Der BMW Z22 ist nicht nur ein weit in die Zukunft weisender, das machbare demonstrierende Technologieträger, sondern auch ein voll funktionsfähiges Fahrzeug. Das innovative Elektrik-/Elektronik-Konzept ermöglicht eine Reihe neuer Funktionen. So haben zum Beispiel Steer by Wire und Brake by Wire im Z22 die mechanische Lenkung und die hydraulische Bremse vollständig abgelöst. Fahrleistungen, Komfort und Sicherheit des Z22 entsprechen dem 528iA touring, bei 33 % weniger Gewicht und 45 % weniger Verbrauch. Dargestellt wird der Entwicklungsschwerpunkt Leichtbau, die Lösung des Zielkonfliktes Leichtbau / Crash / Komfort durch neue Bauweisen und der konsequent Einsatz von Leichtbau-Werkstoffen (z.B. CFK-Fahrgastzelle mit 50% Gewichtsvorteil gegenüber Stahl) und die Berücksichtigung der Prozessfähigkeit. Der konsequente Leichtbau erfordert sowohl die konsequente Optimierung aller Bauteile als auch neuartige Konzepte, wie z.B. die Funktionstrennung: Der Aufbau wird horizontal in Funktionsrahmen und Zelle geteilt. Die Teilung erlaubt die anforderungsgerechte Nutzung so grundsätzlich unterschiedlicher Karosserie-Werkstoffe wie Aluminium und Hochleistungs-Faserverbundwerkstoffe. Der Funktionsrahmen trägt alle Aggregate, Fahrwerk etc. und übernimmt primär die Crash-Anforderungen, während die Fahrgastzelle die Roll-Over-, Gurt- und Airbagkräfte abstützt. Die Lagerung der Fahrgastzelle erfolgt in den Schwingungsknoten des Funktionsträgers und sorgt damit für eine gute Schwingungs-/Körperschall-Isolation. Insgesamt führt dieses Konzept zu einer hohen dynamischen Steifigkeit bei niedrigem Gewicht. Die konstruktive Auslegung der CFK-Zelle und des Alu-Rahmens ermöglicht den Einsatz von Großbauteilen, wie z.B. Bodengruppe und Seitenwand. Die größte Herausforderung beim Einsatz von Faserverbundwerkstoffen liegt in der Automatisierung der Serienfertigungsprozesse. Daher wurden sechs verschiedene Verfahren an verschiedenen Bauteilen umgesetzt, um Stärken und Schwächen der Prozesse offenzulegen. Bei ausgiebigen Erprobung mit Z22-Prototypen wurden die Zielsetzungen in vollem Umfang erreicht.
Technologieträger BMW Z22 "Das superleichte Mechatronic-Auto"
2003
8 Seiten, 4 Bilder, 6 Quellen
Conference paper
German
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