Entwicklung eines neuartigen Gesamtfahrzeugkonzepts für ein elektrifiziertes, sportliches Kleinserienfahrzeug mit leichter Fahrzeugstruktur

Abstract

Trotz des kontinuierlichen Anstiegs des Fahrzeuggewichts steigt die Beschleunigungsfähigkeit von Fahrzeugen aufgrund des überproportionalen Anstieges der Fahrzeugleistung immer weiter an. Dies führt dazu, dass sich Endverbraucher an stark beschleunigende Fahrzeuge gewöhnt haben und die Nachfrage nach diesen weiter anwächst. Dem entsprechend wird im Rahmen dieser Arbeit ein Gesamtfahrzeugkonzept erarbeitet, welches aufgrund einer leichten Fahrzeugstruktur ressourcenschonend hergestellt werden und eine hohe Beschleunigungsfähigkeit erzielen kann. Resultierend aus einer Recherche zum Stand der Technik, einer Anforderungsanalyse und einer Vorauswahl von unterschiedlichen Karosseriebauweisen wurde ein morphologischer Kasten erarbeitet, welcher für die Generierung von verschiedenen Konzepten herangezogen wird. Aus einem iterativen Prozess der Bewertung verschiedener Konzepte basierend auf gewichteten Bewertungskriterien gehen zwei finale Konzepte hervor, welche mittels einer CAD-Konstruktion detailliert ausgearbeitet werden. Dabei besteht das erste finale Konzept aus einem zentralen Batterietunnel und einer Fahrzeugstruktur in Sandwichbauweise mit zwei einteiligen Dachholmen, welche durch ein Schwenkbiegeverfahren hergestellt werden können. Das zweite finale Konzept weist bei der Fahrzeugstruktur überwiegend dünnwandige Hohlprofile auf welche teilweise durch ein Schwenkbiegeverfahren hergestellt werden. Durch eine direkte Gegenüberstellung der zwei finalen Konzepte, konnte ermittelt werden, dass das erste finale Konzept, mit dem Fokus auf einer Fahrzeugstruktur in Sandwichbauweise, im Anschluss an diese Arbeit weiterverfolgt werden soll. Dieses zeichnet sich durch einen hohen Innovationsgrad, eine geringe Bauteilanzahl und Beplankungsaufwand aus und besitzt ein hohes Potential für hervorragende mechanische Eigenschaften.