IM FOKUS
LEICHTBAUPOTENZIAL IM FAHRWERK
Von den insgesamt
analysierten
816 kg Bauteilen
im Referenzfahrzeug
entfielen
fast 360 kg, das heißt etwa 44 Prozent,
auf das Fahrwerk.
Dementsprechend
viele Leichtbauvorschläge
sind hier zusammengetragen
worden,
von denen
nachfolgend
einige stellvertretend
vorgestellt
werden
(Bild 6). Ein Vorschlag
von Benteler erschließt beim Stabilisator,
der im Referenzfahrzeug
aus einem gebogenen
Rohr mit
konstanter
Wandstärke
besteht, eine Gewichtseinsparung
von 1.550 g durch eine beanspruchungsgerechte
Gestaltung
der Wandstärke.
Schwenklager
und Radträger
aus Gusseisen
lassen sich
nahezu
ohne geometrische
Änderungen
durch geschmiedetes
Aluminium
ersetzen,
da sehr ähnliche
Festigkeitswerte
erreicht
werden;
zudem
könnte
eine geometrische
Optimierung
zur Qualitätssteigerung
des Bauteils
beitragen.
Das Federbein-
Domlager
ist im Referenzfahrzeug
ein
aufwendiges,
aus mehreren
Stahlblechen
gefügtes
Bauteil.
Auch hier kann ein Aluminium-
Schmiedeteil
eine Gewichtseinsparung
um zirka 200 g erzielen.
Der hintere
Querlenker
kann statt einer Blech-Schweißkonstruktion
als Aluminium-
Schmiedeteil
ausgeführt
werden,
um Gewicht
einzusparen
und um gleichzeitig
eine größere Flexibilität
bezüglich
versteifender
Elemente
zu erhalten.
6: Beispiele für Leichtbaupotenzial
im Fahrwerk
© Initiative Massiver Leichtbau
Quellen:
11 = Benteler
12 = Hirschvogel,
Lasco,
Leiber,
Nissan,
Schuler,
Setforge
13 = Leiber,
Schuler,
Hirschvogel
14 = Hirschvogel
LEICHTBAUPOTENZIALE IM SCHWEREN NUTZFAHRZEUG
Großes Leichtbaupotenzial
wird auch im Segment
der
schweren Lkw erwartet,
weshalb
exemplarisch
der Drehmoment-
Wandler mit Getriebe
und Antriebswellen
(insgesamt
etwa 290 kg) sowie die Hinterradaufhängung
mit
Hinterachse
und Kardanwelle
(zirka 619 kg) untersucht
wurden. Für diese Bauteile
wurde in über 200 Leichtbauideen
eine Gewichtseinsparung
von 124 kg herausgearbeitet.
Die Hinterachse
ist hier eine Schweißkonstruktion
aus
einem mittig befindlichen
Gussbauteil,
einem Bremsträger
und einem hohlen Achsstummel
(Bild 7). Der Bremsträger
ist dabei ein sehr planares
Schmiedebauteil.
Hammerwerk
Fridingen schlägt eine belastungsangepasste
Konstruktion
vor, sodass eine Massenreduzierung
von 2.320 g erzielt
werden
kann. Auch beim Anschlussflansch
der Kardanwelle
kann durch Materialwegnahme
an weniger belasteten
Bereichen
das Bauteilgewicht
schmiedetechnisch
um 420 g
reduziert
werden. Wie im Hybridfahrzeug
sind auch im Lkw
Vollwellen
verbaut.
Bei der Getriebe-Vorlegewelle
kann sie,
wie von Seissenschmidt
vorgeschlagen,
durch eine rundgeknetete
Hohlwelle
ersetzt
werden. Als Beispiel
der Gewichtsoptimierung
von zahlreichen
in beiden
Fahrzeugen
verbauten
Verbindungselementen
schlägt Kamax eine Anpassung
einer M12-Schraube vor. Durch die Einbringung
eines Innensechskants
im Schraubenkopf,
der zudem noch bei der MonBild
30 massivUMFORMUNG | MÄRZ 2019