Warum spielt die Aerodynamik bei einem Nutzfahrzeug genauso oder vielleicht sogar noch eine größere Rolle als bei einem Pkw? Schaut man sich einen Lkw an, dann ist jeder optisch gesehen eher sowas wie eine Schrankwand. Gerade im Transportgewerbe ist aber die Effizienz einer der Schlüsselfaktoren und so zählt der Kraftstoffverbrauch bzw. Kraftstoffeffizienz massiv bei den Unterhaltskosten. Bei einem aktuellen Lkw, werden etwa ein Drittel der zur Verfügung stehenden mechanischen Energie durch das Verbrennen von Kraftstoff zur Überwindung des Luftwiderstands aufgewendet. Jeder Tropfen Diesel der weniger verbrannt werden muss, ist also bares Geld für das Speditions-Unternehmen.
Windkanal im Werk Untertürkheim
Um einen Lkw wie den Actros so effizient wie möglich so machen, wird unter anderem ausgiebig an der Aerodynamik des Trucks gearbeitet. Die Entwicklung erfolgt dabei virtuell am Rechner aber auch ganz real mit Versuchen im Windkanal. Im Werk in Untertürkheim hat die Daimler AG einen Windkanal. Bereits seit 80 Jahren ist er in Betrieb und damit der älteste 1 zu 1 Windkanal in Europa. Dank gezielter Modernisierungen ist er nach wie vor auf dem aktuellen Stand der Technik.
Neunflügeliges Axialgebläse sorgt für Windstärke 17
Herzstück der Anlage stellt ein neunflügeliges Axialgebläse mit 8,5 Metern Durchmesser dar. Jeder der Flügel bringt es auf ein Gewicht von 850 Kilogramm. Angetrieben werden die Flügel von zwei Gleichstrommotoren mit je 2500 kW Leistung versetzen das Gebläse so kräftig in Bewegung, dass selbst Windstärke 17 erzeigt werden kann. Damit lassen sich Tests bis zu einer Windgeschwindigkeit von 250 km/h auf der Anlage fahren.
Testbereich mit Drehscheibe
Im Testbereich steht das Prüffahrzeug auf einer Drehscheibe mit zwölf Meter Durchmesser, so dass es dem Windstrom frontal oder auch in jedem anderen gewünschten Winkel seitlich ausgesetzt werden kann. In die Drehscheibe integriert ist, eine Sechs-Komponenten-Waage. Sie dient der hochgenauen Ermittlung zahlreicher Kräfte, darunter der Luftkraft. Die Kräfte werden über Hebel und Gestänge auf Kraftmessdosen übertragen und dadurch auswertbar gemacht.
Versuche im Windkanal für den neuen Actros mit MirrorCam
Die aktuelle Generation des Actros verfügt zum ersten Mal über eine MirrorCam anstelle des klassischen Außenspiegels. Die damit verbundene verbesserte Aerodynamik trägt bis zu 1,5 Prozent zur gesamten Verbrauchsersparnis des neuen Actros bei. Möglich wurde dieses durch die intensive Arbeit im Windkanal.
[Datenschutzhinweis: Mit dem Laden des Videos akzeptieren Sie die Datenschutzerklärung von YouTube. Das Vorschaubild wird hingegen zum Schutz der Privatsphäre des Besuchers lokal bei uns (MBpassion.de) gespeichert.]
In den Versuchen simulierten die Ingenieure die Umströmungsbedingungen am Lkw mit dem Ziel die beste Position für die Kameraarme der MirrorCam zu ermitteln. Zur Debatte standen der obere und der untere Bereich der A-Säule sowie der obere Bereich der B-Säule.
Für die Versuche wurde ein realer Actros verwendet, bei dem man die Außenspiegel durch Prototypen der Kameraarme ersetzt hatte – nacheinander angebracht an den drei zu prüfenden Positionen. Der Lkw wurde auf der Waage des Windkanals platziert und das Gebläse in Gang gesetzt. Die Waage ermöglichte den Ingenieuren, die Luftkraft zu messen, die bei der Umströmung auf das Fahrzeug einwirkte. Ergebnis: Die beste Position für die Kameraarme befindet sich an der A-Säule im Bereich der Dachkante.
Entwicklung für mehr Kraftstoffeffizienz
Der Windkanal wurden auch für die Entwicklung der neuen, konkav geformten Endkantenklappen am Fahrerhaus genutzt. Die neuen Klappen tragen ebenfalls dazu bei, dass so wenig Kraftstoff wie möglich benötigt wird. Alle aerodynamischen Verbesserungen, tragen zusammen mit der optimierten Tempomat- und Getriebesteuerung Predictive Powertrain Control (PPC) sowie der neuen Hinterachsübersetzung, schlussendlich dazu bei, dass der neue Actros auf Autobahnen bis zu drei Prozent und im Überlandverkehr bis zu fünf Prozent weniger Kraftstoff als sein Vorgänger verbraucht. Allein die MirrorCam trägt dabei rund 1,5% zur gesamten Kraftstoffersparnis bei, was der Kraftstoffeffizienz so beiträgt.
Bilder: ©Philipp Deppe / MBpassion.de