Verhalten von geschweißten Stahl- und Aluminium-Fahrwerkskomponenten bei Unfällen
1997, pp. 145 – 147 (#5)
In Fahrzeugen können Leichtbaukonstruktionen an verschiedenen Stellen, zum Beispiel in der Karosserie, im Antriebsstrang, im Fahrwerk etc. eingesetzt werden. Eine Verringerung der Masse im Fahrwerk ermöglicht, im Gegensatz zu anderen Alternativen, neben der Kraftstoffeinsparung auch Funktionsvorteile. Zur Realisierung des Leichtbaus wurde am Fahrwerk der neuen BMW 5er-Baureihe in hohem Maße Aluminium eingesetzt. Eine wirtschaftliche Umsetzung des Leichtbaus erforderte neben dem Einsatz von im Fahrzeugbau bewährten Aluminiumguss- und Aluminiumschmiede-Bauteilen auch die Anwendung von neuartigen Fertigungsverfahren bei Leichtmetallkonstruktionen. Erstmals wurden im Fahrwerksbereich in Grossserienfertigung tragende Aluminium-Schweisskonstruktionen verwendet. Bei der Werkstoffauswahl wurden besonders die Eigenschaften wie Festigkeit und Bruchdehnung, Kaltumformbarkeit, Schweissbarkeit und Korrosionsbeständigkeit besonders berücksichtigt. Im Beitrag werden die Gemeinsamkeiten und Unterschiede in den Unfall-Schadensbildern von Stahl- und Aluminiumbauteilen beschrieben.
The increased use of aluminium in chassis construction not only provides weight benefits and the associated reduction in fuel consumption but also offers functional advantages. A distinct increase in comfort can be achieved by reducing the unsprung masses.
In addition to verifying an adequately long service life under all driving loads, knowledge of safety reserves referred to individual events under extreme loads is of great significance for the design of highly stressed chassis components. The prime objective of development is to ensure that plastic deformation of overstressed components is clearly recognisable from the outside under extreme loads before cracks start to appear. With regard to extreme impact load bearing capacity, the same requirements apply to the aluminium chassis as well as for vehicles with steel components primarily used for chassis construction.
Fulfillment of all requirements was verified by simulating individual events under extreme loads on chassis components in extensive driving and test rig trials. For instance, these tests included driving against and over curbstones with the vehicle brakes applied as well as without brakes. The characteristics of aluminium chassis components compared to steel chassis components are explained in this article.
Zitat
Gruber, S.; Kulka, C.: Verhalten von geschweißten Stahl- und Aluminium-Fahrwerkskomponenten bei Unfällen. Verkehrsunfall und Fahrzeugtechnik 35 (1997), pp. 145 – 147 (#05)