De bionische auto van Mercedes-Benz als een conceptauto

Opmerkelijke cijfers op het vlak van verbruik en emissies dankzij de nieuwste dieseltechnologie en de bionische principes

Washington, Brussel – In een nieuwe conceptauto onderzoekt DaimlerChrysler de enorme mogelijkheden van de bionische principes bij de ontwikkeling van auto’s. Tegelijk boekt de autobouwer met die auto opmerkelijke resultaten op het vlak van het verbruik en de emissies door een vooruitstrevende dieseltechnologie te combineren met innovatieve methoden om de emissies te zuiveren. De bionische conceptauto van Mercedes-Benz beleeft dit jaar zijn wereldpremière op het DaimlerChrysler Innovation Symposium in Washington.

Om de bionische auto te bouwen, hebben de ingenieurs van het Mercedes-Benz Technology Centre en de afdeling DaimlerChrysler Research voor het eerst naar een specifiek voorbeeld in de natuur gezocht dat als een vormelijk en structureel geheel – en niet alleen in enkele details – het idee van een aërodynamische, veilige, comfortabele en milieuvriendelijke auto benadert. Het model waar de ingenieurs bij uitkwamen, was de koffervis.

Ondanks zijn hoekige en kubusvormige lichaam heeft deze tropische vis toch een uitstekende stroomlijn en komt hij dicht hij het aërodynamische ideaal. Met een heel precies nagebouwd model van de koffervis slaagden de ingenieurs in Stuttgart erin om
in de windtunnel een Cx-waarde van slechts 0.06 te bereiken.

Om dat enorme potentieel bij de ontwikkeling van auto’s te benutten, bouwden de specialisten van DaimlerChrysler in eerste instantie een schaalmodel (1:4) van een auto waarvan de vorm grotendeels op die van de koffervis gebaseerd was. Tijdens tests in de windtunnel met dit model in klei werd een Cx-waarde van 0.095 genoteerd – een nog nooit bereikte waarde in de autobouw. Dat stemt overeen met de waarden die gemeten worden bij heel sterk gestroomlijnde vormen (Cx 0.09) en andere aërodynamisch ideale vormen.

DaimlerChrysler gebruikte de bevindingen van dit onderzoek tijdens de ontwikkeling van de bionische auto, een volledig gebruiksklare compacte auto met een lengte van 4,24 meter die plaats biedt aan vier inzittenden en hun bagage. Met een Cx van maar 0.19 is deze conceptauto een van de meest aërodynamische modellen in zijn categorie.
Een 20 % lager brandstofverbruik en een tot 80 % lagere uitstoot van stikstofoxiden

Naast de uitstekende aërodynamische eigenschappen en het lichtgewicht concept dat uit de natuur overgenomen is, dragen ook de 103 kW/140 pk sterke dieselmotor en de innovatieve SCR-technologie (Selective Catalytic Reduction – selectieve katalytische zuivering) in grote mate bij tot het lage brandstofverbruik en de reductie van de emissies. In de EU-rijcyclus verbruikt de conceptauto 4,3 liter per 100 km – dat is 20 % minder dan een vergelijkbare serieauto. Volgens de meetmethode in de VS (FTP 75) legt de auto ongeveer 70 mijl (113 km) af per VS gallon (gecombineerde cyclus) en dat is ongeveer 30 % meer dan een gewone productieauto. Bij een constante snelheid van 90 km/h verbruikt de direct ingespoten dieselmotor maar 2,8 liter per 100 km – wat overeenstemt met een afstand van 84 mijl (135 km) per gallon in de VS-testcyclus.
DaimlerChrysler test op het ogenblik zijn SCR-technologie in de hele wereld uit.

Samen met de bijkomende bedrijfsvloeistof “AdBlue” maakt die technologie het mogelijk om de emissie van stikstofoxiden door direct ingespoten dieselmotoren met tot 80 % te verminderen. Met die tests wil de autobouwer onderzoeken hoe het meerverbruik dat die techniek meebrengt, vermeden kan worden door de verbrandingsprocessen in de motor te verbeteren. Op dat vlak doen de auto-ingenieurs van Mercedes-Benz hun voordeel met de ervaring die hun collega’s in de sector van de bedrijfsvoertuigen opgedaan hebben. Daar wordt de SCR-technologie al met succes toegepast. DaimlerChrysler is van plan om het enorme potentieel van dit procédé ook in personenauto’s met dieselmotoren te exploiteren. De constructeur zal de SCR-technologie in eerste instantie in de VS aanbieden waar de tests achter de rug zijn.
'AdBlue' is een waterachtige ureumoplossing die, afhankelijk van de bedrijfsstatus van de motor, heel precies gedoseerd in het uitlaatsysteem gespoten wordt. Daardoor worden de stikstofoxiden in onschadelijk stikstof en water omgezet. De tank voor deze bedrijfsvloeistof is ondergebracht in de uitsparing voor het reservewiel van de conceptauto. De inhoud van de tank volstaat om een afstand af te leggen die overeenstemt met het onderhoudsinterval voor een huidig dieselmodel van Mercedes. De bionische conceptauto van Mercedes-Benz is ook uitgerust met een onderhoudsvrije deeltjesfilter.

Een grote stijfheid en een laag gewicht – een groeiprincipe van de natuur

De koffervis, de aërodynamische inspiratiebron voor de conceptauto, is ook een uitstekend voorbeeld van een grote stijfheid en een laag gewicht. Zijn huid bestaat uit talrijke zeshoekige beenplaten die een maximale stevigheid bij een minimaal gewicht bieden en het dier doeltreffend tegen verwondingen beschermen.
De onderzoekers van DaimlerChrysler hebben die bionische structuur onderzocht en dat principe met behulp van een speciaal rekenproces naar de bionische conceptauto van Mercedes-Benz overgebracht. Het procédé is gebaseerd op de principes van de botvorming en maakt bijvoorbeeld een tot 40 % grotere stijfheid mogelijk in de externe deurpanelen dan met een conventioneel ontwerp mogelijk is. Als de volledige kale carrosserie volgens dat bionische principe ontworpen wordt, daalt het gewicht ervan met ongeveer een derde zonder dat dit nadelige gevolgen heeft voor de stevigheid en de botsveiligheid van de auto.

Meer informatie onder Documents amp; Photos