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19.08.2013

EIN NEUES MODELLPROGRAMM, ENTWICKELT MIT DEN BESTEN WERKZEUGEN

EIN NEUES MODELLPROGRAMM,
ENTWICKELT MIT DEN BESTEN WERKZEUGEN

Zur Entwicklung seiner neuen Fahrzeugpalette führte Renault Trucks auf der Straße und in seinem Testzentrum in La Valbonne die strengsten Qualitätsprüfungen in der Geschichte des Unternehmens durch. Außerdem setzte der Hersteller die fortschrittlichsten computergestützten Konstruktions- und Entwicklungstools ein. Hier ein Einblick auf einige der wichtigsten Phasen bei der Entwicklung eines Lastwagens.

Computersimulation

Die Computersimulation erfolgt sehr früh im Entwicklungsprozess eines Lkw, noch bevor das Design festgelegt wird.

Mit den Werkzeugen, über die Renault Trucks derzeit verfügt, kann sowohl das Innen- als auch das Außenstyling des Fahrzeuges entwickelt werden. Mithilfe eines speziellen Helms und Handschuhen wird über eine Virtual Reality-Plattform die Sicht simuliert, wobei Größe und Körperumfang der Fahrer miteinbezogen werden. Außerdem können die Ergonomie der Bedienelemente und der Benutzerkomfort, aber auch der Ruhebereich über eine Analyse des Lebens an Bord optimiert werden. „Durch die Virtual Reality-Plattform waren wir von Beginn des Projekts und noch lange vor der Anfertigung des ersten Prototypen in der Lage, die Form und Anordnung der Bedienelemente am Armaturenbrett sowie der Ablagen zu definieren, aber auch die Größe der Windschutzscheibe und die Positionierung der Außenspiegel“, erklärt Vice President Thierry Hours, der mit der Erneuerung der Baureihen betraut war.

Auf Augenhöhe mit den hohen Standards aus dem Automobilbau werden diese Tools auch in der eigentlichen Produktion eingesetzt: „Bei den Fahrerhäusern haben wir uns beispielsweise die Anfertigung von Prototypen der Rohkarosserie erspart,“ so Hours. „Allein mithilfe der Simulation konnten wir direkt in die Phase der Vorserienfahrzeuge einsteigen.“

Sämtliche bei der Simulation und den ersten Fahrtests gesammelten Daten wurden von den Renault Trucks-Design Büros sowie von den Zulieferern und Werksmitarbeitern genutzt, um Fertigungsprozesse für eine hohe Produktqualität zu entwickeln, aber auch um die Wartungsverfahren der Fahrzeuge bei den Renault Trucks-Servicepartnern zu definieren.

3D-Modellierung („Stereolithografie“)

Bei der Entwicklung des Fahrerhausinterieurs seiner neuen Modellreihe griff Renault Trucks auf die sogenannte Stereolithografie (SLA) zurück, die auch in der Formel 1 eingesetzt wird. Diese Technologie, die im Prinzip dem 3D-Druck ähnelt, bietet die Möglichkeit, innerhalb von wenigen Stunden und ohne industrielle Anlagen anhand von Computerdateien Prototypenteile anzufertigen. Das SLA-Verfahren basiert auf der Verwendung eines mit einem Beschichtungsharz gefüllten Behälters und eines Lasers. Der entstandene Teil weist keinerlei Mängel auf. „Diese Technologie bietet eine wesentlich größere Flexibilität und Zuverlässigkeit als bisher“, berichtet Thierry Hours. „So waren wir beispielsweise in der Lage, die Bestandteile des Armaturenbretts zu testen und umgehend zu ändern. Die Fertigungsanlagen wurden erst hergestellt, als wir sicher waren, dass das Ergebnis unseren Ansprüchen genügt.“

Elektromagnetkammer

Ohne dass wir es merken, sind Elektromagnetfelder auf unseren Straßen allgegenwärtig: bei Mautstellen, Hochspannungsleitungen,… Um die Zuverlässigkeit der Bordelektronik zu gewährleisten, greift Renault Trucks auf einen umfassenden Prüfprozess zurück. Dazu zählt insbesondere eine Elektromagnetkammer, welche die elektromagnetische Kompatibilität der Fahrzeuge überprüft und für ihre Immunität gegen Störungen sorgt. Nach dem Prinzip des Faradayschen Käfigs ist dieses Labor vor Strahlungen von außen total abgeschirmt. Dabei handelt es sich um einen perfekten Metallwürfel, dessen Wände mit carbonfaserverstärkten Polyurethankegeln bedeckt sind, um elektromagnetische Strahlungen abzuhalten. Hier werden die Fahrzeuge Elektromagnetfeldern ausgesetzt, die alle möglichen Störungen simulieren: über 100 V/m aufgrund von Antennen bei Frequenzen von 100 Kilohertz bis 3 Gigahertz. Umgekehrt kann durch einen weiteren Test überprüft werden, dass das Fahrzeug nicht von seiner Umwelt und seinen eigenen Funktionen beeinträchtigt wird. Alle Fahrzeuge der neuen Modellreihe von Renault Trucks wurden in diesem Labor geprüft.

Simulation und erste Testfahrten

Zunächst werden Dauerbeständigkeitstests auf einer Teststrecke durchgeführt. „Innerhalb von zwanzig Wochen unterziehen wir das Fahrzeug einer Beanspruchung, die einer gesamten Lebensdauer entspricht,“ berichtet Thierry Hours. Die Fahrzeuge werden im Prüfzentrum von Renault Trucks in La Valbonne getestet. Ein Teil der Fahrversuche findet bei 90 km/h auf einem Rennring, ein weiterer auf Pisten statt. Dabei werden Extrembedingungen simuliert, bei denen das Fahrgestell und Fahrerhaus starken Verformungen ausgesetzt werden. Ziel dieser Tests ist es, das Fahrzeug unter allen Bedingungen auf Herz und Nieren zu prüfen. Wenn Teile verschleißen, werden sie analysiert, umgehend geändert und von den Ingenieuren erneut getestet, um eine optimale Endqualität zu gewährleisten.

Die Zuverlässigkeitstests bieten wiederum die Möglichkeit, jedes der Fahrzeugteile einer typischen Nutzung durch den Kunden zu unterziehen. Fahrgestell, Luft- und Stromkreisläufe sowie Fahrerhaus werden am Prüfstand auf Torsion und Vibrationen beansprucht. Die Motoren werden auf den Prüfständen einem Dauerbetrieb unter verschiedensten Einsatz- und Fahrbedingungen unterzogen. Auch das Leben an Bord kommt dabei nicht zu kurz. Bei speziellen Tests wird zum Beispiel der Öffnungs- und Schließmechanismus der Türen und des Kühlergrills geprüft.

Auf einem Prüfstand, der eigens für Elektronikfunktionen im Innenraum des Lkw, aber auch am Fahrgestell und Motor entwickelt wurde, werden sämtliche Elektronikkomponenten stark belastet.

Am Fahrerhaus erfolgen regelmäßige Verbesserungen. Sie werden außerdem auf speziellen Prüfständen getestet. Über ein Zylindersystem werden sie extremen Belastungen ausgesetzt, um die Haltbarkeit, die Absorbierung der Aufprallenergie, das Verhalten auf der Straße und in schwierigen Situationen, aber auch um die Langlebigkeit zu testen. Darüber hinaus führte Renault Trucks Tests in lebensgroßen Windkanälen durch. Dabei konnten die Aerodynamik optimiert und bestimmte Teile überarbeitet werden, um das Strömungsverhältnis der Luft zu verbessern und damit den Kraftstoffverbrauch zu senken.

Insgesamt wurden an diesen Prüfständen über fünf Millionen Teststunden an sämtlichen Fahrzeugkomponenten absolviert: Fahrgestell, Fahrerhaus, Motoren, Getriebe und Elektronikteile. Sämtliche Fahrzeugfunktionen werden getestet, und die Vorgänge werden tausende Male wiederholt, um das ordnungsgemäße Funktionieren und die Zuverlässigkeit aller Komponenten zu gewährleisten.

Parallel dazu fahren die neuen Lkw auch auf offener Straße, um unter realen Fahrbedingungen die Performance des Fahrzeuges im Einzelnen zu überprüfen. Analysiert werden unter anderem der Verbrauch, der Komfort, die Straßenlage, die Geräusch- und Vibrationsentwicklung, aber auch das Leben an Bord tagsüber und nachts. Insgesamt werden 32 Messungen aufgezeichnet, um die Qualität, Produktperformance und Zuverlässigkeit sicherzustellen.

Renault Trucks führte außerdem mehrere Testserien unter Extrembedingungen bei sehr niedrigen bzw. hohen Temperaturen durch. Die Kältetests fanden drei Winter lang in Lappland statt, wo die Temperatur regelmäßig unter -40°C liegt. Die Hitzetests hingegen wurden drei Sommer lang in Südspanien bzw. im Oman durchgeführt, wo die Temperatur regelmäßig 45°C erreicht und in praller Sonne Spitzen von bis zu 60°C gemessen werden. „Bei diesen Tests wird die Gesamtleistung des Fahrzeuges unter die Lupe genommen: Zunächst natürlich das Fahrverhalten, die Anfahrfähigkeit nach einer besonders kalten Nacht, die Fahrfähigkeit auf stark verschneiten bzw. sandigen Straßen, aber auch das Leben an Bord“, vertraut uns Thierry Hours an, „denn unsere Prüfer schlafen und leben in ihrem Fahrzeug. Sie prüfen die Wärmedämmung des Fahrerhauses, das Funktionieren der Klimaanlage, Heizung und Scheibentrocknung, die Zugänglichkeit des Fahrerhauses und die Öffnung des Werkzeugkastens bei großer Kälte. Dabei sollen letztendlich alle Situationen, in die ein Kunde kommen könnte, abgedeckt werden.“

Motorprüfungen

In Lyon verfügt Renault Trucks über ein 1.000-köpfiges Entwicklungs- und Prüfzentrum für Motoren. Dazu zählen Prüfmittel für Leistung, Ausdauer und Verbrauch der Antriebsstränge der neuen Modellpalette. Die Umstellung auf die Euro 6-Norm war eine echte Herausforderung für die Techniker der Motorprüfstände. Ihnen ist es gelungen, den Schadstoffausstoß drastisch zu reduzieren, mit gleichen oder sogar niedrigeren Verbrauchswerten im Vergleich zur Euro 5-Motorisierung. Die Euro 6-Motoren DTI 11 und DTI 13 erhielten eine neue Einspritzung, eine neue Elektronikarchitektur sowie ein neues Abgasreinigungssystem. Über 600 Prototypen waren für ihre Entwicklung notwendig, bei der 300.000 Teststunden an Prüfständen absolviert wurden. Die Motoren wurden zeitgleich auf dem Prüfstand und im Fahrzeug getestet, wobei sämtliche möglichen Einsatzbedingungen von -40°C bis +60°C berücksichtigt wurden. Außerdem führten die Techniker Simulationen am Prüfstand durch, bei denen alle externen Parameter einbezogen wurden, sei es das Wetter oder das individuelle Verhalten der Fahrer.

Nach siebenjähriger Prüfung, zehn Millionen zurückgelegten Kilometern unter extremen Bedingungen von -40°C bis +60°C mit 500 Testfahrzeugen, fünf Millionen Teststunden auf verschiedensten Prüfständen und dem Feedback von 50 Kunden wurde die neue Produktpalette von Renault Trucks am 11. Juni 2013 in Lyon der Öffentlichkeit vorgestellt. Die ersten Bestellungen und die Begeisterung der Kunden geben für Renault Trucks Anlass zu Optimismus. Ausgeliefert werden die ersten Fahrzeuge Ende September/Anfang Oktober.

 

Bildlegende:

Entwicklung 1 – 3: Von Computersimulationen über Elektromagnetkammern bis hin zu Vibrationstests wurde alles unternommen, um optimale Fahrzeuge zu entwickeln.

Entwicklung 4 – 6: „Innerhalb von zwanzig Wochen unterziehen wir das Fahrzeug einer Beanspruchung, die einer gesamten Lebensdauer entspricht,“ berichtet Thierry Hours, Projektleiter der neuen Baureihen, über die Testfahrten.

Fotos: © Renault Trucks

Für nähere Informationen kontaktieren Sie bitte:
Mag. (FH) Barbara Legenstein
Telefon: +43 (0)5 7500-400 13
E-Mail: barbara.legenstein@renault-trucks.com