Konzeptfahrzeug Mercedes-Benz bionic car: Spitzenleistungen bei Verbrauch und Emissionen auf Basis modernster Dieseltechnik und Bionik
Mit einem neuen Konzeptfahrzeug untersucht DaimlerChrysler das gro?e Potenzial der Bionik f?r die Automobilentwicklung und erzielt im Zusammenspiel mit zukunftsweisender Dieselmotorentechnik und einer neuartigen Abgasreinigung Bestleistungen beim Kraftstoffverbrauch und bei den Emissionen. Die Studie Mercedes-Benz bionic car feiert anl?sslich des diesj?hrigen DaimlerChrysler-Innovationssymposiums in Washington Weltpremiere.
Erstmals haben die Ingenieure des Mercedes-Benz Technology Centers und der DaimlerChrysler-Forschung beim Mercedes-Benz bionic car in der Natur gezielt nach einem Vorbild gesucht, das nicht nur durch Details, sondern ganzheitlich in Form und Struktur den Vorstellungen von einem aerodynamischen, sicheren, komfortablen und umweltvertr?glichem Auto nahe kommt. Dieses Vorbild ist der Kofferfisch.
Dieser Fisch, der in tropischen Gew?ssern lebt, hat trotz seines kantigen, w?rfelf?rmigen Rumpfes hervorragende Str?mungseigenschaften und stellt deshalb ein aerodynamisches Ideal dar. Mit einem originalgetreuen Modellnachbau des Kofferfisches erzielten die Stuttgarter Ingenieure im Windkanal einen Luftwiderstandsbeiwert von nur cW 0,06.
Um dieses gro?e Potenzial f?r die Automobilentwicklung zu nutzen, entwickelten die Fachleute von DaimlerChrysler zun?chst ein Automodell im Ma?stab 1 : 4, dessen Form weitgehend dem Kofferfisch entsprach. Mit diesem Tonmodell wurde bei Tests im Windkanal ein f?r die Automobiltechnik bislang einzigartiger Luftwiderstandsbeiwert von cW 0,095 gemessen. Das entspricht den Werten, die mit so genannten Stromlinienk?rpern (cW 0,09) und anderen aerodynamischen Idealformen erzielt werden.
Die Erkenntnisse dieser Untersuchungen nutzte DaimlerChrysler bei der Entwicklung des Mercedes-Benz bionic car, einem voll funktionst?chtigen, fahrbereiten Kompaktwagen von 4,24 Metern L?nge. Er bietet Platz f?r vier Passagiere plus Gep?ck. Mit einem cW-Wert von 0,19 und z?hlt das Konzeptfahrzeug zu den str?mungsg?nstigsten Automobilen dieser Gr??enklasse.
20 Prozent Kraftstoffersparnis und bis zu 80 Prozent weniger Stickoxide
Neben der perfekten Aerodynamik und einem von der Natur abgeleiteten Leichtbaukonzept tragen auch der moderne Dieselmotor mit 103 kW/140 PS und die neuartige SCR-Technologie (Selective Catalytic Reduction) ma?geblich zur Kraftstoffeinsparung und zur weiteren Verringerung der Abgas-Emissionen bei: Im EU-Fahrzyklus verbraucht das Konzeptfahrzeug 4,3 Liter Kraftstoff je 100 Kilometer - das sind 20 Prozent weniger als ein vergleichbares Serienmodell. Nach US-Messverfahren (FTP 75) betr?gt die Reichweite rund 70 Meilen pro Gallone (mpg, combined) und liegt um 30 Prozent ?ber dem Wert eines Serienautomobils. Bei Konstantfahrt mit 90 km/h konsumiert der Direkteinspritzer 2,8 Liter Diesel-kraftstoff je 100 Kilometer - das entspricht einer Reichweite von 84 Meilen pro Gallone im US-Testzyklus.
Die SCR-Technik erprobt DaimlerChrysler derzeit weltweit. Mit ihrer Hilfe und dem zus?tzlichen Betriebsstoff ?AdBlue? lassen sich die Stickoxid-Emissionen des modernen Diesel-Direkteinspritzers um bis zu 80 Prozent verringern. Ziel der Erprobung ist es, Nachteile beim Kraftstoffverbrauch durch eine Optimierung der innermotorischen Verbrennungsprozesse zu vermeiden. Dabei profitieren die Mercedes-Pkw-Ingenieure von den Erfahrungen ihrer Kollegen aus dem Nutzfahrzeugbereich, wo die SCR-Technologie bereits erfolgreich eingesetzt wird. DaimlerChrysler will das gro?e Potenzial dieses Verfahrens k?nftig auch f?r Diesel-Personenwagen nutzbar machen und strebt nach Abschluss der Erprobung an, die SCR-Technik zun?chst in den USA anzubieten.
?AdBlue? ist eine w?ssrige Harnstoffl?sung, die je nach Motorbetrieb genau dosiert in die Abgasanlage eingespritzt wird. Sie erm?glicht die Umwandlung der Stickoxide in unsch?dlichen Stickstoff und Wasser. Der Vorratsbeh?lter f?r diesen Betriebsstoff befindet sich in der Reserveradmulde des Konzeptfahrzeugs; seine F?llung reicht f?r eine Fahrstrecke, die dem Wartungsintervall eines modernen Mercedes-Dieselmodells entspricht. Zus?tzlich ist die Auto-Studie Mercedes-Benz bionic car mit einem wartungsfreien Diesel-Partikelfilter ausgestattet.
Hohe Steifigkeit und geringes Gewicht nach dem Wachstumsprinzip der Natur
Der Kofferfisch, das aerodynamische Vorbild des Konzeptfahrzeugs, ist auch ein Musterbeispiel f?r Steifigkeit und Leichtbau. Seine Au?enhaut besteht aus einer Vielzahl sechseckiger Knochenplatten, die so gewachsen sind, dass sie bei minimalem Gewicht ein H?chstma? an Festigkeit bieten und das Lebewesen wirksam vor Verletzungen sch?tzen.
DaimlerChrysler-Forscher haben diese bionische Struktur untersucht und ihr Prinzip mithilfe einer speziellen Berechnungsmethode auf das Konzeptfahrzeug Mercedes-Benz bionic car ?bertragen. Dieses Verfahren basiert auf den Grunds?tzen des Knochenwachstums. So l?sst sich beispielsweise an der Au?enhaut der T?ren eine bis zu 40 Prozent h?here Steifigkeit als bei herk?mmlichen Konstruktionen erzielen. Berechnet man die gesamte Rohbaustruktur nach dem bionischen Muster, sinkt das Gewicht bei unver?ndert guter Stabilit?t und Crashsicherheit um rund ein Drittel.
(Gro?e) Bilder:
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