Die Aerodynamik des Elektroautos VW ID.3
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Die Aerodynamik des Elektroautos VW ID.3
AUTOREN
Dr. Tarik Barth ist Entwicklungsingenieur Aerodynamik bei der Volkswagen AG in Wolfsburg.
Dr. Axel Fischer ist Entwicklungsingenieur Aerodynamik bei der Volkswagen AG in Wolfsburg.
Mathias Hähnel ist Entwicklungsingenieur Aerodynamik bei der Volkswagen AG in Wolfsburg.
Dr. Christoph Lietmeyer ist Leiter der Unterabteilung Entwicklung Aerodynamik Kompaktklasse bei der Volkswagen AG in Wolfsburg.
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Mit einem Luftwiderstandsbeiwert von 0,26 nimmt der VW ID.3 den Spitzenplatz im Wettbewerbsumfeld des E-Fahrzeugsegments der Vollheckfahrzeuge ein. Die Aerodynamik leistet somit einen entscheidenden Beitrag, die ambitionierte elektrische Reichweite von bis zu 550 km im WLTP zu realisieren. Volkswagen hat dieses Ziel durch eine konsequente aerodynamische Optimierung des Fahrzeugs erreicht, angefangen vom modularen E-Antriebsbaukasten bis hin zur Grundkörpergestaltung, den Rädern und Anbauteilen wie den Außenspiegeln.
EIGENSCHAFTEN UND ENTWICKLUNGSPRÄMISSEN
Als wegweisende Antwort auf die Pariser Klimaziele und die damit einhergehenden verschärften CO2-Emissionsgrenzwerte startet Volkswagen eine Fahrzeugoffensive mit mehr als 20 rein elektrisch angetriebenen Modellen. Den Vorreiter nimmt dabei der ID.3 ein, der die Eigenschaften eines Kompaktfahrzeuges hat. Dem Kunden stehen unterschiedliche Batteriegrößen mit den damit einhergehenden Reichweiten von 330 bis 550 km gemäß WLTP zur Verfügung. Die erzielte Reichweite hängt neben der Batterievariante auch von den Fahrwiderständen des Fahrzeugs ab. Ein entscheidender – und ab circa 60 km/h der dominierende – ist der Luftwiderstand, der sich aus dem Produkt des Luftwiderstandbeiwerts (cW) und der Stirnfläche (A) ergibt. Wie in [1] beschrieben, hat bei einem Elektrofahrzeug der vom Fahrzeuggewicht abhängige Be
schleunigungswiderstand im Vergleich zu konventionellen Antriebssträngen eine geringere Bedeutung, da durch die Möglichkeit der Rekuperation die Bremsenergie teilweise in elektrische Energie zu rückgewandelt werden kann. Da dies beim Luftwiderstand nicht der Fall ist, lag bei der Entwicklung des ID.3 ein besonderes Augenmerkt auf der aerodynamischen Güte des Fahrzeuggrundkörpers. So führt eine cW-Wertverbesserung um 0,010 zu einer Reichweitengewinnung von circa 6 km im WLTP-Prüfverfahren, was die Notwendigkeit eines geringen Luftwiderstandes verdeutlicht. Besondere Herausforderung war dabei, das Auto unter Be rücksichtigung aller Randbedingungen des neuen modularen E-Antriebsbau kastens (MEB) in Kombination mit den Design- und Maßkonzeptvorgaben zu einem aerodynamisch optimierten Ge samtfahrzeug zu entwickeln. Insbesondere seien hierzu folgende wesentliche Fahrzeugeigenschaften zu nennen, die
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Die zeitlich gestaffelten aber letztendlich doch weitestgehend parallellaufenden aerodynamischen Entwicklungsschwerpunkte sowie die dabei eingesetzten Entwicklungswerkzeuge sind in BILD 1 dargestellt. Demnach stand im ersten Schritt die MEB-Plattformentwicklung mit den zentralen Themen des bedarfsgerec
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