Aktive Energieabsorber - Verbesserte Sicherheit durch intelligente Fahrzeugstrukturen

Seit mehreren Jahren erweitern die Fahrzeughersteller ihre Modellpalette mit einer Vielzahl verschiedenster Fahrzeuge. Die Spanne reicht von kleinen, leichten und sparsamen Fahrzeugen fur den urbanen Bereich bis hin zu grosen, komfortablen aber schweren und hochmotorisierten Fahrzeugen. Bedingt durch die geltenden Zulassungsnormen legen Fahrzeughersteller ihre Karosseriestrukturen hauptsachlich auf die Eigenmasse aus. Kleinere Fahrzeuge konnen dadurch bei einem Unfall mit einem groseren Fahrzeug im Nachteil sein, da sie im Allgemeinen uber geringere Masse und kurzer ausgefuhrte Vorderwagen verfugen. Grose und schwere Fahrzeuge besitzen hingegen meist langere Vorderwagenstrukturen. Konventionelle, auf Faltenbeulen ausgelegte, Langstragerstrukturen bieten keine Adaptionsmoglichkeit fur unterschiedliche Unfallszenarien. Im Falle einer Kollision zwischen leichten und schweren Fahrzeugen kann es im leichten Fahrzeug zu groser Deformation bzw. Intrusion, bis hin sogar zum Durchstosen der Stirnwand mit dem Langstrager kommen. Um dieser Herausforderung zu begegnen, wurde am DLR Institut fur Fahrzeugkonzepte ein Langstrager entwickelt, dessen Crasheigenschaften aktiv an unterschiedliche zu erwartende und detektierte Unfallsituationen angepasst werden konnen. Uber das Zerspanen der Oberflache eines teleskopartigen Rohres wird dabei kinetische Energie absorbiert. Durch das Einstellen der Zerspantiefe bzw. des zerspanten Volumens konnen das Energieabsorptionsvermogen und die Langskraft stufenlos und sehr schnell (in weniger als 130 Millisekunden) variiert werden. Diese Anpassung der Crashcharakteristik ermoglicht es, die Kompatibilitat zwischen Fahrzeugen unterschiedlicher Massen deutlich zu verbessern, ohne Einbusen bei Kollisionen mit starren Hindernissen in Kauf zu nehmen. Bei niedrigeren Geschwindigkeiten und starren Barrieren ist es zudem moglich, durch gezieltes Verringern des Kraftniveaus, die auf den Insassen wirkenden Verzogerungen auf ein notiges Minimum zu reduzieren. Weiterhin bietet diese Technologie die Option, durch die unterschiedliche Einstellung der Kraftniveaus der beiden Langstrager gezielt eine asymmetrische Lastverteilung zu erzeugen. Am DLR durchgefuhrte Gesamtfahrzeug-Crashsimulationen zeigen, dass insbesondere in Seitenaufprallsituationen, beim Auftreffen auf steifen und festen Strukturen wie der B-Saule einerseits und eher weichen Strukturen wie der Tur andererseits, diese Technologie Vorteile bzgl. der Intrusion beim Unfallpartner aufzeigt. Es ist somit gelungen, ein System zu entwickeln und in Versuchen zu validieren, welches bei individuellen Unfallsituationen Vorteile fur alle Beteiligten bietet.