CONCEPT AMG GT XX
mit wegweisenden Innovationen zu überlegenen Dauerleistungen
Bahnbrechendes Kühlkonzept
Innovative Kühlung mit Central Coolant Hub
Die leistungsstarke Kühlung ist ein wesentlicher Schlüssel für die hohe Dauerleistung des CONCEPT AMG GT XX. Im Zentrum steht dabei die innovative Direkt-Ölkühlung der Hochleistungsbatterie. Doch auch die bedarfsgerechte Kühlung der Electric Drive Units (EDUs) an Vorder- und Hinterachse und der Onebox sind entscheidend.
Dabei sind für die unterschiedlichen Systeme unterschiedliche Temperaturfenster nötig. Beispielsweise operieren die EDUs in einem anderen Temperaturspektrum als die Batterie. Die präzise Versorgung aller Komponenten erledigt dabei der sogenannte Central Coolant Hub (CCH). Dieses hochintegrierte Bauteil ist das „Mastermind“ der Kühlung im CONCEPT AMG GT XX und für unterschiedliche Szenarien ausgelegt.
Der große Vorteil des Kühlsystems liegt vor allem darin, dass es in Kombination mit den Axial-Fluss-Motoren und der direktgekühlten Batterie in nahezu allen Situationen volle Leistung anbieten kann – beim Fahren unter hoher Last und an der Ladesäule.
Im Gegensatz zu konventionellen Elektrofahrzeugen ermöglicht das System auch nach Hochgeschwindigkeitsfahrt und bei hohen Umgebungstemperaturen, wie sie bei dem strapazierenden Extremtest in Nardò herrschten, sofort die volle Ladeleistung. Umgekehrt kann nach dem Laden an der Highspeed-Ladesäule sofort die volle Fahrleistung abgerufen werden.
Zum Kühlkonzept des CONCEPT AMG GT XX gehört außerdem die passive Kühlplatte vorn im Unterboden. Die permanent durchströmte Unterbodenkühlplatte hilft dabei, den Hauptkühler so weit zu entlasten, dass über weite Strecken das Luftregelsystem geschlossen bleiben kann. Dies verbessert die Energieeffizienz und reduziert den Luftwiderstand.
Innovative User Experience
Predictive Performance Manager und Augmented-Reality-Helm
Einen wesentlichen Beitrag zum Erfolg des extremen Testprogramms in Nardò hat auch der Predictive Performance Manager (PPM) geleistet – eine speziell entwickelte Software des Antriebsstrangs. Sie optimiert den Energiefluss und gibt den Fahrern präzise Hinweise für eine besonders performance-effiziente Fahrweise und unterstützt so bei der praktischen Umsetzung der Strategie. Dies erfolgt akustisch und optisch mit Signalen in der Instrumententafel und in einem speziellen Augmented-Reality-Helm.
Diese Augmented-Reality Technologie wurde erstmals direkt in einen Rennhelm integriert und war damit ein zusätzlicher, innovativer Bestandteil der User Experience. Der Helm blendet situativ Fahrzeug- und Streckeninformationen in Echtzeit in das Sichtfeld ein und ergänzt die Informationen der Screens im Fahrzeug. Dazu gehören der Ladezustand der Batterie, die Geschwindigkeit, ein Rundenzähler und die per Lenkradtasten gewählte Funktion. So kann der Fahrer besser den Blick auf die Strecke halten.
Angezeigt werden auch geschwindigkeitsabhängige farbige Spurindikationen in Pfeilform, die insbesondere bei den Nachtfahrten von großem Nutzen sind. Zudem werden Anfang und Ende von Rekuperationsphasen durch Augmented-Reality-Tore dargestellt.
Der Helm ist passend zum Rekordfahrzeug designt, in Sunset beam orange lackiert und trägt an der Rückseite das AMG Wappen. Außerdem verfügt er über das HANS-Sicherheitssystem (Head And Neck Support) aus dem Motorsport. Mit rund zwei Kilogramm Gewicht ist er trotz der AR-Ausstattung und der dazu erforderlichen Batterie sehr leicht.
Neue Designfreiheit
Aktive aerodynamische Strömungskontrolle durch Plasma-Aktuatoren
Im Rahmen des Technologieprogramms CONCEPT AMG GT XX wurde auch zu einer grundlegend neuen Technologie geforscht: „Aerodynamics by wire“. Auch wenn sie nicht direkt mit der Fahrt in Nardò im Zusammenhang stand, konnte das Forscherteam erstmals mit einem elektrischen Plasma-Aktuator eine gezielte Strömungsablösung auf einer Karosserierundung am Heck erzeugen.
Normalerweise ist dafür eine physikalische, geometrische Abrisskante an der Fahrzeugaußenseite erforderlich. Diese höchst innovative Lösung reduziert den Luftwiderstand, verbessert die Aero-Performance und ermöglicht eine völlig neue Designfreiheit. Der Beweis der Wirksamkeit konnte nun erstmals an einem 1:1 Windkanalmodell des CONCEPT AMG GT XX erbracht werden. Dabei wurden erfolgreiche Messungen bei Geschwindigkeiten von bis zu 200 km/h durchgeführt.
Die Bauteile des Plasma-Aktuators sind dünn und leicht. Sie können überlackiert werden, wodurch sie im Gesamterscheinungsbild nicht länger zu sehen sind. Durch ihre Bauweise können sie zu einer Verbesserung des Luftwiderstandsbeiwerts und der Energieeffizienz des Fahrzeugs beitragen. Plasma-Aktuatoren erfordern darüber hinaus keine mechanischen, hydraulischen oder bewegliche Teile. Sie können sehr schnell an unterschiedliche Designentwürfe angepasst und problemlos in verschiedenen Größen und Formen gebaut werden.
Mercedes Benz ist damit der weltweit erste Automobilhersteller, der diese innovative Technologie erfolgreich in einem solchen Setting getestet hat und wird nun die Forschungsarbeiten zum Plasma-Aktuator fortsetzen, um eine zukünftige Anwendung in Fahrzeugen zu prüfen.
Optimierter Luftwiderstandsbeiwert
Sehr guter cW-Wert dank durchdachter Einzelmaßnahmen
Die konzentrierte Arbeit an zahlreichen Details, wie einem optimierten Aero-Rückspiegel, einem verlängerten Diffusor oder der Heckabrisskante, haben die Aerodynamik des CONCEPT AMG GT XX weiter verbessert. So betrug der cW-Wert beim Extremtest in Nardò nur 0,19 – trotz breiter High-Performance-Reifen. Der aktive Heckspoiler konnte bei dieser Fahrt eingefahren bleiben, da das CONCEPT AMG GT XX durch eine ausgeklügelte Aerodynamik ausreichend Abtrieb generiert.
Grund dafür: Der Venturi-Effekt, der durch eine spezifisch entwickelte Unterbodenkontur erzeugt wird. So kann der Hinterachsauftrieb ohne großen Einfluss auf den cW-Wert reduziert werden und eine enorm hohe Fahrstabilität bieten.
Intelligente Software
Batterie immer im optimalen Performance-Betriebsbereich
Für die Entwicklung einer intelligenten Betriebsstrategie einschließlich Batterie-Management wurde Know-how aus der Formel 1® genutzt und eine große Herausforderung gemeistert: Um zu lernen, wie sich die Batteriezellen während der Nutzung verhalten, verwendete das Entwicklungsteam im Vorfeld sogenannte Referenzelektroden.
Die gesammelten Daten wurden daraufhin in die Software des Batterie-Management-Systems (BMS) implementiert. So konnte einerseits die Ladeleistung weiter optimiert werden, andererseits kann die Software durch die „virtuellen Sensoren“ während der gesamten Fahrt einen Blick in den Kern der Batteriezellen simulieren, deren direkte Messung sonst nicht möglich ist.
Das Ergebnis: Die Entwicklung der optimalen Strategie für die Extremfahrt. Dazu zählte beispielsweise die Bestimmung der idealen Fahrgeschwindigkeit von 300 km/h, die die beste Balance aus Geschwindigkeit und Effizienz bot. Beim Extremtest wurde demnach auf diese Geschwindigkeit beschleunigt, diese für eine vorberechnete Anzahl an Runden gehalten, bis das CONCEPT AMG GT XX die bis zu 0,6g starke Rekuperation zur Verzögerung nutzt und die Energie wieder in die Batterie einspeist. So fährt das Fahrzeug mit optimaler Geschwindigkeit an die Box, um exakt an der Ladesäule zum Stehen zu kommen.
