Aus der Reihe Anwendungsbeispiele
Bei einem Beschleunigungsrennen über die 1/4 Meile können Kleinigkeiten den entscheidenden Unterschied machen. Wenn es um wenige Zehntelsekunden geht, spielen alle Faktoren eine wichtige Rolle.
Für die Firma Lenner GmbH aus Recklinghausen durften wir in die Materie einsteigen und eine Airbox als Sonderanfertigung produzieren.

Kühle Ansaugluft für mehr Leistung
Verbrennungsmotoren benötigen für die Verbrennung neben Kraftstoff vor allem eines: Luft. Dabei gilt grundsätzlich: Je kühler die angesaugte Luft ist, desto höher ist ihre Dichte. Dadurch kann dem Motor bei gleichem Volumen mehr Sauerstoff zugeführt werden – eine wichtige Voraussetzung für eine effiziente Verbrennung und eine hohe Motorleistung.
Bei einem Serienfahrzeug wird die Ansaugluft häufig direkt aus dem Motorraum angesaugt. Für ein Fahrzeug, das auf Beschleunigungsrennen optimiert wird, kann das jedoch zum Nachteil werden.
Gerade beim Start und während einer Beschleunigung entsteht im Motorraum kurzfristig eine erhebliche Menge Abwärme. Wird diese warme Luft angesaugt, steigt die Temperatur der Ansaugluft und damit sinkt ihre Dichte.
Die Lösung: Die Ansaugung wird aus dem aufgeheizten Motorraum herausgeführt.


Die Airbox bringt die Ansaugung nach vorne
Für die Lenner GmbH haben wir genau für diesen Anwendungsfall eine individuell angepasste Airbox gefertigt. Sie führt den Lufteinlass nach vorne und ermöglicht dem Motor, möglichst Umgebungsluft anzusaugen, anstatt die aufgeheizte Luft aus dem Motorraum zu verwenden.
Die besondere Herausforderung: Die Airbox sollte nicht einfach nach einem Standardmaß gefertigt werden. Sie musste exakt in den vorhandenen Motorraum passen und sich an die vorhandenen Komponenten und Befestigungspunkte des Fahrzeugs anpassen.
Hier spielte der 3D-Druck seine Stärken bereits vor der eigentlichen Fertigung aus.
Vom digitalen Entwurf zum passenden Bauteil
Der Kunde stellte uns zunächst ein 3D-Modell zur Verfügung, in dem seine Vorstellungen skizziert waren. Dieses Modell diente als Ausgangspunkt für die weitere Entwicklung.
Anstatt direkt das finale Bauteil zu fertigen, haben wir zunächst einen einfachen Prototypen gedruckt. Dieser wurde anschließend direkt im Fahrzeug montiert.
Um die tatsächlichen Platzverhältnisse im Motorraum genau zu erfassen, wurde der Bereich 3D-gescannt.
Der Scan lieferte wichtige Erkenntnisse darüber, wie die Airbox exakt ausgerichtet werden muss und an welchen Stellen sich sinnvolle und stabile Befestigungspunkte realisieren lassen.


Prototypen sparen Zeit und Kosten
Auf Basis der gewonnenen Daten konnte die Konstruktion anschließend angepasst werden. Ein weiterer Prototyp wurde gefertigt und erneut im Fahrzeug überprüft.
Das Ergebnis: Die Airbox sitzt dort, wo sie sitzen soll.
Erst nachdem Passform, Ausrichtung und Befestigungsmöglichkeiten bestätigt waren, wurde die finale Version aus einem für die späteren Belastungen geeigneten Material im FDM-Verfahren gefertigt.
Dieser mehrstufige Entwicklungsprozess zeigt einen entscheidenden Vorteil des 3D-Drucks: Statt eine kostenintensive Endlösung zu fertigen und erst anschließend festzustellen, dass Anpassungen notwendig sind, können Prototypen schnell und vergleichsweise günstig hergestellt, getestet und optimiert werden.
3D-Druck als Entwicklungswerkzeug
Bei diesem Projekt war der 3D-Druck deshalb nicht nur das Fertigungsverfahren für die fertige Airbox. Er war gleichzeitig Entwicklungswerkzeug, Prüfmittel und Produktionsverfahren.
Vom digitalen Entwurf über den ersten Prototypen und den 3D-Scan des realen Einbauraums bis hin zum finalen Bauteil konnten alle Schritte miteinander verbunden werden.
So entsteht aus einer Idee Schritt für Schritt ein Bauteil, das nicht nur auf dem Bildschirm passt, sondern im echten Fahrzeug funktioniert.

Gerade bei individuellen Motorsport-Anwendungen, bei denen Bauraum, Gewicht, Funktion und Belastbarkeit zusammenpassen müssen, bietet diese Kombination aus 3D-Druck, 3D-Scan und CAD-Konstruktion enorme Möglichkeiten.
Sie benötigen maßgeschneiderte Kunststofflösungen für Ihr Fahrzeug?
Wir stehen ihnen mit 3D-Scan und -Druck-Leistungen, sowie unzähligen Nachbearbeitungslösungen, von der Idee, bis zum fertigen Objekt zur Seite, egal ob im Innen-, oder Motorraum, sowie außen am Fahrzeug.
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Ihr Ansprechpartner
Jan Pawlak
Entwicklungsleitung
j.pawlak@3dpersolutions.de
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