Mercedes IAA Concept nowy wymiar aerodynamiki

Obok nowej Klasy C Coupe i Klasy S Cabriolet Mercedes-Benz prezentuje we Frankfurcie fascynujący prototyp Concept IAA (Intelligent Aerodynamic Automobile). To nowy mistrz świata w dziedzinie aerodynamiki - jego współczynnik oporu powietrza ma sensacyjną wartość 0,19. Czterodrzwiowe coupe łączy dwa samochody w jednym: po przekroczeniu 80 km/h jego nadwozie przechodzi w tryb aerodynamiczny i zmienia swój kształt.

Mercedes IAA Concept nowy wymiar aerodynamiki

Wzorowana na Klasie S kabina z nowymi funkcjami dotykowymi zdradza, jak w niedalekiej przyszłości może wyglądać wnętrze sportowej limuzyny. Przy okazji Concept IAA pokazuje, jak zaawansowaną technologią Mercedes-Benz dysponuje w zakresie cyfryzacji procesu projektowania i produkcji samochodu.

Tegoroczne targi motoryzacyjne we Frankfurcie nie pozostawiają wątpliwości - branża motoryzacyjna przechodzi radykalną transformację, a głównym motorem jej rozwoju jest cyfryzacja. Mercedes-Benz zdecydowanie przoduje na tym polu. „Concept IAA pokazuje, że światy wirtualny i realny są w Mercedesie coraz bliżej siebie” - powiedział dr Dieter Zetsche, Prezes Zarządu Daimler AG i szef Mercedes-Benz Cars na konferencji prasowej podczas salonu samochodowego we Frankfurcie. „Nigdy wcześniej nie opracowaliśmy pojazdu koncepcyjnego tak szybko, jak w przypadku Concept IAA. To, co wcześniej zajmowało nam 1,5 roku, zdołaliśmy zrealizować w mniej niż 10 miesięcy - właśnie dzięki cyfryzacji”.

To innowacyjne podejście jest efektem konsekwentnej cyfryzacji różnych oddziałów Mercedes-Benz. Aerodynamikę opracowano dzięki komputerowym symulacjom przepływu powietrza - wymagały one około miliona godzin pracy procesora i przeanalizowania 300 wariantów konstrukcji. Odpowiada to mniej więcej nakładom potrzebnym do zaprojektowania modelu seryjnego.

Mercedes-Benz Concept IAA (Intelligent Aerodynamic Automobile - pojazd o inteligentnej aerodynamice) to właściwie dwa samochody w jednym: za naciśnięciem przycisku lub automatycznie, po przekroczeniu 80 km/h, czterodrzwiowe coupe zamienia się w światowego mistrza aerodynamiki. Po pierwsze, z tylnej części pojazdu wysuwa się osiem segmentów przedłużających nadwozie o 39 cm. Wykonano je z tworzyw sztucznych wzmacnianych włóknem węglowych (CFRP). Rozwiązanie to sprawia, że strumień powietrza bardziej przylega do nadwozia, a strefa zawirowań po jego oderwaniu się zostaje znacznie ograniczona. Równocześnie następuje „spłaszczenie” aktywnych obręczy kół (ich wgłębienie maleje z 55 mm do zera). Klapy w przednim zderzaku wydłużają się o 2,5 cm do przodu i o 2 cm do tyłu, co poprawia przepływ powietrza w obrębie przedniego pasa i nadkoli, a płyta pod zderzakiem cofa się o 6 cm w celu ograniczenia zawirowań pod podwoziem. Podobnie jak w nowej Klasie C, aktywna żaluzja chłodnicy ogranicza lub zwiększa dopływ powietrza do układu chłodzenia. Ponadto, w podwoziu zastosowano częściową osłonę tunelu centralnego - perforowaną, aby zapewnić odpowiednie chłodzenie układu wydechowego. Prototyp ma też odpowiednio niski prześwit - 10 cm.

W rezultacie współczynnik oporu powietrza maleje z 0,25 do rekordowej wśród czterodrzwiowych, czteroosobowych pojazdów wartości 0,19. Powierzchnia czołowa wynosi 2,16 m kw.

Wpływ poszczególnych rozwiązań na walory aerodynamiczne ilustruje krótka prezentacja prototypu, dostępna pod adresem: https://www.youtube.com/watch?v=OvH46eOn_kM.

„Fascynujące, technologicznie wyrafinowane samochody - to dusza Mercedesa. Concept IAA korzysta z innowacji, które pomagają rozwiązać sprzeczne kwestie funkcjonalności i estetyki. W ten sposób udowadniamy, że wciąż mamy mnóstwo pomysłów na to, jak w dalszym stopniu zwiększać wydajność” - mówi prof. Thomas Weber, Członek Zarządu koncernu Daimler odpowiedzialny za badania i rozwój osobowych Mercedesów.

Równocześnie Concept IAA odzwierciedla fundamentalne zmiany technologiczne zachodzące właśnie w branży motoryzacyjnej. Napędza je cyfryzacja - w kontekście biznesowym często określana pojęciem „Przemysłu 4.0”. W przypadku Mercedes-Benz nieprzerwany, cyfrowy łańcuch łączący poszczególne procesy - od badań i rozwoju przez produkcję aż po marketing, sprzedaż, logistykę i obszar usług - już dziś staje się rzeczywistością.

Zaprojektowanie Concept IAA nie byłoby możliwe bez systematycznego, cyfrowego połączenia między różnymi oddziałami. Designerzy Mercedes-Benz wykorzystali najnowsze algorytmy i indywidualnie dostosowane oprogramowanie, które umożliwiło im projektowanie w trójwymiarze oraz dynamiczne modelowanie. Proces ten pozwala wyświetlać i modyfikować różne etapy projektu w tym samym czasie. Skomplikowane formy wdrożono do produkcji przy pomocy innowacyjnych metod produkcji - tzw. rapid prototyping, czyli szybkiego wykonywania prototypów.

Concept IAA zapowiada również przyszłościowe rozwiązania w obszarach niewidocznych na pierwszy rzut oka. Prototyp wyposażono np. w technologię Car-to-X, umożliwiającą komunikację z innymi pojazdami lub źródłami informacji. To istotny postęp na drodze do unikania wypadków, przeszkód lub zdarzeń, których nie mogą wykryć czujniki samochodu - Concept IAA „obserwuje” więc sytuację znacznie dalej niż droga bezpośrednio przed nim. W połączeniu z innowacyjną koncepcją obsługi zapewnia również przedsmak sportowej limuzyny przyszłości.

Design karoserii: zmysłowa przejrzystość i innowacyjna aerodynamika

Dynamiczny zarys w kształcie kropli, elegancki puryzm i szereg innowacyjnych rozwiązań z dziedziny aerodynamiki - czterodrzwiowe coupé IAA Concept interpretuje klasyczne proporcje auta sportowego w nowoczesnej formie. Długa maska łączy się z kompaktową, cofniętą kabiną, której dach łagodnie opada i płynnie przechodzi w tylną pokrywę. Tradycyjne lusterka boczne zastąpiły kamery zamontowane we wlotach powietrza po bokach - ich obraz wyświetlany jest w lusterku wstecznym. Do zabarwienia bocznych szyb na kolor nadwozia (alubeam) wykorzystano metodę sitodruku. W rezultacie do kabiny dociera mniej światła, a pojazd prezentuje się jeszcze bardziej zmysłowo. Rolę klamek przejęły podświetlane diodowo panele dotykowe.

Krótki przedni zwis i dłuższy tylny podkreślają dynamiczny charakter auta, podobnie jak zwężająca się ku tyłowi kabina. Minimalistyczny przedni pas zwraca uwagę motywem „paszczy rekina”, a w profilu dominują zdecydowanie wyrzeźbione nadkola. Aby zapewnić dostateczną ilość miejsca nad głowami podróżujących w drugim rzędzie siedzeń, dach zyskał przetłoczenia. Tył nawiązuje do przedniego wlotu powietrza, z szeroką żaluzją przykrywającą umieszczone po bokach lampy. Ich wypełnienie przywodzi na myśl gwiezdny pył lub łunę silnika odrzutowego. Już na początku 2016 r. lampy z podobnym efektem pojawią się w jednym z nowych seryjnych Mercedesów.

„Concept IAA kontynuuje serię naszych wizjonerskich prototypów” - wyjaśnia Gorden Wagener, szef designu Daimler AG. „Symbioza intrygujących form i inteligentnej aerodynamiki to wyraz unikalnej filozofii designu Mercedes-Benz”.

Wnętrze: dotykowa koncepcja obsługi

Kabina Concept IAA łączy sportową atmosferę z nowoczesnym luksusem i podąża za linią stylistyczną znaną już z Klasy S. Zestawienie kolorów i materiałów opiera się na pełnym ekspresji kontraście - bieli z antracytem i aluminium ze szlifowanym szkłem. Eleganckie, okrągłe formy, płynne linie, najwyższej jakości okładziny oraz dotykowa koncepcja obsługi zapewniają wysoki poziom funkcjonalności. Szklana oprawa otworów wentylacyjnych to dzieło firmy Swarovski - wykorzystanie tego materiału daje niezrównaną głębię i bogactwo refleksów.

Trójramienna kierownica na nowo interpretuje progresywne podejście Mercedes-Benz w dziedzinie projektowania wnętrz. Otwarta struktura ramion nawiązuje do inteligentnej, lekkiej konstrukcji prototypu. Kierownicę zaopatrzono również w sterowanie dotykowe, oferujące wysoką funkcjonalność przy zachowaniu możliwie niewielkich wymiarów - przyciski OFN (Optical Finger Navigation - Optyczna Nawigacja Palcami) umożliwiają przewijanie menu na zestawie wskaźników muśnięciem palca. Panel z lewej strony służy do obsługi lewego ekranu, a ten z prawej odpowiada za sterowanie zawartością prawego ekranu. W ten sposób filozofia obsługi „ręce na kierownicy, oczy na drodze”, którą Mercedes-Benz wyznaje od lat, zyskuje nowy, genialnie prosty i intuicyjny format.

„Urzekająco sportowe linie i fascynujące rozwiązania techniczne: Concept IAA symbolizuje emocjonalny rdzeń Mercedes-Benz: the best or nothing. Widać to w wielu szczegółach, których nasi klienci mogą spodziewać się w przyszłych modelach seryjnych” - podsumowuje prototyp Ola Källenius, Członek Zarządu Daimler AG odpowiedzialny za sprzedaż i marketing osobowych Mercedesów.

Concept IAA mierzy 504 cm długości (543 cm w trybie aerodynamicznym), 199,5 cm szerokości i 130,5 cm wysokości przy rozstawie osi równym 297,5 cm. Rozstaw kół wynosi 171 cm z przodu i 177 cm z tyłu. Prototyp zasilany jest hybrydowym, benzynowo-elektrycznym napędem plug-in o łącznej mocy 205 kW (279 KM). Jego prędkość maksymalna została elektronicznie ograniczona do 250 km/h. Zużycie paliwa i zasięg w trybie elektrycznym zależą od warunków eksploatacji: w trybie aerodynamicznym Concept IAA może bez udziału silnika benzynowego pokonać dystans 66 km, emitując średnio 28 g CO2 na km. W trybie standardowym jego zasięg maleje do 62 km, a emisja CO2 wzrasta do 31 g/km. Ponieważ w unijnym cyklu pomiarowym (NEDC) 2/3 pomiarów przypada na jazdę po mieście, korzyści z trybu aerodynamicznego na pozór nie są tak wyraźne jak w rzeczywistości - w praktyce znacznie ogranicza on zużycie paliwa.

Concept IAA to kolejny z wielu doskonałych aerodynamicznie Mercedesów - z jednej strony jest funkcjonalnym, czteroosobowym samochodem, z drugiej, ze współczynnikiem Cd równym 0,19, zajmuje miejsce obok takich rekordzistów jak wyścigowy bolid Mercedes-Benz W 25 z 1936 roku. Zastosowane wówczas po raz pierwszy wygładzone nadwozie pozwoliło uzyskać współczynnik Cd na poziomie 0,235, a zasilany silnikiem o mocy 419 kW (570 KM) bolid pobił światowy rekord prędkości. Rudolf Caracciola rozwinął nim maksymalną prędkość 372,1 km/h.

Kilka lat później Mercedes-Benz zbudował koncepcyjny pojazd W 125 z niemal płaskim nadwoziem, dopracowanym w lotniczym tunelu aerodynamicznym w berlińskiej dzielnicy Adlershof. Jego współczynnik Cd osiągnął rewelacyjną wartość 0,157. Ponieważ praktycznie wyeliminowano wloty powietrza, 5,6-litrową jednostkę V12 o mocy 541 kW (736 KM) chłodzono... przy pomocy skrzynki wypełnionej 500 l lodu i wody. Jednocześnie ograniczała ona unoszenie przedniej osi.

Innym przykładem jest seria prototypów C 111 z lat 60. i 70. Model C 111-III z silnikiem wysokoprężnym mógł pochwalić się Cd o wartości zaledwie 0,183. Zoptymalizowana pod kątem aerodynamiki karoseria pomogła mu pobić dziewięć światowych rekordów prędkości - w tym pokonanie dystansu 1000 mil (1609 km) ze średnią 319 km/h.

Aerodynamiczne odkrycia wykorzystywano przy projektowaniu modeli cywilnych. Najbardziej opływowy Mercedes sprzed wojny - unikatowy 540 K Streamliner, zbudowany w 1938 r. - miał aluminiowe nadwozie o stosunkowo niskim współczynniku Cd, równym 0,36. Bardziej współczesne modele regularnie ustanawiały nowe standardy w dziedzinie aerodynamiki. Na tym polu wyróżnia się m.in. Klasa S serii 126 zaprezentowana w 1979 r. (Cd = 0,36), typoszereg 124 z 1984 r. (Cd = 0,29) oraz Klasa S z 1998 r. (W 220; Cd = 0,27).

Obecnie modele spod znaku trójramiennej gwiazdy w kategorii aerodynamiki zajmują czołowe miejsca niemal w każdym segmencie. W 2013 r. zadebiutował Mercedes-Benz CLA o współczynniku oporu powietrza Cd równym 0,22, ustanawiając pod tym względem nowy rekord zarówno w gamie niemieckiego producenta, jak i wśród wszystkich aut seryjnych.