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Stossfängeroptimierung

 

Die Einstufung von Pkws in Versicherungsklassen hat große Auswirkungen auf das Kaufverhalten der Kunden. Zur Einstufung in eine günstige Versicherungsklasse muss ein Pkw Modell bestimmte Kriterien erfüllen. Ein Kriterium betrifft das Schadensbild bei einem Heckaufprall. Hierbei soll möglichst nur der Stoßfänger beschädigt werden. Das Qualitätskriterium für den hinteren Stoßfänger wird über das Schadensausmaß bei einem 40% überlappenden Heckaufprall (oberes Bild) definiert.

Die kinetische Energie wird beim Aufprallvorgang vollständig in Verformungsenergie umgesetzt. Zur Minimierung der Verformungswege einerseits und zur Verhinderung der Überlastung des Holmes andererseits, sollte die Kraft über dem Verformungsweg möglichst steil bis auf ca. 80 [kN] ansteigen und diesen Wert bis zur Maximalverformung halten. Dabei soll sich der Stoßfänger möglichst translatorisch verformen, um zusätzliche Schäden durch Kippen des Stoßfängerprofils zu vermeiden.

Die im mittleren Bild dargestellte Konstruktion genügt diesen Anforderungen nicht. Das Deformationselement knickt bei einer Verformung von 40 [mm] seitlich ein. Infolge dessen fällt die Kraft stark ab und die obere Stoßfängerkante schlägt an die Heckpartie des Pkws an. Die dargestellten Ergebnisse aus den Crashsimulationen (PAM CRASH) stimmen mit experimentell ermittelten Ergebnissen aus Crash-Tests überein.

Ausgehend von diesen Ergebnissen wurde ein Deformationselement entwickelt, das den gewünschten Anforderungen entspricht (unteres Bild). Ein Wegknicken des Stoßfängers kann dadurch vollständig verhindert werden. Ab 30 [mm] bleibt die Verformungskraft beinahe konstant bei einem Wert von etwa 78 [kN]. Das Deformationselement wird aus einem Rohr nach dem Innen-Hochdruck-Verfahren (IHV) erzeugt. Beim Aufprall schiebt sich das Rohr zusammen und nimmt dabei die gesamte Stoßenergie auf.

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Stossfaenger 1

Heckaufprall

Stossfaenger 2

Ausgangssituation

Stossfaenger 3

Optimierte Variante

© ISMB Dautermann GmbH