Gewichtsreduzierung beim Audi A3 Kunst- Flug Kotflügel 1,1 Dialoge Dialoge

Transkript

1 Gewichtsreduzierung beim Audi A Der neue A wiegt je nach Motorisierung bis zu 80 Kilogramm weniger als sein Vorgänger. Audi treibt den ultra-leichtbau in der Serie mit hohem Aufwand voran. Kunst- Flug Kotflügel Wie die Motorhaube sind die Kotflügel aus Aluminium gefertigt. Pro Stück spart das, Kilogramm Gewicht, das sind 0 Prozent. Bei der Haube sind es 7,0 Kilogramm., kg 72 Dialoge Technologie 7 Dialoge Technologie

2 Schwenklager Vorderachse Bei den A-Varianten ab 0 kw (0 PS) bestehen die Schwenklager aus Aluminium. Pro Stück wiegen sie 2, Kilogramm. Mit, Kilogramm gemeinsamem Mindergewicht gleichen sie das Mehrgewicht der größer dimensonierten Bremsen aus. 2, kg, kg 8-Zoll-Räder Die großen Räder für den A entstehen in der sogenannten Flowforming-Technik. Das Felgenbett wird unter hohem Druck und bei hoher Temperatur über einem Zylinder ausgewalzt. 7 Dialoge Technologie 7 Dialoge Technologie

3 Hilfsrahmen Vorderachse Das große Teil, das auch den Motor und die Vorderachse abstützt, ist in einem Stück gegossen. Dadurch spart es gegenüber dem Vorgängermodell, Kilogramm Gewicht ein. 8, kg Text Johannes Köbler Fotos Myrzik und Jarisch Viele Jahre lang hat sich das Fahrzeug gewicht in der Automobilindustrie fast nur in eine Richtung entwickelt: nach oben. Audi jedoch ist es gelungen, die Gewichtsspirale zu durchbrechen, beim ersten A8 und bei den aktuellen A- und TT-Modellen. Der neue A führt diese Linie fort: Er wiegt in der Basismotorisierung mit dem. TFSI 80 Kilo gramm weniger als sein Vorgänger, deutlich unter,2 Tonnen. Diese Leistung ist zum einen wegen des kompakten Fahr zeugformats so bemerkenswert, zum anderen durch den Umstand, dass der neue A seinen Vorgänger in allen Kriterien übertrifft er ist noch sportlicher, noch sicherer und noch besser ausgestattet. Viele seiner Konstruktionsprinzipien und Einzelbauteile basieren auf dem neuen Modularen Querbaukasten* des Konzerns, der große technische und finanzielle Spielräume für den ultra- Leichtbau bereithält. Das ultra-leichtbauprinzip ist keine Pflichtaufgabe für die Ingenieure, sondern eine Geisteshaltung. Die Entwickler von Audi betrachten immer das gesamte Fahrzeug, und dabei zählt jedes Gramm in jedem Bereich. Viele Verkleidungen im Innenraum beispielsweise sind jetzt mit Spreiznieten aus Kunststoff befestigt; jede von ihnen spart Gramm Gewicht gegenüber den Stahl schrauben im Vorgängermodell. Eine neue Anordnung der Steuergeräte macht eine Reihe von Verkabelungen überflüssig, das Gewicht sinkt dadurch um, Kilogramm. Die Klimaanlage nahm um,0 Kilogramm ab, der Ge bläsemotor kommt mit weniger Wicklungen aus. Das Gehäuse des Beifahrerairbags besteht aus Kunststoff und der Rahmen des MMI-Monitors aus Magnesium beide Komponenten verloren zusam men 0, Kilogramm Gewicht. Die neu entwickelten Sitze sind,0 Kilo gramm leichter als die alten; im Rahmen der Rücksitzbank lösen Einleger aus Kunststoff den bisher verwendeten Stahldraht ab. Zu den Maßnahmen, die für die Ruhe an Bord des neuen Audi A sorgen, gehören die Radlaufschalen aus akustisch dämmendem Vlies-Werkstoff; sie sind um 0, Kilogramm leichter geworden. Das Formteil, das zwischen dem Innenraumboden und dem Bodenteppich liegt, wiegt lediglich,9 Kilogramm. Ein großer Gewichtsfaktor im neuen A sind die Mo toren. Der.8 TFSI, der den Dreitürer mit 2 kw (80 PS) und 20 Nm antreibt, wiegt nur wenig mehr als 0 Kilogramm; die Dünnwand-Technik, in der das Kurbelgehäuse gegossen wird, bringt 2, Kilogramm Ersparnis. Beim neuen 2.0 TDI verringert die Mon tage der Ausgleichswellen im Motorblock das Gewicht um,0 Kilogramm, modifizierte Schalldämpfer im Abgasstrang steuern weitere 2,0 Kilogramm bei. Bei allen Motorisierungen hat die Abgasan lage an Gewicht verloren. Beim neuen. TFSI mit 90 kw (22 PS) bleibt der Zei ger der Waage sogar schon bei 07 Kilogramm stehen 2 Kilogramm weniger als beim Vorgängermotor. Mit 8 statt Kilogramm hat das neue Aluminium-Kurbelgehäuse den größten Anteil an dieser Diät. Zahlreiche Details etwa die Aluminium-Kolben, die schlanken Ventile, die hohl gebohrten Pleuellagerzapfen, die gewichtsoptimierte Kurbelwelle und der kompakte Ladeluftkühler runden das Gesamtbild ab. Auch beim Fahrwerk des neuen Audi A sparten die Entwickler stattliche Beträge ein. Der Vorderachs-Hilfsrahmen, der auch den Motor und das Getriebe abstützt, ist in einem Stück aus Aluminium gegossen dadurch wiegt er nur noch 8, Kilogramm,, Kilogramm weniger als sein dreiteiliger Vorgänger. Beim.8 TFSI und beim 2.0 TDI bestehen die Schwenklager an der Vorderachse ebenfalls aus Aluminium, zusammen bringen sie mit,8 Kilogramm nur noch rund halb so viel Gewicht auf die Waage wie die Stahlguss-Bauteile beim Vorgängermodell. Die optionalen 8-Zoll-Leichtmetallräder sind nicht schwerer als die 7-Zöller; sie entstehen in der aufwendigen Flowforming-Technik. Das Felgenbett wird unter hohem Druck und bei hoher Temperatur über einem Zylinder ausgewalzt; dabei verfestigt sich das Material, was eine geringere Wandstärke erlaubt. Die neuen 8-Zoll-Räder sind fester als beim Vorgängermodell und wiegen dabei nur jeweils, Kilogramm. Die Werkstoffe in der Rohkarosserie des neuen Audi A Motorhaube, Kotflügel und Quer träger im Heck aus Aluminiumblech Intelligenter Materialmix: Die Karosserie des neuen A besteht aus unterschiedlichen Materialien und Halbzeugen. 2 Crash-Management-System aus Aluminiumprofil Längsträger, Bodenquerträger, Schweller und C-Säulen aus moder nem hochfestem Stahl A-Säulen, B-Säulenwurzeln, Bodenbleche und Gepäckraumboden aus hochfestem Stahl Wichtige Bereiche der Passagierzelle aus formgehärtetem Stahl Seitenwandrahmen, Türbleche und Gepäckraumklappe aus tiefgezogenem Stahl 2 7 Dialoge Technologie 77 Dialoge Technologie * siehe Glossar, S. 8 9

4 Crash-Management-System Das Crash-Management-System im Fahrzeugbug, das bei einem Aufprall die Kräfte verteilt, besteht komplett aus Aluminium-Strangpressprofilen. Auf diese Weise ist es, Kilogramm leichter geworden.,8 kg 78 Dialoge Technologie 79 Dialoge Technologie

5 Das größte Einzelbauteil an jedem Auto ist die Karosserie, sie bietet besonders hohe Gewichtspotenziale. Nach dem Motto Das richtige Material am richtigen Ort für die optimale Funktion entstand für den neuen A eine Stahlzelle in Multi ma te rial- Bau weise, die 2 Kilogramm leichter ist als beim Vorgänger modell. Formgehärtete Stähle bilden ihr Rückgrat; vor dem Um formen werden sie in einem Durchlaufofen auf fast.000 Grad Cel sius erhitzt und direkt danach im wassergekühlten Press werk zeug auf rund 200 Grad abgeschreckt. Dieser Temperatursprung erzeugt ein Eisen- Kohlenstoff-Gefüge von extrem hoher Festigkeit die formgehärteten Stähle kommen mit geringen Wandstärken aus und wiegen 8 Kilogramm weniger als herkömmliche Bauteile. Die formgehärteten Stähle sind im Übergang des Vorder wagens zur Passagierzelle, bei den A-Säulen, den B-Säulen, den Dachbögen, dem Mitteltunnel, den Seitenschwellern und im Boden blech im Einsatz; gemeinsam nehmen sie 2 Prozent Anteil an der Fahrgastzelle ein. Ein sogenanntes tailored rolled blank bildet den Übergang vom Boden zum Hinterwagen, seine elf Segmente sind in fünf unterschiedlichen Dicken ausgewalzt. In vielen weiteren Karosseriebereichen, etwa im Boden der Passagierzelle, sind hoch- und höchstfeste Stahlqualitäten im Einsatz. Im Vorderwagen bestehen die Motorhaube und die Kotflügel aus Aluminium die Haube wurde dadurch 7,0 Kilogramm leichter, bei den Kotflügeln beträgt die Ersparnis je, Kilogramm, etwa 0 Prozent. Ein Aluminiumprofil hinter der Bugschürze dient als Crash-Management-System, es wiegt,8 Kilogramm und spart, Kilogramm ein. Die massive Gewichtsreduzierung im Vorderwa gen führt zu einer fein austarierten Achslast-Balance. Ihr Resultat ist das sportlich-ausgewogene Handling, mit dem der neue A überzeugt. Im Presswerk und im Karosseriebau bedeuten die Umformung der Aluminiumkomponenten und ihre Verbindung mit den Stahlteilen anspruchsvolle Aufgaben. Das Gleiche gilt für die formgehärteten Komponenten, die korrosionshemmende Beschichtungen aus einer Aluminium-Silizium-Legierung tragen. Audi profitiert hier von seinem Know-how im ultra-leichtbau bei Modellen wie dem TT sind die progressiven Fügetechniken bereits seit Jahren erprobt. Im Karosseriebau des neuen A sind ganz unterschiedliche Verbindungstechnologien im Einsatz, darunter auch Kleben, Clinchen und Stanznieten. Zwischen der Seitenwand und dem Dach des Audi A, die beide aus Stahl bestehen, stellt eine plasmatrongelötete* Naht die Verbindung her, die erlaubte Toleranz beschränkt sich auf wenige Zehntelmillimeter. Die fertige Naht wird mit Bürsten geglättet die Nullfuge ist praktisch unsichtbar. Im Gegensatz zum Vorgängermodell werden die Türen und Fensterrahmen in einem Stück gepresst, auch das spart Gewicht. Der ultra-leichtbau ist seit vielen Jahren eine der Kernkompetenzen von Audi. Die Marke will den Vorsprung, den sie hier im weltweiten Wettbewerb besitzt, weiter ausbauen. In Zukunft wird jedes neue Audi-Modell leichter sein als sein Vorgänger. Der neue A weist den Weg. Audi A. TFSI: Vergleich mit dem Vorgängermodell Motor und Fahrwerk. TFSI mit integriertem Abgaskrümmer 2,0 kg Modifizierte Schalldämpfer 2,0 kg Vorderachs-Schwenklager aus Aluminium, kg Vorderachs-Hilfsrahmen aus Aluminium, kg Karosserie Formgehärtete Stähle in der Fahrgastzelle Weitere Maßnahmen in der Fahrgastzelle Motorhaube aus Aluminium Vorderkotflügel aus Aluminium Crash-Management-System aus Aluminium Innenraum Radhausschalen aus Vlies-Werkstoff Sitzanlage Klimaanlage Steuergeräte und Verkabelung Anbindung Mittelarmlehne aus Magnesium Dazu weitere Maßnahmen 80 kg 8,0 kg 7,0 kg 7,0 kg 2,2 kg, kg 0, kg,0 kg,0 kg, kg,2 kg Wie die Fotos entstanden Flugstunden: Die Leichtbauteile aus dem Audi A sind nicht etwa per Bildbearbeitungsprogramm an den Sommerhimmel über Ingolstadt gezaubert worden. Sie sind für die Fotos tatsächlich geflogen mit kräftiger Hilfe durch die Fotoassistentin. Die leichte Kunst Mit weniger als,2 Tonnen Basisgewicht setzt der A einen neuen Meilenstein im ultra-leichtbau von Audi. 80 Dialoge Technologie 8 Dialoge Technologie * siehe Glossar, S. 8 9