Der Einsatz von Leichtbauwerkstoffen im Automobilbau stellt angesichts stetig steigender Treibstoffpreise und Fahrzeuggesamtgewichte einen immer wieder diskutierten Ansatz zur Verbesserung der Fahrzeugökonomie dar. Die Karosserie bietet hierzu die größten Gewichtseinsparungspotenziale. Gerade in den unteren und mittleren Fahrzeugklassen, bei denen der Treibstoffverbrauch häufig ein entscheidendes Kaufkriterium darstellt, wurden bisher kaum Leichtbauwerkstoffe für tragende Karosseriekomponenten verwendet. Aus diesem Grund wird in Zusammenarbeit mit der European Aluminium Association (EAA) am Institut für Kraftfahrwesen Aachen (ika) derzeit der Einsatz von Aluminium für die tragende Vorderwagenstruktur eines C-Klasse Fahrzeugs untersucht. Projektziele und Arbeitspunkte des bis Frühjahr 2006 laufenden Projektes lassen sich wie folgt zusammenfassen und werden im Beitrag erläutert: - Erarbeitung von Gestaltkonzepten für die Vorderwagenstruktur; - Numerische Optimierung der Konzepte zur Erzielung maximaler Gewichtseinsparung bei Bewahrung von statischer Steifigkeit und Crasheigenschaften eines Referenzfahrzeugs; - wirtschaftliche und technologische Bewertung der Konzepte.
Regarding continuously rising fuel costs and vehicle weights, application of lightweight materials for automotive engineering represents a perpetually discussed approach to improve vehicle economy. At this juncture the car body offers best mass saving potentials. As a matter of fact light-weight materials have hardly been used for supporting components of compact and middle-sized class car bodies so far, although fuel consumption commonly forms a major sell criterion for these vehicle classes. On this account application of aluminium for the supporting front section of a c-class vehicle is presently analyzed by the Aachen Institute of Automotive Engineering (ika) in cooperation with the European Aluminium Association (EAA). Aims and work-package of the project ending in spring 2006 can be abstracted as follows and will be illustrated in detail by the subsequent remarks: - Formulation of design concepts for the front section; - numerical optimization of the concepts in order to achieve maximum mass reduction, while retaining the structural performance of a reference vehicle, - economical an technological assessment of the concepts. First analysis results of preliminary concepts promise significant mass saving potentials by suitable application of aluminium in the car front section. An economical an technological examination of the detailed concepts in further progress of the project will show how far this weight reduction can be realized under industrial constraints.
Aluminiumeinsatz im Vorderwagen - Partielle Umgestaltung eines Serienfahrzeugs mit Hilfe Numerischer Optimierungsverfahren
Aluminium application for passenger car front structure - redesign of a series-production vehicle by means of numerical optimization
2005
18 Seiten, 14 Bilder, 2 Tabellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch