Snellere raceauto dankzij industriële gasveren

De vorige racewagen, de EFR17ed05, weegt slechts 168 kg. In de zomer van 2025 accelereerde hij met vier watergekoelde wielnaafmotoren van elk 35 kW, zelfontwikkelde inverters en een cockpit van koolstofvezelversterkt kunststof (CFK) in minder dan 2,3 seconden van 0 naar 100 km/u. De bestuurder beschikt over een gas- en een rempedaal en wordt verder ondersteund door diverse eigen rijhulpsystemen, zoals slipcontrole en torque vectoring voor extra wendbaarheid in bochten.

Innovatieve pedaaltechniek

In vergelijking met een conventionele personenauto zijn de pedalen bij deze formule-racewagen op een totaal andere manier bevestigd, hebben ze een afwijkende pedaalslag en moeten ze voldoen aan hogere eisen voor het juiste rijgevoel. Denk aan sterkere vibraties, snelle voertuigreacties en minimale fysieke belasting voor de bestuurder. Beide pedalen zijn gemonteerd op afzonderlijke sledes, zodat hun positie eenvoudig aangepast kan worden aan verschillende coureurs.

Het gaspedaal is gemaakt van CFK en is bevestigd op een 3D-geprinte slede van CFK die over CFK-buisrails verschuift. Het draaipunt van het pedaal ligt ter hoogte van de hak van de bestuurder en bestaat uit een magnetische bout. De rotatie – en dus de pedaalstand – wordt redundant gemeten door twee verschillende Hall-sensoren. Twee parallel gemonteerde industriële gasdrukveren stabiliseren de beweging en bieden een instelbare mechanische tegendruk voor het gewenste rijgevoel.

De weerstand kan individueel op de wensen van de coureur worden aangepast. In deze ontwerpfase is Formula Student een belangrijke partner. De dempingsspecialist sponsort het studententeam met industriële gasveren van de typen GS-10-20-AD-100N en GS-12-20-AD-100N, en staat de studenten met technische raad en daad terzijde.

Uitgebouwd gaspedaal met slede en rail, inclusief pedaalverstelling.

Compacte, lichte machine-elementen

Door het Formula Student-reglement en de daarbij behorende veiligheidseisen hebben de studenten bij het ontwerp van het rempedaal beperkte vrijheid. Het pedaal, de slede en de rail zijn daarom gemaakt van aluminium EN-AW-7075; alleen de voetsteunen zijn van CFK. Bij het intrappen van het rempedaal wordt eerst een membraankrachtsensor geactiveerd, tot aan de kracht die door de gasdrukveer is vastgesteld. Op basis van dit signaal en de recuperatie van de vier elektromotoren wordt elektrisch geremd en energie teruggewonnen. Pas wanneer de losbreekkracht wordt overschreden en er daardoor een daadwerkelijke beweging van de gasdrukveer optreedt, wordt via de twee hoofdremcilinders de mechanische rem in gang gezet.

Juist de nauwkeurig gedefinieerde inschuifkracht bij een volledig uitgeschoven zuigerstang en de minimale slag tot aan dit punt maken gasveren ideaal voor de toepassing bij Elbflorace. Zo wordt gegarandeerd dat mechanisch remmen – en dus energieverlies – pas bij de gewenste pedaalkracht begint. Ook veel andere Formula-Student-teams gebruiken gasveren vanwege hun compacte bouw en lage gewicht, ideaal voor de krappe ruimte in een raceauto.

Dankzij de via een vulventiel instelbare gasdruk en de eenvoudige uitwisseling van complete veren is Elbflorace bovendien flexibel in het finetunen van de pedalen. De gasveren van ACE zijnACE Stoßdämpfer onderhoudsvrij en hebben een levensduur die zelfs bij intensief gebruik ruimschoots langer is dan een raceseizoen.

Lichtgewicht materialen

Het Elbflorace Formula Student Team TU Dresden laat zien hoe innovatieve techniek en doelgerichte ontwikkelprocessen binnen een studentenomgeving tot topprestaties kunnen leiden. Dankzij een gemotiveerd team en de inzet van geavanceerde materialen en technologieën worden elk jaar voertuigen ontwikkeld die nieuwe standaarden zetten op het gebied van lichtgewichtconstructie, aandrijftechniek en regeltechniek. De combinatie van theorie en praktijk bereidt de studenten uitstekend voor op hun latere carrière en versterkt de technologische vooruitgang binnen de elektrische en autonome motorsport.

Om verdere gewichtsbesparing te realiseren, wil het team in de toekomst bijdragen aan de ontwikkeling van gasveren van nog lichtere materialen en deze in de raceauto integreren. De ondersteuning en nauwe samenwerking met industriële partners zoals ACE onderstrepen het belang van dit project voor onderwijs en technische innovatie aan hogescholen en universiteiten wereldwijd.

In elkaar gezet rempedaal met slede en rail. In het midden de gasdrukveer en de axiaal gemonteerde krachtsensor.

Online berekenbaar

De toegepaste industriële gasdrukveren van de typen GS-10-20-AD-100N en GS-12-20-AD-100N leveren bij een slaglengte van 20 mm theoretisch elk tot 100 N aan uitschuifkracht. Door de uiteenlopende technische eisen worden ze door de jonge engineers naar behoefte via het gemakkelijk toegankelijke ventiel op de gewenste eindwaarde ingesteld. Zo sluiten ze optimaal aan op de pedaalconstructie en op de voorkeuren van de verschillende coureurs.

In de meeste toepassingen worden gasdruk- of gastrekveren ingezet om de benodigde handkracht bij het openen van kleppen en deksels te verlagen. De oplossingen van ACE Stoßdämpfer ondersteunen de menselijke spierkracht optimaal, met krachten variërend van 10 N tot 13.000 N en buitendiameters van 8 mm tot 70 mm. Naast reguliere industriële gasveren levert ACE ook rvs-uitvoeringen met ventiel, verkrijgbaar in diameters van 8 mm tot 40 mm, een slaglengte van 20 mm tot 700 mm en uitschuifkrachten van 10 N tot 5.000 N. Om goedkeuring voor toepassingen in de voedingsmiddelen- of milieutechniek te verkrijgen, zijn deze roestvaststalen varianten standaard gevuld met een speciale FDA-conform levensmiddelenolie.