Ausräumen und Putzen!

150720_1.jpgFür eine erste Begutachtung, insbesondere des Unterbodens, wurde das Dornröschen auf die Hebebühne geschoben.

Nach dieser ersten Begutachtung begann ich mit der Demontage der Einstiegsleisten an allen 4 Türen. Auch die Angstgriffe, Sonnenblenden und alle anderen Anbauteile des Innenraums mussten weichen. Zum Schluss folgte die Entfernung des Dachhimmels.

Um den Zustand der Karosserie im Innenraum, vor allem an den B- und C-Säulen, besser beurteilen zu können, wurden Klebereste und andere Verschmutzungen entfernt. Hier der Vorher-Nachher-Vergleich der Einstiegsleisten:

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Die Veränderungen an der B-Säule der Beifahrerseite:

150720_5.jpgDer momentane Zustand des Innenraums stellt sich wie folgt dar.

150720_6.jpg 150720_7.jpg 150720_8.jpg

Jetzt ist der Grundstein für die geplanten Rostschutzmaßnahmen im Bereich des Daches und des Unterbodens gelegt.

Hallo

Mein Name ist Tim Rychlik. Ich bin 25 Jahre alt und stamme aus Braunschweig. Schon seit meinen frühesten Kindertagen an begeistere ich mich für Autos. Mit Kartenspielen, Formel 1 im Fernsehen und Lego hat es damals angefangen. Die Begeisterung blieb und mit meinem ersten Auto, einem VW Lupo, begann ich diese auch am realen Fahrzeug auszuleben.

Nach dem Abitur habe ich eine Ausbildung zum Mechatroniker bei Volkswagen absolviert. Anschließend habe ich mich für ein Studium der Fahrzeugtechnik entschlossen. Ich habe die Vertiefungsrichtung Aggregate- und Fahrwerkentwicklung gewählt und befinde mich momentan im 7. Semester.

Am Dornröschen-Projekt reizt mich besonders die Kombination aus praktischen Arbeiten am Fahrzeug und der theoretischen Arbeit, z.B. mit Hilfe verschiedener Software. Daher werde ich ab sofort Untersuchungen am Fahrzeug durchführen. Das Ziel dabei ist, die B-Säule zugunsten eines neuen Türkonzeptes entfallen zu lassen. Um die Stabilität der Fahrgastzelle ohne B-Säule sicherstellen zu können, muss die Karosserie in diesem Bereich verstärkt werden. Dazu werde ich die Karosserie einscannen und eine FEM-Analyse durchführen. Das Endergebnis ist dann ein Konzept zur Verstärkung der Karosserie.

Ich freue mich auf eine spannende und hoffentlich erfolgreiche Zusammenarbeit!

Tim

Schlußfolgerung der Messung

Mittels der erfassten X-Z-Symmetrieebene und dem Soll-Ist-Abgleich der vorderen Längs-träger ist die Verformung des linken Längsträgers messbar. In den folgenden Abbildungen ist der Umsetzungsprozess bildlich zusammengefasst.

150706_A5_Soll-Ist-Abgleich_(1)

150706_A6_Soll-Ist_Abgleich_(2)

 

 

Die Verformung (Deformation) des linken Längsträgers wurde in X-Y-Z-Richtungen bestimmt. In der Abbildung unten ist die Verformung in X- und Y-Richtung dargestellt. Der rote Längsträger stellt den Ist-Zustand dar. Der grüne Längsträger ist der gespiegelte rechte Längsträger, der den Soll-Zustand wiedergibt.

150706_A7_LT_XY-Richtung

In der nächsten Abbildung ist die Verformung in Z-Richtung veranschaulicht. Der rote Längsträger stellt den Ist-Zustand dar. Der weiße Längsträger ist der gespiegelte rechte Längsträger, der den Soll-Zustand wiedergibt.

150706_A8_LT_Z-Richtung

Das folgende Diagramm zeigt die Verformung des linken Längsträgers über die Länge der vorderen Längsträger an. Die Länge der vorderen Längsträger basiert auf die Messung (bis 550 mm) und ist nicht die gesamte Trägerlänge (ca. 600-620 mm). Der Grund liegt darin, dass der hintere Teil des linken Längsträgers an der Spritzwand von dem Bremskraftverstärker im Motorraum versperrt war und der FARO-Messarm in dieser Position nicht vollständig die Punkte erfassen konnte.

150706_A10_Diagramm_ Anhand der Abbildungen oben und des Diagramms ist zu erkennen, dass der linke Längsträger sich durch den Frontalunfall in Richtung des Motorinnenraums (X-Richtung) verformt bzw. verbogen hat. Des Weiteren kann festgestellt werden, dass der Längsträger sich in Richtung der Spritzwand (Y-Richtung) verstaucht bzw. verschoben hat. Eine Deformation in Z-Richtung ist nicht ersichtlich.

Die größte Verformung liegt im hinteren Teil des Längsträgers in Richtung des Motorinnen-raums (X-Richtung).

Mit Hilfe der optischen Messtechnik mittels FARO-Arm und der Laser-Line-Probe ist es unserer Projektgruppe gelungen brauchbare 3D-Messdaten zu erzeugen. Zwar ist diese optische Messtechnik im Gegensatz zu einer taktilen Messtechnik ein sehr zeitlich aufwendiges Verfahren, doch das Ergebnis der Schadensanalyse zeigt, dass durch die hohe Anzahl an Punkten die Genauigkeit der Messwerte für die Verformung des linken Längsträgers deutlich erhöht wird. Darüber hinaus entsteht eine sehr übersichtliche und leicht verständliche Darstellung, die der Instandsetzung dabei verhilft die Unfallsituation nachzuvollziehen.

Der FARO-Arm muss während der Messung eine sichere und stationäre Position bekommen, um Verschiebungen des Systemursprungs zu vermeiden. Während der Messung dürfen keine Abstützungen am Fahrzeug erfolgen, da das Fahrzeug schnell einfedern kann und dadurch die richtigen Punktkoordinaten nicht erfasst werden können. Die Folgen wären Dellen bzw. doppelte Schichten, die die Verformungsdaten beeinträchtigen bzw. verfälschen würden. Des Weiteren ist zu beachten, dass während der Messung mehrere Punktwolken erzeugt werden. Die hohe Anzahl an Punkten fordert einen hohen leistungsstarken Rechner, da die Messdaten in der Software CAM2Measure in Echtzeit verarbeitet werden. Aus diesem Grund kann die Erzeugung mehrerer Punktwolken verhindern, dass der Rechner zufällig abstürzt und die Messdaten unbrauchbar werden.

Nachdem die Punktwolken im CAD-System CATIA analysiert wurden, konnten die Ausmaße der Verformungen festgestellt werden. Es besteht die Möglichkeit die Kollisionsphase abzuschätzen. Dazu stehen mehrere Situationen in Frage. Die erste Möglichkeit ist ein Auffahrunfall mit einem versuchten Ausweichen. Die zweite Möglichkeit ist ein frontaler Zusammenstoß mit einem zweiten Unfallgegner aus der entgegengesetzten Fahrtrichtung. Die dritte Möglichkeit ist das Fahren gegen parkende Fahrzeuge oder stationäre Objekte. Auch der Opel Rekord Caravan 1900 LS konnte angefahren sein. Die Liste der möglichen Unfallgeschehen kann sehr lang fortgeschrieben werden. Der entscheidende Punkt ist, dass die Längsträger bei einem Unfall involviert werden müssen. Während dem Aufprall bzw. der Verformung entsteht eine Energieabsorption. In anderen Worten, die Längsträger nehmen die Energie auf. Aus diesem Grund ist es wichtig, dass diese Bauteile wieder instandgesetzt werden. Durch die starken Verformungen, Brüche, Risse oder den Verschleiß kann zum Beispiel das Fahrzeug die TÜV-Kontrolle nicht bestehen. In der folgenden Abbildung ist ein Unfallgeschehen Beispielhaft nachgebildet, die die Situation für den Opel Rekord Caravan 1900 LS beschreiben soll.

150706_A11_Stoß

Reparaturmaßnahmen für den linken vorderen Längsträger sind zum Beispiel die Nutzung einer Richtbank. Damit lassen sich u.a. Rahmen- und Karosseriestrukturen reparieren. Durch eine Kaltverformung können Bauteile wieder ihre ursprüngliche Form erhalten. Im Falle des Opel Rekord Caravans 1900 LS (Dornröschen) liegen Druck- und Biegebeanspruchungen vor. Eine zu starke Stauchung (Verformung in Y-Richtung des linken Längsträgers) kann möglicherweise nicht wieder rückgängig gemacht werden. Ein Austausch dieses Längsträgers ist dann unumgänglich. Es ist mit höchster Priorität an die Instandsetzung heranzugehen, da die Längsträger zu den sicherheitsrelevantesten Bauteilen im Fahrzeug gehören. Insassen-schutz muss durch Energieabsorption gewährleistet sein.

Die optische Messung hat eine offene Zukunft. Von der Sachverständigung bis hin zum Motorsport kann jedes Fachgebiet die Präzision dieser Technik nutzen. Lasermessungen anstelle von händischen Methoden wie Beispielsweise Maßband und Lineale bringen höchste Genauigkeit zur Bestimmung von Dimensionen.

 

Es wird gemessen

Im letzten Bericht hat unsere Gruppe für die optische Messung der Fahrzeugfront Fragen aufgestellt, um die dortige Vorgehensweise festzuhalten. Aus den Fragen ist der Messvorgang wie folgt abgelaufen:

Unsere Gruppe hat sich entschieden den Scan aus einer Position durchzuführen, da die geforderten Teile im Motorinnenraum demontiert wurden. Das Gerät befand sich mittig vor der Stoßstange. Das Fahrzeug stand auf der Hebebühne. Unter diesen Bedingungen gelang es unserer Gruppe aus der oberen Perspektive optisch zu messen

150706_A1_Optische_Messung

Nach der optischen Messung besaß unsere Gruppe insgesamt 19 Punktwolken mit einer Gesamtanzahl von ca. 18 Millionen Punkten. Diese wurden als Text-Datei exportiert. Die einzelnen Text-Dateien wurden anschließend von uns in das CAD-System CATIA importiert. Dort wurde die X-Z-Symmetrieebene ermittelt, um ein Abgleich des rechten Längsträgers mit dem linken Längsträger zu ermöglichen. Beim Abgleich findet eine Spiegelung an der ermittelten Symmetrieebene statt. Der rechte Längsträger ist der Soll-Zustand und der linke Längsträger unser Ist-Zustand. Durch diese Methode lässt sich im Nachhinein die Verformung des linken Längsträgers untersuchen.

Hier ist die Rekonstruktion der Fahrzeugfront (Innenraum) dargestellt.

150706_A2_RekonstruktionFür die Ermittlung der X-Z-Symmetrieebene müssen geeignete Punkte gewählt werden. Dies kann mit Hilfe der vorderen Rahmenstruktur und Spritzwand geschehen. Da das Fahrzeug an der linken Seite einen Frontalunfall erlitten hat, sind die symmetrischen Punkte sehr schwer zu bestimmen. Zu Beginn lag die Idee darin zwei Diagonale, die sich kreuzen, an den Kanten der Seitenwandrahmen zu bilden. Dies hätte aber höchstwahrscheinlich das Ergebnis leicht verfälscht, da der linke Rahmen sich durch die Kollision ebenfalls mit ziemlicher Sicherheit leicht verformt hat. Aus diesem Grund hat unsere Gruppe zwei andere Punktbereiche ausgewählt, wo vermutlich keine Deformation stattgefunden hat.

Neben der vorderen Rahmenstruktur bzw. dem Seitenwandrahmen, im unteren Teil der A-Säule, wo die Scharniere der Motorhaube befestigt werden, befinden sich in Längsrichtung an der Spritzwand zwei kleine Blechteile, in der symmetrische Kreise sich abheben. Diese symmetrischen Kreise können für die Ermittlung der X-Z-Symmetrieebene verwendet werden. Zusätzlich, um die Richtigkeit der X-Z-Symmetrieebene zu gewähren, hat unsere Gruppe noch neben den Blechteilen weitere längs gerichtete Blechflächen an der Spritzwand verwendet.

Hier sind diese Punktbereiche am realen Fahrzeug und in CATIA veranschaulicht.

150706_A4_Punktbereiche_(rechts)Fortsetzung folgt …