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Das Wort Karosserie kommt aus dem Französischen. Das Wort Karosse wurde bereits bei Kutschen verwendet. Der Begriff findet auch heute noch im Bereich der Automobilindustrie Verwendung. Als Karosserie bezeichnet man den kompletten Aufbau eines Kraftfahrzeuges, wobei Türen und Kofferraumdeckel und Motorraumdeckel nicht zur Karosserie gehören. Die Karosserie wird in der Fachsprache auch Fahrzeugaufbau genannt.
Man unterscheidet drei Karosseriebauformen:
Nicht selbsttragende Karosserie (mit Leiterrahmen)
Die nicht selbsttragende Karosserie war die ursprüngliche Art, PKW zu bauen. Diese Bauart ist heute nur noch für LKW und Geländewagen üblich.
Die nicht selbsttragende Karosserie wird auf einen Rahmen (meist ein Leiterrahmen) oder auch Chassis aufgesetzt. Die gesamte Belastung, die beim Fahren auftritt, übernimmt das Fahrgestell. Die Karosserie, die auf den Rahmen aufgesetzt wird, war ursprünglich auch aus Holz hergestellt und bildet nur eine Außenhaut zum Schutz der Insassen oder der Güter, die transportiert werden. Erst später wurde Metallblech verwendet.
Karosserien werden aber nicht nur aus Stahlblech, sondern auch aus Aluminium oder Kunststoff hergestellt. Bereits Henry Ford experimentierte mit Kunststoffen aus Hanf. Für seine Kunststoffkarosserie war u. a. der Trabant berühmt. Auch sportlichere Fahrzeuge benutzen einen Gitterrohrrahmen, nehmen dabei Einschränkungen in der Auslegung zugunsten geringsten Gewichtes und höchster Festigkeit in Kauf und benutzen eine Kunststoffkarosserie. Diese Bauweise ist auch im Tourenwagensport üblich.
Durch die Weiterentwicklung in der Blechverarbeitung und durch notwendige Gewichtsreduktion im Fahrzeugbau entwickelte sich die
Selbsttragende Karosserie
Selbsttragende_Karosserie_aufgeschnitten.jpg Bei dieser Konstruktionsart gibt es kein Chassis mehr. Die tragende Funktion ist in die Karosserie integriert. Das bedeutet, die dem Auto formgebenden Teile tragen zur Stabilität bei. Diese "selbsttragende Karosserie" wurde zum Inbegriff für eine leichte Bauweise. Nachteilig ist, dass die Wiederverwendbarkeit von Komponenten, insbesondere des kompletten Fahrwerks, nicht oder nur in geringem Maße gegeben ist. Alle Teile, die ursprünglich am Rahmen befestigt waren, sind in diesem Fall direkt zu einer Karosserie in Schalenbauweise zusammengefügt. Die Steifigkeit wird durch die kompakte Blechhaut und hohle Blechquerschnitte mit möglichst großem Querschnitt (z.B. Schweller) und somit Widerstandsmoment erreicht. Zahlreiche Sicken erhöhen die Steifigkeit und die Vermeidung von Eigenschwingungsfrequenzen (Dröhnen) zusätzlich. Die Karosserie ist meist ein verschweißtes Teil mit integrierten Befestigungspunkten für die Einzelteile, wie Türen, Kotflügel, Seitenwände etc.
Schwierig ist die Konstruktion eines Cabriolets, da in diesem Fall die Karosserie nicht rundherum geschlossen ist und daher ganz andere Versteifungen eingebaut werden müssen.
Wenn man heute davon spricht, dass nach einem Verkehrsunfall das Fahrgestell verzogen ist, so ist das eigentlich falsch, denn es sind dann vielmehr Teile der Karosserie verzogen. In erster Linie wird die Knautschzone verzogen, um die Fahrgastkabine zu schützen.
1922 wurde der Lancia Lambda, das erste Auto mit selbst tragender Karosserie, gebaut. Der Opel Olympia von 1935 war der erste deutsche Serienwagen mit selbst tragender Ganzstahlkarosserie.
Skelettkarosserie
Die neueste Karosseriebauart basiert auf einem Skelett aus geschlossenen Hohlprofilen, die direkt oder über Knoten miteinander verbunden sind. Sogar die Windschutzscheibe wird als stabilitätsgebender Knoten verwendet. Großflächige Bleche werden nur noch für die Fahrgastzelle und Anbauteile wie Türen und Klappen verwendet. Dadurch können neue Materialien, Teile und Technologien im Karosseriebau verwendet werden. Man verspricht sich dadurch Gewichtseinsparungen, hohe Verwindungssteifigkeit und neue Designmöglichkeiten.
Ein Beispiel dafür stellt der sogenannte Aluminium Space Frame oder Audi Space Frame des Audi A8 und Audi A2 dar. Audi setzt seit 1993 auf Aluminium als Werkstoff und verwendet Knoten aus Aluminium-Gußlegierungen, Tiefziehteile und Strangpreßprofile.
Die Salzgitter AG auf der Seite der Stahlindustrie hat in Zusammenarbeit mit dem Automobilzulieferer Karmann GmbH als Reaktion auf die steigende Verwendung von Aluminium im Karosseriebau eine auf Serienfahrzeuge abgestimmte Karosseriestruktur entwickelt sowie an Prototypen umfangreich getestet, die durch die Verwendung neuartiger Stähle das Karosseriegewicht bei gestiegener Steifigkeit und gleichem Crash-Verhalten um 40 Prozent reduzieren soll – angeblich kostenneutral. Ein anderes Beispiel für ein neuartiges Konzept aus Stahl: NSB von ThyssenKrupp.
Karosseriematerialien
Holz
Die Karosserien der ersten Autos waren aus Holz. Ein bekanntes Beispiel dafür ist der IFA F8.Stahlblech
Stahlblech ist heute das meist verbreitete Material für den Automobilbau. Um Korrosion zu verhindern, ist es heute meist verzinkt. Um die gegenwärtigen Anforderungen an die Stabilität (Crashverhalten), Gewicht und Aussehen der Karosserie zu erfüllen, wurden viele neue Stahlsorten entwickelt, die entweder sehr weich und gut verformbar sind, z.B. IF-Stahl, oder sehr viel fester sind, mit trotzdem akzeptablen Umformeigenschaften, z.B. DP-Stahl. Trotz der höheren Dichte gegenüber den unten genannten Materialien, kann durch eine geeignete Kombination von Stahlteilen eine Karosserie hergestellt werden, die nicht schwerer, aber dafür billiger herzustellen ist als mit den Leichtmetallen, die eine geringere Festigkeit als Stahl aufweisen.Aluminiumblech
Da die Dichte von Aluminium geringer als Stahl ist, gibt es Bestrebungen dies als Karosseriematerial zu etablieren. Bisher sind aber nur wenige Autos der Oberklasse völlig aus Aluminium (z.B. Audi A8. Wegen der höheren Kosten kann Aluminium nur in speziellen Anwendungen mit Stahl konkurrieren.Magnesiumblech
Das Verwenden von Magnesium ist die konsequente Weiterentwicklung der Aluminiumkarosserie. Bisher werden allerdings nur Einzelteile aus Magnesium hergestellt, keine kompletten Karosserien.Kunststoff
Das erste Auto mit Kunststoffkarosserie, das in Serie produziert wurde, war die Chevrolet Corvette. Heute wird Kunststoff für Karosserieteile verwendet. Es gibt noch keine Großserienautos, die vollständig aus Kunststoff. Selbst der Trabant aus der DDR besitzt eine mit Phenolharz-Baumwoll-Kunststoff (Duroplast) beplankte Skelettkarosserie.Heutzutage werden oft Solarautos und Energiesparautos mit einer Kunststoffkarosserie gebaut, um das Gewicht zu verringern. Kunststoff hat den Vorteil, nicht zu korrodieren und kann auch aus nachwachsenden Rohstoffen wie Pflanzenöl hergestellt werden. Das Herstellen einer solchen Karosserie ist besonders für kleine und mittlere Serien geeignet, da man sie auch handwerklich herstellen kann.
Siehe auch
"Karosserie"