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O projeto do carro bionic novo de Mercedes-Benz inspirou pela forma do corpo dos peixes
Liberação de DaimlerChrysler
Julho 10, 2005
(Esta liberação foi datada originalmente 7 - junho - 2005)


DaimlerChrysler está usando um veículo novo do conceito examinar o potencial grande da biônica para o desenvolvimento do automóvel, e conseguiu resultados proeminentes para o consumo de combustível e emissões com uma combinação de abrir caminho a tecnologia do motor diesel e métodos de controle inovativos da emissão. O estudo bionic do carro de Mercedes-Benz terá sua premier de mundo no Symposium da inovação de DaimlerChrysler deste ano em Washington.

Realizar o carro bionic de Mercedes-Benz, os coordenadores no centro da tecnologia de Mercedes-Benz e no departamento da pesquisa de DaimlerChrysler têm para procurado a primeira vez um exemplo específico na natureza que se aproxima não somente à idéia de um carro aerodinâmico, seguro, confortável e ambiental compatível nos termos dos detalhes, mas como um inteiro formal e estrutural. O exemplo chegou em era o boxfish.

Biônica: Natureza como um coordenador e um desenhador ingenious

Como uma aranha da água capaz de nadar e mergulhar sem está começando molhada? Esta é uma das perguntas a que a disciplina moderna da biônica tenta responder. O alvo de specialists da biônica é traduzir soluções da natureza na tecnologia humana, porque não há nenhuma dúvida que a natureza é o mais melhor coordenador e a maioria de desenhador ingenious de tudo.

A área comparativamente recente da pesquisa de biônica é realmente um assunto inter-disciplinary que combine a ciência, a arquitetura e a matemática da engenharia. O princípio básico é fazer as idéias da natureza e as soluções do problema, que estiveram o teste do tempo sobre milhões dos anos da evolução, usable para o homem.

A biônica do termo foi inventada por um oficial americano da força aérea em 1958, mas o primeiro estudante do mundo da biônica era o da italiano Vinci de Leonardo. Nenhuns menos de 500 anos há, este todo-mais redondo ingenious estudou o vôo dos pássaros e projetou uma máquina do vôo de acordo com seus findings. Derivou também o princípio do helicóptero de o que observou na natureza. Mais tarde era a volta de Otto Lilienthal a triunfar com seu do "instrumento vôo", que tinha projetado após o estudo cuidadoso da estrutura de asa da cegonha.

Os peixes são também objetos muito interessantes do estudo para specialists bionic. Por exemplo, o nariz do golfinho é o modelo para um protuberance pear-shaped da curva que permita navios de cruzar os oceanos do mundo com menos resistência de água e conseqüentemente um consumo de combustível mais baixo. E os coordenadores de Airbus copí a pele áspera do tubarão para desenvolver uma folha striated que reveste para as asas do avião. O resultado é até seis por cento menos fricção e as economias consideráveis na aviação abastecem-se.

As superfícies Self-cleaning são baseadas no exemplo das folhas do lotus, metálico altamente resistente espuma é derivado da estrutura do osso e o mais atrasados, self-sharpening ferramentas de corte copíam o princípio dos dentes do roedor. A natureza fornece mesmo soluções ingenious para coisas cotidianas tais como o prendedor de Velcro.

A natureza é também um modelo do sustainability

A pesquisa da biônica não significa a natureza de copi. O alvo é rather compreender seus princípios e usá-los como um stimulus para inovações. As invenções da natureza, que foram desenvolvidas e milhões excedentes continuamente melhorados dos anos, fornecem um reservatório inexhaustible das idéias e das inspirações de que não somente a tecnologia pode se beneficiar. Mais do que sempre antes, a biônica pode também promover a causa da proteção ambiental. Muitos dos conceitos inovativos que projeta e de cientistas estão adotando da natureza correspondem ao princípio do sustainability. A natureza consegue sempre seus objetivos economicamente, com a energia mínima, conserva seus recursos e recycles completamente seu desperdício - um exemplo que seja bom worth seguir.

©1998-2005 DaimlerChrysler.
Apesar de seu boxy, o corpo cubo-dado forma, este peixe tropical está no fato aerodinamizado outstandingly e representa conseqüentemente um ideal aerodinâmico. Com um modelo exatamente construído do boxfish os coordenadores em Estugarda podiam conseguir um coeficiente de arrasto do vento de apenas 0.06 no túnel de vento.

A fim usar este potencial grande para finalidades do desenvolvimento do automóvel, os specialists em DaimlerChrysler criaram primeiramente um modelo do carro de 1:4 cuja a forma fosse baseada substancialmente no boxfish. Durante testes no túnel de vento, um coeficiente de arrasto de 0.095 - um valor previamente unprecedented na engenharia automotriz - foi medido para este modelo da argila. Corresponde aos valores conseguidos com as formas altamente aerodinâmicas (Cd 0.09) e outros formulários aerodinâmica ideais.

DaimlerChrysler utilizou os findings desta pesquisa durante o desenvolvimento do carro bionic de Mercedes-Benz, inteiramente de funcionar e do carro compacto roadworthy com um comprimento de 4.24 medidores e de espaço para quatro occupants mais a bagagem. Com um valor do Cd de apenas 0.19, este veículo do conceito é entre o o mais aerodinâmica eficiente nesta categoria do tamanho.

20 por cento abaixam o consumo de combustível e umas emissões de até 80 por cento mais baixas do óxido do nitrogênio

Além à aerodinâmica superb e à construção de pouco peso um conceito derivou-se da natureza, o motor diesel de 103 kW/140-hp e a tecnologia inovativa do SCR (redução Catalytic seletiva) contribuem extremamente à economia de combustível e a uma redução mais adicional em emissões da exaustão. No EU que dirige o ciclo o carro do conceito tem um consumo de combustível de 4.3 litros por 100 quilômetros - 20 mais menos do que um carro comparável da série-produção. De acordo com o método de medição dos E.U. (ftp 75) a escala é ao redor 70 milhas por o galão dos E.U. (combinado), que é aproximadamente 30 por cento mais do que para um carro da padrão-produção. Em uma velocidade constante de 90 km/h a unidade diesel da dirij-injeção consome somente 2.8 litros por 100 quilômetros que correspondem a uma escala de 84 milhas por o galão no ciclo do teste dos E.U.

DaimlerChrysler está testando atualmente sua tecnologia do SCR worldwide. Pelo este os meios, e com o "AdBlue fluido operando-se adicional", as emissões do óxido do nitrogênio do motor diesel da dirij-injeção podem ser reduzidos por até 80 por cento. O alvo destas experimentações é evitar as desvantagens do consumo de combustível optimising os processos da combustão do em-motor. Isto é o lugar onde os coordenadores do carro de Mercedes-Benz se estão beneficiando da experiência ganha por seus colegas no setor comercial do veículo, onde a tecnologia do SCR está já no uso bem sucedido. DaimlerChrysler pretende também usar o potencial grande deste processo para carros de passageiro diesel no futuro, e inicialmente estará oferecendo a tecnologia do SCR nos EUA quando as experimentações foram terminadas.




"AdBlue" é uma solução aqueous do urea que seja pulverizada no sistema de exaustão em quantidades precisamente metered, dependendo do status operando-se do motor. Isto converte os óxidos do nitrogênio no nitrogênio e na água harmless. O reservatório para este líquido do serviço é ficado situado no rebaixo da roda de reposição do carro do conceito, e sua capacidade é suficiente para uma milhagem que corresponde ao intervalo do serviço para um modelo atual do diesel de Mercedes. O estudo bionic do carro de Mercedes-Benz é equipado também com um filtro particulate diesel maintenance-free.

Rigidez grande e peso baixo - um princípio do crescimento projetou pela natureza

O boxfish, o modelo aerodinâmico para o carro do conceito, é também um exemplo principal da rigidez e do pêso leve. Sua pele consiste nas placas sextavadas, ósseas numerosas que fornecem a força máxima com o peso mínimo e protegem eficazmente o animal de ferimento.

Os investigadores de DaimlerChrysler examinaram esta estrutura bionic e transferiram este princípio ao estudo bionic do carro de Mercedes-Benz com a ajuda de um processo especial do cálculo. O processo é baseado nos princípios da formação do osso e por exemplo permite que a até 40 por cento mais rigidez seja conseguida no painelamento externo da porta do que ser possível com projetos convencionais. Se o bodyshell inteiro for calculado de acordo com este princípio bionic, o peso total está reduzido perto ao redor um terceiro com segurança undiminished da força e do ruído elétrico.






Liberação detalhada


Pensando do unthinkable. Olhar além do horizonte. Deixando trajetos familiares e dando a idéias novas uma possibilidade: aquela é a filosofia de DaimlerChrysler, líder tecnologico entre fabricantes de automóvel.

Por mais de 100 anos a ligação tecnologico da companhia de Estugarda foi baseada na creatividade de seus coordenadores - e em seu entusiasmo para visões. Nenhuma desta mudou ao dia atual, e os specialists de DaimlerChrysler fazem exame acima do desafio para dar forma ao futuro do automóvel em uma base diária. Não há nenhum limite aqui: a fim criar inovações trailblazing para ainda mais segurança, compatibilidade ambiental e conforto, pesquisam todas as possibilidades oferecidas pela tecnologia e pela ciência. Para a experiência mostrou isso somente livre, pensar interdisciplinary conduz aos resultados realmente proeminentes.

Um tal projeto era o carro bionic de Mercedes-Benz, um veículo do conceito baseado em exemplos na natureza, em que DaimlerChrysler transferiu também a tecnologia do motor diesel do futuro inteiramente a funcionar e do carro prático para o uso diário.

A biônica - uma combinação da biologia e da tecnologia - é um campo de pesquisa completamente recente que nonetheless tem feito já o progresso notável possível em áreas diferentes. A natureza forneceu idéias para materiais high-strength, superfícies da baixo-fricção, revestimentos dirt-repellent e assegurações práticas de Velcro, por exemplo.

Muitas destas invenções são baseadas descobertas em mais ou mais menos acidentais do mundo do animal e da planta. Para a primeira vez dentro o exemplo do carro bionic de Mercedes-Benz, os coordenadores no centro da tecnologia de Mercedes-Benz (MTC) e a pesquisa de DaimlerChrysler procuraram um exemplo específico na natureza cujas forma e a estrutura se aproximou a suas idéias para um carro aerodinâmico, seguro, spacious e ambiental compatível. Ou seja esta não era uma matéria de soluções detalhadas mas de transferência completa da natureza à tecnologia - uma primeira.

O boxfish - angular mas nonetheless muito aerodinâmico

Este teamwork requerido: os biólogos, os cientistas da biônica e os investigadores automotrizes das várias disciplinas embarked em uma expedição extraordinária no reino animal que lhes conduziu logo nas profundidades do mundo subaquático - e apresentado as com uma surpresa. Não era os swimmers rápidos, lustrosos tais como o tubarão ou o golfinho que vieram o mais perto aos ideals dos coordenadores da pesquisa, mas uma criatura que olhasse qualquer coisa mas aerodinamiza e ágil na primeira vista: o boxfish.

Tem seu repouso nos recifes corais, nas lagoas e no seaweed dos mares tropicais, onde tem bastante na terra comum com os carros em muitos respeitos. Necessita conservar sua força e mover-se com menos consumo possível da energia, que requer os músculos poderosos e uma forma aerodinâmica. Deve suportar altas pressões e proteger seu corpo durante colisões, que requer uma pele exterior rígida. E necessita mover-se em espaços confinados em sua busca para o alimento, que requer a maneabilidade boa.









©1998-2005 DaimlerChrysler.
Há mais ao boxfish do que reuniões o olho: apesar de seu corpo angular, é um swimmer excelente o cujo cubo-dê forma à estrutura seja de nenhuma maneira um hindrance. No contrário, o boxfish possui características originais e é um exemplo principal das invenções ingenious desenvolvidas pela natureza sobre milhões dos anos da evolução. O princípio básico desta evolução é que nada é superfluous e cada parte do corpo tem uma finalidade - e às vezes diversas em uma vez.

A pele exterior do boxfish consiste nas placas ósseas, sextavadas numerosas que interlinked para dar forma a um terno de armour rígido. Esta estrutura óssea, armour-chapeada dá o corpo da rigidez grande dos peixes, protege-o de ferimento e é-a também o segredo de sua maneabilidade proeminente, porque os vortices minúsculos dão forma ao longo das bordas nas partes superiores e mais inferiores do corpo para estabilizar os peixes em toda a posição e para se assegurar de que remanesça com segurança no curso mesmo nas áreas de turbulence grande. Não necessita mover suas aletas no processo, e pode conseqüentemente conservar sua força.

Aplicado à engenharia automotriz, o boxfish é conseqüentemente um exemplo ideal da rigidez e da aerodinâmica. Além disso, seu anatomy retangular é praticamente idêntico ao cross-section de um corpo do carro. E assim o boxfish transformou-se o modelo para um projeto automotriz assim distante original do desenvolvimento.

Valor do Cd: boxfish quase tão bom quanto a forma ideal da engenharia

O primeiro secundário-projeto tackled pelos coordenadores no centro da tecnologia de Mercedes-Benz e na aerodinâmica interessada da pesquisa de DaimlerChrysler. Em túneis de vento e em canaletas da água examinaram como os atributos do modelo vivo poderiam ser transferidos a um automóvel.

Os resultados são impressive. Apesar de sua estrutura angular, o boxfish tem quase como bom aerodinamizando qualidades como a forma da gota da água que os specialists consideram ser o padrão para o formulário aerodinâmico ideal. Quando exposta a um fluxo aberto, esta forma aerodinâmica tem um valor do Cd de 0.04. Usando cálculos do computador e testes do túnel de vento com um modelo exato do boxfish, os coordenadores de Mercedes conseguiram um valor que viesse muito perto deste ideal, a saber 0.06 - um resultado proeminente. Explica porque o boxfish é um swimmer tão bom e é assim manoeuvrable com esforço mínimo.

Para empregar o potencial aerodinâmico os specialists em Estugarda criaram primeiramente um carro do modelo da escala de 1:4 cuja a forma correspondesse substancialmente ao boxfish. Os contornos exteriores angulares do modelo vivo foram adaptados na área das saias do telhado e do lado, como eram a extremidade traseira proeminente, descendente com seus lados pesadamente scalloped e a forma pronunciada da cunha.

Em fazer isto disobeying princípios importantes na aerodinâmica automotriz, e foram surpreendidos tanto mais nos resultados: o valor do Cd para o carro era 0.095. Em termos aerodinâmicos era tão bom justo como a forma como medido na terra considerou ideal por specialists da aerodinâmica (Cd 0.09).

O modelo da pesquisa na forma de um boxfish melhora o coeficiente de arrasto de carros compactos de hoje por mais de 65 por cento.

Cd 0.19: um dos carros compactos os mais aerodinâmicos do mundo

O segundo círculo do projeto bionic do carro de Mercedes-Benz começou agora. A tarefa era desenvolver um automóvel sem redução, roadworthy na base dos contornos do boxfish - um modelo inteiramente equipado para quatro occupants, com atributos típicos de Mercedes nos termos da segurança, do conforto, do projeto e do practicality cotidiano, e equipado com toda a tecnologia necessária para o consumo de combustível mínimo e a compatibilidade ambiental melhor possível.

O resultado deste projeto original do veículo é um carro compacto com duas portas, quatro únicos assentos confortáveis, um windscreen panoramic, um telhado de vidro e um tailgate grande - 4.24 medidores long, 1.82 medidores de largura e 1.59 medidores de altura. Naturalmente as exigências exigentes com respeito ao practicality, ao suitability diário e ao projeto fizeram os acordos comparados com o necessário modelo de 1:4, mas o carro do conceito retem ainda características aerodinâmicas proeminentes: com um valor do Cd de 0.19 cheio-funcionar e o carro bionic driveable de Mercedes-Benz são entre o aerodinâmica mais eficiente nesta categoria do tamanho.

Além ao boxfish-como a forma básica, este resultado é feito possível por um número outras de características aerodinâmicas, por exemplo as rodas traseiras que são encobertas quase completamente com as folhas de porta plástica, nivel-cabida seguram e o uso das câmeras em vez dos espelhos exteriores.

Consumo de combustível: somente 4.3 litros por 100 quilômetros [55 milhas por o galão]

No estudo de Mercedes, as propriedades aerodinâmicas optimal derivadas do boxfish e um conceito de pouco peso novo da construção feito exame da natureza críam as condições para um consumo de combustível baixo e um desempenho excelente. Equipado com um motor diesel da dirij-injeção de 103 kW/140-hp, o carro do conceito consome 4.3 litros do combustível por 100 quilômetros (combinados), fazendo lhe 20 por cento mais econômicos do que um modelo comparável da padrão-produção. De acordo com o método de medição dos E.U. (ftp 75) a escala é ao redor 70 milhas por o galão dos E.U. (combinado), que é aproximadamente 30 por cento mais do que para um carro da padrão-produção. Em uma velocidade constante de 90 km/h o consumo de combustível do EU cai a uns meros 2.8 litros por 100 quilômetros - correspondendo ao mpg 84 nos E.U. testar o programa. O carro do conceito tem uma velocidade máxima de 190 km/h.

Comprimento/largura/altura 4243/1815/1594 de milímetro
Wheelbase 2568 milímetros
Saída do motor cavalo-força 103 kW/140
Máximo. torque 300 nanômetro em 1600-3000 RPM
Consumo de combustível (combinado) 4.3 l/100 quilômetro; mpg 70 (galões dos E.U.)
Acceleration 0-100 km/h 8.2 s
Máximo. velocidade 190 km/h


Controle de emissão: 80 por cento abaixam emissões do óxido do nitrogênio com tecnologia do SCR

A matéria de emissões da exaustão era uma tarefa importante mais adicional para os colaboradores do carro do conceito. Quando o motor moderno de CDI melhorar já o EU estrito 4 agradecimentos dos limites da emissão da exaustão significativamente a um conversor catalytic de oxidação e a um filtro particulate, os coordenadores em Estugarda têm um olho ao futuro e estão testando um processo inovativo que prometa se encontrar com no futuro padrões ainda mais exigentes, a saber tecnologia do SCR (redução Catalytic seletiva).

O centrepiece é um conversor catalytic que use um líquido adicional do serviço converter os óxidos do nitrogênio (NOx): uma solução aqueous do urea é pulverizada no sistema de exaustão em quantidades precisamente metered, dependendo do status operando-se do motor. Isto converte os óxidos do nitrogênio no nitrogênio e na água harmless. O resultado é uns até 80 por cento da redução em emissões de NOx no ciclo dirigindo europeu novo.

DaimlerChrysler está testando atualmente sua tecnologia do SCR worldwide. Pelo este os meios, e com o "AdBlue fluido operando-se adicional", as emissões do óxido do nitrogênio do motor diesel da dirij-injeção podem ser reduzidos por até 80 por cento. O alvo destas experimentações é evitar as desvantagens do consumo de combustível optimising os processos da combustão do em-motor. Isto é o lugar onde os coordenadores do carro de Mercedes-Benz se estão beneficiando da experiência ganha por seus colegas no setor comercial do veículo, onde a tecnologia do SCR está já no uso bem sucedido. DaimlerChrysler pretende também usar o potencial grande deste processo para carros de passageiro diesel no futuro, e pretende inicialmente oferecer a tecnologia do SCR nos EUA quando as experimentações foram terminadas.

O líquido do serviço que permite a combustão catalytic seletiva é nomeado "AdBlue". Como somente muito pequeno as quantidades forem requeridas quando no movimento, a capacidade do reservatório situado no rebaixo da roda de reposição do carro do conceito são suficientes para uma milhagem que corresponde ao intervalo do serviço para um carro atual do diesel de Mercedes.

Estrutura do corpo: princípios da construção da natureza para a rigidez e o pêso leve

A biologia fornece não somente idéias para a eficiência aerodinâmica, mas dá também impulsos para métodos de pouco peso inovativos da construção. O armour-chapeamento externo do boxfish e as estruturas do osso de outras criaturas mostram como a natureza consegue a força máxima com o uso mínimo dos materiais. As estruturas do osso são sempre de acordo com as cargas reais encontradas.

No exemplo do osso humano do thigh, por exemplo, a posição e a força da matéria do osso são precisamente para a direita para as cargas tensile e da pressão que o membro deve suportar. É não somente estruturas do osso mas também filiais e raizes da árvore que crescem de acordo com as leis biológicas - uma estratégia de pouco peso perfeita da construção na parte da natureza.

No consultation com peritos da biônica, os investigadores de DaimlerChrysler desenvolveram um processo computer-assisted para transferir o princípio do crescimento usado pela natureza à engenharia do automóvel. É baseada no método de SKO (opção macia da matança). A simulação de computador é usada configurar componentes do corpo e da suspensão de tal maneira que o material no assunto das áreas para abaixar cargas pode ser feito mais menos resistente, e pode talvez mesmo ser eliminada ("matado") completamente, quando as áreas altamente forçadas forem reforçadas especificamente. Este processo bionic de SKO permite uma geometria componente optimal de ser identificado que se encontre com as exigências da construção, da segurança e da durabilidade de pouco peso na medida igual.

As escalas sextavadas do boxfish obedecem do mesmo modo o princípio da força máxima para menos peso. Transferido ao painelamento externo de uma porta de carro, este princípio natural da construção produz um teste padrão do favo de mel com até 40 por cento mais rigidez. Se a estrutura inteira do bodyshell for configurada de acordo com o método de SKO, seu peso está reduzido perto ao redor 30 por cento - ao reter sua estabilidade exemplary, segurança do ruído elétrico e ao segurar a dinâmica. Nesta área demasiado, a biônica pode conseqüentemente fazer uma contribuição principal mais adicional a uma economia de combustível mais grande.

©1998-2005 DaimlerChrysler. Todos os direitos reservados.








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