Grundlagen Fahrzeugtechnik at Hochschule Osnabrück

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Welche Einflussgrößen auf die Fahrdynamik gibt es?

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Welche Bauweisen der Karosserie gibt es?

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Welche Anforderungen an die Rohkarosserie gibt es?

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Worauf muss man bei der Statischen Auslegung hinsichtlich der Biegesteifigkeit achten?

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Worauf muss man bei der Statischen Auslegung hinsichtlich der Torsionssteifigkeit achten?

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"Der geeignete Werkstoff an der richtigen Stelle" - Welch Auswahlkriterien gibt es?

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Nenne die Merkmale des Stanznietens.

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Nenne die Merkmale des Clinchens.

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Nenne die Vorteile des Klebens.

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Welche Einschränkungen gibt es beim Kleben?

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Nenne die Merkmale des MIG-Lötens.

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Auf welche Sicherheitsaspekte muss man bei der Auslegung einer Karosserie achten?

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Grundlagen Fahrzeugtechnik

Welche Einflussgrößen auf die Fahrdynamik gibt es?

  • Achssysteme und Kinematik
  • Masse und Achslastverteilung
  • Aerodynamik
  • Antriebskonzept
  • Kasrosseriesteifigkeit

Grundlagen Fahrzeugtechnik

Welche Bauweisen der Karosserie gibt es?

  • Leiterrahmen mit Holzaufbau (1928 )
    • Holz ist 10 mal leichter als Stahl, gut verfügbar, einfach verarbeitbar
  • Leiterrahmen mit Metallaufbau (LR Defender - Geländewagen, Mercedes Benz Atego - LKW) 
  • Fahrgestell-Bauweise
    • Aufbau in Schalenbauweise
    • Plattformrahmen mit Motor und Fahrwerk
  • Gitterrohrrahmen
  • Selbsttragende Karosserie

Grundlagen Fahrzeugtechnik

Welche Anforderungen an die Rohkarosserie gibt es?

  • Steifigkeit
    • möglichst groß für Biegung und Torsion
    • Auswirkung auf die Schwingungseigenschaften müssen beachtet werden
  • Schwingungseigenschaften
    • Eigenfrequenzen müssen außerhalb des Anregungsspektrums liegen
  • Betriebsfestigkeit
    • Auslegung unter Berücksichtigung von Wechselbeanspruchung
  • Crash
    • Umwandlung von kinematischer Energie in Formänderungsarbeit
    • Fahrgastzelle muss intakt bleiben (Überlebensraum)
  • Reparaturkonzept
    • Zugänglichkeit von Verbindungsstellen
    • Austauschbarkeit "gefährdeter" Komponenten

Grundlagen Fahrzeugtechnik

Worauf muss man bei der Statischen Auslegung hinsichtlich der Biegesteifigkeit achten?

  • Biegung entlang der Querachse des Fahrzeuges aufgrund Biegemoment 
  • Einleitung der Kräfte beim Durchfahren von Bodenwellen
  • Hohe Steifigkeit wird durch Querschnittszunahme der Längsträger des Vorder- und Hinterwagens, sowie der Schweller erzielt
  • Das Einbringen von Verstärkungen dient der Steifigkeitszunahme
  • Koppelpunkte der Fahrwerksteile an die Karosserie müssen ebenfalls steif ausgelegt werden
  • Verformungen führen zu Komfort- und Performance-Verlusten 
  • zu weiche Auslegung birgt Sicherheitsrisiko 


Ziel: Möglichst hohe Biegesteifigkeit!

Grundlagen Fahrzeugtechnik

Worauf muss man bei der Statischen Auslegung hinsichtlich der Torsionssteifigkeit achten?

  • Verdrehung der Karosserie entlang der Längsachse des Fahrzeuges aufgrund Torsionsmoment
  • Einleitung der Momente durch Fahrbahnunebenheiten oder Kurvenfahrten
  • Relativbewegung zwischen Karosserie und Anbauteilen
  • Verformungen führen zu unerwünschten Schwingungen und Geräuschen 
  • niedrige Torsionssteifigkeit
    • Komfort- und Performance- Verluste
  • bei zu weicher Auslegung Sicherheitsrisiko


Ziel: Möglichst hohe Torsionssteifigkeit

Grundlagen Fahrzeugtechnik

"Der geeignete Werkstoff an der richtigen Stelle" - Welch Auswahlkriterien gibt es?

  • Physikalische Eigenschaftsgrößen
  • Linear- elastische Kenngrößen
  • Dichtebezogene Werkstoffeigenschaften (Leichtbau-Werkstoffkriterien)

Grundlagen Fahrzeugtechnik

Nenne die Merkmale des Stanznietens.

  • Verbinden von artverschiedenen und beschichteten Werkstoffen
  • Wärmefreies und somit verzugsfreies Fügen
  • optisch prüfbar
  • kein Vorbohren oder Vorlochen
  • Verbinden von Fügeteilen unterschiedlicher Dicke und Festigkeit
  • schnelle, automatisierte Verarbeitung
  • hohes Rationalisierungspotenzial
  • vergleichsweise geringer Aufwand an Arbeitsschutzmaßnahmen
  • keine besondere Arbeitsplatzbelastung (Rauch, Funken, Staub)
  • Umweltverträglich, keine Entsorgungsprobleme

Grundlagen Fahrzeugtechnik

Nenne die Merkmale des Clinchens.

  • Wirtschaftliches Verfahren, da kein Hilfsfügeelement nötig
  • Dichte kraft- und formschlüssige druckknopfartige Verbindung
  • Verbinden von artverschiedenen und beschichteten Werkstoffen
  • Wärmefreies und somit verzugfreies Fügen
  • Optisch prüfbar
  • Kein Vorbohren oder Vorlochen
  • Verbinden von Fügeteilen unterschiedlicher Dicken und Festigkeiten
  • Schnelle, automatisierte Verarbeitung
  • Hohes Rationalisierungspotential
  • Vergleichsweise geringer Aufwand an Arbeitsschutzmaßnahmen
  • Keine besondere Arbeitsplatzbelastung (Rauch, Funken, Staub, Hitze)
  • Umweltverträglich, keine Entsorgungsprobleme

Grundlagen Fahrzeugtechnik

Nenne die Vorteile des Klebens.

  • Verbinden gleicher und unterschiedlicher Werkstoffe
  • Verbinden dünner Bleche
  • Ausgleich von Fertigungstoleranzen
  • keine Wärmeeinflusszone --> keine metallurgische Beeinflussung vom Grundwerkstoff
  • flächige Kraftübertragung (keine Kerbwirkung wie beim WPS)
  • Steifigkeitserhöhung
  • Optimierung des Crashverhaltens
  • hohe dynamische Festigkeit (Schwingbeanspruchung)
  • Schutz der Flansche vor Spaltkorrosion durch gefüllte Klebfuge
  • keine Beschädigung der Fügeteiloberfläche bzw. Beschichtung
  • isolierende Wirkung des Werkstoffes

Grundlagen Fahrzeugtechnik

Welche Einschränkungen gibt es beim Kleben?

  • begrenzter thermischer Einsatzbereich
  • Festigkeitsverlust nach Alterung und Korrosionsvorgängen
  • Oberflächenvorbehandlung vor dem Fügen ratsam
  • Problem der Zerstörungsfreien Prüfung
  • teilweise ist eine Klebstoffaushärtung im Ofen nötig

Grundlagen Fahrzeugtechnik

Nenne die Merkmale des MIG-Lötens.

  • Keine Korrosion in der Naht (Cu-haltiger Lötdraht)
  • minimale Poren-, Riss- und Spritzerbildung (im Vergleich zum Schweißen)
  • geringerer Abbrand der Beschichtung (als beim Schweißen)
  • geringere Wärmeeinbringung (als beim Schweißen)
  • Lötgeschwindigkeiten von 70 - 100 cm/min
  • gute Spaltüberbrückbarkeit

Grundlagen Fahrzeugtechnik

Auf welche Sicherheitsaspekte muss man bei der Auslegung einer Karosserie achten?

Vermeidung von Intrusionen

  • Der Lenksäule
  • Der (unteren) Armaturentafel
  • Der Pedale und Fußraumbodenfläche

Große freie Deformationslängen 

  • Blockbildung von steifen Modulen und Aggregaten vermeiden

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