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Aktive Energieabsorber - Verbesserte Sicherheit durch intelligente Fahrzeugstrukturen

Rohrer, Marc and Friedrich, Horst and Beeh, Elmar and Sturm, Ralf and Lapoehn, Stephan (2019) Aktive Energieabsorber - Verbesserte Sicherheit durch intelligente Fahrzeugstrukturen. VDI-Tagung - Fahrzeugsicherheit 2019, 27.-28. Nov. 2019, Berlin, Deutschland.

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Abstract

Seit mehreren Jahren erweitern die Fahrzeughersteller ihre Modellpalette mit einer Vielzahl verschiedenster Fahrzeuge. Die Spanne reicht von kleinen, leichten und sparsamen Fahrzeugen für den urbanen Bereich bis hin zu großen, komfortablen aber schweren und hochmotorisierten Fahrzeugen. Bedingt durch die geltenden Zulassungsnormen legen Fahrzeughersteller ihre Karosseriestrukturen hauptsächlich auf die Eigenmasse aus. Kleinere Fahrzeuge können dadurch bei einem Unfall mit einem größeren Fahrzeug im Nachteil sein, da sie im Allgemeinen über geringere Masse und kürzer ausgeführte Vorderwägen verfügen. Große und schwere Fahrzeuge besitzen hingegen meist längere Vorderwagenstrukturen. Konventionelle, auf Faltenbeulen ausgelegte, Längsträgerstrukturen bieten keine Adaptionsmöglichkeit für unterschiedliche Unfallszenarien. Im Falle einer Kollision zwischen leichten und schweren Fahrzeugen kann es im leichten Fahrzeug zu großer Deformation bzw. Intrusion, bis hin sogar zum Durchstoßen der Stirnwand mit dem Längsträger kommen. Um dieser Herausforderung zu begegnen, wurde am DLR Institut für Fahrzeugkonzepte ein Längsträger entwickelt, dessen Crasheigenschaften aktiv an unterschiedliche zu erwartende und detektierte Unfallsituationen angepasst werden können. Über das Zerspanen der Oberfläche eines teleskopartigen Rohres wird dabei kinetische Energie absorbiert. Durch das Einstellen der Zerspantiefe bzw. des zerspanten Volumens können das Energieabsorptionsvermögen und die Längskraft stufenlos und sehr schnell (in weniger als 130 Millisekunden) variiert werden. Diese Anpassung der Crashcharakteristik ermöglicht es, die Kompatibilität zwischen Fahrzeugen unterschiedlicher Massen deutlich zu verbessern, ohne Einbußen bei Kollisionen mit starren Hindernissen in Kauf zu nehmen. Bei niedrigeren Geschwindigkeiten und starren Barrieren ist es zudem möglich, durch gezieltes Verringern des Kraftniveaus, die auf den Insassen wirkenden Verzögerungen auf ein nötiges Minimum zu reduzieren. Weiterhin bietet diese Technologie die Option, durch die unterschiedliche Einstellung der Kraftniveaus der beiden Längsträger gezielt eine asymmetrische Lastverteilung zu erzeugen. Am DLR durchgeführte Gesamtfahrzeug-Crashsimulationen zeigen, dass insbesondere in Seitenaufprallsituationen, beim Auftreffen auf steifen und festen Strukturen wie der B-Säule einerseits und eher weichen Strukturen wie der Tür andererseits, diese Technologie Vorteile bzgl. der Intrusion beim Unfallpartner aufzeigt. Es ist somit gelungen, ein System zu entwickeln und in Versuchen zu validieren, welches bei individuellen Unfallsituationen Vorteile für alle Beteiligten bietet.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/131122/
Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Title:Aktive Energieabsorber - Verbesserte Sicherheit durch intelligente Fahrzeugstrukturen
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Rohrer, MarcMarc.Rohrer (at) dlr.deUNSPECIFIED
Friedrich, HorstHorst.Friedrich (at) dlr.deUNSPECIFIED
Beeh, ElmarElmar.Beeh (at) dlr.deUNSPECIFIED
Sturm, RalfRalf.Sturm (at) dlr.deUNSPECIFIED
Lapoehn, StephanStephan.Lapoehn (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:November 2019
Refereed publication:Yes
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Status:Published
Keywords:Integrale Sicherheit – Verknüpfung von Systemen der Aktiven und Passiven Sicherheit, Maßnahmen zur Unfallschwereminderung, Aktive Energieabsorber, Aktive Längsträger
Event Title:VDI-Tagung - Fahrzeugsicherheit 2019
Event Location:Berlin, Deutschland
Event Type:national Conference
Event Dates:27.-28. Nov. 2019
Organizer:VDI
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Transport
HGF - Program Themes:Road Transport
DLR - Research area:Transport
DLR - Program:V ST Straßenverkehr
DLR - Research theme (Project):V - NGC Fahrzeugstruktur II
Location: Stuttgart
Institutes and Institutions:Institute of Vehicle Concepts
Institute of Transportation Systems
Deposited By: Rohrer, Marc
Deposited On:21 Jan 2020 11:54
Last Modified:21 Jan 2020 13:07

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