Highspeed in Südafrika, Hitzetest in Arizona, Kälteschock am Polarkreis, Fahrwerkerprobung auf der Nürburgring-Nordschleife; die Entwicklungsstationen für den neuen Mercedes-Benz E 63 AMG sind so unterschiedlich wie gnadenlos.

E 63 AMG

Während 19 Monaten und über 1,25 Millionen Testkilometern wurde die neue Generation der dynamischen, alltagstauglichen Sportlimousine zur Serienreife gebracht – und es wurden dabei anspruchsvolle Ziele beim Thema Effizienz erreicht.

Bevor die ersten getarnten Versuchsfahrzeuge durch das Werkstor in Affalterbach rollten, stand die Konzeptphase auf dem Programm. Die im November 2005 begonnenen Packaging-Untersuchungen dienen dem Zweck, das komplette Auto auf seine Funktion und Machbarkeit hin zu prüfen. Egal ob die Fahrwerkabstimmung, die Effizienz der Kühler, die Durchströmung des Motorraums mit Fahrtwind oder die Betriebsfestigkeit aller Bauteile – all dies wird von den AMG Fachleuten vorab als digitaler Prototyp (DPT) am Computer untersucht. Parallel müssen die ersten Motoren und Getriebe ihre Leistungsfähigkeit und Dauerhaltbarkeit auf verschiedenen Prüfständen unter Beweis stellen. Dauerstress im Zeitraffer: Vollgas aus dem Stand bei simulierten 30 Grad minus, Rennstreckenprofile mit hohem Volllastanteil, Stop-and-Go im Stadtverkehr bei 45 Grad im Schatten. Nur wenn die exakt zuvor definierten Entwicklungsschritte erfüllt werden, gibt es die begehrten Freigaben.

Gleichzeitig sind unauffällige E 63 AMG Fahrzeuge der aktuellen Modellreihe W 211 als sogenannte Aggregateträger unterwegs. Bestückt mit zahlreichen Komponenten des Nachfolgers wie 6,3-Liter-V8-Motor, SPEEDSHIFT MCT 7-Gang-Sportgetriebe und RIDE CONTROL-Sportfahrwerk helfen sie, die neuen Techniken effektiv zu erproben, bevor die neuen Fahrzeuge mit dem internen Code W 212 überhaupt verfügbar sind. Modernste Messtechnik liefert den AMG Ingenieuren wertvolle Daten. Im Fokus stehen beispielsweise die Temperaturen von Kühlwasser, Getriebeöl und Bremsscheiben, aber auch Rundenzeiten auf dem Handlingkurs der Teststrecke in Idiada/Spanien und auf der Nürburgring-Nordschleife.

Konzeptfreigabe im Herbst 2007 als Start für die „echten“ Prototypen

In dieser Vorstufe definieren die Fachabteilungen den neuen E 63 AMG mit all seinen Ausprägungen: Nach und nach wird eingegrenzt, welche Achskinematik, Kühlerdimensionen, Feder- und Dämpferraten sowie Reifenmischungen weiter erprobt werden müssen – nicht zu vergessen das enorm wichtige Zusammenspiel der unterschiedlichen Steuergeräte von Motor, Getriebe, Fahrdynamik-Regelsystemen und deren jeweilige Softwarestände. Nach dieser Konzeptfreigabe vom Herbst 2007 werden die ersten „echten“ Prototypen des E 63 AMG auf die Räder gestellt – Start frei für das standardisierte, aufwendige AMG Entwicklungs- und Erprobungsprogramm.

Für die knapp 20 getarnten Versuchsfahrzeuge beginnt jetzt der Ernst des Lebens: Tests in allen Klimazonen der Erde, von 85 Metern unter Meeresspiegel im US-amerikanischen Death Valley bis hoch zum Pikes Peak auf über 4400 Meter. Von klirrenden minus 40 Grad in Schwedisch-Lappland bis plus 40 Grad in Arizona/ USA. „Wir suchen bewusst das Extreme. Es hilft uns enorm, Zeit zu sparen, um die verschiedenen Themen effizient abzuarbeiten“, so Tobias Moers, Leiter Entwicklung Gesamtfahrzeug bei Mercedes-AMG.

AMG-spezifische Teststrecken für Belastungen jenseits der Grenzen

So genügt es auch nicht, bei der Fahrerprobung die einzelnen Kriterien Hitze, Höhe und Fahrdynamik isoliert zu betrachten. Vielmehr gilt es, Teststrecken zu finden, um eine Kombination aus diesen drei Parametern abbilden zu können. „Damit überschreiten wir alle Grenzen und belasten das Auto deutlich mehr als der AMG Kunde später. Und der neue E 63 AMG muss diese Torturen problemlos wegstecken“, berichtet Oliver Wiech, Leiter Gesamtfahrzeug E-Klasse.

Hochgeschwindigkeits-Testfahrten auf einer kilometerlangen kerzengeraden Landstraße in Südafrika gehören ebenso zum Testprozedere wie stundenlanges Vollgasfahren auf der Kreisbahn im süditalienischen Nardo oder auf dem Testgelände in Arizona/USA. Die E 63 AMG Prototypen müssen beweisen, ob die Temperaturen von Öl und Wasser im grünen Bereich sind und ob alle Dichtungen und Schlauchschellen den enormen Belastungen gewachsen sind. Das Härteste kommt zum Schluss: Gerade eben wurde die Limousine noch bei 45 Grad plus mit Höchstgeschwindigkeit über das Testgelände gejagt, schon steht sie abgeschottet in einer Garage: Kein Luftzug, kein Fahrtwind, nur der Lüftermotor verschafft dem Kühler und dem Motor ein wenig Linderung. Hochsensible Messelektronik mit bis zu 500 Messstellen pro Fahrzeug entlarvt jede noch so kleine Störung, die von den AMG Experten sofort erkannt und abgestellt werden kann.

Ähnlich extrem – doch dabei auf den ersten Blick wesentlich unspektakulärer – sind die Hitzetests im Death Valley/USA. Auch hier liegen die Temperaturen im Sommer nahe an der magischen 50-Grad-Grenze, doch statt Topspeed steht hier die Langsamfahrt im Fokus. Oliver Wiech: „Wir fahren mit durchschnittlich 35 km/h und maximaler Zuladung eine konstante Steigung hoch auf den Daylight Pass – und zwar in der prallen Sonne bei 80 Grad Asphalttemperatur. Die Fahrt ist zwar nur 20 Kilometer lang, aber es gibt keinen Schatten. Wegen des geringen Tempos strömt kaum Luft durch die Kühler und den Motorraum.“ Keine Frage: Wenn ein neues High-Performance-Automobil wie der E 63 AMG diesen Test besteht, dann trotzt er auch den täglichen Belastungen des Stop-and-go-Verkehrs in Schanghai oder Dubai.

Viel Know-how und reichlich Feinarbeit für niedrige Verbrauchswerte

Doch es geht nicht nur um extreme Belastungen. Auch die anspruchsvollen Verbrauchsziele verlangen die volle Konzentration der Entwickler. Dazu Friedrich Eichler, Leiter Entwicklung Motor und Triebstrang: „Um einen NEFZ-Verbrauch von 12,6 Litern auf 100 Kilometer zu erreichen, haben wir viel Arbeit in zwei Themenfelder gesteckt: Generatormanagement und Getriebesteuerung.“ Die bei AMG erstmals eingesetzte Rekuperation der Bremsenergie im Schubbetrieb musste in allen denkbaren Geschwindigkeits- und Fahrprofilen erprobt und abgesichert werden. Ebenso das neue Fahrprogramm C (Controlled Efficiency) des 7-Gang-Sportgetriebes: „Die bewusst frühen Hochschaltvorgänge und niedrigen Drehzahlen helfen entscheidend bei der Kraftstoffeinsparung“, so Eichler weiter. Dabei galt es, die Schaltvorgänge des mit nasser Anfahrkupplung und vier Fahrprogrammen (C, S, S+ und M) ausgestatteten AMG Siebengang-Sportgetriebes in perfekten Einklang mit dem Ansprech- und Schwingungsverhalten des Triebwerks zu bringen. Enorm wichtig dabei: Die dynamische Kraftentfaltung des AMG V8-Motors mit 386 kW/525 PS Leistung und 630 Newtonmeter Dreh-moment muss blitzschnell parat stehen, wenn vom Fahrer gefordert. Eine Herausforderung, die nur mit viel Know-how und reichlich Feinarbeit zu lösen ist – und viele simultane Tests auf öffentlichen Straßen, Teststrecken und Prüfständen erfordert.

Ein echter Härtetest für die AMG Hochleistungs-Bremsanlage mit rundum innen belüfteten Scheiben und der motorsporterprobten Verbund-Technologie an der Vorderachse sind die Bremsprüfungen auf der Großglocknerstraße in Österreich. Im Gegensatz zu den Versuchen auf den Hochgeschwindigkeitsovalen, wo die Limousine unzählige Male von 250 km/h auf null abgestoppt wird, und die absolute Leistungsfähigkeit überprüft wird, steht hier ein anderes Thema im Vordergrund: das Fading, also das etwaige Nachlassen der Bremswirkung. Beladen bis zum zulässigen Gesamtgewicht werden die E 63 AMG Prototypen von knapp 2600 Meter Höhe über zahlreiche Serpentinen bis ins Tal bei 1151 Meter geschickt. Das MCT-Sportgetriebe befindet sich im Leerlauf, somit gibt es keinerlei Motorbremse. Als wäre dies noch nicht genug, steht der Versuchsfahrer zwischen den Serpentinen immer leicht auf der Bremse, um zusätzlich Hitze zu erzeugen – eine unbarmherzige Wärmebelastung für Bremsscheiben, -sättel, -beläge und die Bremsflüssigkeit. Das geringe Tempo verhindert zusätzlich eine effektive Kühlung aller Komponenten. Alle Bremsprüfungen werden sowohl mit der AMG Hochleistungs-Bremsanlage als auch mit der neuen Keramik-Bremsanlage durchgeführt.

Nordschleife als ultimative Belastung für Mensch und Maschine

Kaum weniger extrem sind die Erprobungsprogramme auf der berühmt-berüchtig-ten Nürburgring-Nordschleife, der anerkannt schwierigsten Rennstrecke der Welt. Die 20,8 Kilometer lange Berg-und-Tal-Fahrbahn mit ihren 73 Kurven verlangt dem E 63 AMG und seinen Testfahrern alles ab. Jeder Kilometer auf der Nordschleife entspricht rund sieben Kilometern auf einer normalen Straße – für jedes neue AMG Modell die ultimative Belastung im Zeitraffer. Hier trifft man sie alle: die Fahrwerk- und Reifenspezialisten, die Fahrdynamikregelexperten, die Getriebefachleute, die Gesamtfahrzeugentwickler. „Wenn unser 3-Stufen-ESP® hier funktioniert, dann auf jeder Strecke weltweit“, lacht Tobias Moers, der jedem neuen AMG Hochleistungsfahrzeug auf der Nordschleife persönlich die Freigabe erteilt – ohne Ausnahme.

Für die umfangreiche Entwicklungsarbeit in der Eifel betreibt Mercedes-AMG auch ein eigenes Testcenter: Auf rund 700 m2 konzentrieren sich Werkstatt, Büroräume und Testeinrichtungen für eine zielgerichtete Entwicklungsarbeit in Rufweite zum Nürburgring.

Ebenso wichtig wie Testfahrten sind die Programme im Windkanal: Hier lassen sich nicht nur alle Strecken und Klimabedingungen simulieren. Der rasche Wechsel von der Hitze in die Kälte hilft den Entwicklungsingenieuren enorm, um das Fahrzeug und seine Bauteile an die Grenzen zu bringen. Ob Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Sonneneinstrahlungswinkel oder Anströmgeschwindigkeit des Fahrtwindes – ein moderner Windkanal ist ein unerlässliches Werkzeug für jedes AMG Fahrzeug.

Permanenter Austausch mit der AMG Zentrale in Affalterbach

Testen, Analysieren, Optimieren – und immer wieder laufen alle Fäden in der AMG Zentrale im schwäbischen Affalterbach zusammen. Im 4600-Einwohner-Örtchen nördlich von Stuttgart, idyllisch zwischen Obstwiese und Weinbergen gelegen, sitzen die verantwortlichen Entwicklungsingenieure und diskutieren die Themen, die ihnen die Kollegen irgendwo auf dem Globus per Mail geschickt haben. Und so werden nicht nur neue Teile und Komponenten per Overnight-Express von Affalterbach nach Arjeplog/Schweden geschickt, sondern eben auch neue Software-Updates via Internet nach Denver/USA übermittelt.

„Die bei Mercedes-AMG genau definierten Entwicklungsprozesse garantieren den hundertprozentigen Qualitätsstandard. Das sind wir unseren anspruchsvollen Kunden schuldig. Nur so erhält der neue E 63 AMG das Prädikat, auf das am Ende alle hingearbeitet haben: die Gesamtfahrzeugfreigabe“, so Volker Mornhinweg, Geschäftsführer Mercedes-AMG GmbH.

Die wichtigsten Erprobungsschritte im Überblick:

Entwicklungsumfänge Motor, Getriebe und Antriebsstrang
• Höhenerprobung in Denver, Colorado (USA), Lesotho (Südafrika), Mont Ventoux (Frankreich) und Granada (Spanien)
• Heißerprobung im Death Valley, Kalifornien (USA), in Upington (Südafrika), Testgelände Idiada (Spanien) und Phoenix, Arizona (USA)
• Fahrerprobung in Los Angeles, Kalifornien (USA)
• Kälteerprobung Arctic Falls (Schweden)
• Erprobung im Klimakanal Stuttgart

Entwicklungsumfänge Kühlung und Kraftstoffsystem
• Verschiedene Erprobungsfahrten auf den Hochgeschwindigkeitskursen in Nardo (Italien) und Papenburg, Niedersachsen
• Erprobung in Upington (Südafrika) und im Death Valley, Kalifornien (USA)
• Erprobung im Windkanal Stuttgart

Entwicklungsumfänge Bremsen und Regelsysteme
• Erprobung Bremsanlage auf Hochgeschwindigkeitskurs Nardo (Italien) und Passstraße Großglockner (Österreich)
• Erprobung Fahrdynamik-Regelsysteme Testgelände Idiada (Spanien), Arjeplog (Schweden) und Testgelände Boxberg, Baden-Württemberg

Parallel dazu werden auf Prüfständen Einzelkomponenten wie Motor, Antriebsstrang, Getriebe, Achsen und Bremsen, aber auch die komplette Karosserie-struktur bis an ihre Grenzen belastet.

Dauerlauferprobung im Zeitraffer unter härtesten Bedingungen

Die umfangreiche Fahrzeugentwicklung ergänzt eine Dauerlauferprobung; sie simuliert ein Fahrzeugleben unter härtesten Bedingungen im Zeitraffer. Das Ziel: den erforderlichen Reifegrad sicherzustellen, bevor die Fahrzeugproduktion im Mercedes-Benz Werk Sindelfingen anlaufen kann.

Die Dauerlauferprobung auf einen Blick:

Gemischter Straßendauerlauf:
• Erprobung aller Komponenten und Systeme im Zusammenspiel im Alltagsgebrauch. Die bis zum zulässigen Gesamtgewicht beladenen Testfahrzeuge spulen ein exakt definiertes Programm auf Landstraßen, Autobahnen sowie im Stadtverkehr ab.

Heide-Dauerlauf:
• Im Fokus der Entwickler stehen die Betriebsfestigkeit der Fahrwerkkomponenten, der gesamten Karosserie sowie des Integralträgers, an dem Vorderachse, Lenkung und Motor befestigt sind. Die Testfahrzeuge sind dabei bis zum zulässigen Gesamtgewicht beladen.

Raff-Dauerlauf:
• Gesamtfahrzeug-Erprobung mit Schwerpunkt Antriebsstrang und Fahrwerk. Besonderheit des AMG Programms: 10.000 Kilometer auf der Nürburgring-Nordschleife und 10.000 Kilometer im Stadtverkehr.

Volllast-Dauerlauf:
• Extreme Beschleunigungs- und Verzögerungsprofile mit hohem Volllastanteil, hohe Belastung für Kühlung, Kraftstoffversorgung und Bremsanlage.

Korrosions-Dauertest:
• Die Korrosionserprobung am Gesamtfahrzeug simuliert härteste dynamische und klimatische Umwelteinflüsse.

Klausur-Erprobung:
• Gesamtheitliche Überprüfung des Entwicklungs- und Fertigungsreifegrades.

Hinzu kommen umfangreiche Crashsimulationen und reale Crashtests, mit deren Hilfe alle länderspezifischen Zertifizierungen nachgewiesen werden müssen; ohne ist keine Zulassung möglich.

Quelle: Daimler AG


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