Agiler Innovationsträger vor 20 Jahren: Forschungsfahrzeug Mercedes-Benz »F 400 Carving«

Agiler Innovationsträger vor 20 Jahren: Forschungsfahrzeug Mercedes-Benz »F 400 Carving«

20. Oktober 2021, Stuttgart.

• Die aktive Sturzverstellung sowie asymmetrische Reifen ermöglichen ein Plus an Sicherheit und Fahrdynamik
   
• »Drive by wire« für Lenkung und Bremsen
   
• #Xenon-Scheinwerfer, LED-Blinker und Einsatz neuer Materialien

Stuttgart. Als steter Innovator von Automobiltechnik geht Mercedes-Benz mitunter auch unkonventionelle Wege. Ein Beispiel dafür ist das Forschungsfahrzeug »F 400 Carving«, das die Marke im Oktober 2001 und damit vor 20 Jahren auf der »Tokyo Motor Show« vom 14. Oktober bis zum 7. November 2001 präsentiert hatte. Es zeigt viele zukunftsweisende Systeme, unter denen die aktive Sturzverstellung der Räder die Hauptattraktion ist: Das Fahrzeug legt sich scheinbar in die Kurve – ähnlich den Wintersportlern auf Carvingskiern. Heute ist der »F 400 Carving« im #Mercedes-#Benz-#Museum im Bereich »Faszination Technik« zu sehen. Dieser ist kostenlos über das Atrium zugänglich.

Das neuartige System vergrößert den Sturzwinkel der kurvenäußeren Räder je nach Fahrsituation auf bis zu 20 Grad. In Kombination mit neu entwickelten Reifen lassen sich so um 30 Prozent größere Seitenführungskräfte übertragen als bei einem Fahrwerk mit fixer Sturzeinstellung und serienmäßigen Reifen. Das bedeutet ein beachtliches Plus an aktiver Sicherheit, denn je größer die Seitenführungskräfte der Reifen, desto besser sind Fahrbahnkontakt und Kurvenstabilität. Dank aktiver Sturzverstellung erreicht das Forschungsfahrzeug eine maximale Querbeschleunigung von 1,28 g und übertrifft damit die Werte damaliger Sportwagen um rund 28 Prozent.

Die neuartigen Reifen haben eine asymmetrische Lauffläche. Neigen sich die kurvenäußeren Räder zur Seite, fährt der Zweisitzer auf den inneren Reifenlaufflächen, die leicht abgerundet und deren Profil und Gummimischung speziell auf hohe Kurvendynamik und -sicherheit ausgelegt sind. Bei Geradeausfahrt haben hingegen die äußeren Reifenbereiche Kontakt zur Fahrbahn. Sie haben ein bewährtes Pkw-Profil mit guten Schnelllauf- und Geräuscheigenschaften. So lassen sich dank der aktiven Sturzverstellung in einem Reifen zwei unterschiedliche Konzepte verwirklichen.

Mit dem »F 400 Carving« sammeln die Ingenieure auch Erfahrungen für den Einsatz neuartiger Fahrwerkstechnik in der aktiven Sicherheit. Denn neben der höheren Fahrstabilität in Kurven bietet die aktive Sturzverstellung auch in Notsituationen ein deutliches Plus an Fahrsicherheit. Wird zum Beispiel der Radsturz bei Schleudergefahr gezielt vergrößert, können die höheren Seitenführungskräfte die Wirkung des elektronischen Stabilitäts-Programms ESP® nachhaltig unterstützen. Der »F 400 Carving« macht es vor: Bei einer Vollbremsung lassen sich blitzschnell alle vier Räder des Forschungswagens stürzen, wodurch sich der Bremsweg bei 100 Kilometern pro Stunde um gut fünf Meter verkürzt.

Neue Möglichkeiten von Elektronik und Elektrik

Mercedes-Benz präsentiert vor 20 Jahren im »F 400 Carving« weitere Innovationen. So hat der Zweisitzer ein zukunftsweisendes Lenk-, Brems- und Fahrwerkssystem. Dazu gehören zum Beispiel Lenkung und Bremsen mit elektrischen Komponenten statt mechanischer Verbindungen – »drive by wire« nennen die Ingenieure das Konzept. Auch bei der Fahrwerksabstimmung betreten die Ingenieure technisches Neuland und setzen in der »Active Body Control« (»#ABC«) der neuesten Generation erstmals eine aktive Hydropneumatik ein, die sowohl die Federung als auch die Dämpfung des Fahrzeugs blitzschnell an die jeweilige Fahrsituation anpasst.

Mit #Xenon-Lampen, deren Licht mittels Glasfaserleitungen zu den Scheinwerfern geleitet wird, präsentieren die Stuttgarter Automobilforscher im »F 400 Carving« auch eine völlig neuartige Lichttechnik. In Kurven schalten sich zusätzlich seitlich platzierte Scheinwerfer ein. Die Blinker arbeiten auf Basis von Hochleistungsleuchtdioden, deren Licht mithilfe von Prismenstäben verteilt wird. Ein 42-Volt-Bordnetz steht für die Spannungsversorgung sämtlicher Komponenten zur Verfügung. Schließlich die Materialien: Die Karosserie des Forschungsfahrzeugs besteht aus kohlefaserverstärktem Kunststoff, und das Chassis ist eine Spaceframe-Konstruktion unter Verwendung von Stahl, Aluminium und ebenfalls kohlefaserverstärkten Kunststoffen.

Im Jahr 2001 erscheint der Mercedes-Benz »F 400 Carving« wie ein Bote aus einer faszinierenden Zukunft. Mittlerweile sind einige seiner zahlreichen innovativen Merkmale direkt oder in veränderter Form in Serienfahrzeuge der Marke eingeflossen. Das zeigt: Automobilentwicklung steht niemals still, und der einzigartige Wissenspool von Mercedes-Benz steht allen Ingenieursgenerationen vollständig zur Verfügung.