Mercedes-Benz biedt voor elke klantbehoefte de juiste aandrijflijn
- Gepubliceerd in Mercedes-Benz
Meer dan veertig nieuwe modellen in minder dan drie jaar tijd: wat tien jaar geleden nog ondenkbaar was, wordt eind 2027 werkelijkheid bij Mercedes‑Benz. Het merk breidt zijn modellengamma sneller en ingrijpender uit dan ooit. Of het nu gaat om volledig elektrische of hybride modellen, Mercedes‑Benz biedt wereldwijd voor elke klant de juiste aandrijflijn. De basis hiervoor wordt gevormd door datagestuurde ontwikkeling, digitale simulaties, intensieve tests op testbanken en meer dan 140 jaar aan technische knowhow. Dankzij intelligente modulariteit kunnen aandrijfsystemen, accu's, voertuigarchitecturen en software flexibel worden toegepast in tal van modellen, wat zorgt voor technologische diversiteit. Het Mercedes‑Benz Operating System (MB.OS) integreert de belangrijkste voertuigfuncties in één intelligent, aanpasbaar systeem dat gemakkelijk te updaten is, ongeacht het soort aandrijflijn. Zodoende biedt elk model het kenmerkende rijgedrag van het merk: de perfecte combinatie van comfort, veiligheid, rust, sportiviteit en precisie.
"Geen enkele technologie bepaalt het karakter van een auto zo sterk als de aandrijflijn, of die nu volledig elektrisch of hybride is. Onze klanten wereldwijd hebben uiteenlopende behoeften en verwachtingen. Daarom stellen we alles in het werk om de beste technologie in te zetten op een manier die tastbare meerwaarde biedt en door onze klanten wordt geapprecieerd. Innovatie betekent in onze optiek dat technische perfectie wordt vertaald naar een intuïtieve rijervaring en een bijna natuurlijke emotionele band creëert tussen bestuurder en auto."
Jörg Bartels, Vice President Powertrain Development bij Mercedes Benz AG
Van digitale simulatie tot fysieke tests: aandrijflijnontwikkeling op maat
Mercedes‑Benz ontwikkelt consequent aandrijflijnen op basis van de werkelijke behoeften en gebruiksscenario's van klanten. De focus ligt niet op een standaardoplossing, maar op de juiste aandrijflijn voor uiteenlopende behoeften. Elke aandrijflijn moet zowel dynamiek als comfort bieden. Iemand die bijvoorbeeld dynamisch rijdt op de snelweg, verwacht ook onovertroffen rijcomfort in de stad.
De ontwikkeling van elk aandrijfsysteem begint met een gedetailleerd inzicht in het daadwerkelijke gedrag van de klant. Rijcycli, acceleratiepatronen, gaspedaalbewegingen, het gebruik van een aanhangwagen en het wegrijden op een helling worden vertaald naar concrete ontwikkelingsdoelstellingen. Dit resulteert in eerste instantie in de ontwikkeling van het juiste aandrijfconcept door middel van computersimulatie. Zaken als het vermogen, koppel, overbrengingsverhoudingen en regelstrategieën worden virtueel getest in talloze combinaties voordat ook maar één onderdeel wordt geproduceerd. Deze simulaties worden vervolgens op de testbank gevalideerd onder realistische belasting- en temperatuuromstandigheden. Zo wordt bijvoorbeeld gekeken hoe de koppelafgifte verloopt en hoe het motorvermogen verandert bij hoge temperaturen. Pas daarna is het tijd voor de praktijktests. Dit zorgt ervoor dat een Mercedes‑Benz onder alle omstandigheden optimaal presteert.
Het onderstel, de remmen en de besturing worden, perfect afgestemd op elke auto en aandrijflijn, ontwikkeld als een geïntegreerd totaalsysteem. Dit resulteert in het rijgedrag dat typerend is voor de modellen van Mercedes‑Benz, met een unieke combinatie van comfort, gevoel van veiligheid, rust, sportiviteit en precisie die bij alle modellen terug te vinden is. Ongeacht de aandrijflijn biedt elke Mercedes‑Benz een vertrouwde rijervaring, ondersteunt de bestuurder in kritieke situaties en biedt optimaal reiscomfort, zowel op lange als korte afstanden.
Volledig elektrisch of met verbrandingsmotor: modulaire aandrijflijnen voor verschillende segmenten
Alle aandrijflijnen van Mercedes‑Benz zijn gebaseerd op een modulair systeem met veel gemeenschappelijke onderdelen. Dit maakt technologische diversiteit mogelijk, versnelt het ontwikkelingsproces en draagt bij aan een kostenefficiënte ontwikkeling en productie.
Voor de verbrandingsmotoren vertrouwt Mercedes‑Benz op modulair design en hoge schaalbaarheid. De benzine- en dieselhybrids uit de FAME-motorenreeks (Family of Modular Engines) combineren een laag brandstofverbruik dankzij ISG 2.0 met een hoger vermogen voor een breed scala aan modellen, van de GLA tot de S-Klasse. Gemeenschappelijke kenmerken zijn onder meer een volledig aluminium carter met NANOSLIDE®-technologie, een cilinderkop met een gedeeltelijk geïntegreerd spruitstuk, een turbocompressor met gesegmenteerde turbine en schakelbare bypass-klep, een compact intercoolersysteem en een dicht bij de motor geplaatste uitlaat. Een uniforme MB.OS-architectuur zorgt voor synergie in de aandrijflijnsoftware.
Voor de volledig elektrische modellen heeft Mercedes-Benz bovendien een modulair aandrijflijnplatform ontwikkeld dat is afgeleid van het baanbrekende technologieprogramma VISION EQXX. Dit platform is schaalbaar voor alle modelseries en segmenten. In de CLA, CLA Shooting Brake, GLB, GLA, GLC en C-Klasse combineert deze architectuur uitstekend dagelijks gebruiksgemak en langeafstandscomfort met de typische Mercedes-Benz rijervaring – elk afgestemd op de verschillende behoeften en gebruiksprofielen van de klanten. Als volgende stap schaalt Mercedes-Benz deze 800V-architectuur op voor grotere modellen, zoals de E-Klasse en S-Klasse.
Klanten ervaren de wisselwerking tussen alle componenten. In de volledig elektrische aandrijflijn werken de HV-accu, de elektrische aandrijfeenheid (EDU), het thermomanagement, het laadsysteem en de software perfect als één systeem samen. De energieverliezen van de accucel tot het wiel worden zo tot een minimum beperkt.
Elektrische aandrijfeenheid: ontwikkeld en geproduceerd door Mercedes‑Benz
De elektrische aandrijfeenheid 2.0 (EDU) is een van de twee belangrijkste componenten van de volledig elektrische aandrijflijn. Daarom heeft Mercedes‑Benz deze volledig in eigen huis ontwikkeld en produceert de fabrikant deze binnen zijn eigen productienetwerk. De EDU 2.0 is opnieuw een bewijs van de technische expertise en productieprecisie van Mercedes‑Benz.
Het elektrische aandrijfsysteem is van meet af aan ontworpen voor 800V. Het benut de voordelen van de hoge spanning van de aircocompressor naar de aandrijfeenheid – een primeur in het instapsegment. De toepassing van siliciumcarbide in de omvormer verhoogt de efficiëntie nog verder. De EDU 2.0 combineert een tweetraps transmissie met een klauwkoppeling, het conflict tussen maximaal koppel, topsnelheid en verbruik. Dit geldt ook in de praktijk van alledag, niet alleen tijdens de testcyclus. Dankzij de compacte afmetingen is er bovendien meer bagageruimte achterin voorhanden.
Ontwikkeling van nieuwe chemische platforms voor accucellen met Mercedes-Benz-DNA
De accu is de tweede sleuteltechnologie in elektromobiliteit en een strategische kerncompetentie voor Mercedes-Benz. Uiteenlopende voertuigsegmenten en klantbehoeften vragen om verschillende celtechnologieën die specifiek zijn gericht op actieradius, laadvermogen of prestaties. Mercedes-Benz definieert de vereisten, ontwikkelt de accusystemen en integreert ze vervolgens in de modellen van het merk.
Tegelijkertijd werkt de onderneming aan de accucellen van de volgende generatie. Het doel is om hogere energiedichtheden, kortere laadtijden en betere prestaties te realiseren bij een lager grondstoffenverbruik en lagere kosten. Een belangrijke ontwikkelingsstap in dat proces is de combinatie van lithium-mangaanoxide (LMO) en nikkel-mangaan-kobaltoxide (NMC). Deze combinatie van kathodematerialen maakt een hoger aandeel mangaan en een lager aandeel kobalt en nikkel mogelijk, wat zorgt voor een aantrekkelijke balans tussen energiedichtheid en kosten. Tegelijkertijd vormt deze chemische combinatie de technologische brug naar de mangaanrijke kathodematerialen van de toekomst. Mercedes-Benz werkt bovendien aan een andere veelbelovende celchemie: lithium-nikkel-mangaanoxide (LNMO). Dit zou kobalt overbodig maken, aanzienlijk minder nikkel vereisen dan bij de huidige NMC-cellen en de mogelijkheid bieden om tegen lage kosten een hoge energiedichtheid te realiseren. De sleutel is hierbij het hoogvoltagevermogen van de op LNMO gebaseerde celchemie, die met spanningen tot 5V overweg kan. In vergelijking met de LFP-technologie is bij een vergelijkbaar gewicht en bij vergelijkbare afmetingen een tot 30 procent grotere actieradius mogelijk.
Het doel van Mercedes-Benz is om nog compactere en lichtere accusystemen te ontwikkelen met vergelijkbare of zelfs hogere prestaties. Deze systemen bieden nieuwe mogelijkheden qua auto- en interieurdesign. Bovendien verminderen celtechnologieën op mangaanbasis de afhankelijkheid van kritieke grondstoffen. Het ontwikkelen van eigen celchemieplatforms biedt meer flexibiliteit om in te spelen op technologische ontwikkelingen, marktveranderingen en wettelijke eisen.
Concrete vooruitgang bij de ontwikkeling van solid-state accu's
In samenwerking met zijn strategische partners Factorial Energy en ProLogium stimuleert Mercedes‑Benz de ontwikkeling van solid-state accu's. Samen met Factorial Energy werd een lithium-metaal solid-state accu ontwikkeld en onder praktijkomstandigheden getest in een EQS. De testauto reed van Stuttgart naar Malmö (1.205 km) zonder bij te laden, waarmee het potentieel van de technologie om de actieradius te vergroten werd aangetoond.
Mercedes‑Benz doet samen met verschillende partners onderzoek naar de solid-state cellen van de volgende generatie, waaronder die van ProLogium. De nadruk ligt daarbij op het testen van Gen4-celtechnologie op het gebied van prestaties, veiligheid en thermische eigenschappen. Daarbij wordt gekeken wat het potentieel is voor toekomstige serieproductie. Daarnaast worden tests uitgevoerd met solid-state cellen van andere partners en met cellen die in eigen beheer zijn ontwikkeld, waarbij gebruik wordt gemaakt van de autosport-knowhow van de Formule 1-aandrijflijnspecialisten in het Verenigd Koninkrijk.
Van het circuit naar de weg: technologieoverdracht vanuit de Formule 1
Bij de ontwikkeling van aandrijflijnen wordt gestreefd naar het continu verder verbeteren van de efficiëntie en de prestaties. Hiervoor werkt Mercedes-Benz nauw samen met Mercedes-AMG High Performance Powertrains (HPP) in het Britse Brixworth. Deze volle dochter van Mercedes‑Benz Group AG ontwikkelt en produceert Formule 1-aandrijflijnen voor het Mercedes‑AMG PETRONAS F1 Team en voor diverse klantenteams. De nadruk ligt bij de samenwerking niet op de levering van afzonderlijke componenten, maar op de wederzijdse uitwisseling van expertise en ontwikkelingsmethoden, met het hoge ontwikkelingstempo dat gangbaar is in de autosport. De nieuwe elektrische turbocompressor is een voorbeeld van de nauwe band tussen de Formule 1 en de serieproductie.
Nieuwe elektrische turbocompressor: zichtbaar bewijs van succesvolle technologieoverdracht
Mercedes Benz heeft de vorig jaar geïntroduceerde 1,5 liter benzinemotor M 252 doorontwikkeld. De nieuwe M 252 LS heeft een vermogen van 170 kW + 23 kW en is daarmee de krachtigste viercilindermotor in de compacte klasse van Mercedes Benz. Tegelijkertijd is het de eerste motor van Mercedes Benz met een elektrische uitlaatgasturbo met een vermogen van 5 kW. Deze wordt gevoed door het 48V-boordnet. Het innovatieve systeem is gebaseerd op de technologie die het Mercedes AMG PETRONAS F1 Team al vele jaren met succes toepast, en die heeft bijgedragen aan het behalen van acht wereldtitels in de Formule 1.
Deze nieuwe vorm van turbocompressie zorgt voor een uitzonderlijk spontane respons over het gehele toerenbereik. Dit resulteert in een rijervaring die nog dynamischer is, in combinatie met een lager verbruik. In de GLB 2501 zorgt de M 252 LS voor een acceleratie die ongeveer een tiende van een seconde sneller is dan met de topmotor (M 260) in de GLB 2502 van de vorige generatie, terwijl de CO2-uitstoot circa 17 procent lager is. Bovendien kan de 2 kW sterke elektrische turbo energie terugwinnen en energie uit de uitlaat omzetten in elektrische energie. De twee nieuw toegevoegde Lanchester-balansassen verminderen trillingen en zorgen voor een uitzonderlijk soepele loop.
