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Auf drei Rädern in die Zukunft | Bieler Tagblatt
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UHREN & HIGHTECH
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07.09.2012, 00:00
Marco Jordi und Silvan Rindisbacher haben in ihrer Bachelorarbeit den Prototyp eines DreiradNeigefahrzeuges entwickelt. Es vereint die Sicherheit eines Autos und die Beweglichkeit eines Motorrads.
Daniel Rohrbach
Dreirad-Fahrzeuge könnten künftig zum gewohnten Anblick werden im Stadtverkehr.
Davon ist man bei der Abteilung Automobiltechnik der Berner Fachhochschule Technik
und Informatik BFH-TI überzeugt. Denn die Vorteile dreirädriger Fahrzeuge liegen auf
der Hand. Sie haben im Vergleich zu vierrädrigen Fahrzeugen weniger Reibungsverluste
und sie brauchen weniger Platz. Doch Dreirad-Fahrzeuge haben auch einen nicht zu
unterschätzenden Nachteil. Ihre Kurvenstabilität ist reduziert. Die Stabilität in den
Kurven wird aber besser, wenn sich das Fahrzeug neigen lässt.
Bis zum heutigen Tag konnten aber noch nicht viele praktische Erfahrungen mit
Neigefahrzeugen gemacht werden. Fahrgefühl und Fahrdynamik solcher Gefährte sind
nahezu unbekannt. An der Fachhochschule hat man es sich deshalb zur Aufgabe gemacht,
dereinst einen Prototyp eines solchen Dreirad-Neigefahrzeugs zu bauen. Eine wichtige
Grundlage dazu lieferten die beiden frischgebackenen Automobilingenieure Marco Jordi
und Silvan Rindisbacher.
Die beiden Berner Oberländer, die in den vergangen drei Jahren in Biel und Vauffelin
Automobiltechnik studierten, haben im Rahmen ihrer Bachelorarbeit ein solches
Dreirad-Neigefahrzeug konstruiert. Dem Bau eines ersten Prototyps sollte nun nichts
mehr im Wege stehen.
Neuartiger Mechanismus
«Eine der Hauptschwierigkeiten bei der Entwicklung eines Neigefahrzeuges liegt darin,
den Spagat zwischen einem Einspur- und einem Zweispurfahrzeug zu schaffen. Die
Konstruktion der Vorderachse war denn auch recht kompliziert», erklärt Silvan
Rindisbacher.
Eines der vielen Probleme, das die beiden jungen Ingenieure zu lösen hatten, bestand
darin, dass die Federn der Radaufhängung beim Neigen nicht vorgespannt werden
durften. Dazu entwickelten sie einen neuartigen Mechanismus. Dieser verhindert, dass
sich die Federbefestigung mit dem Aufbau neigt. «Dies alles mechanisch zu lösen war
nicht ganz einfach», sagt Marco Jordi dazu.
Modularer Aufbau
Der ausschliesslich aus Aluminium bestehende Fahrzeugrahmen überprüften die beiden
vollständig mittels einer sogenannten FEM-Analyse. Mit dieser Analyse kann an
virtuellen Prototypen auf einem Computer überprüft werden, ob die Anforderungen
hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften erfüllt sind. Somit können mögliche
Schwachstellen bereits frühzeitig in der Entwicklungs- bzw. Konstruktionsphase erkannt
und eliminiert werden. Dies ermöglicht eine bedeutende Reduktion der
Entwicklungszeiten und -kosten, da die Anzahl der erforderli- chen Prototypen gesenkt
werden kann.
Aufgebaut ist das ganze Fahrzeug modular. Es besteht aus den drei Teilen Vorderachse,
Kabine und Hinterachse. «Die Grundidee dahinter ist, die Fahrerkabine als Plattform zu
nutzen, an der immer wieder neue, modifizierte Teile hinzugefügt werden können»,
erklärt Marco Jordi.
10.09.2012 12:05
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Gelenk entwickelt
Die beiden Jungingenieure hatten bei ihrer Arbeit auch viele wichtige kleine Details zu
beachten. So sahen sie sich vor die Herausforderung gestellt, dass sich normale
Kugelgelenke als Gelenke für die Querlenker nicht eignen. Also haben sie ein eigenes
Gelenk entwickelt, das die Anforderungen erfüllt. Bei der Entwicklung des Querlenkers
stand auch im Vordergrund, dass er leicht demontierbar sein soll. Ein weiteres wichtiges
Kriterium waren die Kosten.
Grundsätzlich soll die ganze Konstruktion möglichst kostengünstig sein. So besteht der
Grundquerlenker aus lediglich drei verschiedenen Aluminiumrohren. Damit die
Führungskräfte des Rades besser übernommen werden können, hat er zudem eine
dreieckige Form. Dadurch hilft jedes Rohr, die Längs-, Quer- und Hochkräfte
aufzunehmen. Ein weiterer Vorteil, der sich dadurch ergibt, ist zudem, dass die
Komponenten kleiner dimensioniert werden können und sich damit das Gesamtgewicht
vermindert.
Auf Geschmack gekommen
Doch natürlich nicht nur dem Gewicht schenkten Marco Jordi und Silvan Rindisbacher
Beachtung, sondern auch der Grösse. So ist es dank den kleinen Fahrzeugabmessungen
möglich, dass drei dieser Fahrzeuge auf einem einzigen Parkfeld Platz haben.
Als Antrieb haben die beiden einen Elektromotor gewählt, wie er bei Elektrorollern
bereits verwendet wird. Das dazu benötigte Akkupaket befindet sich unter dem
Fahrersitz. «Damit der Schwerpunkt tief bleibt. Dies ist wichtig für die Fahrdynamik»,
erklärt Silvan Rindisbacher.
Da ihre Bachelorarbeit Eigentum der Fachhochschule ist, schwingt etwas Wehmut mit,
wenn sie erzählen, dass sie künftig nicht mehr weiter am Prototyp werden arbeiten
können. Doch andererseits sind sie durch diese Arbeit so richtig auf den Geschmack nach
weiteren Entwicklungen gekommen.
«Dadurch habe ich noch deutlicher gemerkt, dass ich künftig etwas in dieser Richtung
machen möchte», sagt Marco Jordi. Und Silvan Rindisbacher sagt: «Auch ich sehe mich
in der Entwicklung. Da sieht man am Schluss, was man gemacht hat.»
Haben den Spagat zwischen einem Einspur- und einem Zweispurfahrzeug geschafft:
Marco Jordi (links) und Silvan Rindisbacher. Bild: dr
Techdays 2012
- Am Freitag, 21. September, und am Samstag, 22. September, präsentieren die
Absolventinnen und Absolventen der Berner Fachhochschule Technik und Informatik
BFH-TI ihre Abschlussarbeiten (Bachelor und Master) in Biel, Vauffelin und Burgdorf
der Öffentlichkeit.
- Am 21. September findet in Vauffelin ab 18 Uhr zudem ein Vortragsabend statt. Thema:
Das heutige Berufsbild von Automobilingenieuren
www.ti.bfh.ch/techdays
Stabiler in den Kurven dank Neigung. Noch gibt es den Prototyp nur virtuell. Bild: zvg
STICHWÖRTER: Uhren & Hightech
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bibliotibi
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