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Produkte und Lösungen, 27.09.2006, 10:59

Innovative Weiterentwicklung mit ganzheitlichem Ansatz

ThyssenKrupp Automotive präsentiert auf der IAA Nutzfahrzeuge 2006 die Konzeptstudie einer Einzelradaufhängung für schwere Nutzfahrzeuge (ERA). Grundlegendes Merkmal der Studie ist der herstellerunabhängige, ganzheitliche Ansatz mit Integration der Rahmenstruktur auf Basis einer topologischen Optimierung des Rahmens und der Achs-Strukturelemente.

Ausgehend von den aktuellen Anforderungen des Nutzfahrzeugmarktes lassen sich im Fahrwerk klare Trends für die Zukunft erkennen. Dabei sind die Fahreigenschaften nur ein Kriterium bei der Auslegung zukünftiger Fahrwerke. Aufgrund des Einsatzes leistungsstärkerer Motoren und verschärfter Abgasvorschriften werden die Aggregate immer komplexer und erfordern mehr Bauraum. Der Einsatz einer Starrachse beschränkt dabei durch die Ein- und Ausfederbewegungen den verfügbaren Bauraum, so dass der Einsatz neuer Achskonzepte, wie z. B. einer Einzelradaufhängung, erforderlich wird.

ThyssenKrupp Automotive hat als leistungsstarker Partner der Automobilindustrie diese Notwendigkeit bereits frühzeitig erkannt und beginnend mit einer Schräglenker-Konzeptstudie für mittelschwere Nutzfahrzeuge im Jahr 2000, weitere Konzepte vor allem für schwere Nutzfahrzeuge vorgestellt. Die umgesetzten Entwicklungsschritte betrachteten dabei in erster Linie das Achskonzept. Hier ist jedoch erkennbar, dass die erforderlichen Synergien zur Erreichung der Kosten- und Gewichtsziele aus diesem Ansatz heraus nicht darstellbar sind.

Somit wurde die Aufgabenstellung für die Weiterentwicklung der bestehenden Konzepte auf die ganzheitliche Betrachtung des Vorderwagens, d.h. die gewichts- und kostenoptimierte Umsetzung der zukünftigen Anforderungen hinsichtlich Fahreigenschaften, Komfort sowie Crash und Bauraum ausgedehnt.

Das auf der diesjährigen IAA vorgestellte Konzept stellt dabei eine konsequente und innovative Weiterentwicklung der bisherigen Entwicklungen dar, die unter Konzentration der bereits vorhandenen Kompetenzen innerhalb der ThyssenKrupp Automotive Gesellschaften für Nutzfahrzeugachsen, Fahrerhauslagerungen, Lenkungen als auch Feder-/Dämpferelementen erfolgte.

Neben den bekannten Vorteilen einer Einzelradaufhängung in Bezug auf Fahrkomfort u. a. durch Reduzierung der ungefederten Massen und Fahrsicherheit durch präzisere Radführung, schafft diese Lösung durch die Platz sparende Anordnung der Luftfeder auf dem oberen Querlenker und eine optimierte Kinematik zusätzlichen Bauraum für größere Motoren und Kühler. Zukünftige Emissionsvorgaben an die Nutzfahrzeugindustrie können so leichter realisiert werden.

Ein weiteres entscheidendes Element bei der Umsetzung dieses ERA-Konzeptes ist die Integration der Rahmenstruktur. Hierdurch konnten bei der Auslegung der Tragstruktur sowohl die besonderen Steifigkeitsanforderungen der ERA als auch die Anforderungen des Gesamtfahrzeuges und das Crashverhalten nach ECE-Norm berücksichtigt werden. Weitere Elemente sind die Gewichtsoptimierung durch die topologische Auslegung und den Einsatz duktiler Blechbaugruppen unter Verwendung hochfester Materialgüten im Bereich der Tragstruktur sowie die Reduzierung von Lagerstellen durch den Entfall des Achsschenkelträgers.

Darüber hinaus präsentiert ThyssenKrupp Automotive mit dem ausgestellten Konzeptträger eine neue Generation der Fahrerhauslagerung, die vor allem für Fahrzeuge ohne Einzelradaufhängung interessant ist. Die Studie stellt einen Entwurf für zukünftige vordere und hintere Fahrerhauslagerungen aufbauend auf neuen Entwicklungsideen für einen erhöhten Fahrkomfort dar. Durch die Verwendung einer neuartigen Lenkerkonstruktion und Lenkeranbindung ist es gelungen, den Fahrkomfort deutlich zu erhöhen und einen Mehrwert mit ausgewogenem Kosten-Nutzen Verhältnis zu generieren. Die in dieser Studie räumlich angeordneten, vorderen und hinteren Lenker als auch das modifizierte Schloss führen zu einer Verschiebung der Wank- und Nickachse in den Kabinenschwerpunkt, wodurch die unerwünschten rotatorischen Nick- und Wankbewegungen der Kabine erheblich vermindert werden, wie sie zum Beispiel durch Anfahren, Schalten oder unebene Straßen entstehen.

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