Konzeptentwicklung einer aerodynamischen Verstellfunktion für Supersportwagen am Beispiel des GUMPERT apollo

Concept development of an aerodynamic adjustment function for a supersportscar using the example of the GUMPERT apollo

  • Die Nutzung aerodynamischer Effekte stellt im Rennwagenbau einen wichtigen Aspekt dar, um eine hohe Leistungsfähigkeit von Fahrzeugen zu erreichen. Besonders hohe Anforderungen gelten hier aerodynamischem Abtrieb und dem Luftwiderstand. Um maximale Kurvengeschwindigkeiten zu realisieren ist hoher Abtrieb von großer Bedeutung. Hingegen bei schneller Geradeausfahrt, sind derart hoher Abtrieb und der mit ihm verbundene große Luftwiderstand möglichst zu minimieren. Für die Integration eines sich den Fahrzuständen anpassenden Heckflügels in einen Supersportwagen gilt es zunächst die Randbedingungen über die technische Machbarkeit eines solchen Projekts zu klären. Folgend wurde eine Benchmarkanalyse über vergleichbare Konzepte durchgeführt, um Einblick in bereits etablierte Systeme zu geben. Die Regelaktivtät einer Kinematik zum Verstellen des Heckflügels stellt ein wichtiges Kriterium für die Auswahl der Antriebselemente dar. Eine Analyse realer Fahrzyklen des Supersportwagens war Grundlage für die Kalkulation der Einschaltdauern der Linearmotoren. Nach Auswahl eines Antriebssystems wurden in Entwurfsrechnungen die auftretenden Belastungen sowie notwendige Kennwerte für die Auslegung der Bauteile errechnet und mit den nominierten Bauteilen verglichen. Schlussendlich wurden mit den Ergebnissen mehrere kinematische Lösungen vorgestellt, verglichen und eine Vorzugsvariante begründet dargestellt. Im Anschluss dieser Diplomarbeit wird ein Prototyp der Vorzugsvariante hergestellt. Dieser soll in Fahrversuchen die kalkulierten Ergebnisse validieren.
  • Using aerodynamic effects is an important aspect in racing car construction, to achieve high vehicles performance. Especially aerodynamic down force and drag generate high standards. Down force is of particular importance to realise maximum curve speed. On the other hand it is fundamental to minimise down force and the associated drag at fast driving straight on. At first the basic conditions about the technical feasibility of such a project have to be purged to integrate a rear wing which adjusts automatically to the driving conditions. A benchmark analysis of comparable concepts followed to deliver insight into already established systems. A very important fact in choosing an actuator is the adjustment activity. Real driving cycles analysis of super sports cars provided the base to calculate the adjustment activity of the actuators. After choosing the actuating system the applied loads and parameters to lay-up the parts were calculated in a draft computation and compared with the selected parts. Finally based upon the calculated results different kinematical solutions were introduced and compared with each other. Afterwards the priority solution as well as the reasons for choosing it were presented in detail. A prototype will be build following this diploma thesis. The prototype shall validate the calculated results on road trails.

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Metadaten
Author:Nico Schnee
Advisor:Lutz Nagel, Klaus Hähnel
Document Type:Diploma Thesis
Language:German
Name:GUMPERT Sportwagenmanufaktur GmbH
Friedrich-Ebert-Str. 33, 04600 Altenburg
Date of Publication (online):2011/06/30
Year of first Publication:2011
Date of final exam:2011/06/30
Tag:Heckflügel; Heckspoiler
GND Keyword:Abtrieb <Aerodynamik>; Kinematik
Page Number:97 Seiten, 78 Abb., 23 Tab., 27 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Maschinenbau und Kraftfahrzeugtechnik (bis 2018)
Release Date:2011/06/30