World première of the Mercedes-AMG Project ONE show car

AMG hypercar

Al sinds de beginjaren van de autosport is het een droom van de engineers om racetechnologie op de weg te brengen. Mercedes-AMG laat deze droom nu op het allerhoogste niveau werkelijkheid worden. “Autosport is voor ons geen doel op zich. In maximale competitie ontwikkelen wij technologieën waarvan later ook de auto’s uit onze serieproductie profiteren. De ervaringen en successen uit drie WK-titels bij de rijders en bij de constructeurs gebruiken we nu om Formule 1-technologie voor het eerst op de weg te brengen, met de Mercedes-AMG Project ONE”, aldus Dieter Zetsche, Raad van Bestuursvoorzitter Daimler AG en Hoofd Mercedes-Benz Cars.

“De Mercedes-AMG Project ONE is de eerste Formule 1-auto die ook op de weg mag rijden. Ons hoogefficiënte hybride-aggregaat uit de autosport en de geëlektrificeerde vooras zorgen voor een fantastische mix van performance en efficiëntie. Met een systeemvermogen van meer dan 1000 pk en een topsnelheid van meer dan 350 km/h rijdt deze hypercar precies zoals hij eruit ziet: adembenemend”, aldus Ola Källenius, Raad van Bestuursvoorzitter Daimler AG en verantwoordelijk voor concernonderzoek en Mercedes-Benz Cars ontwikkeling.

De conceptcar biedt al vele concrete verwijzingen naar het komende seriemodel. “De hypercar is het meest ambitieuze project waar we ooit aan hebben gewerkt. Het betekent een nieuw hoogtepunt in de succesvolle strategische doorontwikkeling van Mercedes-AMG tot een performance- en sportwagenmerk. De Project ONE legt de lat voor wat er momenteel technisch mogelijk is op een heel nieuw niveau en vormt met zijn combinatie van efficiëntie en performance de absolute benchmark. Tegelijkertijd biedt de Project ONE een vooruitblik op hoe Driving Performance in de toekomst door AMG wordt gedefinieerd”, aldus Tobias Moers, Directievoorzitter Mercedes-AMG GmbH.

De aandrijving: een turbomotor en vier elektromotoren

De high-performance plug-in hybrid-aandrijving van de Mercedes-AMG Project ONE stamt rechtstreeks uit de Formule 1 en werd in nauwe samenwerking met de autosportspecialisten van Mercedes-AMG High Performance Powertrains in Brixworth gerealiseerd. De aandrijving bestaat uit een verregaand geïntegreerde en intelligent gekoppelde unit bestaande uit een hybride-turbomotor en vier elektromotoren: één is er ingebouwd in de turbocompressor, één bevindt zich direct bij de verbrandingsmotor en is verbonden met de krukas en twee motoren drijven de voorwielen aan.

De 1,6-liter V6-hybride-benzinemotor met directe inspuiting en elektrisch ondersteunde single-turbocompressie stamt rechtstreeks uit de Mercedes-AMG Petronas Formule 1-racewagen. De vier bovenliggende nokkenassen worden aangedreven door recht vertande tandwielen. Om een hoog toerental te realiseren zijn de mechanische klepveren vervangen door pneumatische. De centraal voor de achteras ingebouwde krachtbron bereikt daardoor moeiteloos een toerental van 11.000 t/min, wat voor een wegvoertuig op dit moment uniek is. Met het oog op een langere levensduur en het gebruik van normaal aan de pomp verkrijgbare super plus-benzine in plaats van racebrandstof blijft het toerental echter bewust onder de limiet die in de Formule 1 geldt.

De elektromotoren aan de vooras bereiken eveneens opzienbarende toerentallen tot wel 50.000 t/min (huidige stand van de techniek: 20.000 t/min).

De hoogtoerige motor levert nog meer vermogen dankzij een high-tech turbocompressor. De turbines in de uitlaat en in de compressor zijn van elkaar gescheiden met een optimale positie ten opzichte van de uitlaat- en inlaatkant van de V6-motor en verbonden door een as. Op deze as is een circa 90 kW sterke elektromotor bevestigd, die afhankelijk van de situatie de turbine in de compressor met 100.000 t/min elektrisch aandrijft, bijvoorbeeld bij het wegrijden of bij een lastwissel. De aanduiding voor deze eenheid in de Formule 1 luidt MGU-H (Motor Generator Unit Heat).

Bliksemsnelle respons, sneller dan een V8-zuigmotor

Het grootste voordeel: het turbogat – dus de vertraagde respons op commando’s via het gaspedaal als gevolg van de traagheid van de grote compressor – verdwijnt volledig. De responstijd wordt aanzienlijk verminderd en is nog korter dan bij een V8-zuigmotor. De elektrische turbocompressor heeft nog een voordeel: hij gebruikt een deel van de overtollige energie uit de uitlaatgasstroom om als generator elektrische energie op te wekken en deze hetzij via terugwinning op te slaan in de hoogvoltage lithium-ion-accu, hetzij als extra aandrijving naar een extra elektromotor te geleiden. Deze levert 120 kW, is direct tegen de verbrandingsmotor geplaatst en via een tandwiel met rechte vertanding met de krukas verbonden (MGU-K = Motor Generator Unit Kinetic) – ook een technologie die in de Formule 1 voor efficiëntie en performance van het hoogste niveau zorgt.

Nieuwe vierwielaandrijving met volledig elektrisch aangedreven vooras

Daar komen nog eens twee 120 kW-elektromotoren aan de vooras bij. Deze zijn met een reductiebak verbonden met de voorwielen. De uitsluitend elektrisch aangedreven vooras maakt het afzonderlijk accelereren en afremmen van elk wiel en daarmee een individuele verdeling van het koppel mogelijk, wat bijzonder veel rijdynamiek oplevert (Torque Vectoring). Bovendien kan dankzij de asmotoren ook de remenergie optimaal voor terugwinning worden gebruikt, naar verwachting tot 80 procent onder normale rijomstandigheden. De energie wordt opgeslagen in de accu en staat ter beschikking voor een grotere elektrische actieradius. Elke elektromotor wordt geregeld via eigen elektronica, die vlakbij de elektromotoren in de voertuigbodem is ondergebracht.

Topwaarde bij thermische efficiëntie

De thermische efficiëntie van de verbrandingsmotor met elektrische turbocompressor (MGU-H) in combinatie met de elektromotor aan de krukas (MGU-K) zal meer dan 40 procent bedragen. Dat is voor serieauto’s een tot dusver nog niet eerder gerealiseerde topwaarde en bewijst de toonaangevende positie die de aandrijflijn ook op het gebied van efficiëntie inneemt. Dat betekent dat het studiemodel uit iedere liter brandstof aanzienlijk meer energie voor de aandrijving haalt dan andere auto’s. Daarmee is de auto zowel zuinig als krachtig. Ter vergelijking: de thermodynamische efficiëntie van conventionele verbrandingsmotoren ligt ongeveer tussen de 33 en 38 procent.

Technische gegevens

De accucellen, de plaatsing ervan en de koeling van de cellen zijn ook identiek met die van de Mercedes-AMG Petronas Formule 1-racewagen. Met het oog op dagelijks gebruik is het aantal in de AMG Project ONE echter aanmerkelijk groter. De hoogvoltage lithium.-ion-accu en de DC/DC-omvormer ter ondersteuning en oplading van het 12V-boordnet zijn ruimtebesparend achter de vooras in de voertuigbodem ondergebracht.

Een andere innovatie is de hoogspanning van het EQ Power+-aandrijvingssysteem met 800V in plaats van de gebruikelijke 400V. Door het hogere spanningsniveau kan bijvoorbeeld die diameter van de leidingen aanmerkelijk worden verkleind, waardoor ruimte en gewicht worden bespaard.

Intelligente werkingsstrategieën voor optimale prestaties en efficiëntie

Als geheel biedt het high-performance plug-in hybrid-aandrijvingssysteem EQ Power+ talrijke intelligente werkingsstrategieën, die optimaal op de verschillende gebruiksscenario’s zijn afgestemd. De rijprogramma’s lopen uiteen van volledig elektrisch rijden tot een hoogdynamische modus met een afstelling die in de Formule 1 tijdens de kwalificatie voor een zo snel mogelijke rondetijd wordt gebruikt. Ondanks de hoge complexiteit van het systeem krijgt de bestuurder afhankelijk van zijn actuele wens steeds de optimale combinatie van performance en efficiëntie. Daarbij maken de ontwikkelaars van Mercedes-AMG gebruik van de jarenlange kennis en ervaring uit de Formule 1, de SLS AMG Electric Drive en het onderzoek en de ontwikkeling van Daimler AG.

Zo kan de bestuurder bijvoorbeeld volledig elektrisch wegrijden, waarbij in eerste instantie alleen de elektromotoren op de vooras de hypercar aandrijven en de elektromotor aan de krukas ondersteuning biedt wanneer plotseling de wens om te accelereren opkomt. Wanneer de bestuurder nog krachtiger op het pedaal trapt en meer vermogen wil, komt de V6-motor in actie. Naarmate het toerental stijgt, ontplooit de aandrijflijn zijn volledige vermogen. Met de Race Start-functie zijn indrukwekkende acceleratiewaarden haalbaar: het optrekken van 0-200 km/h vergt minder dan 6 seconden.

Wanneer de bestuurder het gas weer loslaat en de auto laat rollen, schakelt het systeem over op de elektrische aandrijving van de vooras en wint bij het remmen onder normale rijomstandigheden tot 80 procent energie terug, die wordt opgeslagen in de accu.

Volledig nieuwe geautomatiseerde achttraps transmissie

De krachtoverbrenging op de achterwielen vindt plaats door middel van een voor de Mercedes-AMG Project ONE volledig nieuw ontwikkelde achttraps transmissie. Deze werkt hydraulisch, er kan worden gekozen uit handmatig schakelen via de stuurschakelpaddles of geautomatiseerd schakelen.

De basis voor de uitmuntende rijeigenschappen van de Mercedes-AMG Project ONE wordt gevormd door het lichte en stevige carbon-monocoque, waarvan de technologie eveneens uit de Formule 1 afkomstig is. Datzelfde geldt voor de integratie van motor en transmissie: beide vervullen dragende functies en nemen de achterwielophanging volledig over.

Ophanging met meerdere draagarmen en innovatieve push-rod-vering

Ook aan de ontwikkeling van het onderstel werd veel aandacht besteed. Zowel voor de voor- als de achterwielen is er sprake van een constructie met meerdere draagarmen. Het instelbare onderstel biedt meerdere speciale kenmerken: de beide push-rod-veerpoten zijn dwars op de rijrichting geplaatst. De innovatieve opstelling van de veer-/demperunit vervangt de werking en toepassing van een gebruikelijke buisvormige dwarsstabilisator. Door deze oplossing worden rolbewegingen ook bij zeer snelle richtingsverandering effectief tegengegaan, zonder dat het oncomfortabel wordt.