Im Automobilbau werden verstärkt synergetische Leichtbaukonstruktionen entwickelt, welche neben einer Gewichtsreduzierung zusätzliche Funktionserweiterungen bieten. Besondere Bedeutung kommt bei diesen Entwicklungen der Fügetechnik zu. Werkstoffseitig zeigen die Kunststoffe, insbesondere die Thermoplaste, ein hohes Leichtbaupotential durch Integration unterschiedlicher Funktionen. Dies liegt an den verfahrensbedingt hohen Freiheitsgraden, wodurch bei dieser Werkstoffgruppe äußerst komplexe Bauteile realisiert werden können. Bei den metallischen Werkstoffen ergeben sich hingegen synergetische Leichtbaueffekte, kombiniert mit funktionalen Verbesserungen der einzelnen Bauteile, insbesondere durch entsprechende Werkstoffkombinationen. Im Beitrag werden einige Beispiele gezeigt, bei denen der Leichtbaugedanke durch die Integration von Bauteilzusatzfunktionen umgesetzt wurde: 1. Chrashelement für den Frontbereich des BMW-Motorrades C1. Das Chrashelement ist oberhalb des Vorderrades in Höhe des Fahrzeugschwerpunktes angebracht. Damit wird eine definierte Verformung mit maximaler Energieabsorption erreicht. Das Element ist eine Zwei-Komponentenlösung mit einem leichten Polymerschaum als Kern und einer glasfaserverstärkten, verwindungssteifen Kunststoffaußenhaut. 2. Für den BMW 5-Touring wurde eine Hinterachsschwinge aus Aluminiumguß entwickelt, die im Kokillenguß hergestellt wird. Dies bietet die Möglichkeit, relativ einfach die Integration verschiedener Anbindungen und Anflanschungen zu realisieren, wie z.B. die Aufnahmen für Stoßdämpfer, Stabilisator und Sensorhalter. 3. Im Antriebsbereich sind es z.B. der Motor (thermisch gespritzte Zylinderlaufbuchsen), die Motorperipherie (Saugmodul, das die Komponenten Luftfilter, Luftfiltergehäuse, Luftmassenmessergehäuse, Reinluftrohr, Abgasrückführventil, Sauganlage, Zylinderkofhaube mit Anschlusskrümmern für die Drallkanäle und den Ölabscheider zu einem Gesamtsystem vereinigt). 4 Der Antriebsstrang (Verbundgelenkwelle aus Stahl und Aluminium mit einer Gewichtseinsparung von 22 % gegenüber einer reinen Stahlversion).
Innovativer Leichtbau durch Funktionsintegration im Pkw-Bau
Innovative light weight design by functional integration in car manufacturing
2001
9 Seiten, 4 Bilder
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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