Cyfrowy prototyp nowej Klasy C [+foto]

Sindelfingen – Wiosną 2007 r. Mercedes-Benz wprowadza na rynek nową wersję Klasy C: kwintesencję komfortu i właściwości jezdnych w swoim segmencie. Projekt stanowi ukoronowanie kilku lat doświadczeń i realizację zasad Kodeksu Mercedesa dotyczącego komfortu oferowanych samochodów. Wydarzenie to oznacza także wdrożenie nowej procedury prac projektowych przez producenta ze Stuttgartu – opracowywania cyfrowych prototypów pojazdów.

Zastosowanie symulacji komputerowej umożliwiło inżynierom opisanie, przetestowanie i dopracowaniem na wczesnym etapie pracy, głównych cech charakteryzujących nową limuzynę. Dzięki nowej metodzie już pierwsze jeżdżące prototypy czy modele testowe są rozwiązaniami w dużej mierze dopracowanymi i dojrzałymi. Inżynierowie zrobili ogromny postęp w swojej pracy, zwłaszcza w odniesieniu do komfortu jazdy, obniżenia poziomu hałasu, skutecznego układu klimatyzacji czy zestrojenia parametrów podwozia. Dwie kluczowe cechy, jakimi odznacza się nowa Klasa C, to przyjemność z jazdy i sportowy charakter wozu – coś co w wykonaniu Mercedesa jest po prostu standardem.

Nowa Klasa C jest pierwszym na świecie samochodem seryjnym, opracowanym i skonstruowanym z wykorzystaniem technologii cyfrowego prototypu (DPT – digital prototype). W ramach tej procedury, Mercedes-Benz wykorzystał wszystkie dostępne metody obliczeniowe, wykorzystując 2130 gigabajtów danych do stworzenia kompletnego wirtualnego modelu samochodu. Symulacja komputerowa umożliwiła opracowanie i przetestowanie rozwiązań poprawiających poziom bezpieczeństwa zderzeniowego i ochrony użytkowników na potrzeby nowej Klasy C. W oparciu o wirtualny model pojazdu opracowano również inne parametry samochodu: jego NVH (poziom hałasu (noise), drgań (vibration) i barwę dźwięku), trwałość auta, oszczędność energii i współczynnik aerodynamiki.

Nowa metoda DPT pomogła oszczędzić czas i już we wczesnej fazie projektowania rozwiązać problem szukania kompromisów. Umożliwiła także przeprowadzenie serii testów komputerowych limuzyny jako całości. W dalszej części prac wdrożeniowych wykorzystano warunki naturalne środowiska w celu dopracowania modelu i przetestowania go w warunkach drogowych, w tym przy pomocy 280 fizycznych prototypów, które zaczęto budować latem 2003 r. Do momentu uruchomienia produkcji na skalę masową, nowa Klasa C pokonała w ramach cyklu testów wytrzymałościowych, w sumie ponad 24 miliony kilometrów po drogach i bezdrożach całego świata. Było to, jak dotąd, największe przedsięwzięcie tego typu w historii producenta ze Stuttgartu.

Symulacje komputerowe i próby

z użyciem prototypu cyfrowego

Komfort i walory jezdne były głównymi punktami programu wdrożenia nowego modelu samochodu. Specjaliści Mercedesa przeprowadzili prototyp przez serię testów po wirtualnych ulicach miast, wiejskich dróżkach i autostradach. Chodziło o to, aby opisać pożądane parametry komfortu oferowanego modelu i to jeszcze zanim realizacja projektu wkroczy w decydującą fazę. Zakres przeprowadzonych testów odpowiada około 2000 indywidualnych jazd testowych wykonanych w realnych warunkach. Wiele z nich przeprowadzono w czasie rzeczywistym. Aby dostroić parametry jezdne wozu, model cyfrowy poddano ponad 1500 próbom, takim jak: omijanie przeszkody, slalom, manewry związane z hamowaniem.

Oprócz wyżej opisanych zastosowań, nowa metoda pozwoliła odczuć jakość prowadzenia subiektywnie. Najnowszej generacji symulatory zaprogramowano specyfikacją Klasy C oraz cechami różnych rodzajów nawierzchni oraz wynikami autentycznych testów drogowych. W rezultacie inżynierowie byli w stanie “przejechać się” nowym Mercedesem na torze testowym, jeszcze na wczesnym etapie prac i chociaż symulator jazdy obrazuje własności jezdne metodą cyfrową, trzeba przyznać, że robi to niezwykle sugestywnie.

Ponad 6000 stron Kodeksu Mercedesa

Opracowanie nowej wersji Klasy C oparto na liczącej 360 stron książce zawierającej główne wytyczne powstawania modelu. Książka ta opisuje technologię budowy limuzyny do najdrobniejszego szczegółu prezentując zestaw ściśle określonych zasad – zwany Kodeksem Mercedesa – opisujących najważniejsze cechy modelu.. Około 150 głównych kryteriów, a obok nich również tysiące pojedynczych celów zgromadzonych w 250 kompilacjach w wydaniu książkowym, liczących sobie w sumie ponad 6000 stron, dotyczy wyłącznie tematu wygoda – kluczowego, na równi z poziomem bezpieczeństwa, niezawodnością, jakością i sprawnością, aspektu opisującego naturę Klasy C.

Kodeks Mercedesa, wraz z opisem wyznaczników komfortu samochodu, to odzwierciedlenie kilku dekad doświadczeń i ogromu wiedzy, które producent ze Stuttgartu posiadł w odniesieniu do swojej specjalności. Definiując wymagania natury technicznej, Kodeks bierze też pod uwagę analizy przeprowadzone przez Ośrodek Badań Zachowań Konsumenckich przy koncernie DaimlerChrysler. W ten sposób udało się zsubiektywizować poczucie wygody, a także zestawić ze sobą parametry techniczne z indywidualnym odbiorem wrażeń. Jest to kluczowy wymóg dla zapewnienia tradycyjnego postrzegania marki jako nośnika klasycznych wzorców.

Prace nad poprawieniem komfortu jazdy wymagają dogłębnej i szczegółowej wiedzy w jaki sposób powstają i jak się roznoszą drażniące uszy hałasy i drgania. Mercedes-Benz analizuje w sumie około 60 różnych zjawisk obejmujących wyżej wymienione aspekty, w tym typowe zachowanie nadwozia samochodu, a także pewną ilość zjawisk w dużej mierze nieznanych, które mogą zakłócić komfort jazdy, takich jak drgania, kołysania, pobrzękiwania, czy piski.

Karoseria odporna na drgania

Konstruktorzy Klasy C postawili sobie za cel połączyć w jedno doskonały komfort jazdy i sportowe osiągi. Zadanie udało się w stu procentach. Klasa C z łatwością spełnia surowe normy Mercedesa i wyznacza tym samym punkt odniesienia dla aut segmentu jeśli chodzi o komfort jazdy na długich dystansach. W przypadku mikrodrgań, wyniki testów nowego Mercedesa pokazują, że samochód ten z 15-procentowym zapasem mieści się w maksymalnych limitach ustalonych przez producenta.

Limuzyna doskonale niweluje wstrząsy karoserii spowodowane jazdą po nierównych nawierzchniach, które mogą przenosić się do wnętrza samochodu poprzez obręcze kół bądź amortyzatory. Przy prędkości 140 km/h, kierowca auta klasy C nie odczuwa niemal żadnych wstrząsów: wynik osiągnięty przez C-Klasę – poniżej 0,3 m/s – jest o około 40 procent niższy niż dopuszczalny surową normą zapisaną w danych technicznych pojazdu.

Wśród kluczowych czynników wpływających na tak wysoki poziom komfortu można wymienić inteligentną konstrukcję karoserii, o 13 procent sztywniejszą niż w odchodzącym modelu, nowe fotele i oferowany w standardzie układ tłumienia drgań, który dostosowuje siłę działania amortyzatorów do stylu jazdy.

Ciche silniki i przyjemne, ciche wnętrze

Równie imponujący postęp dokonał się w dziedzinie akustyki samochodu. Konstruktorom udało się podnieść komfort poprzez zastosowanie skuteczniejszego materiału izolacyjnego, montaż pochłaniaczy hałasu w karoserii oraz zaawansowane rozwiązanie uszczelnienia drzwi. Zmieniono także charakterystykę silników i układu wydechowego. Dla przykładu, nowy układ wtryskowy wyraźnie redukuje hałas wywoływany w czterocylindrowych wysokoprężnych jednostkach napędowych. Różnicę słychać nawet przy pracy silnika na wolnych obrotach. Poziom hałasu generowanego przez czterocylindrowy motor CDI z łatwością mieści się w założonych przez producenta 62 decybelach.

Przy większych prędkościach, doskonałe walory aeroakustyczne nadwozia znacząco przyczyniają się do zwiększenia komfortu jazdy tym samochodem. Świst wiatru, często odbierany jako irytujący hałas dobiegający z zewnątrz, jest praktycznie niesłyszalny kiedy podróżuje się nową Klasą C. Tym samym Mercedes-Benz Klasy C śrubuje koncepcję wyjątkowego komfortu jazdy i parametrów technicznych do niespotykanych dotąd poziomów.