Zusammenfassung Trends und Entwicklungen in der Fahrzeugtechnik Kapitel 6 PDF

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Zusammenfassung für das 6. Vorlesungskapitel. In Stichpunkten. Ersetzt nicht den Besuch der Vorlesung....

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Kapitel 6: Baukasten-Theorie

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Steigender Wettbewerbsdruck und Anzahl Derivate VW 2020: 12 Marken, ca. 320 Modelle (davon ca. 50 in der Marke VW) Modularer Quer-Baukasten (MQB): o Effizienzgewinne durch den MQB ▪ Geringere Stückkosten ▪ Geringere Einmalaufwendungen ▪ Weniger Engineered hours per vehicle ▪ Signifikante Reduzierung von Fahrzeuggewicht und Emissionen Der Weg zum modularen Baukasten: o Plattformstrategie ▪ Synergien innerhalb nur einer Fahrzeugklasse (C, B, A, A0, A00) o Modulstrategie ▪ Synergien teilweise Fahrzeugklassenübergreifend ▪ Getriebe, Steuerelemente, usw. o Baukastenstrategie ▪ Synergien vollständig Fahrzeugklassenübergreifend Baukästen: MQB, MLB (Modularer Längsbaukasten), MSB (Modularer Sportbaukasten) Module: Aggregate, Aufbau, Fahrwerk, Elektrik / Elektronik Grundarchitektur des MQB: o Kombination von festen und variablen Maßen reduziert die Komplexität erheblich o Vereinheitlichung der Motorraumsystematik macht 60% der Wertschöpfung aus → Aggregat, Klimagerät, Achse, Lenkung o Durch flexible Technikmaße können Fahrzeuge vom A0- bis B-Segment abgeleitet werden: Spurbreite vorne, Überhang vorne, variabler Raddurchmesser, variable Radstände, Sitzhöhe vorne, Sitzhöhe hinten o Optimierung von Design-Proportionen mit dem MQB: ▪ Kurze Überhänge ▪ Große Räder ▪ Große Radstände ▪ Breite Spur ➔ MQB ermöglicht ästhetische Design-Proportionen MEB (Modularer Elektrobaukasten): o Optimierung von Design-Proportionen mit dem MEB: ▪ Kurze Überhänge ▪ Große Räder ▪ Große Radstände ▪ Breite Spur ➔ MQB ermöglicht ästhetische Design-Proportionen (wie bei MQB) o ID3 erster Nutzer dieser Plattform o Bis 2028: 70 Modelle im Konzern auf dieser Plattform o Bis 2030: Über 25 Mio. Fahrzeuge im VW Konzern auf dieser Plattform o MEB-Batteriesystem: ▪ Batteriezellen ▪ Batteriemodule ▪ Batteriesystem

Batterie Antrieb ➔ 24 Batteriezellen in einem Batteriemodul ➔ 6 Batteriemodule bilden eine Batterie, bei 408 Volt ➔ Bis zu 12 Module koppelbar Erhöht den Platz im Interieur Verschiedene Batteriegrößen / -kapazitäten Garantiert das beste Design und die beste Positionierung für Batterien ▪ ▪

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Modulfamilien im MQB: o Aufbau o Motor o Fahrwerk o Elektrik / Elektronik o → Die Baukastenstrategie setzt standardisierte Modulfamilien voraus o Ergebnis des MQB: Der Golf VII ist bis zu 100kg leichter als sein Vorgänger ▪ Einsparungen im Aufbau, Aggregat, Elektrik, Fahrwerk o Aufbau: ▪ Aufbaumodule sind vor Kunde maximal individualisiert, die Komplexität und Kosten werden gleichzeitig minimiert ▪ Vereinheitlichung Sitze: In nicht wahrnehmbarer Technik ▪ Klimageräte: Einheitliche Bauteile und Prozesse reduzieren die Zahl der unterschiedlichen Varianten erheblich ▪ Strategien im Stahl-Leichtbau: • Hoch- und höchstfeste Stahlgüten verwenden und die Blechdicke reduzieren • Material nur dort einsetzen, wo es benötigt wird • Geometrie der Profile und Flächen optimieren • Tailor Rolled Blank: 1 Teil, 5 Bleckdicken. Bspw. B-Säule ▪ Profilintensiver Leichtbau • Leichtbau durch Optimierung der Flächen o Motor: ▪ Konventionell ▪ Elektrisch ▪ Alternativ / Regenerativ ▪ → Der MQB ermöglicht eine C02 – neutrale, nachhaltige Mobilität, durch Koexistenz von Verbrennern und E-Mobilität ▪ Die neuen Motoren: • Weniger Emissionen • Geringerer Verbrauch • Reduziertes Gewicht • Gesteigerte Performance • Modularer Aufbau • Vereinheitlichung der Einbaulage ▪ Weniger Varianten bei sämtlichen Motor-Anbauteilen ▪ Abgasmodul, Zylinderkopfhaube, Saugmodul, Ölwannenmodul, ….

In der neuen TSI-Motorengeneration sind Performance und Wirtschaftlichkeit optimal miteinander verknüpft ▪ NOx – Emissionen -45%, Kraftstoffverbrauch -23%, Performance +12%, Gewicht -17% Fahrwerk: ▪ Achsen, Lenkung, Bremsen, Räder, Tank, FAS ▪ Schwenklager: Gewichtsreduzierung durch bionisches Design ▪ Elektronisch geregelte Vorderachsquersperre (VAQ) ▪ Progressivlenkung ▪ Verschiedene Achsvarianten (auch Mehrlenkerachsen, Verbundlenkerachsen) ▪ Performancebremsbeläge: Größere Reibwerthöhe und Reibwertstabilität, Kurze Bremswege und besseres Ansprechverhalten, Bessere Hill-Hold Eigenschaften ▪ Komfortbremsbeläge: Besseres Geräuschverhalten, Geringere Korrosion, Weniger Bremsstaub • → Sicherheitsanforderungen stehen bei der Freigabe von Reibbelägen im Vordergrund ▪ Ein intelligenter Materialmix sowie verbesserte Konstruktionen mit bionischen Strukturen ermöglichen die Gewichtsreduzierung Elektrik / Elektronik: ▪ Vernetzung, Infotainment, Bordnetz, Energiesysteme, FAS, Licht ▪ Modularer Infotainment Baukasten → Module sind über die Grenzen der Fahrzeugbaukästen hinweg einsetzbar ▪ Variantenreduzierung durch Modularisierung (Infotainment) ▪ Gemeinsame Hardware Plattform, Verschiedene Bedienphilosophien, Markenindividuelles Design (VW, Audi, Skoda, Seat) ▪ HMI (Human Machine Interface) ist zur Kernkompetenz der Elektrik- / Elektronikentwicklung geworden und wird von VW selber entwickelt ▪

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Ausblick: o Vernetzung des Fahrzeugs ▪ Integration von Smartphone, Internetdiensten und Apps, Nachrüsten von Funktionen ▪ Car-2-X / Schwarmintelligenz ▪ Durch Connected Car sind unsere Fahrzeuge mit dem Internet, dem Besitzer, der Infrastruktur und anderen Fahrzeugen verbunden o Chancen und Risiken des Baukastenprinzips: ▪ Bsp. Kühlpumpe: 2005 noch in 103.000 Fahrzeugen in 2018 bereits in 3.520.000 → Rückruf wäre extrem teuer ▪ Um die Chancen der Kostenreduktion zu nutzen, muss die QS die Risiken bezüglich des Ausmaßes bei Fehlern kennen, beherrschen und minimieren o VW Plattformstrategie: ▪ 80 % aller Volkswagen Fahrzeuge auf Basis MQB ▪ -30 % Einsparung an Entwicklungskosten ▪ 70 - 90 % Einsparung bei Karosserieentwicklung (nur Außenblech) ▪ bereits 2012 angekündigt, dass Golf VIII die Plattform weiternutzt

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Golf VIII ist dennoch neu: 48-Volt-Mildhybridsystem, CO2-ärmere Motorisierungen, 10x höhere Rechnerleistung, mehr Assistenzsysteme, mehr Elektrik und Elektronik, neue Bedienkonzepte, …

„We are still confused, but on a much higher level“ -Prof. Woschni

Viel Erfolg für die Prüfung!...