Mercedes-Coupé CL-Klasse - Leisestes Auto der Luxusklasse

Neben der Geräuschabstimmung und -isolation von Motor, Abgasanlage und Fahrwerk hat vor allem die gute Aeroakustik maßgeblichen Anteil an dem hohen Geräuschkomfort der neuen CL-Klasse. Schon in der Konzeptphase achteten die Mercedes-Ingenieure darauf, dass die Karosserie optimal vom Fahrtwind umströmt wird und dass deshalb weniger Windgeräusche entstehen.

Unter diesem Gesichtspunkt gestalteten sie zum Beispiel die strömungsgünstigen A-Säulen, entwickelten eine steifere Rohbaukarosserie mit verstärkten Außenhautflächen und verwirklichten ein neues Dichtungskonzept für die Türen, das akustisch noch wirksamer ist als beim Vorgängermodell. Zu der vorbildlichen Geräuschisolation tragen auch die Seitenscheiben bei, die beim neuen CL-Coupé sechs Millimeter stark sind.

Darüber hinaus wurden auch viele andere Bauteile unter aeroakustischen Gesichtspunkten entwickelt: Zum Beispiel die Scheibenwischer, die im Ruhezustand sehr tief, also nicht im Windstrom, liegen. An den Gehäusen der Außenspiegel verringert ein schmaler Steg zwischen Spiegelgehäuse und Tür die Windgeräusche. Auch eine spezielle Gummidichtung zwischen Heckscheibe und Kofferraumdeckel ist aeroakustisch wirksam. Das Schiebe-Hebedach zeichnet sich durch gezackte Windabweiser aus, deren Kerben gezielt Luftwirbel in Längsrichtung erzeugen und so das Wummer-Geräusch bei geöffnetem Schiebedach unterdrücken.

Messtechnik: Geräuschanalysen mit drei Meter großem Parabolspiegel

Für aeroakustische Messungen entwickelten die Mercedes-Ingenieure ein neuartiges Messverfahren, das auf einem drei Meter großen und mit einer Vielzahl von Mikrofonen ausgestatteten Parabolspiegel basiert. Er dient als Schallreflektor. Die Mikrofone im Brennpunkt des Hohlspiegels nehmen aus fünf Metern Entfernung die Geräusche auf, die der Fahrtwind bei der Umströmung der Karosserie verursacht. Waren für solche Geräuschanalysen früher viele Einzelmessungen erforderlich, so genügt bei dem neuen Hohlspiegel-Verfahren nur eine Messung, um komplette Karosseriebereiche wie beispielsweise A-Säule, Außenspiegel, Seitenscheibe und Dach zu untersuchen.

Eine Videokamera macht den untersuchten Bereich auf dem Computerbildschirm sichtbar. Gleichzeitig blendet das System die Windgeräusche je nach Lautstärke (Pegel) und Frequenz als unterschiedlich farbige Flächen in das Videobild ein. So lassen sich störende Schallquellen lokalisieren und beobachten, wie sich die Geräusche ausbreiten.

Das neuartige Aeroakustik-Messverfahren wurde bei der Entwicklung der neuen CL-Klasse durch die bewährte Kunstkopftechnik ergänzt: Hinter dem Lenkrad des Mercedes-Coupés nahm ein Kunstkopf-Dummy Platz, dessen anatomisch nachgebildete Gehörgänge mit Kondensator-Mikrofonen bestückt sind. Sie ermöglichen sowohl räumliche Tonaufzeichnungen als auch präzise Schalldruck- und Frequenzmessungen.

Die Auswertung der Messergebnisse zeigt, wie wirksam die Maßnahmen zur Geräuschverminderung sind. Der akustisch sensible Bereich in Kopfhöhe des Fahrers erscheint auf dem Computerbild der Hohlspiegel-Mikrofonie als dunkelblaue und damit besonders leise Zone. Hier liegen die Innengeräusche bei einer Windgeschwindigkeit von 140 km/h unter 66 Dezibel.

Psychoakustik: Geräuschkulisse auch subjektiv angenehm

Neben solchen Messwerten ist für die Mercedes-Ingenieure wichtig zu beurteilen, wie Autofahrerinnen und Autofahrer den Akustikkomfort empfinden. Denn manche Geräusche, die der Schallpegelmesser als leise registriert, können aufgrund ihrer Frequenzen unangenehm sein und den Komfort auf langen Strecken beeinträchtigen. Deshalb setzen sie Analyseverfahren ein, die dem menschlichen Hörempfinden besser entsprechen und psychoakustische Kennwerte über die subjektive Wahrnehmung der Geräuschkulisse liefern.

Einer dieser Parameter ist zum Beispiel die Lautheit. Er wird aus verschiedenen Frequenzgruppen berechnet und beschreibt deshalb präziser als der Schallpegel (in Dezibel) wie der Mensch die Lautstärke empfindet. In der neuen CL-Klasse wurde bei 140 km/h Windgeschwindigkeit ein für die Automobiltechnik herausragendes Ergebnis von nur 19 Sone gemessen. Andere Kriterien für den Geräuschkomfort sind zum Beispiel die so genannte Schärfe, mit der vor allem hohe Frequenzen wie Zischen oder Pfeifen beurteilt werden, und der Artikulations-Index. Er gibt Auskunft darüber, wie gut sich die Auto-Insassen während der Fahrt verständigen können. Lästig ist es beispielsweise, wenn der Fahrtwind permanent ein hochfrequentes Rauschen verursacht und so die Sprachkommunikation erschwert.

Für die neue CL-Klasse berechneten die Mercedes-Ingenieure einen Artikulations-Index von 78 Prozent. Er liegt um mehr als zehn Prozentpunkte über dem Wert des Vorgängermodells und übertrifft auch andere Automobile der Luxusklasse deutlich. Es sind also beste Voraussetzungen geschaffen, damit sich Fahrer, Beifahrer und Fondpassagiere gut verstehen.

Hörtests mit 60 Autofahrerinnen und Autofahrern unterstützten die aeroakustische Entwicklung des neuen Mercedes-Coupés. Sie hatten die Aufgabe, bestimmte Geräusche zu bewerten und halfen den Ingenieuren auf diese Weise, eine so gute Aero-Akustik zu erzielen.

Die Aero-Akustik, also die Verringerung der Windgeräusche, ist eine noch relativ junge Disziplin der Automobilentwicklung. Mercedes-Benz hat die Arbeiten auf diesem Gebiet in den letzten Jahren stark vorangetrieben. Zudem macht sich die gute Aerodynamik der Mercedes-Personenwagen auch akustisch bemerkbar, denn wenn der Fahrtwind im Interesse eines geringen Luftwiderstands verwirbelungsfrei übers Blech geführt wird, entstehen auch weniger Geräusche. Der Luftwiderstandsbeiwert (cW-Wert) der neuen CL-Klasse beträgt 0,27 und liegt um 3,5 Prozent unter dem Wert des Vorgängermodells.

Damit erreicht die neue CL-Klasse auch bei der Aerodynamik das beste Ergebnis in dieser Fahrzeugklasse.