Kategorie: Antrieb und Fahren

YouTube

Mit dem Laden des Videos akzeptieren Sie die Datenschutzerklärung von YouTube.
Mehr erfahren

Video laden

PGlmcmFtZSB0aXRsZT0iQXV0b21hdGlzaWVydGVzIEZhaHJlbiIgd2lkdGg9IjY0MCIgaGVpZ2h0PSIzNjAiIHNyYz0iaHR0cHM6Ly93d3cueW91dHViZS1ub2Nvb2tpZS5jb20vZW1iZWQvMmFHZ1pRTmZTQUE/ZmVhdHVyZT1vZW1iZWQiIGZyYW1lYm9yZGVyPSIwIiBhbGxvdz0iYWNjZWxlcm9tZXRlcjsgYXV0b3BsYXk7IGNsaXBib2FyZC13cml0ZTsgZW5jcnlwdGVkLW1lZGlhOyBneXJvc2NvcGU7IHBpY3R1cmUtaW4tcGljdHVyZSIgYWxsb3dmdWxsc2NyZWVuPjwvaWZyYW1lPg==

Mit zukünftigen Assistenzsystemen sollen noch komplexere Verkehrssituationen aufgegriffen werden. Um allerdings eine optimale Qualität und Funktionalität gewährleisten zu können, müssen die neu entwickelten Systeme natürlich vorher auch getestet werden. Aber Menschen sollten dafür selbstverständlich nicht Versuchskaninchen spielen. Deswegen hat Mercedes-Benz das „Automatisierte Fahren“ entwickelt – für noch mehr Sicherheit im Straßenverkehr und für seine Mitarbeiter.

Automatisiertes Fahren 1
„Automatisiertes Fahren“ bei Mercedes-Benz – Roboter steuern Gas, Bremse und Lenkung im Erprobungsfahrzeug.

Autopiloten als zuverlässige Helfer

Auf speziellen Prüfgeländen werden die neusten Serienfahrzeuge getestet. Diese werden aber nicht von einem Menschen gesteuert, sondern von einem Autopiloten. Das ist eine Steuerungsanlage, die ganz automatisch einen Fahrvorgang wiedergibt, der vorher von den Autoentwicklern programmiert wurde. Die Fahrzeuge sind dafür mit Lenkung, Gas und Bremse ausgestattet, die alle vom Autopiloten bedient werden.

Testingenieure beobachten und überwachen den Vorgang genau und können die Fahrzeuge jederzeit stoppen. Aber die Fahrzeuge kontrollieren sich auch selbst und bremsen ab, wenn sie Unstimmigkeiten feststellen. Ganz schön high-tech oder?

Automatisiertes Fahren 2
„Automatisiertes Fahren“ bei Mercedes-Benz – Roboter steuern Gas, Bremse und Lenkung im Erprobungsfahrzeug.

Wo der Mensch an seine Grenzen stößt

Und was sind die größten Vorteile des „Automatisierten Fahrens“? Um die Systeme wirklich exakt abzustimmen, ist es sinnvoll, dieselben Versuche immer und immer wieder zu wiederholen. Dabei müssen aber alle Parameter wie Fahrzeugabstände, Geschwindigkeiten und Lenkradien exakt immer genau eingehalten werden, um eine Vergleichbarkeit zu garantieren. Für einen Menschen wäre das kaum machbar.

Außerdem müssen bei den Tests äußerst risikoreiche und gefährliche Szenarien herbeigeführt werden, da die Systeme erst in kritischen Situationen eingreifen sollen und nicht schon, wenn man nur über eine Rampe oder gegen einen Bordstein fährt. Auch dafür sollten Menschen lieber nicht eingesetzt werden.

Das „Automatisierte Fahren“ ermöglicht es also, schwer reproduzierbare, risikobehaftete oder sicherheitskritische Situationen zu inszenieren, um die Assistenzsysteme auf Herz und Nieren zu prüfen. So garantiert Mercedes-Benz ein hohes Maß an Qualität und Zuverlässigkeit – aber trotzdem maximale Arbeitssicherheit für die Mitarbeiter.

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Automatisiertes_Fahren_10
Automatisiertes_Fahren_10
„Automatisiertes Fahren“ bei Mercedes-Benz - Das „Automatisierte Fahren“ ergänzt das Erprobungsprogramm von Mercedes-Benz bei besonders risikoreichen Tests, wie z.B. scharfe Bremsmanöver im ...
Automatisiertes_Fahren_9
Automatisiertes_Fahren_9
„Automatisiertes Fahren“ bei Mercedes-Benz - Das „Automatisierte Fahren“ ergänzt das Erprobungsprogramm von Mercedes-Benz bei Manövern die den Versuchsfahrer stark belastend würden, wie z.B. die ...
Automatisiertes_Fahren_8
Automatisiertes_Fahren_8
„Automatisiertes Fahren“ bei Mercedes-Benz - Das „Automatisierte Fahren“ ergänzt das Erprobungsprogramm von Mercedes-Benz bei Manövern die den Versuchsfahrer stark belastend würden, wie z.B. die ...
Automatisiertes_Fahren_7
Automatisiertes_Fahren_7
„Automatisiertes Fahren“ bei Mercedes-Benz - Für die Erprobung der nächsten Generation von Fahrerassistenzsystemen nutzen die Ingenieure bei Mercedes-Benz das „Soft Crash Target“.
Automatisiertes_Fahren_6
Automatisiertes_Fahren_6
„Automatisiertes Fahren“ bei Mercedes-Benz - Die Positionsdaten der Fahrzeuge werden per GPS Antenne an die Kontrollstation übertragen.
Automatisiertes_Fahren_5
Automatisiertes_Fahren_5
„Automatisiertes Fahren“ bei Mercedes-Benz - Überwachungsbildschirm in der Kontrollstation.
Automatisiertes_Fahren_4
Automatisiertes_Fahren_4
„Automatisiertes Fahren“ bei Mercedes-Benz - Roboter steuern Gas, Bremse und Lenkung im Erprobungsfahrzeug.
Automatisiertes_Fahren_3
Automatisiertes_Fahren_3
„Automatisiertes Fahren“ bei Mercedes-Benz - Roboter steuern Gas, Bremse und Lenkung im Erprobungsfahrzeug.
YouTube

Mit dem Laden des Videos akzeptieren Sie die Datenschutzerklärung von YouTube.
Mehr erfahren

Video laden

PGlmcmFtZSB3aWR0aD0iNjQwIiBoZWlnaHQ9IjQ4MCIgc3JjPSJodHRwczovL3d3dy55b3V0dWJlLW5vY29va2llLmNvbS9lbWJlZC9udDVwRUs1LXhWVT9mZWF0dXJlPW9lbWJlZCIgZnJhbWVib3JkZXI9IjAiIGFsbG93ZnVsbHNjcmVlbj48L2lmcmFtZT4=

Wenn die komplett montierten Motoren aus dem Produktionswerk geliefert werden, müssen sie zunächst auf den späteren Test vorbereitet werden, indem sie mit den Motorträgern, Hydrolagern und dem Getriebe, wie dann später auch im Fahrzeug, ausgestattet werden. Der Motor wird dann auf einem Rahmen befestigt, der die Form des Fahrzeugvorbaus hat. Der Motoraufbau wird mit einer Grundpalette verbunden, in der sich alle relevanten Faktoren für die Inbetriebnahme des Motors befinden: Kühlwasser, Motoröl und Getriebeöl. Außerdem werden Messgeräte für die Temperatur von Abgas, Kühlwasser oder Motoröl sowie für den Öldruck und je nach Bedarf auch für die Turbinendrehzahl oder den Druck im Verbrennungsraum eingesetzt. Danach wird der Motor mit der entsprechenden Elektrik und dem Steuergerät verbunden und mit Kühlmittel und Öl befüllt. Dann kommt der spannende Moment: Springt der Motor an? Ist das nicht der Fall, wird eine Fehlerdiagnose vorgenommen und Maßnahmen ergriffen, bis der Motor rund läuft.

Bis an die Grenze

Läuft der Motor, geht es jetzt vor allem darum, die Abgaswerte und den Kraftstoffverbrauch so weit wie möglich zu optimieren. Das ist ziemlich aufwendig und erfordert Prüfstandsführer/innen mit viel know how. Die meisten Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter im Prüfstand haben eine Ausbildung als Kfz-Mechatroniker/in und danach eine intensive Weiterbildung in der Prüfstands- und Motorentechnik absolviert.

Bei den ersten Prototypmotoren werden an den verschiedenen Drehzahl-Stützpunkten Einspritzbeginn, Zündzeitbeginn und Abgasrückfuhrrate noch von Hand gespeichert und die gemessenen Werte abgelesen. Später fährt ein Automatisierungssystem die Punkte selbstständig an und ermittelt die optimale Einstellung für Einspritzbeginn, Zündzeitbeginn und Abgasrückfuhrrate.

Motorenpruefstand_1
Motorenpruefstand_1
Motorenpruefstand_2
Motorenpruefstand_2
Motorenpruefstand_3
Motorenpruefstand_3
Motorenpruefstand_4
Motorenpruefstand_4
Motorenpruefstand_5
Motorenpruefstand_5
Motorenpruefstand_6
Motorenpruefstand_6
Motorenpruefstand_7
Motorenpruefstand_7
Motorenpruefstand_8
Motorenpruefstand_8

Stresstest für Motoren

Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Überprüfung der Haltbarkeit eines Motors. Deswegen werden sie einer Art Stresstest unterzogen, bei dem jede Entwicklungsstufe zwischen 500 und 2400 Stunden durchhalten muss. Die Programme entsprechen dabei in etwa einer durchschnittlichen Fahrgeschwindigkeit von 100 km/h.

Hier wird der Motor auch besonders hohen Belastungen, wie die starke Abkühlung des Kühlwassers innerhalb von max. 60 Sekunden von 110 °C auf 25 °C oder das schnelle Hochfahren des Motors unter Volllast, ausgesetzt.

Aber auch der Prüfstand an sich muss einiges aushalten. In Untertürkheim laufen die Motorenprüfstände 24 Stunden am Tag, 365 Tage im Jahr rund um die Uhr. Allerdings wird auch hier der Umweltschutz-Gedanke von Mercedes-Benz gelebt. Die vom geprüften Motor freigegebene Energie wird nicht wie im Fahrzeug für die Fortbewegung genutzt, sondern in den Bremsen zu elektrischer Energie umgewandelt und in das Stromnetz zurückgeführt. So geht keine Energie verloren!

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Februar 2012

YouTube

Mit dem Laden des Videos akzeptieren Sie die Datenschutzerklärung von YouTube.
Mehr erfahren

Video laden

PGlmcmFtZSB0aXRsZT0iVGhlIEYgMTI1ISAtIE1lcmNlZGVzLUJlbnogb3JpZ2luYWwiIHdpZHRoPSI2NDAiIGhlaWdodD0iMzYwIiBzcmM9Imh0dHBzOi8vd3d3LnlvdXR1YmUtbm9jb29raWUuY29tL2VtYmVkL0tyODJrUE5WY3pJP2ZlYXR1cmU9b2VtYmVkIiBmcmFtZWJvcmRlcj0iMCIgYWxsb3c9ImFjY2VsZXJvbWV0ZXI7IGF1dG9wbGF5OyBjbGlwYm9hcmQtd3JpdGU7IGVuY3J5cHRlZC1tZWRpYTsgZ3lyb3Njb3BlOyBwaWN0dXJlLWluLXBpY3R1cmU7IHdlYi1zaGFyZSIgYWxsb3dmdWxsc2NyZWVuPjwvaWZyYW1lPg==

Präsentiert wurde das neuste Forschungsfahrzeug auf der Internationalen Automobilausstellung 2011 in Frankfurt. Fest steht: Der F 125! ist nicht nur optisch ein Hingucker. Denn Mercedes-Benz beweist, dass auch große und luxuriöse Limousinen in Punkto Umweltfreundlichkeit auftrumphen können.

Federleichter Überflieger

Leicht und trotzdem stabil: Möglich macht das die innovative Leichtbauweise der Karosserie aus Karbon-Kohlestofffasern, Aluminium und hochfesten Stählen, die eine erhebliche Gewichtsreduzierung bei nochmals deutlich verbesserter Sicherheit ermöglicht.

Highlight des F 125! sind in jedem Fall die über beide Sitzreihen gehenden Flügeltüren, die sich nur durch Gestik öffnen und schließen lassen. Bequemer Ein- und Ausstieg garantiert!

Ganz oben auf der Liste der Entwickler stand natürlich auch wieder das Thema Nachhaltigkeit. Für den Antrieb sorgen vier radnah montierte Elektromotoren, mit denen maximal 220 km/h erreicht werden können. Mit den in die Karosserie integrierten Wasserstofftanks von 7,5 Kilogramm Fassungsvermögen sollen bis zu 1000 Kilometer emissionsfreies Fahren möglich sein.

F125_1
F125_1
Beim neuen Mercedes-Benz Forschungsfahrzeug nimmt die Vision vom emissionsfreien Fahren mit großen, luxuriösen Automobilen konkrete Gestalt an.
F125_2
F125_2
Der F 125! zeigt: Die Mobilität der Zukunft ist emissionsfrei und nachhaltig, komfortabel und ästhetisch besonders ansprechend.
F125_3
F125_3
Der F125! vermittelt technische und formale Innovation und bereitet den Weg für eine Gesellschaft, die ohne fossile Brennstoffe auskommt.
F125_4
F125_4
Die hochfeste Konstruktion mit crashaktiven Schutzsystemen innerhalb der Tür erlaubt den Verzicht auf eine B-Säule und die Verwendung von durchgängigen Flügeltüren, die einen komfortablen Zugang ...
F125_5
F125_5
F125_6
F125_6
Der Öffnungsmechanismus der durchgängigen Flügeltüren ist unsichtbar in dem hinteren Seitensfenster integriert. Sie lassen sich mittels Gestik öffnen und schließen.
F125_7
F125_7
Mit einer exakt auf die jeweilige Anforderung abgestimmten Kombination aus faserverstärkten Kunststoffen (FVK) mit einem hohen Anteil an Karbonfasern (CFK), Leichtmetallen und hochfesten Stählen ...
F125_8
F125_8
Auf der Beifahrerseite ist ein versenkbares 17-Zoll-Display verbaut, das vollständig über Gesten gesteuert wird. Auf diese Weise kann der Fondpassagier berührungslos sein persönliches Filmprogramm ...

Interaktiver Gesprächspartner

Auch kommuniziert wird im F 125! ganz revolutionär. Bedienen lässt er sich nämlich durch Sprache, Gesten und Berührungen, sodass Funktionen ganz einfach nebenbei ausgeführt werden können. Zum Teil wird das System mit dem Namen @yourCOMAND auch selbst aktiv, startet mit dem Verkehrsbericht, holt die Nachrichten aus dem Postfach und spielt dann Musik. Kurz vor Ende der Fahrt kommt automatisch der Wetterbericht. Auch auf Stimmungen kann sich das System mittels so genannten „moods“ einstellen. Ein „Social Community Assist“ kümmert sich wie eine elektronische Sekretärin darum, wer stören darf und wer Informationen erhält.

Advanced Driving Assist

Und was bietet die Zukunft noch so? Mit dem „Advanced Driving Assist“ muss die Fahrerin oder der Fahrer zukünftig auf Autobahnen gar nicht mehr selbst Lenkrad und Pedale bedienen. Der Assistent übernimmt häufig vorkommende Fahrmanöver und soll in einer weiteren Ausbaustufe auch selbst überholen können. Über Funk kommuniziert das Forschungsfahrzeug mit anderen Fahrzeugen, Ampeln und Verkehrszentralen. Einsatzfahrzeuge, andere Autos auf Vorfahrtsstraßen oder Hindernisse bemerkt das Autos so vor der Fahrerin oder dem Fahrer und weist sie/ihn darauf hin.

Mit dem F 125! scheint das Autofahren auf jeden Fall zu einer entspannten Angelegenheit zu werden. Was haltet ihr von den innovativen Systemen, die sich die Mercedes-Benz Ingenieur/innen da einfallen lassen haben?

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Dezember 2011

Sie erlauben es den Ingenieuren, neu entwickelte Fahrzeuge oder Komponenten bereits frühzeitig für alle Wetterbedingungen zu optimieren. Bei der späteren realen Erprobung auf Straßen starten dann nur noch Prototypen, die längst unter widrigsten Klimaeinflüssen einen großen Reifegrad bewiesen haben. Dadurch werden schon im Vorfeld langwierige Versuche auf der Straße vermieden. Das ist nicht nur effizienter für den Entwicklungsprozess, sondern auch zugunsten der Umweltbilanz.

Fahrzeugerprobung der Superlative

In den neuen Klima-Windkanälen können alle gewünschten klimatischen Bedingungen dargestellt werden – das ganze Jahr über. So sind die Ingenieure nicht von den realen Wetterbedingungen abhängig, denn selbst in den kältesten Regionen der Erde herrschen im Winter nicht immer so kalte Temperaturen, wie sie für ihre Erprobungen benötigen würden. Gleichzeitig können alle Versuche unter genau den gleichen Bedingungen immer wiederholt werden, um Ergebnisse abzusichern – Das wäre in der freien Natur nicht möglich.

Einer der beiden neuen Klima-Windkanäle ist als Kaltkanal mit einem Temperaturbereich von minus 40 bis plus 40 Grad Celsius konzipiert. Hier wird zum Beispiel getestet, wie lange die Heizung braucht, um ein tiefgefrorenen Fahrzeug vom Eis zu befreien. Bei Plusgraden lassen sich hier auch Regenfälle mit bis zu 80 Litern pro Quadratmeter in der Stunde erzeugen.

Klimawindkanal_9
Klimawindkanal_9
SLS Roadster im Klimawindkanal (R 197) 2011
Klimawindkanal_8
Klimawindkanal_8
SLK 350 ( R 172 ) 2011 – Klimawindkanal Mercedes-Benz Werk Sindelfingen
Klimawindkanal_7
Klimawindkanal_7
SLK 350 ( R 172 ) 2011 – Klimawindkanal Mercedes-Benz Werk Sindelfingen
Klimawindkanal_6
Klimawindkanal_6
SLK 350 ( R 172 ) 2011 – Klimawindkanal Mercedes-Benz Werk Sindelfingen
Klimawindkanal_5
Klimawindkanal_5
Klimawindkanal Mercedes-Benz Werk Sindelfingen
Klimawindkanal_4
Klimawindkanal_4
Mit der Turbine lassen sich Windgeschwindigkeiten von bis zu 265 km/h erzeugen.
Klimawindkanal_3
Klimawindkanal_3
In den Konditionierkammern werden die Fahrzeuge auf ihren Einsatz im Kalt- oder Warmkanal vorbereitet.
Klimawindkanal_1
Klimawindkanal_1
In der Schaltzentralekönnen die Techniker jeden Versuch genau verfolgen und Temperatur, Luftfeuchtigkeit sowie Windgeschwindigkeiten und andere Einstellungen regeln.
Klimawindkanal_2
Klimawindkanal_2
Im Gebäude 64/1 des Mercedes- Technology Centers in Sindelfingen befindet sich der Klima-Windkanal. Etwa zwei Drittel des 18 Meter hohen Gebäudes mit 70 x 60 Meter Grundfläche beanspruchen die ...

Sonnensimulation und Wüstenhitze

Im neuen Warmkanal steht ein Temperaturbereich von minus 10 bis plus 60 Grad Celsius zur Wahl. Zusätzlich ist eine Sonnensimulation installiert. Mit 32 Lampen lässt sich ein Strahlungsspektrum mit einer Fläche von 8 x 2,5 Meter und zwischen 200 und 1200 Watt pro Quadratmeter erzeugen. Vergleichbare Werte gibt es in der Realität nur an sehr wenigen Orten der Erde, etwa im Death Valley in den USA oder in einigen Wüsten.

Die Sonnensimulationsanlage kann seitlich auf bis zu 5 Grad über dem Horizont abkippen. Dadurch ist es sogar möglich, den Lauf der Sonne über den ganzen Tag hinweg naturgetreu nachzustellen. Auch rasche Licht- und Temperaturschwankungen, wie sie etwa bei vorüberziehenden Wolken oder der Einfahrt in einen Tunnel vorkommen, sind kein Problem.

Ein weiteres Instrument des neuen Warmkanals ist die beheizte Fahrbahn – die „Hot Road“. Sie lässt sich von 50 bis 70 Grad einstellen und kann somit die Hitze einer sommerlichen Straße simulieren.

YouTube

Mit dem Laden des Videos akzeptieren Sie die Datenschutzerklärung von YouTube.
Mehr erfahren

Video laden

PGlmcmFtZSB0aXRsZT0iRGVyIG5ldWUgS2xpbWEtV2luZGthbmFsIiB3aWR0aD0iNjQwIiBoZWlnaHQ9IjM2MCIgc3JjPSJodHRwczovL3d3dy55b3V0dWJlLW5vY29va2llLmNvbS9lbWJlZC9IMFdsakZaZk95WT9mZWF0dXJlPW9lbWJlZCIgZnJhbWVib3JkZXI9IjAiIGFsbG93PSJhY2NlbGVyb21ldGVyOyBhdXRvcGxheTsgY2xpcGJvYXJkLXdyaXRlOyBlbmNyeXB0ZWQtbWVkaWE7IGd5cm9zY29wZTsgcGljdHVyZS1pbi1waWN0dXJlIiBhbGxvd2Z1bGxzY3JlZW4+PC9pZnJhbWU+

Gut festhalten

In beiden Klimakanälen ist eine Geschwindigkeiten von bis zu 265 km/h möglich – genug Reserven also, um selbst Sportwagen auf den Prüfstand zu nehmen. Integriert ist auch ein leistungsfähiger Windkanal, dessen Turbine von der lauen Brise bis zum Orkan jeden gewünschten Fahrtwind erzeugen kann. Im Extremfall sind zum Beispiel Schneestürme mit 200 km/h möglich. Ganz schön stark, wenn man bedenkt, dass ein Mensch schon ab 100 km/h nicht mehr frei stehen könnte.

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Oktober 2011

YouTube

Mit dem Laden des Videos akzeptieren Sie die Datenschutzerklärung von YouTube.
Mehr erfahren

Video laden

PGlmcmFtZSB0aXRsZT0iR2VzdGF0dGVuLCBEci4gT3NjYXIiIHdpZHRoPSI2NDAiIGhlaWdodD0iMzYwIiBzcmM9Imh0dHBzOi8vd3d3LnlvdXR1YmUtbm9jb29raWUuY29tL2VtYmVkL0luYVRQUUdEWmd3P2ZlYXR1cmU9b2VtYmVkIiBmcmFtZWJvcmRlcj0iMCIgYWxsb3c9ImFjY2VsZXJvbWV0ZXI7IGF1dG9wbGF5OyBjbGlwYm9hcmQtd3JpdGU7IGVuY3J5cHRlZC1tZWRpYTsgZ3lyb3Njb3BlOyBwaWN0dXJlLWluLXBpY3R1cmUiIGFsbG93ZnVsbHNjcmVlbj48L2lmcmFtZT4=

Und der hochsensible Klimamess-Dummy hat sich einiges kosten lassen. Vor 2 Jahren wurde er für ca. 300.000 Euro entwickelt. Aber der Preis ist es wert. Mit seiner Hilfe können die Entwickler von Mercedes-Benz subjektive Empfindungen, wie die Wahrnehmung von Wärme und Kälte, auf dem Monitor ablesbar machen und an den Daten Fragen wie diese beantworten: Wie schnell heizt die Anlage den Innenraum bei einem winterlichen Kaltstart auf die eingestellte Temperatur? Wie fällt die Temperaturverteilung von Kopf bis Fuß aus? Zieht es irgendwo? Mit Dr. Oscar kann ein präzises Bild über die Wärme- und Kälteverteilung und über die Luftströmungen im Fahrgastraum vermittelt werden.

Klima Dummy 4
Zum Einsatz kommt Dr. Oscar nicht nur auf Testfahrten, sondern auch in Klimazellen wie einer Kältekammer. Hier lassen sich reproduzierbare Temperatur- und Klimabedingungen schaffen, sodass sich …

Roter Kopf oder blaue Füße?

Zu Beginn der Messreihe wird Dr. Oscar über Kabel mit dem Computer verbunden. Auf diesem sieht man dann ein Bild mit seinen Umrissen. Je nach den Messwerten nehmen die einzelnen Körperteile unterschiedliche Farben an. Ein roter Kopf z.B. ist ein Zeichen für eine zu hohe Temperatur in diesem Bereich oder unangenehm starke Zugluft. Blau eingefärbte Zehen zeigen, dass Dr. Oscar kalte Füße hat. Hier müsste also an der Verteilung der warmen Luft im Fahrzeug noch gefeilt werden.

Klima Dummy 1
Zum Einsatz kommt Dr. Oscar nicht nur auf Testfahrten, sondern auch in Klimazellen wie einer Kältekammer. Hier lassen sich reproduzierbare Temperatur- und Klimabedingungen schaffen, sodass sich …

Im Mercedes-Benz Wärmekanal in Sindelfingen wird es Dr. Oscar dann so richtig heiß. Per Knopfdruck lassen sich hier Klimabedingungen wie im Death Valley, einem der trockensten und heißesten Regionen der Erde, simulieren. Speziallampen brennen jetzt mit 1.000 Watt von der Decke auf die Karosserie des Fahrzeugs. Im Innenraum herrschen dabei Temperaturen von mehr als 70 °C, aber Dr. Oscar sieht das ganz gelassen. Wozu das ganze? Hier wird getestet, wie schnell die Klimaanlage die aufgeheizte Fahrgastzelle auf ein erträgliches Temperaturmaß herunter kühlt.

Klima Dummy 2
Zum Einsatz kommt Dr. Oscar nicht nur auf Testfahrten, sondern auch in Klimazellen wie einer Kältekammer. Hier lassen sich reproduzierbare Temperatur- und Klimabedingungen schaffen, sodass sich …

Frostbeule, Sportwagenfahrer und Amerikaner in einem

Und woher weiß Dr. Oscar nun, wo der Wohlfühlbereich von uns Menschen liegt? Schließlich ist das Wärme- und Kälteempfinden sehr subjektiv. Stimmt, man kann es weder Frostbeulen noch Frischluftfanatikern gleichermaßen recht machen. Deshalb wurde im Vorfeld eine Vielzahl von Personen getestet und befragt, wann es ihnen zu kalt oder zu warm ist und unter welchen Bedingungen sie sich im Innenraum wohl fühlen. Nimmt man nun den Mittelwert dieser Ergebnisse erhält man einen gut eingrenzbaren Wohlfühlbereich, der für immerhin 80 bis 90 Prozent aller Menschen gilt.

Die Vorlieben bezüglich der thermischen Bedingungen im Fahrzeug unterscheiden sich auch je nach Nationalität. So bevorzugen Amerikaner z.B. eine höhere Luftströmung als Europäer. Auch ist für Sportwagen-Fahrer eine höhere Luftmenge angenehmer als für die Passagiere einer luxuriösen Limousine. Für die verschiedensten Zielgruppen hat Dr. Oscar Daten aus den Testversuchen gespeichert. So können die Entwickler jedes Mercedes-Benz Modell ganz individuell abstimmen. Das ist Komfort der Extra-Klasse.

Klima Dummy 3
Zum Einsatz kommt Dr. Oscar nicht nur auf Testfahrten, sondern auch in Klimazellen wie einer Kältekammer. Hier lassen sich reproduzierbare Temperatur- und Klimabedingungen schaffen, sodass sich …

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Mai 2011

YouTube

Mit dem Laden des Videos akzeptieren Sie die Datenschutzerklärung von YouTube.
Mehr erfahren

Video laden

PGlmcmFtZSB0aXRsZT0iRGVyIEVsZWt0cm9hbnRyaWViIiB3aWR0aD0iNjQwIiBoZWlnaHQ9IjM2MCIgc3JjPSJodHRwczovL3d3dy55b3V0dWJlLW5vY29va2llLmNvbS9lbWJlZC83TmZybTVjZXMtMD9mZWF0dXJlPW9lbWJlZCIgZnJhbWVib3JkZXI9IjAiIGFsbG93PSJhY2NlbGVyb21ldGVyOyBhdXRvcGxheTsgY2xpcGJvYXJkLXdyaXRlOyBlbmNyeXB0ZWQtbWVkaWE7IGd5cm9zY29wZTsgcGljdHVyZS1pbi1waWN0dXJlIiBhbGxvd2Z1bGxzY3JlZW4+PC9pZnJhbWU+

Strom ist nicht gleich Strom

Es gibt zwei verschiedene Arten von elektrischem Strom, mit denen Elektromotoren betrieben werden können. Als Gleichstrom bezeichnet man Strom, der seine Richtung und Stärke nicht ändert. Er kommt in vielen Geräten zum Einsatz, die z. B. mit Batterien betrieben werden, also z. B. CD-Player, Modellautos oder Fensterheber in „richtigen“ Autos.

elektromotor 2
GLEICH- UND WECHSELSTROM

Wechselstrom hingegen ändert seine Richtung periodisch. Eine besondere Art des Wechselstroms ist der Drehstrom. Er besteht aus drei einzelnen Wechselströmen, die in drei verschiedenen Phasen gleichmäßig versetzt voneinander wirken. Deshalb wird er oft auch als Dreiphasenwechselstrom bezeichnet. Ordnet man drei Spulen gleichmäßig verteilt im Kreis an und verbindet sie mit jeweils einer Phase dieses Dreiphasenwechselstroms, so ensteht ein drehendes Magnetfeld. Daher nennt man dieses Dreiphasenwechselstromsystem auch Drehstromsystem.

elektromotor 3
MAGNETISCHE WIRKUNG DES ELEKTRISCHEN STROMS

Die Lorentzkraft

Grundlage dafür, dass ein Elektromotor eine Drehbewegung erzeugt, ist die so genannte Lorentzkraft. Sie bezeichnet die Kräfte, die verschiedene Magnetfelder aufeinander ausüben.

Nehmen wir zum Beispiel eine Leiterschleife, durch die Strom fließt und die dadurch von einem Magnetfeld umgeben ist. Die Leiterschleife befindet sich innerhalb eines Magneten, der ebenfalls ein Magnetfeld erzeugt. Diese beiden Magnetfelder wirken so aufeinander, dass dabei eine Kraft entsteht, die senkrecht zum Magnetfeld (vom Nord –zum Südpol) und zur Bewegungsrichtung des Stroms (vom Plus- zum Minuspol) verläuft – die Lorentzkraft.

Mit deiner rechten Hand kannst du die Richtung der Lorentzkraft ganz einfach ermitteln. Bei dieser so genannten Rechte-Hand-Regel zeigt dir der Daumen immer die Richtung an, in die der Strom fließt, der Zeigefinger die Richtung, in die das Magnetfeld verläuft und der Mittelfinger die Richtung, in die die Lorentzkraft wirkt. Teste es doch gleich mal anhand der nebenstehenden Grafik.

Die beiden Seiten der Leiterschleife stehen übereinander. Da auf der einen Seite der Leiterschleife der Strom in eine andere Richtung fließt als auf der anderen Seite der Leiterschleife, wirkt auch die Lorentzkraft jeweils in eine andere Richtung. Das ist der Grund, warum sich die Leiterschleife dreht. Erreicht sie jedoch eine waagerechte Position, wirken die Lorentzkräfte genau entgegengesetzt, sodass sich die Leiterschleife nicht weiterdrehen kann.

elektromotor 4
EINFACHER ELEKTROMOTOR

Der Gleichstrom-Motor

Das gleiche Prinzip wie bei der Leiterschleife läuft in einem Gleichstrom-Motor ab. Auch hier gibt es einen feststehenden Magneten, den Stator, und einen sich drehenden Elektromagneten, den Rotor (auch Anker genannt), der sich innerhalb des Stators befindet. Über die Batterie wird dem Motor Gleichstrom zugeführt, wodurch die Lorentzkräfte wirken. Damit der Rotor weiterdreht und nicht wie die Leiterschlaufe in der waagerechten Position stoppt, gibt es im Elektromotor einen so genannten Kommutator. Er ist dafür zuständig, dass der Stromfluss durch den Elektromagneten im richtigen Moment umgekehrt wird und die Lorentzkräfte sich so neu ausrichten, dass sich der Rotor weiterdreht und nicht abgebremst wird. Mit dem Anker verbunden ist eine Antriebswelle, die die erzeugte mechanische Energie an die Autoräder weiterleitet.

elektromotor 5
STATOR MIT DREI SPULEN

Der Drehfeld-Elektromotor

In einem Drehstrom- oder Drehfeld-Motor ist solch ein Kommutator nicht notwendig. Im feststehenden Teil des Motors, dem Stator, befinden sich drei Spulen, die in gleichmäßigen Abständen zueinander in einem Kreis angeordnet sind. Sie werden jeweils über einen elektrischen Leiter mit Drehstrom versorgt, das heißt mit Wechselstrom, der in drei verschiedenen Phasen seine elektrische Spannung entwickelt. Dadurch bildet sich um jede Spule zu unterschiedlichen Zeiten ein Magnetfeld. Alle drei Magnetfelder zusammen ergeben ein größeres summiertes Magnetfeld, das seine Richtung parallel zu den Phasen der drei wechselnden Leiterspannungen fortlaufend ändert und sich dadurch „dreht“. Daher wird es auch Drehfeld genannt. Verbindet man nun dieses rotierende Magnetfeld mit der Achse eines magnetischen Gegenstandes, rotiert dieser mit (Rotor).

Ein solcher Drehfeld-Elektromotor findet auch in den Elektroautos von Mercedes-Benz Verwendung.

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Februar 2011

Biodiesel 5
DIE BEWOHNER/INNEN DES DORFES CHORVADLA IM BUNDESSTAAT GUJARAT UND DAS JATROPHA- PROJEKT

Biodiesel und Co. – Die Biokraftstoffe der ersten Generation

Hast du schon von Biodiesel gehört? Man kann ihn heute bereits an einigen Tankstellen bekommen. Biodiesel ist ein Kraftstoff, der aus Pflanzenöl gewonnen wird. Meist kommt dabei Raps oder Soja zum Einsatz. Da das beim Verbrennen im Motor freiwerdende CO₂ zuvor beim Wachsen von den Pflanzen aufgenommen wurde, kann Biodiesel zur Reduktion des CO₂-Ausstoßes beitragen. Nicht zuletzt deswegen wird Biodiesel heute in vielen Ländern fossilen Kraftstoffen in geringem Umfang beigemischt. Vielleicht fragst du dich, warum man nicht einfach immer reinen Biodiesel tankt, um noch mehr fürs Klima zu tun. Leider ist das bei vielen Motoren nicht möglich. Biodiesel ist recht aggressiv und greift Plastik und Gummi, also z. B. die Dichtungen im Motor an. Außerdem gelangt bei Fahrzeugen mit Partikelfiltern Biodiesel ins Motoröl. Anders als bei herkömmlichem Diesel wird das Motoröl dadurch zunehmend verdünnt und seine Schmierfähigkeit eingeschränkt – ein Motorschaden droht! Deshalb muss der Anteil an Biodiesel im Kraftstoff begrenzt werden. Derzeit können z. B. Nutzfahrzeuge von Mercedes-Benz noch mit reinem Biodiesel betrieben werden, da sie keinen Partikelfilter haben. Künftige Modelle werden jedoch ebenfalls mit einem solchen Filter ausgestattet, damit die Emissionen dieser Fahrzeuge umweltverträglicher werden.

Biodiesel ist aber noch aus einem anderen Grund problematisch: Der Kraftstoff wird meist aus Pflanzen hergestellt, die auch der Ernährung dienen, bzw. auf Äckern angebaut, auf denen auch Lebensmittel angebaut werden könnten. Das hat einen Anstieg der Lebensmittelpreise begünstigt, der insbesondere in armen Ländern zu großen Schwierigkeiten geführt hat. Hinzu kommt, dass nur ein kleiner Teil der Pflanze zur Kraftstofferzeugung genutzt werden kann. So ist auch die Umweltbilanz am Ende nicht optimal.
Die gleichen Probleme bestehen auch bei einem anderen Biokraftstoff der ersten Generation, dem Bioethanol. Dabei handelt es sich um einen speziellen Alkohol, der durch Vergären z. B. aus Zuckerrohr oder Getreide gewonnen wird. Auch die Bioethanolproduktion steht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion; ebenso kann nur ein Teil der Pflanze genutzt werden. Die globale automobile Zukunft wird daher wohl langfristig nicht auf Biodiesel oder Bioethanol gebaut.

Biodiesel 4
Bei einem Projekt wird den Mitgliedern des Teams die Wichtigkeit des Umgangs mit Wasser erklärt.

Jatropha – Spezieller Biodiesel aus der anspruchslosen Nuss

Nichts desto trotz gibt es sehr sinnvolle Anwendungsgebiete für einen ganz besonderen Biodiesel: In Schwellenländern wie Indien setzt sich Mercedes-Benz aktiv für den Anbau der so genannten Jatropha-Nuss ein, aus der ebenfalls Biodiesel gewonnen werden kann. Jatropha-Pflanzen können auf sehr kargen Böden angebaut werden, auf denen nichts Essbares wachsen würde. Da die Herstellung von Biodiesel aus der Jatropha-Nuss außerdem technisch nicht sehr kompliziert ist, können sich abgelegene Dörfer unabhängig und kostengünstig selbst mit Kraftstoff versorgen. So können z. B. Nutzfahrzeuge oder Generatoren betrieben werden – und das klimafreundlich: Eine große Hilfe für die oft sehr armen Dörfer in Indien und anderen Ländern!

Biodiesel 7

SunDiesel – Hergestellt aus Stroh und Pflanzenabfällen

Hast du schon mal ein Lagefeuer gemacht? Dann weißt du sicher, dass heruntergefallene Äste und sogar trockenes Gras recht gut brennen. Aber daraus Kraftstoff herstellen? Das geht! Bei Mercedes-Benz beteiligt man sich an der Erforschung eines Biokraftstoffs der zweiten Generation, einem künstlichen Dieselkraftstoff namens SunDiesel. Verglichen mit den Biokraftstoffen der ersten Generation, wie Biodiesel oder Bioethanol, gibt es drei entscheidende Unterschiede: Erstens wird der Kraftstoff aus Stroh, Pflanzen- bzw. Holzabfällen und ähnlichem hergestellt und steht somit nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion. Zweitens kann die gesamte Pflanze verwendet werden und nicht nur ihre Früchte oder Samen, wodurch sich der Nutzungsgrad und die CO₂-Reduktion vergrößern. Und drittens kann SunDiesel ohne Umrüstung in jedem herkömmlichen Dieselmotor genutzt werden, denn er ist nicht so aggressiv und greift den Motor nicht an. Die in Versuchsfahrzeugen gesammelten Erfahrungen mit SunDiesel waren bisher sehr positiv. Forscher haben errechnet, dass man schon im Jahre 2030 mehr als ein Drittel des landesweiten Kraftstoffbedarfs mit in Deutschland produziertem SunDiesel decken könnte.

Biodiesel 6
Biokraftstoffe der zweiten Generation nutzen die gesamte Biomasse ihrer pflanzlichen Quellen

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Juli 2010