Mit Markteinführung der neuen Mercedes-Benz GL-Klasse verbaut die Daimler AG bei der Sechszylinder-Dieselmotorisierung weltweit erstmalig Motorträger aus Kunststoff. Die Geräuschentwicklungen im Fahrgastraum machten es notwendig, nach neuen Wegen zu suchen. Die störenden Geräusche lagen in Frequenzbereichen, die durch die relativ steifen Aluminiummototräger und den multifunktionalen Motorlagern nicht wirkungsvoll reduziert werden konnten. Geringe Verbesserungen wurden durch das Befüllen der AI-Motorträger mit einer Polymer- Vergussmasse erreicht. Wegen der nur mäßigen Verbesserung und den unverhältnismäßig hohen Kosten wurde die Idee geboren den ganzen Motorträger aus Kunststoff zu entwickeln um damit die hohe Dämpfung des Motorträgers im Körperschallpfad gezielt einzusetzen. Mit Unterstützung der BASF SE wurden Prototypen aus Polyamid für die Mercedes-Benz RKlasse in Spritzgusstechnik hergestellt und im NVH-Center der Daimler AG akustisch vermessen. Das Ganze war nur durchführbar mit Hilfe von umfangreichen und realitätsnahen Berechnungsmethoden der BASF SE (Ultrasim in Verbindung mit der Strukturanalyse) für die mechanische Festigkeit und deren Validierung auf den statischen und dynamischen Prüfständen der Daimler AG. Die Anforderungen an die Kunststoffbauteile stellen für die Thermoplastwerkstoffe eine hohe Herausforderung dar. Sowohl die statischen (Motorgewicht, Setzbetrag) wie auch dynamischen Belastungen (Massenkräfte bei Schlechtwegbedingungen, Crash-Anforderungen) müssen bei Betriebstemperaturen bis 130°C und Spitzentemperaturen von bis zu 150°C dauerhaft ertragen werden. Dazu war es notwendig, die durch die Faserorientierung bedingten anisotropen Eigenschaften konsequent zur Festigkeitsoptimierung auszunützen, was bedeutet die Glasfasern in Richtung hoher Belastung auszurichten. Um dies zu erreichen wurden über entsprechende Strukturanalysen durch FEM-Berechnungen die erforderliche Faserorientierung bestimmt und das Spritzgusswerkzeug mit den geeigneten Füllsimulationsberechnungen derart gestaltet, dass die Faserorientierung in den stark belasteten Bereichen parallel zum Kraftflusses orientiert ist. Die dafür notwendigen Materialgesetze und die Berechnungen liegen bei der BASF SE vor. Für die Serienfreigabe wurden auf den Prüfständen der Daimler AG die Festigkeits- und Akustikerprobungen durchgeführt. Die Bauteile wurden unter Betriebsbedingungen geprüft. Parallel wurden Fahrerprobungen in Versuchsfahrzeugen durchgeführt wobei die Crash- Erprobung eine Schlüsselstellung hatte.


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    Titel :

    Entwicklung eines Kunststoff-Motorträgers zur NVH-Optimierung


    Beteiligte:
    Zeizinger, H. (Autor:in) / Stecher, Joachim (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2013


    Format / Umfang :

    7 Seiten, 4 Bilder


    Anmerkungen:

    (engl. Version S. 319-325)



    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




    Entwicklung eines Kunststoff Motortraegers zur NVH Optimierung

    Zeizinger,H. / Stecher,J. / Daimler,Stuttgart,DE | Kraftfahrwesen | 2013


    Optimierung von Bauteilen aus Kunststoff

    Hauck,C. / BASF,Ludwigshafen | Kraftfahrwesen | 1986


    Optimierung von Bauteilen aus Kunststoff

    Schweiger,W. / Daigeler,O. | Kraftfahrwesen | 1990


    Optimierung von Bauteilen aus Kunststoff

    Schweiger, W. / Daigeler, O. | Tema Archiv | 1990