Die Techniker in der Automobilindustrie müssen beim Leichtbau eine optimale Balance zwischen nötigen Innovationen und geforderten Verbrauchsreduzierungen finden. Wesentliche Ansatzpunkte, um die hochgesteckten Verbrauchsziele zu erreichen, sind u.a. Fahrwiderstandsreduzierung, Motorenoptimierung incl. alternative Antriebe sowie Leichtbaumaßnahmen im Fahrwerks-, Antriebs- und Karosseriebereich. Insbesondere der Karosseriebereich mit einem Anteil des Fahrzeugrohbaus von 25 % am Fahrzeuggesamtgewicht bietet ein Potential zur Gewichtsreduzierung. Karosserieleichtbau läßt sich ermöglichen durch Formleichtbau, Fertigungsleichtbau und Werkstoffleichtbau. Unter Formleichtbau versteht man z.B. eine belastungsgerechte Konstruktion, deren Ziel es ist, den Kraftfluß in der Struktur zu optimieren und zusätzliche Verstärkungen entfallen zu lassen. Weitere Beispiele sind die Sandwichbauweise und der Einsatz von Tailored Blanks. Fertigungsleichtbau läßt sich durch den Einsatz alternativer Fügeverfahren wie das strukturelle Kleben und das Laserstrahlschweißen realisieren. Beim Werkstoffleichtbau wird eine Gewichtseinsparung durch den Einsatz alternativer Werkstoffe, wie z.B. höherfeste Stähle, Aluminium, Magnesium und Kunststoffe erreicht. Hierbei liegt die Herausforderung darin, unter Berücksichtigung der Kosten das richtige Material an der richtigen Stelle im Fahrzeug einzusetzen. Dies wird im Beitrag am Beispiel des Mercedes-Benz CL Coupes erläutert. Der Vorderwagen und der Heckboden aus Stahl wurde von der Limousine übernommen. Die spezifischen Änderungsumfänge gegenüber der Limousine wurden beim Coupe zum großen Teil in Aluminium umgesetzt (hintere Seitenwand, Dach, Hinterkotflügel). Durch das Konzept der Hybridbauweise wird eine Gewichtseinsparung von ca. 40 kg gegenüber einer reinen Stahlblechkonstruktion erreicht. Es kommen sowohl Blechteile als auch Druckgußteile und Strangpreßprofile aus Aluminium zum Einsatz. Als Fügeverfahren werden das Stanznieten, das Clinchen, das Blindnieten, das Al-Punktschweißen sowie das Kleben eingesetzt. Eine Abschätzung der Bauteilspannungen und Verformungen wurde bereits in der Konstruktionsphase mittels FEM-Berechnungen durchgeführt. Auch bei den Anbauteilen werden Aluminium, Magnesium und Kunststoffe verwendet.
Potenziale und Risiken bei der Produktion von gewichtsreduzierten Fahrzeugen in Mischbauweise
2000
5 Seiten, 4 Bilder
(nicht paginiert)
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch