00:00Hallo und herzlich willkommen zum Video vom Automagazin TuningBlog über Aerodynamik bei Mercedes-Benz
00:05und warum weniger Luftwiderstand so viel Effizienz, Komfort und Sicherheit bringt.
00:12Aerodynamik ist bei modernen Fahrzeugen weit mehr als schönes Design.
00:16Sie ist ein zentraler Hebel zur Verbrauchsreduktion und zur Reichweitensteigerung,
00:21besonders bei Elektrofahrzeugen.
00:23Und Mercedes-Benz zeigt eindrucksvoll, wie sich langjährige Forschung,
00:27simulationstechnische Exzellenz und hochpräzise Messverfahren zu greifbaren Vorteilen für den Alltag verbinden.
00:35Schon eine scheinbar kleine Verringerung des Luftwiderstandsbeiwerts um 0,01
00:40kann auf der Langstrecke rund 2,5% mehr Reichweite bringen,
00:45was bei einer Jahresfahrleistung von 15.000 km in etwa 375 zusätzlichen Kilometern resultiert.
00:53Das illustriert, wie stark sich schon kleine Verbesserungen auswirken.
00:58Während früher Geschwindigkeit und Abtrieb etwa im Rennsport im Vordergrund standen,
01:03rückt heute der Energieverbrauch bei gleichbleibendem,
01:06charakteristischem Fahrgefühl von Mercedes in den Mittelpunkt.
01:10Doch Aerodynamik ist ein Bündel von Disziplinen.
01:14Nicht nur die Reduktion des Luftwiderstands zählt,
01:16sondern auch Aero-Akustik, die Schmutzfreihaltung und der Offenfahrkomfort
01:22leisten wichtige Beiträge zur Alltagstauglichkeit eines Fahrzeugs.
01:27Mercedes-Benz investiert dafür massiv in Infrastruktur und Methoden.
01:31Vom großen Windkanal in Untertürkheim,
01:34der schon vor über 80 Jahren erste Messungen ermöglichte
01:37und bis heute für Verschmutzungsuntersuchungen und Scheibenwischertests genutzt wird,
01:41bis hin zum Aero-Akustik-Windkanal in Sindelfingen,
01:45der seit seinem Ausbau Maßstäbe setzt.
01:48Kleine Details können große Wirkung entfalten.
01:50Das zeigt exemplarisch der vollelektrische CLA mit EQ-Technologie.
01:56Mit einem CW-Wert ab 0,21 rangiert der CLA in seiner Klasse ganz vorne.
02:01Ein breites Angebot an aerodynamisch optimierten Rädern,
02:04darunter erstmals eine Bicolor-Vollblende für Leichtmetallräder,
02:08verbessert die Strömung sichtbar.
02:10So schneidet diese Variante gegenüber konventionellen Rädern
02:13um bis zu 15 CW-Punkte besser ab
02:16und liefert selbst gegenüber bereits optimierten Alu-Aero-Felgen noch Vorteile.
02:22Die Radspoiler vor Vorderachse und Hinterachse
02:25sind über alle Zollgrößen hinweg Feinschliffobjekte der Aerodynamikerinnen und Aerodynamiker,
02:31wodurch der Einfluss von Rädern und Reifen auf den Luftwiderstand minimiert wird.
02:36Auch im Bereich Kühlergrill und Scheinwerfer
02:38kommt es auf präzise Fugenführung und Abdichtung an,
02:42denn kleinste Spalte können unnötigen Verbrauch erzeugen.
02:46Der Unterboden-Konzeptansatz von EQS und EQE wurde konsequent weiterentwickelt.
02:51Der sehr glatte Unterboden ist nahezu vollständig geschlossen,
02:54Federlenker und Zugstreben sind verkleidet
02:57und die Hinterradabdeckung ist rohbaufest ausgeführt,
03:01sodass sie keine Fugen zu umgebenden Bauteilen besitzt
03:03und sich nicht mit der Achse mitbewegt.
03:06Mercedes geht so weit,
03:08beim vollelektrischen CLA zwei Diffusor-Varianten am Heck zu verbauen.
03:12Eine für Ausführungen mit Anhängerkupplung
03:14und eine ohne, um keine aerodynamischen Kompromisse eingehen zu müssen.
03:19Auf der Langstrecke ist Aerodynamik
03:21der mit Abstand größte Einflussfaktor bei der Effizienz.
03:25Ein Punkt im CW-Wert, also ein Tausendstel,
03:28entspricht im WLTP-Zyklus etwa einer Gewichtsersparnis von 10 kg
03:33oder, anders gesagt, ungefähr einem Kilometer mehr Reichweite bei Elektroautos.
03:40Das wirkt vor allem bei höheren Geschwindigkeiten,
03:42weil der Luftwiderstand mit dem Quadrat der Geschwindigkeit wächst,
03:46verdoppelt sich die Geschwindigkeit,
03:48vervierfacht sich der Luftwiderstand,
03:50weshalb jede Reduktion des CW-Werts bei Autobahnfahrten
03:54besonders stark ins Gewicht fällt
03:55und direkt auf die kundenorientierte Real-Life-Efficiency-Philosophie einzahlt.
04:01Der dimensionslose Luftwiderstandsbeilwert CW
04:04ist zusammen mit der Stirnfläche, also der Frontfläche,
04:08die das Fahrzeug dem Wind entgegenstellt,
04:10die zentrale Größe zur Bestimmung der Luftwiderstandskraft.
04:13Die Stirnfläche wird heute mit Laserlichtschranken präzise abgetastet.
04:18Das Produkt aus Stirnfläche und CW-Wert ergibt den Luftwiderstand
04:22und ist damit eine unmittelbare Messgröße für Effizienz.
04:27Entscheidend für niedrigen Verbrauch unter Alltagsbedingungen
04:30sind nicht nur Form und Umfang der Außenhaut,
04:34sondern auch die Eliminierung störender Wirbel,
04:36die geringe Auftriebswerte für eine stabile Straßenlage
04:39und niedrige Windgeräusche für entspannten Langstreckenkomfort schaffen.
04:44Mercedes nutzt eine Vielzahl von Simulationen,
04:47Berechnungsschleifen und Windkanalmessungen,
04:50um Strömungsverhalten bis ins Detail zu optimieren.
04:53Schon sehr früh im Entwicklungsprozess
04:55werden dreidimensionale Strömungsfelder
04:57auf Hochleistungsrechenclustern mittels CFD berechnet.
05:01In frühen Mars-Konzeptphasen führen Aerodynamik-Teams
05:05umfangreiche Design-of-Experiments-Studien durch,
05:08häufig mit mehreren hundert Rechnungen pro Studie,
05:11um Parameter wie die mögliche Höhe des Kofferraumdeckels
05:15systematisch zu untersuchen.
05:17Solche Untersuchungen erlauben es,
05:19globale oder lokale Optima zu identifizieren
05:22und vor allem den Einfluss einzelner Parameter
05:24auf den Luftwiderstand zu quantifizieren.
05:26Für Rekordprojekte waren in den letzten Jahren
05:30mehrere tausend virtuelle Rechenläufe nötig,
05:33wobei für bestimmte Simulationen
05:35jeweils ca. 700 CPU-Cores pro Rechnung zum Einsatz kamen.
05:40Für ein leises Innengeräuschfeld
05:42verfolgt Mercedes eine doppelte Strategie.
05:44Einerseits wird an der Quelle an der Außenhaut
05:47konsequent Ruhe erzeugt,
05:49weshalb bereits A-Säulen und Außenspiegel
05:52in frühen Phasen so ausgelegt werden,
05:54dass sie möglichst wenig Geräusche erzeugen.
05:58In Sindelfingen kommen professionelle Hartmodelle
06:00und ein Mikrofon und Array
06:02mit hunderten Messkanälen zum Einsatz,
06:05mit denen lokale Schallquellen
06:06sichtbar gemacht werden können.
06:08Andererseits setzt Mercedes
06:10auf eine hochwertige Abdichtung und Schalldämmung,
06:13um verbleibende Windgeräusche im Innenraum
06:15gar nicht erst als störend wahrzunehmen.
06:19Psychoakustische Untersuchungen mit Probanden
06:21fließen in die Entwicklung ein,
06:22denn das menschliche Gehör ist ein Meister
06:25in der Lokalisation von Störgeräuschen.
06:28Die Messergebnisse werden nicht nur physikalisch beschrieben,
06:31sondern in gewichtete Zielindizes überführt,
06:34die das gesamte Hörspektrum abdecken
06:36und reale Wahrnehmung abbilden.
06:39Eine weitere aerodynamische Disziplin,
06:42die für aktive Sicherheit wichtig ist,
06:44ist die Schmutzfreihaltung.
06:46Im großen Windkanal in Untertürkheim
06:48werden Verschmutzungsversuche
06:50mit fluoreszierender Flüssigkeit durchgeführt,
06:52um zu sehen, wie Regen, Sprühnebel
06:55oder von eigenen Rädern aufgewirbelte Tropfen
06:57auf Scheiben und Spiegel gelangen.
07:00Ziel ist es, die relevanten Sichtfelder sauber zu halten.
07:03Deshalb optimieren Aerodynamik-Teams
07:05A-Säulenkonturen, Spiegelgehäuse,
07:08Fensterrahmen und Dichtungen.
07:10Selbst kleine geometrische Änderungen
07:12am Spiegelgehäuse
07:13sowie spezielle Wasserfangleisten
07:16können die Verschmutzung der Seitenscheibe
07:18deutlich reduzieren.
07:20Bei Cabrios und Roadstern
07:21legen die Fachleute besonderen Wert
07:23auf Zugfreihaltungskomfort,
07:25also auf ein angenehm temperiertes,
07:28windstilles Innenraumgefühl.
07:30Systeme wie Airscarf für die Nackenheizung
07:32und Aircap für Windabwehr
07:34sind beim offenen Fahren
07:36wichtige Komfortelemente,
07:37die gleichzeitig aerodynamisch
07:39und akustisch optimiert werden müssen,
07:41weil ausgefahrene Komponenten
07:43auch Störgeräusche erzeugen können.
07:46Die Messanlagen in Sindelfingen
07:48sind State of the Art.
07:50Die Messstrecke ist 19 Meter lang.
07:52Das Laufbandwagensystem
07:54wiegt knapp 90 Tonnen
07:55und besteht aus fünf
07:57synchron laufenden Bändern,
07:59die Straßengegebenheiten
08:00bis 65.000 Stundenkilometer
08:02nachbilden können.
08:04Die Waage misst mit höchster Sensitivität
08:06und die Traversieranlage
08:08erlaubt das präzise Platzieren
08:10von Sonden und Mikrofonen
08:11in einem Messvolumen.
08:13Das groß genug ist,
08:14um reale Bedingungen
08:15inklusive Seitenwind
08:17exakt zu simulieren.
08:19Die Luftführungstechnik
08:20folgt der Göttinger Bauart,
08:22was Energie spart.
08:23Denn die Luft wird nach der Messstrecke
08:25zum Gebläse zurückgeleitet
08:26und erneut beschleunigt.
08:29Das Gebläse selbst
08:30erzeugt bei hohen Belastungen
08:32deutlich über 200.000 Newtonmeter
08:34Drehmoment.
08:35Ohr- und bei einer Windgeschwindigkeit
08:37von 250 Stundenkilometer
08:39beträgt die Leistungsaufnahme
08:415 Megawatt.
08:43Historisch gesehen hat Mercedes-Benz
08:45die Automobil-Aerodynamik
08:46immer wieder vorangetrieben.
08:48Von frühen Tropfenwagen
08:50über Kamm-Hack-Entwicklungen
08:51bis zu modernen Rekordprojekten.
08:54Rennwagen und Rekordfahrzeuge
08:56lieferten wertvolle Erkenntnisse,
08:58die später auf Serienfahrzeuge
08:59übertragen wurden.
09:00Beispiele reichen von einem Rekordwagen
09:04mit 570 PS
09:05und Spitzengeschwindigkeiten
09:07weit über 372 Stundenkilometer
09:09bis hin zu Technologieprojekten
09:11wie Vision EQXX,
09:14das mit einem CW-Wert von 0,17
09:16die Bedeutung einer konsequenten,
09:19strömungsförmigen Grundform demonstriert.
09:21Aerodynamik bei Mercedes-Benz
09:23ist damit kein Selbstzweck,
09:25sondern ein integraler Bestandteil,
09:27der Verbrauch, Reichweite,
09:29Komfort und Sicherheit
09:30gleichzeitig verbessert
09:32und über Jahrzehnte
09:33mit historischen Pionierleistungen
09:35und modernster Messtechnik
09:37verbunden ist.
09:38Wer das alles noch einmal
09:40in Ruhe nachlesen möchte,
09:42der findet den Link
09:42in der Videobeschreibung.
09:44Untertitelung des ZDF für funk, 2017
10:14Für mehr Videos einfach abonnieren.
