Die Aerodynamik und -akustik der E-Klasse von Mercedes-Benz

Mit einem cw-Wert ab 0,23[1] schneidet die neue E-Klasse sehr gut in ihrem Fahrzeugsegment ab. Sie erreicht damit den sehr guten Wert des Vorgängers bei dessen Einführung. Dass dieses hohe Niveau mit einer nur geringen Spreizung zwischen den einzelnen Varianten gehalten werden konnte, ist beachtlich. Denn einige Faktoren erschweren die aerodynamische Performance: Dazu zählen das große Räder-Portfolio von 17 bis 21 Zoll ebenso wie die Hinterachslenkung mit zusätzlichen Lenkern und größeren Öffnungen des Unterbodens. Die Stirnfläche A fällt mit 0,236 m2 bei der neuen E-Klasse etwas größer aus als beim Vorgänger (0,234 m2).

Viele frühzeitige Simulationen am Computer erhöhten den Reifegrad. So waren weniger Optimierungsschleifen im Windkanal nötig. Im Schulterschluss mit ihren Design-Kollegen hat das Aerodynamik-Team die E-Klasse in zahlreichen Bereichen gezielt verbessert. Dabei wurden einige Details wie Räder mit Claddingeinsätzen von den bekannt effizienten Mercedes-EQ Modellen übernommen. Hier die wichtigsten Maßnahmen:

  • Formoptimierung: Betrifft sogar die Reifenkontur
  • Innovative Abdichtung des Vorbaus: erstmals seitliche Motorhaubendichtung und eine Aerolippe in der Kühlermaske
  • Räder mit Claddings: sogenannte „Aeroblenden“
  • Spezielle Spoiler vor den Vorder- und Hinterrädern
  • Flächenbündig versenkbare Türgriffe
  • Unterboden: neue Materialien (2K-Hauptboden mit angespritzten Dichtungslippen) und verbesserte Formgebung (rampenförmige Abrisskanten, Aerodynamikverkleidungen an Fahrwerkskomponenten)

„Akustische Kamera und akustische Holographie“ mit fast 500 Mikrofonen

Bei der aeroakustischen Entwicklung arbeitet Mercedes-Benz stets zweigleisig: Zum einen sollen an der Quelle, also bei der Umströmung der Fahrzeugaußenhaut mit allen Anbauteilen, bereits möglichst wenig Geräusche entstehen. Und zum anderen tragen die Güte der Abdichtung und der Schalldämmung dazu bei, dass unvermeidliche Windgeräusche im Innenraum kaum oder nicht als störend wahrnehmbar sind.

Bereits in der frühen Entwicklungsphase begann das Ingenieursteam, die für die Geräuschentstehung besonders relevanten Geometriemaße an der A-Säule und den Außenspiegeln entsprechend auszulegen. Für die Formoptimierung wurden fortschrittliche Entwicklungsmethoden in der Strömungssimulation und der Geräuschmessung kombiniert: Bei letzterer kam ein spezielles Mikrofon-Array im Akustik-Windkanal zum Einsatz. Die umfangreichen Messungen innen werden auch als „akustische Holographie“ bezeichnet. Mercedes-Benz setzt dabei 64 Doppel-Mikrofone innen (Hand-Array) ein, die Problemstellen im Bereich tiefer Frequenzen orten können. Inklusive der Geräte für die Messungen außen („akustische Kamera“) setzt Mercedes-Benz fast 500 Mikrofone ein.

Die hochfrequenten Anteile des Windgeräusches konnten durch eine Vielzahl von Maßnahmen an den Dichtungen von Türen, Seitenscheiben und Außenspiegeln vermindert werden. In den Rohbau-Türen wurde in den relevanten Bereichen die Struktursteifigkeit erhöht. Bei sehr hohen Fahrgeschwindigkeiten führt das zu weniger Windgeräuschen. Zur Verbesserung der Schallisolation im Karosserie-Rohbau werden Hohlräume ausgeschäumt. Das betrifft die Struktur des Cockpit-Querträgers und Bereiche des Getriebetunnels sowie der A- und C-Säulen.

Beim Panorama-Schiebedach fanden viele Detailverbesserungen am Windabweiser und durch seitliche Windleitblenden am Glasdeckel statt. Ergebnis ist ein besserer Geräuschkomfort sowie weniger Zugluft. In der Hubstellung senkt sich der Glasdeckel geschwindigkeitsabhängig ab. Das sorgt ebenfalls für eine angenehme Innenraumakustik und reduziert den tatsächlichen Luftwiderstand.

Bilder: Mercedes-Benz Group AG

[1] Abhängig von der Fahrzeugausstattung