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Aerodynamik, Fahrwerk, Assistenzsysteme: Die B-Klasse von Mercedes-Benz

Die neue B-Klasse von Mercedes-Benz weist einen Luftwiderstandsbeiwert von cw = 0,26 auf. Sie bekommt eine neue Elektro-Servolenkung mit Assistenzfunktionen, zudem führt das Unternehmen mit dem Fronttriebler die radargestützte Kollisionswarnung mit adaptivem Bremsassistenten in die Kompaktklasse ein. Neu sein wird zudem ein Vierzylinder-Ottomotor mit Direkteinspritzung und Turboaufladung, ein Dieselantrieb, ein Doppelkupplungs- und ein Schaltgetriebe, wie ATZonline bereits im einem ersten Teil berichtet. Weltpremiere feiert das neue Modell auf der Internationalen Automobilausstellung 2011 in Frankfurt. Zu den europäischen Händlern rollt das Fahrzeug im November 2011.

Der Luftwiderstandsbeiwert der neuen B-Klasse wird vom Hersteller mit cw = 0,26 angegeben. Entscheidend für dieses Ergebnis sollen neben dem aerodynamischen Exterieurdesign Optimierungen im Detail wie etwa bei der Vorderradumströmung, der Unterbodengestaltung und der Kühlluftströmung sein. Neuartige Details wie der gezackte Radhausspoiler wurden zum Patent angemeldet, wie der Automobilhersteller berichtet. Mit dem später verfügbaren, optionalen Eco-Technologie-Paket ausgerüstet, soll das neue Modell sogar auf dem Niveau des E-Klasse Coupé liegen und einen Luftwiderstandsbeiwert von cw = 0,24 erreichen.

Im Praxisbetrieb hat die Aerodynamik maßgeblichen Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch, erklärt das Unternehmen. Schon die Verbesserung des cw-Wertes um 0,01 bewirkt bei 130 km/h eine Kraftstoffersparnis von bis zu 0,4 Liter pro 100 Kilometer. Eine aerodynamisch günstige Form besitzen beispielsweise die Außenspiegelgehäuse mit Stegen, heißt es. Zum guten Abschneiden trage auch die niedrige Stufenhöhe der A-Säule mit optimierter Geometrie der A-Säule bei. Die gesamte Frontschürze sei abgedichtet, so seien beispielsweise auf den Scheinwerfern spezielle Dichtungen angebracht. Der große Dachspoiler hinten soll einem definierten Strömungsabriss dienen.

Mithilfe von neuartigen, gezackten Radspoilern vorne und hinten - sie wurden zum Patent angemeldet -, Schlitzen in den Radhäusern sowie optimierten Radzierblenden konnten die Strömungsverluste an den vorderen Radhäusern deutlich reduziert werden, erklärt das Automobilunternehmen aus Stuttgart. Dadurch umströme der Wind das Radhaus seitlich besser. Ähnlich aufwändig sei die Gestaltung des Unterbodens ausgefallen. Der Hauptboden ist bis zum hinteren Radlauf großflächig verkleidet, danach folgt eine zusätzliche Verkleidung des Hinterachsträgers, wird berichtet. Der Endschalldämpfer sei gleichfalls aerodynamisch optimiert worden. Das Eco-Technologie-Paket, das für alle Versionen der B-Klasse als Sonderausstattung verfügbar sein wird, besitzt weitere Optimierungen, die den Luftwiderstand abermals verringern, heißt es: Dazu gehören unter anderem die Absenkung der Karosserie, eine Fugenabdichtung an der Heckscheibe sowie die Verkleidung von Fahrwerkskomponenten der Hinterachse.

Durch Computerberechnungen und Strömungssimulationen wurde die Aerodynamik des neuen Modells bereits in einer frühen Entwicklungs­phase optimiert. Für die numerische Strömungssimulation wurden insgesamt mehr als 275.000 CPU-Stunden benötigt, berichtet das Unternehmen. Rund 1100 Stunden sollen Modelle und Prototypen für Messungen im Windkanal verbracht haben.

Auch an der Agilität des Fahrzeuges hat das Unternehmen gearbeitet. Dementsprechend wird es auch so beschrieben. Drei Faktoren sollen für die deutlich gesteigerte Dynamik gegenüber dem Vorgänger verantwortlich sein, ohne dass jedoch Einbußen beim Komfort befürchtet werden müssten: Der abgesenkte Schwerpunkt, die neue Vierlenker-Hinterachse sowie die Weiterentwicklung des Elektronischen Stabilitätsprogramms ESP.

Bei der Vierlenker-Hinterachse nehmen drei Quer- und ein Längslenker pro Rad die Kräfte auf. Längs- und Querdynamik können so unabhängig voneinander abgestimmt werden. Radträger und Federlenker bestehen aus Aluminium, um die ungefederten Massen zu reduzieren, erklärt das Unternehmen.

Erstmals setzt das Unternehmen zudem die jüngste ESP-Generation ein. Torque-Vectoring-Brake soll helfen, die Untersteuerneigung in zu schnell angegangenen Kurven zu reduzieren. Gezielte Lenkimpulse assistieren dem Fahrer, heißt es. Insgesamt sei es das Ziel der Ingenieure gewesen, durch sanfte ESP-Eingriffe die Fahrfreude nicht zu beeinträchtigen, dennoch aber möglichst immer eine schützende Hand über die Insassen des Fahrzeuges zu halten. So sollen erfahrene Fahrer zügig fahren können, weniger erfahrene mit einem weniger runden Fahrstil sollen wenn möglich einen Hinweis auf die Grenzen der Fahrphysik bekommen.

Die elektromechanische Lenkung des Modells wurde neu konzipiert. Der Elektromotor der Servounterstützung sitze jetzt als Dual Pinion EPS packageoptimiert direkt am Lenkgetriebe. Die Lenkung leistet einen wichtigen Beitrag zur Gesamteffizienz, da die Lenkunterstützung nur Energie benötigt, wenn tatsächlich gelenkt wird, erläutert das Unternehmen. In Kombination mit dem Sportpaket ist eine Direktlenkung erhältlich. Dort wird die Lenkübersetzung über dem Lenkwinkel mithilfe der variablen Übersetzung spürbar direkter. Dadurch werden Fahrzeughandling und -agilität maßgeblich gesteigert. Die elektrische Servolenkung soll außerdem verschiedene Lenkassistenz-Funktionen ermöglichen, die vom ESP-Steuergerät ausgelöst werden. Dazu zählen der Gegenimpuls beim Übersteuern des Fahrzeugs, Lenkkorrekturen beim Bremsen auf unterschiedlich griffigen Fahrbahnbelägen (µ-Split), das Abmildern von Frontantriebseinflüssen auf die Lenkung sowie die Kompensation von Seitenwind und Straßenneigung. Zudem ermögliche die Elektro-Servolenkung den Aktiven Parkassistenten. Das Fahrzeug soll des Weiteren über einen Wendekreis von weniger als elf Meter Durchmesser verfügen.

Zur Erhöhung der Sicherheit führt das Unternehmen die radarbasierte Kollisionswarnung mit adaptivem Bremsassistent noch in diesem Jahr in der neuen B-Klasse ein. Im Unterschied zu auf dem Markt befindlichen Systemen in dieser Klasse handelt es sich bei dem neuen Bremsassistenten nicht um ein reines Stadtsystem zur Minimierung von Bagatellschäden, betont das Unternehmen. Vielmehr ziele die neuartige Lösung auf den Schutz vor typischen Auffahrunfällen in allen Verkehrssituationen. Der Automobilhersteller erwartet, damit signifikant positiv auf das Unfallgeschehen einwirken zu können.Versuchsergebnisse sollen diese Einschätzung untermauern: Bei Tests mit 110 Autofahrern im Fahrsimulator soll die Unfallquote dank der Kombination aus Kollisionswarnung und adaptiver Bremsassistenz in drei typischen Situationen von 44 auf elf Prozent gesunken sein. Das neue Assistenzsystem warnt den eventuell abgelenkten Fahrer optisch und akustisch vor erkannten Hindernissen und bereitet den Bremsassistenten auf eine möglichst punktgenaue Bremsung vor, wird erläutert. Diese werde eingeleitet, sobald der Fahrer das Bremspedal deutlich betätigt.

So soll die radargestützte Kollisionswarnung mit adaptivem Bremsassistenten zusammen gefassst folgendes können: Einen zu geringen Abstand zu Vorausfahrenden im Geschwindigkeitsbereich zwischen 30 und 250 km/h erkennen. Zudem kann sie erkennen, wenn sich der Abstand vermindert. Bei einer drohenden Kollisionsgefahr wird der Fahrer optisch und akustisch gewarnt. Auch kann sie stehende Hindernisse in Fahrtrichtung erkennen und entsprechende Warnungen ausgeben. Sie ist in der Lage spezielle Fahrsituationen, zum Beispiel Kolonnenverkehr, zu erkennen und die Auslöseschwelle für die Warnung und den adaptiven Bremsassistenten daran anzupassen. Sie berechnet bei erkannter drohender Kollisionsgefahr genau die Bremskraft, die benötigt wird, um idealerweise den Aufprall noch zu vermeiden, und nutzt den zur Verfügung stehenden Restweg bestmöglich aus. So hat auch der nachfolgende Fahrer bessere Chancen, seinerseits ein Auffahren zu vermeiden. Zudem wird der Bremsdruck nachgeregelt, falls sich die Situation verändert - wird vorne beschleunigt, wird zurückgeregelt auf den Bremswunsch des Fahrers; wird der Abstand auf fahrende und anhaltende Fahrzeuge geringer, wird der Bremsdruck noch weiter erhöht. Präventive Sicherheitssysteme (Pre-Safe) können bei Bedarf aktiviert werden (beispielsweise der Gurtstraffer). Außerdem erfüllt das neue System die wesentlichen Forward-Collision-Warning-Anforderungen der US-amerikanischen Behörde für Straßen- und Fahrzeugsicherheit (NHTSA).

Die neue B-Klasse war zudem eines der ersten Modelle, die im neuen Fahrsimulator des Unternehmens den letzten Feinschliff vor den realen Testfahrten erhielt. Eingeweiht wurde der neue Bewegt-Simulator Ende 2010 und er verfügt über eine 360-Grad-Leinwand, einen schnellen elektrischen Antrieb sowie eine zwölf Meter langen Schiene für Bewegungen in Quer- oder Längsrichtung.

Außerdem wird der Fahrsimulator beispielsweise auch für Tests mit Probanden eingesetzt, verrät das Unternehmen. Dabei könnten sich normale Autofahrer gefahrlos dem fahrphysikalischen Grenzbereich nähern und so den Ingenieuren Aufschluss über Akzeptanz und Bedienung neuer Sicherheitssysteme wie der radargestützten Kollisionswarnung mit adaptivem Bremsassistenten in dem neuen Modell geben.

Den dynamischen Anspruch des Fahrzeugs soll ebenfalls das neue Fahrzeugkonzept untermauern. So wurde die Höhe auf 1557 Millimeter reduziert, und es ist fast fünf Zentimeter niedriger auf die Fahrbahn als der Vorgänger. Auch die Sitzhöhe in Relation zur Straße wurde verringert (minus 86 Millimeter). Jedoch falle die Sitzposition aufrechter aus. Die Kopffreiheit sei verbessert worden. Vorne messe das Modell nun 1013 Millimeter (ohne Schiebedach).

Die neue B-Klasse verfügt, so der Hersteller, ebenfalls über eine Weiterentwicklung des Sandwichbodens. Mithilfe des modularen Konzepts namens Energy Space sei sie bereits konstruktiv für Versionen mit alternativem Antrieb ausgelegt. Entsprechende Schnittstellen im Rohbau sollen es erlauben, bei den Versionen mit alternativem Antrieb den Hauptboden zu modifizieren und eine Stufe auszubilden. Diese Multifunktionsmulde beginne unter dem Fahrersitz und bietet den Platz für die alternativen Energiespeicher.

Die derzeitig verfügbaren Antriebe und Getriebe in der neuen B-Klasse hat ATZonline in einem ersten Bericht über das Fahrzeug dargestellt: Die neue B-Klasse von Mercedes-Benz: Motor und Getriebe.
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