Diplomingeniørstuderende udvikler helt ny type sikkerhedsbur i kulfiber til små privatejede racerbiler. Det nye sikkerhedsbur vejer det halve af de stålsikkerhedsbure, der sidder i bilerne i dag, og dét giver langt bedre acceleration og køreegenskaber.
Sikkerhedsbure er strengt nødvendigt sikkerhedsudstyr i åbne racerbiler, fordi de er det eneste, der beskytter førerens hoved, hvis bilen ruller rundt. Desværre er de som regel tunge, fordi de er lavet i stål, og den høje placering over førerens hoved flytter tyngdepunktet opad, og det går ud over køreegenskaberne. Det problem besluttede diplomingeniørstuderende på retningen Maskinteknik, Jesper Kjær Jørgensen, sig for at gøre noget ved.
Fik idéen i praktik
Jesper startede i ingeniørpraktik hos FORCE Technology i 2016. Her mødte han Agile Automotive, der er kunde hos FORCE Technology, og som havde brug for at få analyseret designet af et stålsikkerhedsbur, som firmaet selv havde udviklet til deres baneracer Agile SCX. Og mens han analyserede sikkerheden af buret fik han idéen til en helt ny type sikkerhedsbur:
”Uanset hvordan man designer et stålbur, så er det nødt til at være tungt for at være stærkt nok til at kunne bære bilens vægt, når den ruller rundt i høj fart. Det forringer bilens acceleration og går ud over køreegenskaberne. Derfor fik jeg lyst til at undersøge, om det var muligt at konstruere et sikkerhedsbur i et lettere materiale uden at gå på kompromis med sikkerheden,” fortæller Jesper Kjær Jørgensen.
Han har gennem sit studie specialiseret sig i konstruktion og design – særligt af kompositmaterialer. Og fordi kulfiber bruges flittigt alle steder, hvor lav vægt og stor styrke er vigtigt, virkede det oplagt, at forsøge at designe et sikkerhedsbur i kulfiber:
”Kulfiber har højere brudstyrke pr. vægtenhed end stål, og det kan formes på flere forskellige måder. Det giver potentielt mulighed for at udvikle betydeligt lettere bure, og det havde jeg absolut lyst til at prøve kræfter med,” forklarer han.
Chancen fik han, da han i år skulle vælge afgangsprojekt og vendte tilbage til Force Technology for at realisere sin idé. Det skulle dog vise sig lettere sagt end gjort. Ikke mindst fordi sikkerhedsburet skulle være billigt at producere og nemt at montere på bilerne.
God sparring løste problemer
En stor udfordring ved at arbejde med kulfiberkompositter er, at materialet er meget vanskeligt at forarbejde, når først det er støbt, og det stiller krav både til design og produktion, forklarer Jesper Jørgensen:
”Hver gang man får en ny idé, er man nødt til at overveje, hvordan det kan produceres, og om det er realistisk at gøre i én arbejdsgang.”
Fordi projektet er et af de første af sin art, måtte Jesper Kjær Jørgensen finde løsninger på rigtig mange udfordringer uden at kunne læne sig op ad hverken 'plejer' eller 'best practice'.
Sparring med både vejleder på DTU Diplom Christian Kim Christiansen og FORCE Technology fungerede dog som effektiv problemknuser og seks måneder efter projektets start havde han designet en helt ny type sikkerhedsbur.
Hos kunden Agile Automotiv er der stor tilfredshed med projektet:
”Agile Automotive A/S søger altid efter nye og innovative måder at tænke racerbiler på, uanset om det er noget, der gør bilen lettere eller stærkere. Og dét er designet af kulfibersikkerhedsburet et glimrende eksempel på”, fortæller Tim M. Hansen, CTO ved Agile Automotive.
Resultaterne er da også til at tage og føle på. Det lykkedes at reducere burets vægt med ca. 50 procent, og hvis kunderne ellers er villige til at acceptere, at buret trods alt er lidt dyrere end stål, så er der gode chancer for at biler fra Agile Automotive kan blive endnu hurtigere i fremtiden.