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Im Auftrag der SS 2016 Karosserietechnik 3 Karosseriekomponenten Rohbau.

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Präsentation zum Thema: "Im Auftrag der SS 2016 Karosserietechnik 3 Karosseriekomponenten Rohbau."—  Präsentation transkript:

1 im Auftrag der SS 2016 Karosserietechnik 3 Karosseriekomponenten Rohbau

2 SS Karosseriekomponenten Rohbau2 Karosseriekomponenten Übersicht Fahrzeughauptsysteme: Karosserieaufbau  Karosserierohbau  Innenausstattung  Außenanbauteile  Mechatronische Komponenten Antrieb  Motor, Triebstrang  Peripherie Fahrwerk  Räder und Bremsen  Achsen  Lenkung Kraftfahrzeugelektrik und Elektronik

3 SS Karosseriekomponenten Rohbau3 Der Karosserierohbau beinhaltet die tragende Struktur sowie alle vor der Lackierung montierten Karosserieteile heute & morgen gestern & heute Lackierung Montage K-Module (soft), Scheiben, mecha. Systeme Montage K-Module (soft+hard), Scheiben, mecha. Systeme morgen Montage K-Module, Scheiben, mecha. Systeme, Klappen, „Hang On“ + Klappen + „Hang On“ Karosseriekomponenten Rohbau / Definition

4 SS Karosseriekomponenten Rohbau4 Lastaufteilung Mercedes-Benz E-Klasse W212 (2009) Karosseriekomponenten Rohbau / Anforderungen / Crash (Front)

5 SS Karosseriekomponenten Rohbau5 Lastaufteilung Mercedes-Benz C-Klasse W205 (2014) Karosseriekomponenten Rohbau / Anforderungen / Crash (Front)

6 SS Karosseriekomponenten Rohbau6 Airbags in der Mercedes-Benz E-Klasse W212 (2009) Karosseriekomponenten Rohbau / Anforderungen / Crash (Front)

7 SS Karosseriekomponenten Rohbau7 Lastaufteilung Mercedes-Benz E-Klasse W212 (2009) Lastaufteilung Renault Laguna Karosseriekomponenten Rohbau / Anforderungen / Crash (Seite)

8 SS Karosseriekomponenten Rohbau8 Lastaufteilung Mercedes-Benz C-Klasse W205 (2014) Karosseriekomponenten Rohbau / Anforderungen / Crash (Seite)

9 SS Karosseriekomponenten Rohbau9 Lastaufteilung Mercedes-Benz C-Klasse W205 (2014) Karosseriekomponenten Rohbau / Anforderungen / Crash (Seite)

10 SS 2016 Karosseriekomponenten Rohbau / Anforderungen / Crash (Seite) Baumanprall Bei seitlichem Anprall an einen Baum mit Geschwindigkeiten, die größer sind als die aktuelle Testgeschwindigkeit für den Pfahlanprall, werden die Grenzen der passiven Sicherheit rasch erreicht oder auch erheblich überschritten. © by Dr. Weiss10

11 SS 2016 Karosseriekomponenten Rohbau / Anforderungen / Fataler Baumanprall (V0=120 km/h) © by Dr. Weiss11

12 SS 2016 Karosseriekomponenten Rohbau / Anforderungen / Fataler Baumanprall (V0=120 km/h) Dabei kam ein Opel Astra mit hoher Geschwindigkeit im Bereich von 120 km/h in einer lang gezogenen Rechtskurve zunächst nach rechts von der Fahrbahn ab. Der Fahrer konnte zwar durch Gegenlenken wieder auf die Fahrbahn zurückfahren. Es gelang ihm danach jedoch nicht, die Fahrbewegung zu stabilisieren. Stattdessen geriet er mit dem schleudernden Fahrzeug auf die gegenüberliegende Straßenseite, wo er erneut von der Fahrbahn abkam und das Fahrzeug mit der rechten Seite gegen einen Baum prallte. Dabei war die Anprallgeschwindigkeit so hoch, dass sich die Fahrzeugstruktur massiv deformierte und der Baumstamm mit fatalen Folgen tief in die Fahrgastzelle eindrang. © by Dr. Weiss12

13 SS Karosseriekomponenten Rohbau13 Quelle: BMW / 2005 Karosseriekomponenten Rohbau / Anforderungen / statische Torsionssteifigkeit

14 SS Karosseriekomponenten Rohbau14 Quelle: BMW / 2005 Karosseriekomponenten Rohbau / Anforderungen / dynamischen Steifigkeit

15 SS Karosseriekomponenten Rohbau15 Quelle: Ford/2001 Karosseriekomponenten Rohbau / Anforderungen / dynamisch (NVH)

16 SS Karosseriekomponenten Rohbau16 - Sicherstellung optimaler Fügeoperationen Zugänglichkeit (z.B. für Schweißzangen) Entsprechende Bauteilauslegung (z.B Mindestflanschbreiten) - Einzelteilfertigung unter Berücksichtigung von Toleranz- und Positionierungsaspekten (Fit und Finish) Materialbesonderheiten - Stabile Handhabung während Montageoperationen Transport innerhalb der Fertigung Quelle: Röth / FH Aachen Karosseriekomponenten Rohbau / Anforderungen / Fertigung

17 SS Karosseriekomponenten Rohbau17 - Niedrige Kosten (variable Kosten, Investitionen): Geringe Teilekomplexität / hohe Integration Material Montage - Gewichtsoptimierung: Konzept Detail - Gewährleistung des Korrosionsschutzes (z.B. durch Materialauswahl) - Vermeidung von Feuchtigkeitseintritt - Hohe Lebensdauer und Betriebsfestigkeit Fügestellen Blechübergänge und –freischnitte Gestaltung von Querschnittsübergängen Karosseriekomponenten Rohbau / Anforderungen / Allgemein Quelle: Röth / FH Aachen

18 SS Karosseriekomponenten Rohbau18 - Sicherstellen, dass alle im Produktionsprozess verwendeten Beschichtungen und Dichtmaterialien richtig appliziert werden können (z.B. Lackablauflöcher) - Lieferung von Befestigungspunkten für verschiedenste Bauteile - Übertragung besonderer Lasten: z.B. Wagenheber, Abschlepphaken, Hebebühne, lokale Eindrückkräfte (z.B. Fußaufstandsfläche), Außeneinbeulkräfte, - Hohe Bauraumeffizienz und Einhaltung von Freiräumen - Package - Harmonische Optik / attraktives Design Karosseriekomponenten Rohbau / Anforderungen / Allgemein Quelle: Röth / FH Aachen

19 SS Karosseriekomponenten Rohbau19 Quelle: BMW Karosseriekomponenten Rohbau / Kostenverteilung

20 SS Karosseriekomponenten Rohbau20 Quelle: Röth / FH Aachen Als Hauptmaterial verwendet In Teilstrukturen verwendet Selbsttragende Karosserie SK Zentralrohrrahmen ZR Gitterrohrrahmen GR Leiterrahmen LR Rohrrahmen (Space Frame) Mischbauweisen MB Stahl Aluminium Kunststoffe Magnesium Karosseriekomponenten Rohbau Karosseriearten / verwendete Materialien

21 SS 2016 Karosseriekomponenten Rohbau Karosseriearten / selbsttragende Karosserie Lancia Lambda 1922 ist der erste Pkw mit selbstragender Karosserie  Einzelradaufhängung und Federbeinen mit hydraulischen Stoßdämpfern 3 Karosseriekomponenten Rohbau21 Quelle: ams Studie Autofahren in Deutschland 2011

22 SS Karosseriekomponenten Rohbau22 Oberer Längsträger (Speer / „shot gun“) Federbeindom Innerer Radkasten vorne Unterer Längsträger Verstärkungsblech li/re Wasserkasten Motor- und Batteriehalter Unterer Scheibenrahmen Vordere Längsträger- verzweigung (Bratpfanne) Spritzwand (Spritzwandquerträger) Wasserkasten Karosseriekomponenten Rohbau Karosseriearten / selbsttragende Karosserie Quelle: Röth / FH Aachen

23 SS Karosseriekomponenten Rohbau23 Oberer Längsträger (Speer) A-Säule oben äußere, obere Längs- trägerverzweigung (vorne) A-Säule unten äußere, untere Längs- trägerverzweigung (vorne) Türschweller Karosseriekomponenten Rohbau Karosseriearten / selbsttragende Karosserie Quelle: Röth / FH Aachen

24 SS Karosseriekomponenten Rohbau24 äußere, untere Längsträgerverzweigung (vorne) Halterung Motorrahmen Verstärkung Motorhalterung Bodenlängsträge r Karosseriekomponenten Rohbau Karosseriearten / selbsttragende Karosserie Quelle: Röth / FH Aachen

25 SS Karosseriekomponenten Rohbau25 Bodentunnel B-Säule unten Sitzquerträger vorne Türschweller Bodenblech vorne Bodenseitenschiene Bodenblech Mitte Versenblech (-träger) Sitzhalterungen Karosseriekomponenten Rohbau Karosseriearten / selbsttragende Karosserie Quelle: Röth / FH Aachen

26 SS Karosseriekomponenten Rohbau26 hinterer Brüstungsträger C-Säule seitlicher Dachholm Rückwandträger Dachaußenblech Hinterer Dachholm Seitenwand außen inneres Radhaus außen Radhaus innen Rückwand hinteres Bodenblech Reserveradmulde Karosseriekomponenten Rohbau Karosseriearten / selbsttragende Karosserie Quelle: Röth / FH Aachen

27 SS Karosseriekomponenten Rohbau27 Rückwandträger hinterer Längsträger Radhaus innen hinterer Sitzquerträger hinteres Lampenblech Seitenwand innen Karosseriekomponenten Rohbau Karosseriearten / selbsttragende Karosserie Quelle: Röth / FH Aachen

28 SS Karosseriekomponenten Rohbau28 Quelle: Mercedes-Benz Karosseriekomponenten Rohbau Karosseriearten / selbsttragende Karosserie Mercedes-Benz E-Klasse (W212)

29 SS Karosseriekomponenten Rohbau29 Quelle: Porsche Karosseriekomponenten Rohbau Karosseriearten / selbsttragende Karosserie Porsche Cayenne (MJ2003):  Anteil hoch und höchstfester Stahlwerkstoffe

30 SS Karosseriekomponenten Rohbau30 Lotus Elan (70er Jahre) Karosseriekomponenten Rohbau Karosseriearten / Zentralrohrrahmen Quelle: Röth / FH Aachen

31 SS Karosseriekomponenten Rohbau31 Zentralrohrrahmen mit Bodenblech und Achsaufnahmen Karosseriekomponenten Rohbau Karosseriearten / Zentralrohrrahmen Quelle: Röth / FH Aachen

32 SS 2016 Karosseriekomponenten Rohbau Karosseriearten / Zentralrohrrahmen => Exkurs VW Käfer VW Käfer war auch aufgrund der Verwendung von Magnesium sehr leicht!  Kurbelgehäuse in AS21 => nicht Kriechbeständig!  Übertragungsgehäuse in AZ81 3 Karosseriekomponenten Rohbau32

33 SS Karosseriekomponenten Rohbau33 Karosseriekomponenten Rohbau Karosseriearten / Zentralrohrrahmen Quelle: GM

34 SS Karosseriekomponenten Rohbau34 Karosseriekomponenten Rohbau Karosseriearten / Gitterrohrrahmen Mercedes 300 SL (W198):  Gitterrohrrahmen (nur 50 kg!) mit Fahrwerk und Antriebseinheit Quelle: Mercedes-Benz

35 SS Karosseriekomponenten Rohbau35 Karosseriekomponenten Rohbau Karosseriearten / Gitterrohrrahmen Gitterrohrrahmen 67‘er Camaro Quelle: Röth / FH Aachen

36 SS Karosseriekomponenten Rohbau36 Leiterrahmen eines Geländewagens Leiterrahmen eines Chrysler Pickup Karosseriekomponenten Rohbau Karosseriearten / Leiterrahmen Klassische Differentialbauweise durch Entkopplung der tragenden Struktur vom Aufbau

37 SS Karosseriekomponenten Rohbau37 Karosseriekomponenten Rohbau Karosseriearten / Leiterrahmen Moderner Leiterrahmen des BMW Z22: Technologieträger für modulare Aufbauten Quelle: BMW 2001

38 SS Karosseriekomponenten Rohbau38 Karosseriekomponenten Rohbau Karosseriearten / Leiterrahmen Moderner Leiterrahmen des BMW Z22: Technologieträger für CFK Karosserie Quelle: BMW 2001

39 SS Karosseriekomponenten Rohbau39 Karosseriekomponenten Rohbau Karosseriearten / Leiterrahmen Leiterrahmen des BMW i3 übernimmt Crashmanagement (CFK-Zelle 140,6 kg, Leiterrahmen 72,6 kg) Quelle: I2MAC1

40 SS Karosseriekomponenten Rohbau40 Karosseriekomponenten Rohbau Karosseriearten / Rohrrahmen (Space Frame) ASF des Audi A2:  156 Kilogramm (MJ1999)  135 Kilogramm (A2 1.2 TDI) Quelle: Gewichte von audi.de

41 SS Karosseriekomponenten Rohbau41 Karosseriekomponenten Rohbau Karosseriearten / Monocoque Erstes und einzige Fahrzeug mit CFK Crashbox! Quelle: Daimler AG

42 SS Karosseriekomponenten Rohbau42 Material: Stahl: - konstantes Rohmaterial - variables Rohmaterial Aluminium: - konstantes Rohmaterial - variables Rohmaterial Magnesium Kunststoffe - unverstärkter Kunststoff - verstärkter Kunststoff Einzelteilfertigung: Urformen: - Giessen - Extrudieren - Thixoformen - Drope Forge Umformen: - Tiefziehen - Biegen - Innen-Hochdruck-Umformen Kunststoffverarbeitung: - Spritzgießen - Pressformen - Laminieren - Prepreg - Wickeln Verbindungstechnik: Schweißen: - Punktschweißen - Laser - MIG/WIG/MAG Aluminium Nieten Clinchen Kleben Schrauben Fertigungsintegriertes Verbinden Karosseriekomponenten Rohbau / Mischbauarten Quelle: Röth / FH Aachen

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