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13.11.2017

Multitasking mit CFK-Karosserie

Ein Feuerwerk der Technik im Konzeptfahrzeug Terzo Millennio

In Zusammenarbeit mit zwei Laboratorien des Massachusetts Institute of Technology (MIT) arbeitet der Automobilhersteller Automobili Lamborghini S.p.A., Sant’Agata Bolognese/Italien, an einem elektrischen Sportwagen mit weitreichenden technischen Rafinessen. Aus diesem Anlass präsentierten die beiden Partner das Konzeptfahrzeug „Lamborghini Terzo Millennio“, der Lamborghini des dritten Jahrtausends. Der technische Fokus lag dabei auf Fortschritten in den fünf Bereichen Energiespeichersysteme, innovative Werkstoffe, Antriebssysteme, visionäres Design und Emotionalität.

Die ersten beiden Aspekte werden zusammen mit den beiden Laboratorien des Massachusetts Institute of Technology erarbeitet, dem „Dinca Research Lab“ unter Leitung von Prof. Mircea Dinca von der chemischen Fakultät und der „Mechanosynthesis Group“ unter der Leitung von Prof. Anastasios John Hart im Fachbereich Maschinenbau. Die Zusammenarbeit wird wesentlich von Lamborghini finanziert.

  • © Lamborghini

    Das Konzeptfahrzeug Lamborghini Terzo Millennio ist für den italienischen Automobilhersteller Zukunftsvision und Traum. Es entstand in Zusammenarbeit mit zwei Arbeitsgruppen des renomierten Forschungsinstituts Massachusetts Institute of Technology (MIT) (© Lamborghini)

  • © Lamborghini

    Maurizio Reggiani, Director Research and Development bei Lamborghini, präsentiert den Terzo Millennio (© Lamborghini)

  • © Lamborghini

    Präsentation am Massachusetts Institute of Technology (MIT) (© Lamborghini)

  • © Lamborghini

    Der technische Fokus der Entwicklung lag auf den fünf Bereichen Energiespeichersysteme, innovative Werkstoffe, Antriebssysteme, visionäres Design und emotionales Fahrvergnügen (© Lamborghini)

  • © Lamborghini

    So wurde unter anderem untersucht, welches Potenzial die Fahrzeugkarosserie als Speichersystem hat (© Lamborghini)

  • © Lamborghini

    Aufladbare Nanopartikel in Carbonfaser-Bauteilen könnten wie ein Akkumulator wirken und Energie über integrierte Nanoröhrchen speichern, so die Idee (© Lamborghini)

  • © Lamborghini

    Außerdem wurde die Selbstreparatur von carbonfaserverstärkten Kunststoffstrukturen untersucht (© Lamborghini)

  • © Lamborghini

    In die Bauteile eingelassene Mikro-Kanäle, die mit Chemikalien für die Reparatur gefüllt sind, sollen kleine Risse sofort auffüllen bevor sich diese in der Carbonfaser-Struktur ausbreiten (© Lamborghini)

  • © Lamborghini

    Beim Design steht die ausdrucksvolle Weiterentwicklung der für Lamborghini typischen Y-Form bei den Front- und Heckleuchten im Fokus (© Lamborghini)

  • © Lamborghini

    An den vier Rädern befindet sich jeweils ein Elektromotor. Das gibt nicht nur Schub sondern soll auch Freiheitsgrade für Designer und Aerodynamiker schaffen (© Lamborghini)

  • © Lamborghini

    Das Heck des extravaganten Sportwagen-Konzeptfahrzeugs (© Lamborghini)

  • © Lamborghini

    Die Verantwortlichen E. Facundo, Senior Car Designer, L. De Oto, Head of Advanced Composites Research Center and Body Structures Engineering, M. Borkert, Chefdesigner, M. Reggiani, Director Research and Development, und R. Parenti vor dem Fahrzeug Terzo Millennio (v.l.n.r.) (© Lamborghini)

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Energiespeichersysteme

Supersportwagen mit möglichst großer Leistung zu schaffen, ist Lamborghinis Motivation, den Ansatz bei der Energiespeicherung zu überdenken. Dazu gehört die Abkehr von konventionellen Akkumulatoren und das Ausloten des Potenzials von Superkondensatoren (Supercaps) für den Terzo Millennio.

Bereits im Fahrzeugtyp V12 Aventador wurde vor fünf Jahren mit der Nutzung von Niederspannungs-Superkondensatoren begonnen. Der nächste logische Schritt sei laut Automobilbauer, die Entwicklung eines Speichersystems, das eine hohe Spitzenleistung abgeben und kinetische Energie rückgewinnen kann. Dabei soll der Einfluss durch Alterung und Zyklenbetrieb während der Fahrzeuglebensdauer stark begrenzt sein und es soll möglich sein, elektrische Energie symmetrisch abzugeben und zurückzugewinnen. Die Zusammenarbeit mit Prof. Mircea Dinca zielt daher darauf ab, die Kluft zur Energiedichte konventioneller Akkumulatoren zu schließen. Gleichzeitig sollen hohe Leistung, symmetrisches Verhalten und sehr lange Nutzungsdauer der Superkondensator-Technik erhalten bleiben.

Innovative Werkstoffe

Um zu fortschrittlichen Energiespeichersystemen beizutragen, müssen sich auch die Werkstoffe und ihre Funktionen ändern. Lamborghini möchte in diesem Zusammenhang die Entwicklung und Produktion von Carbonfaserstrukturen und -bauteilen ausbauen und die Entwicklung von Eigenschaften und Funktionen in diesem Bereich weiter vorantreiben.

Im Rahmen der Zusammenarbeit mit Prof. John Hart wird daher untersucht, welches Potenzial der Einschluss von aufladbaren Nanopartikeln in die Carbonfaser-Werkstoffe hat, aus denen die Karosserie des Terzo Millennio besteht. Sie wirken dort wie ein Akkumulator und speichern die Energie über integrierte Nanoröhrchen. So kann die gesamte Fahrzeugkarosserie als Speichersystem genutzt werden.

Das Projekt hat auch zum Ziel, die Technologie zur kontinuierlichen Überwachung der gesamten – sichtbaren und nicht sichtbaren – Carbonfaser-Struktur mit dem Konzept der „Selbstheilung“ zu verbinden: Der Terzo Millennio soll in der Lage sein, seinen eigenen Zustand zu überwachen, um durch Unfälle verursachte Risse und Schäden an seiner Struktur festzustellen. In diesem Fall würde ein Selbstreparaturvorgang über Mikro-Kanäle ausgelöst, die mit Chemikalien für die Reparatur gefüllt sind, um das Risiko kleiner Risse zu beseitigen, die sich in der Carbonfaser-Struktur ausbreiten könnten. Dies würde eine weitere Gewichtsreduzierung durch verstärkte Nutzung von Carbonfaser oder die Verwendung von CFK für Teile erlauben, die starkem Verschleiß ausgesetzt sind.

Antriebssystem

Das Energiespeichersystem ist eng mit der Leistung verbunden: In jedes Rad ist ein Elektromotor integriert, sodass das Allradantrieb-Konzept erhalten bleibt. Gleichzeitig werden die Vorteile von Elektromotoren genutzt: hohes Drehmoment, Umkehrbarkeit und die Möglichkeit von Energiebewegung „by wire“. Der Terzo Millennio soll die ersten Schritte auf dem Weg zu einem „Elektro Lamborghini“ verkörpern. Die Verlagerung der Elektromotoren in die Räder schafft neuen Freiheitsgrade für Designer und Aerodynamiker.

Flache Flunder oder Meisterwerk des Designs? Das bleibt wohl jedem selbst überlassen, doch das Fahrzeug ist ein Hingucker mit technischem Mehrwert (© Lamborghini)

Design

Der Terzo Millennio ist eine vom Lamborghini Centro Stile gestaltete Vision, die zukünftige Designelemente vorwegnimmt. Sie berücksichtigt radikale Veränderungen bei der Technologie und gibt Ausblick auf zukünftiges Lamborghini-Design. Ein ausdrucksvolles Beispiel ist die Weiterentwicklung der für Lamborghini typischen Y-Form bei den Front- und Heckleuchten.

Infolge der technologischen Veränderungen kann das Design an aerodynamische Anforderungen angepasst werden und auf einer neuen Architektur aufbauen. Ein modernes Monocoque, das nur das Energiespeichersystem und, wie bei Rennfahrzeugen, die Sitze für Fahrer und Beifahrer aufnimmt, wird durch Lamborghini-Forged-Composites-Technologie ermöglicht.

Emotional

Grundlegend für ein zukünftiges Hypercar von Lamborghini sind das besondere Lamborghini-Fahrgefühl und höchster Fahrgenuss. Die Reaktionsfähigkeit der Elektromotoren, die Allradantrieb-Drehmomentregelung und die dynamische Karosseriekontrolle sollen das Fahrerlebnis verstärken. Die Aerodynamik und das Leichtbaukonzept führen bei der Längs- und Querdynamik zu Spitzenleistungen, die in dieser Kombination bis heute bei Elektrofahrzeugen unbekannt sind, so der Automobilhersteller.

Das virtuelle Cockpit des Terzo Millennio bietet mehr als reines Fahren auf den Autobahnen: Mittels Fahrsimulator führt ein virtueller Experte den Fahrer über eine Rennstrecke. (fg)

Weiterführende Information
  • Erschienen in Kunststoffe 04/2017

    Tankdeckel-Scharnierarm aus WIC PP 30-Compound

    PP CF ersetzt PA6 GF

    Autos mit nicht nur leichten, sondern auch auch rezyklierten Carbonfasern werden demnächst über die Straßen jagen. Das dafür neu entwickelte Compound findet sich im Tankdeckel-Schanierarm und wurde hinsichtlich hoher mechanischer Eigenschaften entwickelt.   mehr

    Wipag Süd GmbH & Co. KG

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