Während bei Bussen und leichteren Nutzfahrzeugen die Einzelradaufhängung der gelenkten Räder seit einiger Zeit verfügbar ist, stellt die Übertragung auf die schwere Klasse der Nutzfahrzeuge eine besondere Herausforderung dar. Thyssen-Krupp Automotive Systems hat ein innovatives Konzept vorgestellt, bei dem als Ausgangspunkt eine Topologieoptimierung innerhalb des Vorderwagenbauraums durchgeführt wurde. Die von Thyssen-Krupp Automotive Systems vorgestellte Lenkachse mit Einzelradaufhängung basiert auf dem Doppelquerlenker-Prinzip. Die Radführung erfolgt dabei durch den Radträger (Achsschenkel), der über einen oberen und einen unteren Querlenker mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist. Mit einer solchen Achskonstruktion lassen sich optimale Kinematikverhältnisse einstellen und günstige Lastpfade für die Kraftübertragung zwischen Rädern und Rahmen erzielen. Die Anforderungen an das Tragsystem, bei denen von einer Achslast von 8 Tonnen ausgegangen wird, werden erläutert. Die Formfindung beschränkt sich auf den Bereich des Vorderwagens. Unter Berücksichtigung der geometrischen Randbedingungen ist ein Modell des zur Verfügung stehenden Bauraums erzeugt worden. Dieses Volumenmodell wurde im Rahmen der Finite-Elemente-Methode vernetzt und mittels einer speziellen Software einem Optimierungsprozess unterworfen. Die Überführung des 3D-Optimums in eine fertigungsgerechte Konstruktion aus Stahlprofilen erfordert Nachlaufoperationen und Interpretationen der Ergebnisse in größerem Ausmaß. Sobald die fertigungsgerechte Schweiß- oder Schraubkonstruktion vorliegt, kann als zusätzliche Feinabstimmung eine parametergesteuerte Optimierung der einzelnen Blechdicken durchgeführt werden. Während der klassische Lkw-Leiterrahmen aus herkömmlichen Stahlsorten besteht, erschließen sich durch die Verwendung neuer, höher fester Güten aus dem Hause Thyssen-Krupp Steel weitere Potenziale zur Gewichtsreduzierung der Tragstruktur. Das so gewonnene Konzept weist einige Neuerungen auf, die die Tragstruktur von den bekannten Ausführungen des Lkw-Rahmens abheben: Die untere Teilstruktur übernimmt dabei einen wesentlichen Anteil. Durch die Modularität und eine Reduktion der Varianten-und Komponentenvielfalt ergibt sich ein Einsparpotenzial, welches das Konzept für die Nutzfahrzeughersteller interessant macht.
Neuartige Tragstruktur für Einzelradaufhängungen bei schweren Nutzfahrzeugen
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 110 , 4 ; 336-340
2008
5 Seiten, 5 Bilder
Article (Journal)
German
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