E-Antrieb-Gehäuse aus dem 3D-Drucker
<p>Leichter, steifer, kompakter: Porsche hat erstmals das komplette Gehäuse eines E-Antriebs im 3D-Druck hergestellt. Die im additiven Laserschmelz-Verfahren hergestellte Motor-Getriebe-Einheit hat alle Qualitäts- und Belastungsprüfungen problemlos bestanden. „Damit haben wir nachgewiesen, dass sich die additive Fertigung mit all ihren Vorteilen auch für größere und hochbelastete Komponenten eines Elektro-Sportwagens eignet“, sagt Falk Heilfort, Projektverantwortlicher in der Antriebsvorentwicklung im Porsche Entwicklungszentrum Weissach. Vorstellbar ist der Einsatz des optimierten E-Antriebs beispielsweise in einem Supersportwagen mit geringen Stückzahlen.</p>
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Mit dem Prototyp gelangen den Ingenieuren der Vorentwicklung gleich mehrere Entwicklungsschritte auf einmal. Das additiv gefertigte Leichtmetall-Gehäuse wiegt weniger als ein konventionell gegossenes Bauteil und reduziert das Gesamtgewicht des Antriebs um circa zehn Prozent. Durch spezielle Strukturen, die erst im 3D-Druck möglich werden, erhöhte sich die Steifigkeit in stark belasteten Bereichen gleichzeitig auf das Doppelte. Ein weiterer Vorteil der additiven Fertigung: Zahlreiche Funktionen und Bauteile konnten integriert werden, was den Montageaufwand erheblich reduziert und unmittelbare Vorteile für die Bauteilqualität mit sich bringt.
Der 3D-Druck eröffnet neue Möglichkeiten in der Entwicklung sowie in der Herstellung von Bauteilen mit geringer Stückzahl. Porsche treibt dabei intensiv den Einsatz von additiver Fertigung für die Optimierung hochbelasteter Bauteile voran. Vor wenigen Monaten bestanden neuartige gedruckte Kolben mit innovativem Design ihre Bewährungsprobe im Hochleistungssportwagen 911 GT2 RS. Auch das jetzt entwickelte Gehäuse für einen kompletten E-Antrieb erfüllt hohe Qualitätsansprüche. Im selben Gehäuse wie der E-Motor ist das nachgeschaltete zweistufige Getriebe integriert. Dieser hochintegrierte Ansatz ist für den Einsatz an der Vorderachse eines Sportwagens konzeptioniert.
„Unser Ziel war es, einen elektrischen Antrieb mit den Potenzialen der additiven Fertigung aufzubauen. Mit dem Ziel möglichst viele Funktionen und Bauteile konstruktiv in das Antriebsgehäuse zu integrieren, Gewicht einzusparen und die Struktur zu optimieren“, so Falk Heilfort. Kein anderes Fertigungsverfahren bietet dafür so viele Möglichkeiten und eine so schnelle Umsetzung wie der 3D-Druck. Ohne Zwischenschritte wie beispielsweise der Anfertigung von Werkzeugen kann der Drucker vom Computer aus direkt mit den Konstruktionsdaten gefüttert werden. Die Bauteile entstehen dann Schicht für Schicht aus einer pulverförmigen Aluminiumlegierung. Dadurch sind Bauformen wie Gehäuse mit integrierten Kühlkanälen in nahezu beliebiger Geometrie möglich. Jede Schicht wird in sich und mit der vorherigen verschmolzen. Dazu gibt es eine Reihe verschiedener Technologien. Das Antriebsgehäuse entstand im so genannten Laser-Metall-Fusion-Verfahren (LMF) aus hochreinem Metallpulver. Dabei erhitzt ein Laserstrahl entsprechend der Teilekontur die Pulveroberfläche und verschmelzt sie.
Die Optimierung des E-Antriebs begann mit der konstruktiven Integration von Lagerstellen, Wärmetauscher und Ölversorgung. Danach folgte die computerberechnete Definition von Lasten und Schnittstellen und daraus resultierend die Ermittlung der Lastpfade. Nächster Schritt der virtuellen Entwicklungsmethodik war die Optimierung der Lastpfade durch die Integration so genannter Lattice-Strukturen. Diese „Fachwerk“-Strukturen haben die Natur zum Vorbild, etwa den Aufbau von Knochen oder Pflanzen. „Wir konnten hierbei unsere Software-Lösungen und die Methodik zur Erstellung derartiger Bauteile erweitern und verbessern, und können die Bauteile mittlerweile in sehr kurzer Zeit virtuell umsetzen.“ sagt Sebastian Wachter, Spezialist für Konstruktionsmethodik und Topologie-Optimierung in der Antriebsvorentwicklung. In Verbindung mit Künstlicher Intelligenz ergeben sich hier für die Zukunft interessante Ansätze bezüglich einer Optimierung der Entwicklungsmethodiken.
Allerdings sind die erweiterten gestalterischen Freiheiten des 3D-Drucks auch mit speziellen Anforderungen an die Konstruktion verbunden. So müssen die Ingenieure berücksichtigen, dass die Werkstücke Schicht für Schicht durch Verschmelzen entstehen. Ergeben sich dabei größere Überhänge in der Geometrie, müssen gegebenenfalls Stützelemente – beispielsweise Rippen – eingeplant werden, die jedoch nicht in medienführende Kanäle ragen dürfen. Deshalb ist es wichtig, die Aufbaurichtung, in der das Gehäuse entsteht, bereits während der Konstruktion zu berücksichtigen. Mit der aktuell verfügbaren Maschinentechnologie hat der Druck des ersten Gehäuse-Prototyps noch mehrere Tage in Anspruch genommen. Zudem musste aufgrund der Bauteilgröße in zwei Bauprozessen gedruckt werden. Mit den neuesten Maschinengenerationen ist es möglich, diese Zeit um 90 Prozent zu reduzieren und das komplette Gehäuse in einem Bauprozess herzustellen.
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Durch Funktions-Integration und Topologie-Optimierung konnte das Gewicht der Gehäusebauteile um circa 40 Prozent reduziert werden. Dies bedeutet für den gesamten Antrieb eine Gewichtseinsparung von rund zehn Prozent durch konstruktiven Leichtbau. Gleichzeitig wurde die Steifigkeit deutlich erhöht. Trotz einer Wandstärke von durchgehend nur 1,5 Millimeter stieg die Steifigkeit zwischen E-Maschine und Getriebe durch die Lattice-Strukturen um 100 Prozent. Die Wabenstruktur reduziert dabei das Schwingen der dünnen Gehäusewandungen und verbessert so die Akustik des gesamten Antriebes erheblich. Durch die Integration von Bauteilen wurde die Antriebseinheit kompakter, das Package des Antriebes besser und der Montageaufwand um rund 40 Arbeitsschritte reduziert. Das resultiert in einer rund 20 Minuten kürzeren Produktionszeit. Ein zusätzlicher Vorteil: Die Integration des Getriebewärmetauschers mit optimierter Wärmeübertragung verbessert die Kühlung des gesamten Antriebes. Dies ist eine Grundvoraussetzung für weitere Leistungssteigerungen.
Das im 3D-Druck hergestellte Gehäuse zeigt erneut, welches Potenzial die Additive Fertigung für Porsche im Bereich der Produkt-Innovation birgt. Zusätzliche Potenziale ergeben sich in den Bereichen Prozess-Innovation – agile Entwicklung und flexible Produktion – und bei neuen Geschäftsfeldern wie beispielsweise der Individualisierung mit neuen Angeboten für Kunden sowie im Bereich der Fertigung von Ersatzteilen. Speziell für Sonder- und Kleinserien sowie für den Motorsport ist diese Fertigungstechnologie für Porsche technisch und wirtschaftlich interessant.
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Mehr Auswahl für den Primastar
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Trotz Pflicht: Winterreifen müssen bei Mietwagen extra gebucht werden
<p> In dieser Woche setzt der erste Schneefall in Deutschland außerhalb von Gebirgen ein. Autofahrer sollten jetzt ihre Winterreifen aufziehen, denn diese sind in Deutschland bei winterlichen Straßenverhältnissen vorgeschrieben. Wer ein Auto mietet, muss entsprechende Reifen mit bestellen, da Leihwagen nicht automatisch für den Winter ausgestattet sind. Bei einem Unfall aufgrund mangelnder Winterbereifung haftet der Fahrer, nicht der Halter des Wagens.</p> <p> Für Mietwagenfahrten in der Winterzeit sollten Reisende bei der Buchung den Wunsch nach Winterreifen ausdrücklich angeben. Erst dann wird die Sonderausstattung bestätigt. Ein Preisvergleich vorab lohnt sich: Die meisten Vermieter berechnen für die Reifen zusätzlich zur Miete zwischen 6 und 16 Euro pro Miettag. Mehrere große Autovermieter haben für die Wintersaison 2011/12 angekündigt, ihre gesamte Flotte mit Winterreifen auszustatten, ohne Aufpreise für Kunden zu berechnen. Urlauber finden Angebote mit kostenfreier Winterbereifung bei billiger-mietwagen.de über die Filterbox auf der Suchergebnisseite. Für alle anderen Angebote des Mietwagen-Portals können Kunden den Aufpreis in den Mietbedingungen prüfen.</p> <p> Eine Pflicht für Winterreifen gilt auch in anderen Reiseländern, u.a. in Österreich, der Slowakei, Finnland und Schweden.</p>
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Kia Venga: Günstiges Leasing-Angebot für Gewerbekunden
<p> • Kia Fleet Services bietet mit dem Kompakt-MPV in der Sonderausführung „Collection“ erstmals ein „Auto des Monats“ an<br /> • Leasingfaktor: 1 Prozent bei 48 Monaten Laufzeit und 20.000 km pro Jahr<br /> <br /> Kia Motors Deutschland setzt seine offensive Strategie im Flottengeschäft fort und macht gewerblichen Kunden künftig in jedem Quartal ein „Auto des Monats“. Zum Auftakt bietet die Marke den Kompakt-MPV Kia Venga zu besonders günstigen Bedingungen an: Ab sofort bis zum 30. September kann das umfassend ausgestattete Sondermodell Kia Venga „Collection“ als Benziner oder Diesel zu einem Leasingfaktor von 1 Prozent bei 48 Monaten Laufzeit und 20.000 km Laufleistung pro Jahr bestellt werden (Angebot gilt solange der Vorrat reicht). Das entspricht beim Venga 1.6 CVVT einer monatlichen Finanzrate von 159,71 Euro und beim Venga 1.6 CRDi von 174,62 Euro. Die Monatsrate für Wartung und Service beträgt bei dieser Kombination von Laufzeit und Laufleistung 33 Euro (alle Beträge netto).<br /> <br /> Die Kia Fleet Services kooperieren bei dem Angebot mit der Hannover Leasing Automotive. Die Konditionen können den Kundenansprüchen angepasst werden: durch Laufzeiten von 36 oder 48 Monaten und Laufleistungen von 15.000, 20.000 oder 25.000 Kilometer. Darüber hinaus lassen sich neben der Wartung viele weitere Service-Leistungen nach Bedarf dazu buchen, vom Reifenservice, über Kfz-Steuer, Versicherung und Rundfunkgebühren bis hin zum Schadensmanagement.<br /> <br /> „Kia Motors Deutschland hat die Vertriebsorganisation und Services für gewerbliche Kunden systematisch ausgebaut und ist in diesem Markt inzwischen ein ernstzunehmender Wettbewerber“, sagte Martin van Vugt, Geschäftsführer (COO) von Kia Motors Deutschland. „Das neue Angebot ‚Auto des Monats’ ist ein weiterer Baustein in unserer Gewerbekundenstrategie – und der reichhaltig ausgestattete Kia Venga ‚Collection’ ist zu diesen Konditionen eine hochinteressante Alternative in seinem Segment.“<br /> <br /> Klimaautomatik, Sitzheizung, Panoramadach, 17-Zoll-Leichtmetallfelgen<br /> <br /> Das Sondermodell „Collection“ basiert auf der gehobenen SPIRIT-Ausführung und verfügt zusätzlich über ein Panoramaglasdach (vorn mit ausstellbarem elektrischem Schiebedach), 17-Zoll-Leichtmetallfelgen, dunkel getönte Scheiben im Fond (Privacy Glass) und eine Metalliclackierung. Zur Ausstattung gehören zudem Klimaautomatik, Sitzheizung vorn, Audiosystem (mit sechs Lautsprechern, USB-, AUX- und iPod-Anschluss sowie Radiofernbedienung am Lenkrad), Bluetooth-Freisprecheinrichtung, Bordcomputer, Nebelscheinwerfer, Dämmerungssensor, Parksensoren hinten, elektrisch einstellbare, beheizbare und anklappbare Außenspiegel, elektrische Fensterheber vorn und hinten, höhen- und tiefenverstellbares Lederlenkrad, Lederschaltknauf, höhenverstellbarer Fahrersitz, klimatisiertes Handschuhfach sowie ein Gepäcknetz und ein Ablagefach im unteren Gepäckraumboden.<br /> <br /> Der Venga 1.6 CVVT leistet 125 PS und verbraucht durchschnittlich 6,7 Liter pro 100 Kilometer (CO2-Emission: 155 g/km). Bei der 127 PS starken Dieselversion Venga 1.6 CRDi liegt der kombinierte Verbrauch bei 4,9 Liter auf 100 Kilometer (CO2-Emission: 129 g/km).<br /> <br /> „5 Sterne“-Sicherheit und bis zu 1486 Liter Gepäckraum<br /> <br /> Der 4,07 Meter lange und 1,60 Meter hohe Kompakt-MPV wurde für sein neuartiges Gestaltungskonzept mit weltweit renommierten Design-Preisen ausgezeichnet (u.a. „red dot award“). Das Gepäckraumvolumen kann dank verschiebbarer Rücksitzbank und doppeltem Gepäckraumboden äußerst flexibel erweitert werden (314 bis 1486 Liter). Im Sicherheitstest Euro NCAP erhielt der Kia Venga die Höchstwertung „5 Sterne“. Zur Serienausstattung gehören elektronische Stabilitätskontrolle (ESC), Bremsassistent (BAS), Berganfahrhilfe (HAC), sechs Airbags und aktive Kopfstützen vorn.<br /> </p>
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DIGges Ding
<p> <img alt="" src="https://www.flotte.de/files/UserFiles/micra.jpg" style="width: 250px; height: 167px;" /></p> <p> Neuigkeiten für Micra-Kunden: Es gibt Nachschlag in Form von 18 Zusatz-Pferdchen, die dem analog zur Basisversion ebenso großen (1,2 Liter) Dreizylinder per Kompressor eingehaucht werden. Spürbar wird die Zusatzpower des DIG-S – ganz systemuntypisch – indes erst im oberen Drehzahlbereich.<br /> <br /> Der Micra geht unter die Kompressor-Vertreter. Eine Auszeichnung, welche in der Regel deutlich höherwertigen Fahrzeugen zuteil wird. Damit keine Missverständnisse entstehen: Ein Hubraum- und Leistungsmonster wird der japanische Kleinwagen dadurch nicht. Es bleibt bei kleinem Volumen und drei Töpfen, gibt aber einen Haufen Technik mit auf den Weg. Direkteinspritzung beispielsweise ist selbstverständlich – alles im Sinne des Verbrauchs, der gemittelt bei immerhin 4,1 Litern liegen soll, ein anspruchsvolles Ziel. Doch wie funktioniert das? Klar, man kann den Eintonner locker niedertourig fahren, aber dann sind keine Fahrleistungswunder zu erwarten. Macht gar nichts, schließlich kauft man eine satte Portion Prestige – wer kann schon behaupten, einen Kompressor sein Eigen zu nennen? Und der Rest geht völlig in Ordnung.<br /> <br /> Will heißen: Für einen Cityfloh unter vier Längenmetern bietet der Asiate erstaunlich viel Raum, was ihn zur erwachsenen Alternative stempelt – sogar hinten kann man gut auch etwas länger aushalten. Vorn kommen erst gar keine Diskussionen über das Thema "Platzangebot" auf, und die straffen Stühle avancieren außerdem zu angenehmen Begleitern auf größeren Reisen. Darüber hinaus erfreut der Fronttriebler durch sanfte Federungseigenschaften – was will man mehr? Auch Technik-Fans kommen auf ihre Kosten, eine Vielzahl an Sonderausstattungen, auf die selbst manche Businessklasse-Kunden verzichten, können geordert werden. Dazu gehört nicht zuletzt das schlüssellose Schließsystem. Dagegen zählen Features wie die volle Airbag-Ausrüstung und Klimaautomatik selbst hier inzwischen zum absoluten Standard.</p>
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