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Knautschzone, Käfigkonstruktion

Betreff:

  • Knautschzone und Käfigkonstruktion
  • Körpermaterialien
  • Crashtest

Knautschzone und Käfigkonstruktion:
Knautschzonen sind Teile eines selbsttragenden Körpers, die gezielt gegenüber Kräften in eine bestimmte Richtung geschwächt wurden, weil Materialien verwendet wurden, die leichter verformbar sind als in anderen Körperteilen. Zu den Knautschzonen zählen beispielsweise der Kofferraum oder die Front rund um den Motorraum. Im Falle einer Kollision wird der Bereich in der Knautschzone in einer bestimmten vorberechneten Weise eingedrückt.
Die auf den gesamten Körper ausgeübte Kraft wird dann teilweise von den verformten Materialien aufgenommen. Auch die Verzögerung wird geringer ausfallen, da die Zeit, in der sich die Knautschzone sozusagen einbeult, das Fahrzeug verlangsamt. Der Aufprall wird so weitestgehend absorbiert, was die Insassen schützt.

Knautschzonen und Käfigkonstruktion

Um den Innenraum herum, in dem sich die Insassen aufhalten, wurde eine sogenannte Käfigkonstruktion installiert. Die Materialien in diesem Körperteil sind so stark, dass sich die Käfigstruktur bei schweren Kollisionen kaum verformt. Bei Kollisionen und Überschlägen werden die Insassen bestmöglich vor Quetschungen geschützt.

Das folgende Bild zeigt einen Crashtest eines VW Touran und zeigt deutlich, wie die Knautschzone den Frontalaufprall absorbiert und das Material um die Insassen kaum deformiert wird.

Bei Fahrzeugen, die noch nicht über eine Käfigkonstruktion verfügten, verformt sich die Karosserie im Innenraum zu leicht. Ein Beispiel ist im folgenden Bild zu sehen, wo ein VW Transporter T3 einem Crashtest unterzogen wird.

Körpermaterialien:
Um eine Knautschzonen- und Käfigkonstruktion zu erreichen, wurde bei der Herstellung des Autos ein Materialmix verwendet, der sich leicht oder sehr schwer verformen lässt. Das Bild unten zeigt die Beziehung zwischen verschiedenen Arten von Materialien.

  • Die Stahlteile der Käfigkonstruktion sind rot markiert. Diese Teile müssen möglichst stabil sein, um die Insassen im Falle eines Aufpralls zu schützen;
  • Auch in den hinteren Türen finden wir extrastarken Stahl;
  • Im Bereich des Motorraums und des Kofferraums wurde eine Mischung aus hochfestem und mittelfestem Stahl verwendet. Diese Teile verformen sich bei einer Kollision leicht und bilden so die Knautschzone;
  • Schließlich sehen wir einen Stoßfängerträger aus Aluminium, der sich bei einem Aufprall am leichtesten verformt und einem Fußgänger oder Radfahrer Schutz bieten kann;
  • Im Innenraum sehen wir ein Magnesiumteil. Dies könnte eine Halterung für die Mittelkonsole sein. Dieser Körperteil weist keine Schäden auf und ist daher so leicht wie möglich gefertigt.

Crashtest:
Hersteller sind verpflichtet, Neufahrzeuge mittels Crashtest auf ihre Sicherheit prüfen zu lassen. Das Fahrzeug wird in allen denkbaren Szenarien getestet. 
Die daraus gewonnenen Daten deuten darauf hin, dass Karosserie und Sicherheitssysteme in der Lage sind, Fahrzeuginsassen und Fußgänger bei einem Aufprall vor Verletzungen zu schützen. Wichtige Ergebnisse sind die Verformungen der Karosserie, der Lenksäule, des Schutzes rund um den Kindersitz etc. Im Auto werden sogenannte Crashtest-Dummies platziert, mit denen ein Vergleich mit dem menschlichen Körper durchgeführt wird.

Crashtests werden von Kameras aufgezeichnet, um die Bilder auszuwerten. Neben dem menschlichen Auge analysiert auch der Computer die Bilder. Anschließend wird eine Crashsimulation erstellt: Mit dem Computer lässt sich die Verformung der Materialien noch detaillierter analysieren.

Foto eines Fahrzeugs nach einem Crashtest und der Computersimulation