind mit kurzen Schlauchstrecken verbunden, die den gemessenen Luftdruck zu den Druckscannern leiten.

Doch was, wenn man den Oberflächendruck eines Karosserieteils messen will, ohne Löcher hineinzubohren? Die Scanivalve Corporation hat eine Druckpatch-Technologie entwickelt, die genau das ermöglicht.

Diese Scanivalve Druckpatches sind kleine, flache Aluminiumscheiben. Sie verfügen über eine Öffnung zur Druckmessung in der Mitte sowie einen kleinen Schlauch, der das Patch mit einem Druckscanner verbindet. Die Druckpatches werden mit einem Spezialklebstoff für die Dauer der Messung an der Oberfläche des Fahrzeugs angebracht und nach Abschluss wieder entfernt. Mit einer Breite von weniger als 20 mm und einer Höhe von ca. 2 mm ist der Einfluss dieser Sensoren auf die Aerodynamik vernachlässigbar.

Scannivalve Pressure Patches auf dem Rennwagen  Scannivalve Pressure Patch

Die Druckpatches sind hier auf der Oberfläche der Karosserie zu sehen, mit den zugehörigen Kabeln für die Druckscanner. Die geringe Größe und Form der Druckpatches haben nur minimalen Einfluss auf die Aerodynamik.


„Üblicherweise werden Löcher in den Kotflügel gebohrt, um Anschlüsse für Oberflächendruckmessungen zu legen. Der große Vorteil bei diesen Druckpatches ist, dass man sie direkt auf der Oberfläche anbringen kann, ohne permanente Installation und Bohrungen“, erklärt Iain Gordon, Export Sales Manager bei Evolution Measurement. „Wenn Sie die Aerodynamik eines Karosserieteils, einer Heckscheibe oder einer temporären Testkonstruktion analysieren wollen, sind dauerhaft gebohrte Löcher vielleicht nicht wünschenswert oder sogar nicht möglich. Genau hier sind die Druckpatches von Scanivalve ideal.“

Ein gutes Beispiel für den Einsatz dieser Druckpatches ist ein historischer F1-Rennwagen, bei dem das Bohren oder Modifizieren der Karosserie und der Aeroflächen undenkbar ist. Dr. Bob Fernley, ehemaliger stellvertretender Teamchef bei Force India, leitete ein Projekt an der Universität von Bolton, bei dem Studenten die Aerodynamik seines historischen Ensign 180B Formel-1-Wagens messen, analysieren und optimieren sollten. Anstelle von herkömmlichen Druckanschlüssen wurden auf verschiedenen Oberflächenteilen des Autos (auf der oberen Karosserie, den vorderen und hinteren Kotflügeln und auf dem Venturi/Diffusor/Boden) Scanivalve Druckpatches angebracht. Zusammen mit mehreren Scanivalve Druckscannern ermöglichten sie über 256 Kanäle die Erfassung von digitalen Aero-Druckdaten in Echtzeit.

Positionen der Scannivalve Pressure Patches

Für die Studenten und die heutigen Formel-1-Teams sind diese Druckpatches aus dem Motorsport zum festen Bestandteil der Forschung und Entwicklung geworden.

Pressemeldung: Nov 2020 – Racecar/Race Tech magazine, UK
Autor: Iain Gordon, Export Sales Manager, Evolution Measurement

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