Der hohe Kundennutzen hinsichtlich der Funktion des Aufbaus und der passiven Sicherheit des neuen Audi A3 konnte durch vernetztes Arbeiten von Konstruktion, Berechnung und Versuch realisiert werden. Bereits in der Konzeptphase wurden mit FE-Simulationen Karosseriekonzepte auf deren Tauglichkeit untersucht, die Zielvorgaben für die ersten globalen Schwingungsformen zu erreichen. Zu den jeweiligen Konstruktionsständen wurde die in CAD-Form vorliegende Beschreibung der Verbindungstechnik mit ihren Steifigkeitseigenschaften berücksichtigt. Die Prognosesicherheit in der Dynamik wurde dadurch verbessert; weiterhin war es mit dieser Vorgehensweise möglich, das Steifigkeitsverhalten von Punktschweiß-, Laser- und Klebe-Verbindungen zu beurteilen und modal zu optimieren. Ein wichtiges Auslegungsziel war die Homogenität der Steifigkeitsverteilung der Karosseriestruktur. Die für die Minimierung des Karosseriezitterns notwendige Entkopplung von Karosserie- und Achseigenschwingungen wurde konsequent umgesetzt. Damit wurden störende Schwingungserscheinungen bei den während des Fahrbetriebes auftretenden Anregungen minimiert. Bei der Entwicklung des neuen Audi A3 galt es, den Sicherheitsstandard seines Vorgängers weiterzuentwickeln und zu verfeinern. Im Mittelpunkt der Fahrzeugauslegung stand hierbei, dem Insassen einen Rundumschutz (Frontal-, Seiten-, Heckaufprall und Rollover) auf hohem Niveau zu bieten. Ein wesentliches Entwicklungsziel war der Frontalaufprall auf eine deformierbare Bariere mit 40 % Überdeckung und einer Aufprallgeschwindigkeit von 64 km/h, gemäß Euro NCAP. Das Stoßfängersystem besteht aus einem Mehrkammer-Aluminiumquerträger, der zusammen mit den dahinter liegenden Deformationselementen die gesamte Deformationsenergie bei niedrigen Geschwindigkeiten aufnehmen und kostengünstig ausgetauscht werden kann. Die hochstabile Fahrgastzelle bildet die Grundlage für einen effizienten Insassenschutz. In der Grundauslegung war der Schutz gegen seitliche Kollisionen ein wichtiges Kriterium. Hierbei standen der seitliche Barrierenaufprall gemäß J-NCAP und der seitliche Pfahlaufprall gemäß FMVSS 201 im Vordergrund. Um das Schutzpotenzial der Rückhaltesysteme voll auszunutzen, ist eine Sensorik notwendig, die optimale Auslöseentscheidungen trifft. Im Auslösefall wird gleichzeitig eine verschlossene Zentralverrigelung geöffnet, die Warnblinkanlage ein- und die Kraftstoffzufuhr abgeschaltet. Als Auslegungskriterium hinsichtlich des Überschlags und des Rollovers dienen - neben den US-Gesetzen - die aus dem Unfallgeschehen abgeleiteten Audi-internen Anforderungen. Für Heckkollisionen mit hohen Geschwindigkeiten, wie z.B. gemäß FMVSS 301 mit 80 km/h, wurde die Hinterwagenstruktur mit großvolumigen Trägern definiert deformierbar ausgelegt. Die auftretenden Kräfte werden an die Fahrgastzelle so verteilt, dass diese im Wesentlichen undeformiert besteht.
Funktionsauslegung Fahrzeugaufbau und passive Sicherheit
Functional design of the vehicle structure and passive safety
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 105 , Sonderausgabe Der neue Audi A3 ; 40-49
2003
10 Seiten, 14 Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Anwendung im Fahrzeugbau , Pkw (Personenkraftwagen) , Produktinformation , Produktgestaltung , Auslegung (Dimension) , Fahrzeugsicherheit , Verbindungstechnik , Steifigkeit , Karosserie , Aufprallversuch , Fahrzeugfenster , Fahrzeugtür , Stoßfänger , mechanische Schwingung , Schwingungsverhalten , Eigenschwingung , Schwingungsanregung , Fahrgeschwindigkeit , Reparaturfreundlichkeit , Reparaturkosten , Deformation , bleibende Verformung , Formänderungsarbeit , Werkstoffwahl , Querträger , Kastenträger , Leichtbauweise