Das Fahrzeug
Diesmal ist ein Jeep Grand Cherokee WL75 aus Amerika in unsere Leichtbaugarage importiert worden. Mit 5,20 m Länge und über 3 m Radstand bietet dieser SUV genug Platz für eine dritte Sitzreihe. Der 5,7 L V8 Saugmotor leistet bis zu 357 PS und 357 Nm.
Darüber hinaus stehen je nach Ausstattung unterschiedliche Allradantriebe bereit und der Jeep kann Rampenwinkel bis circa 23° bezwingen.
Die Technologie
Neuheit in diesem Fahrzeug ist die Verstärkung des Tunnels durch eine mit Pultrusion gefertigte Struktur auf Basis von Elastocoat-Polyurethan und Endlosglasfasern. Bei der Pultrusion wird ein Faserhalbzeug (z.B. Roving) in einer Tränkwanne mit dem Harzsystem durchgetränkt und im Werkzeug in die gewünschte Querschnittsform gebracht. Dann folgt die Aushärtung des Faserkunststoffverbunds. Im nächsten Schritt wird das Profil aus dem Werkzeug gezogen und auf die vorgegebene Länge zugeschnitten.
Dieses Fertigungsverfahren, auch als Strangziehverfahren bekannt, bietet die Möglichkeit große Mengen von faserverstärkten Profilen wirtschaftlich herzustellen. Insbesondere durch die Verbesserung des Fertigungsverfahrens konnte für den Jeep die Ausbringungsmenge gegenüber dem Branchendurchschnitt verdoppelt werden.
Der Leichtbauaspekt
Charakteristische Materialeigenschaften in Verbindung mit den Vorteilen des Fertigungsverfahrens erschließen eine höhere spezifische Festigkeit als ultrahochfester Stahl. Um die anisotropen Materialeigenschaften auszunutzen ist das Materialverhalten simuliert worden und auf den kritischen Lastfall ausgelegt worden.
Die lastgerechte Auslegung der Tunnelverstärkung erschließt eine Gewichtseinsparung von primär 40 % und 20 % beim Subsystem. Für die Gewichtseinsparung von circa 2,1 kg wurde die Lösung auch mit dem Altair Enlighten Award für „Module Lightweighting“ ausgezeichnet. Ebenfalls konnte durch die Optimierung der benötigte Bauraum reduziert werden.
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