Hybrides piezoelektrisches Wegvergrößerungssystem für die Realisierung einer Durchflussregelung in einem adaptiven Gasfederdämpfer

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Hybrides piezoelektrisches Wegvergrößerungssystem für die Realisierung einer Durchflussregelung in einem adaptiven Gasfederdämpfer

Hartmann, Matthias / Bärecke, Frank / Kasper, Roland / Schmidt, Bertram

Der Kfz-Markt ist weltweit einer der größten Wirtschaftszweige und gleichzeitig ein globales wissenschaftliches und ökonomisches Schlachtfeld. Hier können sich langfristig Firmen nur durch Innovationen, Zuverlässigkeit und ein ausgeglichenes Preis-Leistungs-Verhältnis behaupten. Das folgende Paper beschreibt den Stand der Entwicklung eines piezoelektrischen Drosselelementes, welches in einem adaptiven Gasfederdämpfer (GFD) für Personenkraftwagen (PKW) zum Einsatz kommen soll. Ziel ist es, aktiv während der Fahrt das Druckniveau zwischen den beiden Druckkammern im GFD zu regeln. Hierdurch soll eine optimale Anpassung des Fahrverhaltens an den jeweils aktuellen Fahrbahnzustand erreicht werden. Gleichzeitig wird aber auch die Fahrstabilität des PKW's in Abhängigkeit von der jeweiligen Zuladung verbessert. Somit werden zwei wichtige Kriterien (Fahrsicherheit und Fahrkomfort) mit einer Entwicklung optimiert. Es wird gezeigt, dass mit bisherigen Stellgliedern eine hinreichend schnelle Regelung des Gasdurchflusses nicht erreicht werden kann. Daraus abgeleitet wurde ein neuartiges piezoelektrisches Aktorstellglied entwickelt, welches eine extrem geringe Totzeit und gleichzeitig einen ausreichend großen Stellweg für die Durchflussregelung erreicht. Um diese Ziele zu erreichen, wurden bewährte Fertigungstechnologien adaptiert und das Ceramic-Insert-Molding-Verfahren entwickelt.