Mercedes-Benz, verimliliğin sınırlarını EQXX ile zorladı

Mercedes-Benz, verimliliğin sınırlarını EQXX ile zorladı

VISION EQXX enerji verimliliğini tamamen yeni bir seviyeye taşımayı amaçlıyor. Bu ileri teknoloji elektrikli güç ünitesi birçok ilerleme dışında hafif mühendislik ve sürdürülebilir malzemelerin kullanımını da içeriyor. Gelişmiş yazılım da dahil olmak üzere bir dizi yenilikçi ve akıllı çözümü bünyesinde barındıran VISION EQXX, verimliliği tamamen yeni bir seviyeye taşımayı amaçlıyor.

Sadece 18 ayda boş bir kağıttan tamamlanmış araca dönüşen proje; Stuttgart dışında, Formula 1 ve dünyanın dört bir yanındaki start-up’lar, ortaklar ve kurumlardan işbirliği ile tamamlandı. Verimlilik, daha az ile daha fazlasını elde etmek anlamına geliyor. Mercedes-Benz, verimliliği yeni bir değer olarak ele alıyor. Mercedes-Benz mühendis ve tasarımcılarının çabaları ile, dijital simülasyonlara dayanan gerçek yaşam koşullarında, 100 kilometrede 10 kWh’in altında tüketim ve tek bir şarjla 1.000 kilometrenin üzerinde menzil ile kWh başına 9.6 km’nin üzerinde verimlilik ortaya çıkıyor.

Yenilikçi güç-aktarma sisteminden hafif yapıya ve gelişmiş termal yönetimden aerodinamik tasarıma kadar her yönüyle yüksek verimlilik seviyesi ortaya koyan VISION EQXX, gelişmiş enerji tasarrufu ve üstün gerçek yaşam sürüş menzili sunuyor.

Yaklaşık 150 kW gücündeki verimli elektrikli güç-aktarma sistemi bu maraton koşucusunun temelini oluşturan gücü ve dayanıklılığı sağlıyor. Ekip, verimlilik, enerji yoğunluğu ve ileri mühendisliğin kusursuz birleşimine sahip bir elektrikli güç-aktarma sistemi oluşturma hedefiyle yola çıktı ve sonuçta yüzde 95 verimlilik hedefine ulaştı. Bu da, bataryadaki enerjinin yüzde 95’e kadarının tekerleklere ulaşması anlamına geliyor. En verimli içten yanmalı güç-aktarma sisteminde sadece yüzde 30 veya ortalama bir uzun mesafe koşucusunda yaklaşık yüzde 50 olduğu düşünüldüğünde, bu değer daha da fazla anlam kazanıyor.

VISION EQXX’teki elektrikli güç-aktarma sistemi, yeni nesil silikon karbürlere sahip elektromotor, şanzıman ve güç elektroniğinden oluşan özel bir ünite. Güç elektroniği ünitesi, yakında çıkacak olan Mercedes-AMG Project ONE hiper otomobilindeki üniteyi esas alıyor.

Mercedes-Benz ve Formula 1’den de sorumlu olan HPP ekibi, batarya boyutunu artırmak yerine tamamen yeni bir batarya geliştirdi ve 400 Wh/lt’ye yakın olağanüstü bir enerji yoğunluğu elde etti. Bu ileri çözüm, VISION EQXX’in kompakt boyutlarına 100 kWh eviyesinde kullanılabilir enerjiye sahip bir bataryayı sığdırma olanağı sunuyor.

Enerji yoğunluğundaki artış, kısmen de olsa anotların kimyasındaki ilerlemeye dayanıyor. Daha yüksek silikon içerikleri ve gelişmiş bileşimler, yaygın olarak kullanılan anotlardan çok daha fazla enerji depolayabiliyor. Enerji yoğunluğuna katkıda bulunan bir diğer özellik, bataryadaki yüksek entegrasyon seviyesi. Mercedes-Benz AR-GE ve HPP tarafından geliştirilen bu platform, hücreler için daha fazla alan yaratırken toplam ağırlığın azaltılmasına yardımcı oldu. OneBox adı verilen elektrikli ve elektronik (EE) bileşenler için bağımsız bölme çözümü, hücreler için alan kazandırırken yine bu çözüm montaj ve sökme avantajı da sağlıyor. OneBox ayrıca, seri üretim elektrikli araçlara kıyasla daha az enerji tüketen bileşenler içeriyor.

Olasılıkların sınırlarını zorlamakla görevlendirilen batarya geliştirme ekibi, oldukça yüksek bir voltaj kullanmaya karar verdi. 900 Voltun üzerindeki voltaj, güç elektroniğinin geliştirilmesi noktasında son derece yararlı bir araştırma ortamı sağladı. Ekip çok sayıda değerli veriler toplamayı başardı ve gelecekteki seri üretim için olasılıkları değerlendiriyor. Bataryanın yapısı da verimliliğe katkı sağlıyor. Örneğin hafif gövde, Mercedes-AMG HPP ve Mercedes-Grand Prix şasi ortakları tarafından tasarlandı. Gövde, Formula 1’de olduğu gibi karbon-fiber ile güçlendirilmiş şeker kamışı atıklarından elde edilen benzersiz, sürdürülebilir bir kompozit malzemeden üretildi. Batarya ayrıca aktif hücre dengeleme özelliğine sahip. Bu da sürüş anında hücrelerden enerjiyi eşit şekilde çekmek anlamına geliyor ve daha fazla dayanıklılık sağlıyor. Batarya, OneBox dahil yaklaşık 495 kilogram ağırlığa sahip.

VISION EQXX’in birçok yardımcı sistemine güç sağlayan elektrik sistemi, tavandaki 117 güneş pilinden enerji sağlıyor. Yüksek voltajlı sistemdeki enerji tüketiminin azaltılmasıyla menzil artıyor. Sistem tek bir günde ve ideal koşullar altında uzun mesafeli yolculuklarda 25 km’ye kadar ek menzil sağlayabiliyor. Güneş enerjisi, iklimlendirme, aydınlatma, bilgi-eğlence sistemi ve diğer yardımcı donanımları besleyen hafif bir lityum-demir-fosfat bataryada depolanıyor. Mercedes-Benz ve ortakları, yüksek voltaj sistemini de şarj etmek için güneş enerjisi kullanmak için çalışıyor.

Rüzgar direnci, açık yolda uzun mesafelerde, verimliliğin önündeki en büyük engellerden biri. Aerodinamik sürtünme, menzil üzerinde büyük bir etkiye sahip olabiliyor. Normal bir uzun mesafeli sürüşte, ortalama bir elektrikli araç, batarya kapasitesinin neredeyse üçte ikisini havayla mücadele etmek için kullanıyor. VISON EQXX, 0.17’lik son derece düşük sürtünme katsayısıyla oyunun kurallarını yeniden beliriyor.

Mercedes-Benz ekibi, 1937’de W 125, 1938’de 540K Streamliner, 1970’lerde Concept C111 ve güncel EQS’ye kadar gelişmiş aerodinamik tasarım konusunda köklü bir geçmişe sahip. 2015 yılındaki Concept IAA ise VISION EQXX için ilham kaynağı barındıran bir diğer örnek.

Tasarım ekibi, Mercedes-Benz tasarım dilinin duyusal saflığını ve bir yol otomobilinin pratikliğini korurken sürtünmeyi azaltan çözümler geliştirmek için gelişmiş dijital modelleme teknikleri kullanarak pasif ve aktif aerodinamik özellikleri VISION EQXX’in gövdesine entegre etti.

Hafif ve yalın iç tasarım

VISION EQXX, tamamen yeni ve hafif bir iç tasarım dili kullanıyor. Geleneksel tasarım yaklaşımından ayrışan iç mekan sadeliğe odaklanıyor. Söz konusu yaklaşım karmaşık şekilleri ve geleneksel döşeme öğelerini gereksiz kılıyor. Mantarlardan vegan ipeğe kadar, VISION EQXX’in iç mekanında doğanın etkisi devam ediyor. İç tasarım minimum ağırlıkla maksimum konfor ve tarza odaklanırken, kesinlikle hayvan türevli ürünler içermiyor.

İç mekan, dünyanın dört bir yanındaki start-up’lardan elde edilen çok sayıda yenilikçi malzemeye sahip. Kapı kollarındaki AMsilk imzalı Biosteel® elyaf sadece bir örnek ve otomotiv sektöründe bir ilk. Mantarların yer altı köklerine benzeyen miselyumdan üretilen ve ağırlıklı olarak doğada bulunan yenilenebilir bileşenlerden yapıldığı için biyo bazlı sertifikasına sahip olan vegan deri alternatifi “Mylo” ise bir diğer örnek. Bu yeni malzeme, çevreye daha az zarar verecek şekilde tasarlandı ve VISION EQXX’in koltuk minderleri detaylarında kullanılıyor. Deserttex® adındaki hayvansız deri alternatifi, sürdürülebilir biyo-bazlı poliüretan matris ile birleştirilen toz haline getirilmiş kaktüs liflerinden yapılan sürdürülebilir bir materyal ve son derece yumuşak bir yüzeye sahip. Zemin halıları ise yüzde 100 bambu elyafından üretildi.

Ayrıca zemin veya kapı döşemelerinde geri dönüştürülmüş Pet şişe atık malzemeler kullanıyor. Bunun dışında tek parça ekranın üst kısmı, kapılar ve tavan döşemesinde yüzde 38 geri dönüştürülmüş Pet’ten yapılmış DINAMICA® ve ayrıca evsel atıklardan yapılan UBQ malzemesi kullanılıyor.

BIONEQXX döküm

BIONEQXX, güncel haliyle Mercedes-Benz’deki en büyük alüminyum yapısal döküm, VISION EQXX’in arka kısmında kullanılıyor. Bu yapı, dijital teknikler ve otomotiv sektöründe tamamen benzersiz bir yazılım yaklaşımı kullanılarak Mercedes-Benz tarafından kendi bünyesinde geliştirildi ve kompakt boyutlarda optimum işlevsellik sunuyor. Ekip, bu etkileyici ve üretilebilir tek parça döküm yapıyı sadece dört ayda geliştirdi. Tek parça BIONEQXX döküm, son derece hafif bir yapıyla çok yüksek rijitlik ve mükemmel çarpışma performansı sunuyor.

BIONICAST amortisör kuleleri

Bir Mercedes-Benz tescilli ticari markası olan BIONICAST, otomobilin ön süspansiyon bileşenlerini barındıran amortisör kulelerini oluşturuyor. BIONEQXX döküm gibi, burada da hedef, ağırlığı azaltmak ve geleneksel preslenmiş kulelere kıyasla yaklaşık dört kilogram tasarruf sağlıyor. VISION EQXX üzerindeki ön cam sileceklerini ve motoru taşıyan braket de yine biyonik mühendislik ilkeleri ile tasarlandı.

Gelişmiş gövde malzemeleri ile gelen hafif tasarım, güvenlik ve sürdürülebilirlik

VISION EQXX, işlevsellik ve güvenlik sağlayan gelişmiş malzemelere sahip. Bu malzemelerin büyük bölümü gelecekteki üretim modellerin geliştirilmesinde kullanılacak.

VISION EQXX’te kullanılan MS1500 ultra yüksek dayanımlı çelik, Mercedes-Benz beyaz gövde uygulaması için bir ilk. Bu malzeme, ağırlığı minimumda tutarken yüksek dayanım seviyesiyle çarpışma anında mükemmel yolcu koruması sağlıyor. Elektrikli ark ocağı tekniği kullanılarak yüzde 100 hurda ile üretilen düşük CO2’li yassı çelik de Mercedes-Benz’deki ilk beyaz gövde uygulamalarından biri. Mercedes-Benz AG ve Salzgitter Flachstahl GmbH arasındaki işbirliği, “CO2-Verimliliği” kategorisinde 2021 MATERIALICA Tasarım + Teknoloji Altın Ödülü’nü beraberinde getirdi.

VISION EQXX’in kapıları, alüminyum takviyeli CFRP ve GFRP (karbon ve cam elyaf takviyeli plastikler) hibrit bileşenlerinden üretiliyor. Ağırlık avantajlarının yanı sıra bu tasarım, olası bir çarpışma anında yüksek rijitlik ve esneklik dengesi sağlıyor. Ayrıca, yeni bir poliamid köpük, kapının alt kenarını güçlendiriyor ve yandan çarpışmada enerji emilimini optimize ediyor.

Alüminyum fren diskleri, çelik disklere kıyasla kütleyi azaltıyor ve ağırlığı düşürmeye yardımcı oluyor. Mercedes-Benz Advanced Engineering tarafından tasarlanan bu fren sistemi, sıfır aşınma özelliğine sahipken yenilikçi bir kaplama, fren tozu emisyonlarını yüzde 90’a kadar azaltıyor. Ayrıca, Rheinmetall Automotive ile geliştirilen yeni cam elyafı takviyeli plastik yaylar, geleneksel helezon yaylara kıyasla ağırlığı azaltmaya yardımcı oluyor.

VISION EQXX’te UI/UX – önyargısız seyahat yardımcısı

VISION EQXX kabinindeki kullanıcı arayüzü (UI) ve kullanıcı deneyimi (UX), kullanıcıları son derece duyarlı, akıllı ve yazılım odaklı bir geleceğe götürüyor. Etkileyici görünümü, sezgisel kullanımı ve insan zihniyle uyumlu çalışma prensibiyle ekran, iki A sütunu arasında 47,5 inçlik bir alanı kaplıyor. 8K (7680×660 piksel) çözünürlüğe sahip ince ve hafif LED ekran, sürücü ve yolcuları otomobil ve dışarıdaki dünyayla bağlayan bir portal görevi görüyor ve sürücünün ihtiyaçlarına göre şekil değiştirerek, yolcularla ilgilenerek, yolculuğu lüks bir deneyime dönüştürüyor.

Mercedes-Benz ekibi, bu boyuttaki bir ekranda ilk gerçek zamanlı 3D navigasyon sistemini geliştirmek için navigasyon uzmanı NAVIS Automotive Systems inc. (NAVIS-AMS) ile birlikte çalıştı. 3-Boyutlu şehir gösteriminde uydu görünümünden 10 metre kadar sorunsuz yakınlaştırma ve kaydırma işlevleri sunuyor.

Tek parça ekran, enerji verimliliği ile dikkat çekiyor. Mini-LED arka aydınlatma, 3.000’in üzerinde karartma bölgesinden oluşuyor. Ekranın belirli bölümleri sadece gerektiğinde güç tüketiyor.

Ekran, kendini içeriğin türüne göre uyarlanıyor. Örneğin, bir kentsel alanda, çevredeki binaların görselleştirmesi, yoğun sokaklar arasında yönlendirme sağlamaya yardımcı oluyor. Ancak, otoyolda veya açık yolda, daha net bir genel görünüm sağlamak için ayrıntı düzeyi azalıyor. Sistem ayrıca sürüşü de daha verimli hale getiriyor. Enerji akışından araziye, batarya durumuna ve hatta rüzgarın ve güneşin yönüne ve yoğunluğuna kadar verimlilik asistanı mevcut tüm bilgileri topluyor ve en verimli sürüş tarzını öneriyor. Destek, VISION EQXX’in harita verilerini kullanma ve verimliliği en üst düzeye çıkaracak şekilde sürücüye yardımcı olmak için ileride neler olduğunu tahmin etme yeteneği ile daha da artırılıyor.

Elektrikli ulaşıma yönelik küresel yolculuk, gelişmiş yazılımlar ve dijital süreçlerle destekleniyor. Artırılmış ve sanal gerçeklik gibi son derece gelişmiş dijital araçlar, zaman alan fiziksel maketlere duyulan ihtiyacı ortadan kaldırıyor. Ayrıca, Stuttgart’tan (Almanya) Bangalore’ye (Hindistan) ve Brixworth’ten (İngiltere) Sunnyvale’e (Kaliforniya) kadar dünyanın farklı yerlerinde çalışan farklı noktalardaki ekiplerin eş zamanlı geliştirme çalışmalarını kolaylaştırdı. Yoğun dijitalleşme, rüzgar tünelinde geçirilen süreyi 100 saatten 46’ya indirirken, neredeyse 300.000 km’nin üzerinde test sürüşünün kapsaması anlamına da geliyor. Bu son derece etkili ve verimli dijital geliştirme yaklaşımı, VISION EQXX’teki birçok yeniliğin seri üretime hızla uyarlanabileceğini gösteriyor.

Etiketler:

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir