Cuvillier Verlag
Neues aus der Schriftenreihe des Lehrstuhls für Kraftfahrzeugtechnik der TU Dresden - Band 17
Anfang Februar 2021 ist der 17. Band der Schriftenreihe des Lehrstuhls für Kraftfahrzeugtechnik der TU Dresden "Analyse der korrosionsklimatischen Belastungen am Gesamtfahrzeug im Langzeitfahrversuch" im Cuvillier Verlag erschienen.
Autor Dipl.-Ing. Christoph Jahn hat, um das Verständnis des korrosions-klimatischen Belastungen und der entsprechenden Wirkketten in einer Gesamtfahrzeugkarosserie zu analysieren, einen drei Jahre lang andauernden Langzeitversuch entwickelt, durchgeführt und ausgewertet. Ziel seiner Untersuchung war es das Verständnis der korrosions-klimatischen Belastungen und der entsprechenden Wirkketten zu erweitern. Die umfangreichen und vor allem vielseitigen Resultate seiner Forschungsarbeit sollen auch der Umsetzung eines wesentlichen Fahrzeugentwicklungstrends dienen – der Virtualisierung.
Korrosion und die klimatischen Bedingungen
Die Karosserie eines Fahrzeugs vereint viele Fahrzeugfunktionen und Eigenschaften. Aerodynamik, Aeroakustik, Schwingungs- und Klimakomfort sowie aktive als auch passive Sicherheit, welche genauso wichtig sind wie der Korrosionsschutz. Aus dieser Komplexität der zu erfüllenden Funktionen ergeben sich Zielkonflikte, welche es im Rahmen der Fahrzeugentwicklung zu entsprechen gilt. Fahrzeuge und damit alle mechanischen und elektronischen Komponenten sind extremen – sich regelmäßig verändernden – Umgebungsbedingungen ausgesetzt. Diese klimatischen Bedingungen können in Kombination mit weiteren Einflussgrößen zur Korrosion an Fahrzeugkarosserie, sowie Subsystemen und Komponenten führen.
Erwartungen an den Korrosionsschutz
Ein funktionaler Korrosionsschutz zählte früher zu den Kaufkriterien eines Fahrzeugs, heute wird dieser von den Kunden nicht nur erwartet, sondern vorausgesetzt. Die Zuverlässigkeit des Fahrzeugs stellt nach wie vor eines der wichtigsten Kaufkriterien der Kunden dar, gleichzeitig hat sich über die Jahre hinweg aber auch das Nutzungsverhalten der Kunden verändert, wodurch sich neue Anforderungen an die Korrosionsabsicherung entwickelt haben. Eine Weiterentwicklung und Optimierung der kostenintensiven Absicherungssysteme und aufwändig im Fahrzeug integrierten Schutzmechanismen ist daher zwingend notwendig.
Versuchsaufbau und Auswertung
Basierend auf einer Feldstudie zur Identifikation und Analyse relevanter Karosseriebereiche wurde ein Versuchsfahrzeug mit umfassender Sensorik für die Versuchsreihe ausgerüstet. Dabei kamen Sensoren zur Messung relativer und absoluter Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Oberflächenbetauung und Strömungsgeschwindigkeit zum Einsatz. Bei den Untersuchungen lag der Fokus auf den korrosions-klimatisch besonders stark belasteten Bereichen und Hohlräumen des Fahrzeugunterbodens, der Radhäuser sowie von Vorder- und Hinterwagen. Besonderer Wert wurde dabei auf einen kundennahen Nutzungszyklus gelegt.
Die Auswertung der gesammelten Daten wurde anhand eines Kriterienkatalogs durchgeführt, welcher von Langzeitaussagen über Auswertungen in Bezug zur Fahrzeuggeometrie bis hin zu Einzeleffekten reicht. Aufgrund der mehrjährigen Versuchsdurchführung konnte nicht nur eine breite Datenbasis gesammelt werden, die Versuchsdauer ermöglicht auch den Vergleich von Belastungsverläufen der einzelnen Jahre. Einer der wesentlichen Auswertungsgegenstände der Untersuchung waren Belastungslandkarten, welche Auskunft über Intensität, Dauer und Position der einzelnen korrosiven Belastungen geben und diese visuell darstellen.
Erkenntnisse
Die Erkenntnisse dieser Studie sollen u.a. der Umsetzung der Virtualisierung im Bereich der Fahrzeugentwicklung dienen, welchem ein großes Potenzial zugesprochen wird. Die Ergebnisse stellen eine belastbare Grundlage für die Entwicklung, Parametrisierung und Validierung von Tools zur Simulation von Korrosionsbelastung am Gesamtfahrzeug dar.
