С их батареями электромобили набирают значительный вес, что создает огромные проблемы для производителей. Таким образом, облегченная конструкция играет все более важную роль в качестве решения. Детали кузова и шасси, которые ранее были сделаны из металлических материалов, все чаще заменяются неармированными и армированными волокном пластиковыми деталями. Таким образом, целью проекта «Эпсилон» на Fraunhofer LBF было создание обширного исследования потенциала облегченной конструкции передней и задней осей. Институт решил проблему с помощью композитных конструкций и использования армированных волокном пластиков.
Инновационные решения экономят 37% веса
В ходе проекта исследователи LBF рассчитали заднюю ось в несколько этапов, используя метод конечных элементов. Результатом стала конструкция, состоящая из двух металлических боковых частей и средней части, изготовленной из волокнисто-пластикового композита. Эта гибридная конструкция упрощает конструкцию точек подключения к конструкции автомобиля. Кроме того, влияние температуры и местные напряжения могут быть лучше приняты во внимание. Усилие стоило того: ученым LBF удалось снизить общий вес задней оси примерно на 37% благодаря средней секции FKV.
Недавно разработанный гибридный легкий задний мост имеет несколько инновационных решений. Ученые использовали так называемое соединение Т-хэджхог в качестве соединительного элемента между металлом и волокнистым композитным компонентом. Благодаря положительному соединению, T-Igel обладает тем преимуществом, что штифты передают очень большие силы и моменты от металлического гнезда к боковой панели углепластика. Ученые по-новому применили принцип соединения Т-ежа или штифтов. Благодаря положительному соединению штифтов и ламината они смогли снизить напряжение надреза на краю отверстия. Это позволило впоследствии обработать ламинат и обеспечить его резьбовым соединением.
Локально оптимизированная структура слоя
Постепенно оптимизируя структуру локального слоя, исследователи из Дармштадта смогли адаптировать новую легкую заднюю ось к многоосевой нагрузке от вождения. Основываясь на соединении Т-хэджхог, было получено соединение металла и волокна с низким надрезом с положительным запиранием.
Облегченная задняя ось для электромобилей также должна пройти испытания в ходе вождения. Поэтому основное внимание было уделено их безопасности и пригодности для использования, а также их пригодности для возможного серийного производства. Поскольку не существует сопоставимых значений для аналогичных задних мостов, факторы безопасности должны были быть установлены соответственно высокими. Исследователи также надеются, что экзамены по вождению позволят им еще больше оптимизировать геометрию и, таким образом, смогут еще больше использовать потенциал легкой конструкции задней оси. (Qui)