Onthullend: even stabiel zonder gull-wingdeuren

Affalterbach – De versie met wegklapdak is na die met gull-wingdeuren de tweede auto die onafhankelijk door AMG werd ontwikkeld. Dat de Coupé- en Roadster-concepten parallel werden ontworpen leidde tijdens het ontwikkelingsproces tot ontegensprekelijke voordelen. In de loop van deze zowat 3 jaar durende periode voor de SLS AMG Roadster hadden de ingenieurs bijzonder veel aandacht voor aspecten als koetswerkstijfheid, rijdynamiek, het cabriodak en de zogeheten NVH.

De ruime omgeving van Stuttgart, lente 2011: de nieuwe SLS AMG Roadsters zijn nog amper vermomd tijdens hun testritten. Kenners weten meteen waar het over gaat, vele anderen denken dat deze tweezitters met stoffen kap weer een of ander prototype zijn. Mercedes-sterren of modelbenamingen ontbreken op deze auto’s, die enkel getooid zijn met stukken zwarte zelfklevende folie vooraan, achteraan en op de flanken. De proporties spreken echter boekdelen: lange motorkap, forse wielen en een korte achteroverhang verraden dat dit een adembenemend mooie sportwagen is.Het is nog zes maanden tot de wereldpremière tijdens het internationale autosalon van Frankfurt/Main in september 2011.

Ruim voldoende tijd dus om na te gaan of de nieuwe SLS AMG Roadster is uitgegroeid tot het gewenste eindresultaat. De AMG-ingenieurs namen het grootste deel van het werk voor hun rekening door de Coupé en Roadster parallel te ontwerpen. De ontwikkeling en het testwerk van een nieuw, prestatiegericht AMG-product is gebaseerd op het digitale prototype (DPT). Uitvoerig onderzoek helpt verder om specifieke objectieven te bereiken. Die doelstellingen kunnen betrekking hebben op het koetswerkdesign, de gewichtsverdeling, de motoropstelling, het zwaartepunt, het ontwerp van de aandrijfas, maar net zo goed op de rijdynamiek, de stroomlijn, de ergonomie en de botsveiligheid als op het productieproces: state-of-the-art simulatieprogramma’s maken een erg realistisch beeld van de auto en al zijn eigenschappen mogelijk.

Het digitale prototype is dan ook een complete, virtuele auto.Bovendien kan AMG bogen op de uitgebreide knowhow van de collega’s bij Mercedes-Benz. Zo werd voor de Coupé een ontwikkelingsnetwerk opgezet met specifieke Mercedes-Benz-ontwikkelingsafdelingen in het Mercedes Technology Center (MTC) in Sindelfingen.De geavanceerde simulatiesoftware en het uitvoerige testwerk op alle continenten waarborgen dat de 420 kW (571 pk) sterke Roadster klaar is voor zijn lancering in de herfst van 2011. De specialisten in Affalterbach focusten vooral op de koetswerkstijfheid, de rijdynamiek, het cabriodak en de zogehten NVH ofte "Noise, Vibration and Harshness" (letterlijk: lawaai, trillingen en ruigheid).

Stijfheid, prestaties en een nauwsluitend stoffen dak

Het spreekt voor zich dat al deze aspecten van de ontwikkeling nauw met elkaar verwant zijn, verduidelijkt Tobias Moers (44), hoofd van algemene ontwikkeling en lid van de Executive Board bij Mercedes-AMG: “Zonder koetswerkstijfheid kan je geen rijdynamiek verwachten en ook een nauwsluitend stoffen dak wordt dan moeilijk.” Maar vermits al van bij de ontwerpfase van de SLS AMG rekening werd gehouden met de Roadster-variant, werd al heel vroeg in de ontwikkeling gekozen voor een lichtgewicht maar extreem stijf aluminium spaceframe. Het weglaten van een vast dak en de gull-wingdeuren vereiste meer robuuste zijschorten, zij het niet om aan de wettelijk voorgeschreven crashtesteisen te voldoen, want die zou de Roadster ook met de zijschorten van de Coupé halen. Studies en testwerk toonden aan dat de rijdynamiek nog verbeterd kon worden indien er voor de SLS AMG met wegklapdak zijschorten zouden worden ontwikkeld met dikkere zijwanden en tussenschotten.

Tobias Moers: “De SLS AMG Roadster is een supersportwagen, net als de Coupé. Het hoeft geen betoog dat AMG vastberaden was om ook deze open variant superieure rijdynamiek mee te geven.”Om zonder een vast dak een rijgedrag te bereiken dat identiek is aan dat van de Coupé, kreeg de Roadster twee features aangemeten die de koetswerkstijfheid helpen verbeteren: het dwarselement waarop het dashboard is bevestigd, kreeg bijkomende steunstijlen ter hoogte van de voorruit en de middentunnel terwijl tussen het dak en de tank een verbindingselement ter versteviging van de achteras werd voorzien.

Op deze manier worden van bij het begin ongewenste trillingen vermeden, zodat de montage van bijkomende, zware trillingsdempers, zoals de concurrentie die gebruikt, overbodig is. Een ander belangrijk aspect is dat een voldoende stijf koetswerk een basisvoorwaarde is om het stoffen dak in alle veiligheid en betrouwbaar open en toe te laten klappen (elektrohydraulisch systeem, al rijdend te bedienen tot maximaal 50 km/h). De laterale elementen van de voorste en achterste modules zijn identiek op de beide SLS AMG-modellen. De koetswerkstructuur van de Roadster weegt slechts 243 kilogram: perfect vergelijkbaar met het lage gewicht (241 kilogram) van het koetswerk van de SLS AMG Coupé.

Specifieke wijzigingen aan het aluminium spaceframe

Omdat de open variant van de SLS AMG het zonder vast dak en gull-wingdeuren moet stellen, kreeg hij achter de stoelen een verstevigend dwarselement ingebouwd waarop het koprolveiligheidssysteem bevestigd werd. Bovendien werd hier ook de 250 watt sterke subwoofer van het Bangamp;Olufsen BeoSound AMG highend soundsysteem ingebouwd omdat de Roadster het zonder de hoedenplank van de Coupé moet stellen. Vooral de geluiddemping van het dwarselement dat als subwooferkast dient voor de twee, in serie gekoppeld 165 millimeter grote luidsprekers, was een uitdaging van formaat. Er kwamen heel wat wijzigingen bij kijken voooraleer men het vereiste luisterplezier had bereikt. Men deed zelfs een beroep op een speciaal tussenschot in het aluminium dwarselement om tegemoet te komen aan alle audiofiele standaards.

De drielagige stoffen kap van de SLS AMG Roadster, die in Z-vorm kan worden opgeborgen achter de stoelen, heeft uiteraard ook zijn invloed op de rijdynamiek. De gecombineerde constructie in magnesium, staal en aluminium beoogt niet enkel een laag gewicht, maar waarborgt tegelijkertijd een laag zwaartepunt terwijl ze bestand is tegen de (elektronisch begrensde) topsnelheid van 317 km/h. Maar of het dak nu open of toe is, zelfs tegen topsnelheid is storend geflapper, gedreun, gesis, geklepper, gefluit of gehuil uitgesloten.

Bovendien moeten het glazen windscherm, de interieurpanelen, het cabriodak en de gordellijn trillingvrij zijn. Absoluut niets mag het cabrioplezier komen vergallen. De basis voor gegarandeerde klantentevredenheid op dit punt, ook in extreme omstandigheden, werd gecheckt tijdens welomschreven testprocedures op hogesnelheidsbanen in Papenburg, Nardo (Italië) en Idiada (Spanje).De uitstekende akoestische eigenschappen – die de AMG-ingenieurs natuurlijk testten met gesofisticeerde meetapparatuur – komt nog een ander speciaal kenmerk ten goede: de naadloos ingehechte achterruit in enkellagig veiligheidsglas. Dankzij een speciaal productieproces werd niet alleen een zachte overgang tussen de buitenlaag van het dak en het glas gegarandeerd, het waarborgt tegelijkertijd dat het dak in gesloten toestand weinig windgeluiden produceert, ongeacht de snelheid.

125 jaar ervaring in vernieuwende cabrio’s

Een cabriodak wind- en waterdicht maken, is een complexe aangelegenheid en dus hebben AMG en Mercedes-Benz geput uit de enorme ervaring die tijdens 125 jaar van vernieuwing werd opgebouwd. In tegenstelling tot veel van zijn rivalen heeft Mercedes-Benz heel zijn geschiedenis lang aan een ononderbroken ritme cabriomodellen gebouwd.Iedere cabrio is echter anders en zelfs voorafbepaalde objectieven worden met de tijd almaar ambitieuzer gesteld. De vijf uitdagingen waar de ontwikkelaars bij AMG voor de SLS AMG Roadster grote aandacht en toewijding aan hebben besteed, zijn water, zand, stof, hitte en koude.

Een uniek feature van het compacte cabriodak is het permanente waterzakje: dit kreeg een plaats onder het stoffen dak, vangt regenwater op om het vervolgens via twee openingen aan iedere zijde naar het chassis af te voeren.Alle ontwikkelingsaspecten aan een voertuig waarbij flexibele vervorming komt kijken, zijn bijzonder complex. Simulaties kunnen soms tot foute conclusies leiden en bieden niet steeds de meest kostefficiënte oplossing. Klassieke testprocedures leiden hier vaak tot snelle resultaten. Ontwikkelingsprojectmanager Holger Strahl (34): “In dit vakgebied kan je niet alles met CAD simuleren en dan wordt het vaak een kwestie van proberen, rijden, testen en verbeteren. De goedgekeurde eindoplossing moet bovendien geschikt zijn voor serieproductie, dat spreekt voor zich. Onze gespecialiseerde afdelingen en het overkoepelende ontwikkelingsteam werkten erg nauw samen in hun gezamenlijke zoektocht naar de perfecte oplossing.” Hij voegt eraan toe: “Een bijna-beste oplossing is voor AMG geen alternatief.

”Duurzaamheidstest volgens 16 criteria: de "Sindelfingen-regentest"

De regentest in het Mercedes Technology Center (MTC) in Sindelfingen is bijzonder veeleisend en ieder nieuw voertuig met een Mercedes-ster moet hem doorstaan, ongeacht of het model een vast dak, stoffen dak of variodak heeft. Extreme grote hoeveelheden water worden gebruik om te garanderen dat het ontwikkelingswerk tot een waterdicht product leidde, wat zeker in het geval van roadsters en cabriolets een hele uitdaging betekent. Er moeten immers 16 tests met succes worden afgerond voor er een goedkeuring wordt gegeven.De waterslangtest is bedoeld voor de dichtingen van dak, deuren en panelen, de test die een nacht aanhoudende regen simuleert, de doorwaadtest, ijstest, werveltest, hogedruktest en de finale sessie in een automatische carwash: de regentest simuleert iedere denkbare situatie zoals die op eender welk continent kan voorkomen.

Testbank en praktijktests in alle klimaatzones

Naast de verschillende testfaciliteiten zoals de waterkamer en de klimaat-/windtunnel maken de AMG-specialisten gebruik van testritten in alle klimaatzones van de wereld om potentiële problemen op het spoor te komen en oplossingen te zoeken. Zo vind je in Laredo (Texas) een uitzonderlijk fijn stof dat door het minste kiertje naar binnen dringt: de zwaarst denkbare test voor iedere mogelijke dichting. Maar ook het stoffen dak, dat in slechts 11 seconden met een druk op de knop kan worden geopend of gesloten, zelfs bij snelheden tot 50 km/h, wordt aan meedogenloze martelingen onderworpen. Eentje hiervan is de duurzaamheidstest voor cabriodaken zoals alle nieuwe roadsters en cabriolets van Mercedes die moeten doorstaan: 20.000 sluitcycli op een stationaire testbank mogen geen probleem zijn voor de hydraulische cilinders, de elektromotoren en de scharnieren. Bovendien worden er ook nog eens 2.500 rijdende sluitcycli uitgevoerd, zowel in grote hitte als bij ijskoude temperaturen, hoge luchtvochtigheid en droge woestijnwind. Ook op dit vlak wordt niets aan het toeval overgelaten en met rede: het doel van deze enorme inspanningen is de klant onbegrensd rijplezier te bieden in zijn SLS AMG Roadster.

Duurzaamheidstests als finale kwaliteitscontrole

Alle optimalisatiestadia zijn achter de rug, de productietests in de Mercedes-Benzfabriek van Sindelfingen waren succesvol, maar toch hebben de ontwikkelaars hun einddoel daarom nog niet bereikt. De kwaliteit van het complete voertuig is nu het aandachtspunt van de geplande duurzaamheidstests. Deze tests simuleren in versnelde testcycli de volledige levenscyclus van een wagen in de zwaarst mogelijke omstandigheden. Het doel is om na te gaan of de wagen voldoende is doorontwikkeld om over te gaan tot de productie van klantenvoertuigen.

Een overzicht van de duurzaamheidstests:

Langetermijntest over een allerhande types van wegen:

· Alle onderdelen en systemen worden samen getest tijdens dagdagelijks gebruik. De testvoertuigen worden tot hun maximaal toegelaten gewicht belast om vervolgens een precies omschreven testprogramma over secundaire wegen, snelwegen en in stadsverkeer af te werken.

Duurzaamheidstest op open vlaktes:

· Hier concentreren de ingenieurs op de duurzaamheid van het chassis en de ophangingselementen, het volledige koetswerk en het complete hulponderstel waarop voortrein, stuurinrichting en motor gemonteerd zijn. De testvoertuigen worden tot hun maximaal toegelaten gewicht belast.

"Versnelde" duurzaamheidstests:

· Het volledige voertuig wordt getest, met extra aandacht voor de krachtbron, het chassis en de ophanging. Typische voor het AMG-programma is 10.000 kilometer op de Nordschleife van de Nürburgring en 10.000 kilometer stadsverkeer.

“Full-load” duurzaamheidstest:

· Extreme acceleratie- en remoefeningen met een groot aandeel maximale belasting waardoor de koeling, de brandstoftoevoer en het remsysteem extreem zwaar op de proef worden gesteld.

Langetermijncorrosietests:

· De corrosietests van het volledige voertuig simuleren de zwaarste dynamische en klimatologische invloeden.

Finale goedkeuring:

· Alomvattende controle om te evalueren of het voertuig voldoende is doorontwikkeld en rijp is om in productie te worden genomen.

Wereldpremière op 13 september 2001 tijdens de International Motor Show (IAA) in Frankfurt/Main

Dit uitvoerige en strak geplande programma zal voor menig AMG-ingenieur pas een einde kennen vanaf de wereldpremière op 13 september 2011 wanneer de nieuwe SLS AMG Roadster onder een spervuur van media-aandacht valt tijdens de International Motor Show in Frankfurt/Main.