Mercedes-Benz: Umfassende Motorenoffensive

Die neue Motorenfamilie für Otto und Diesel, für 4-, 6- und 8-Zylinder ist modular aufgebaut. Bilder: Daimler

Die größte Motorenoffensive in der Geschichte geht laut Mercedes-Benz im Jahr 2017 in ihre entscheidende Phase. Nach dem im Frühjahr 2016 eingeführten neuen Diesel-Vierzylinder debütieren im kommenden Jahr gleich vier weitere Mitglieder der völlig neuen Motorenfamilie.

Premiere feiert somit der Reihen-Sechszylinder als Diesel und Otto, ein neuer Vierzylinder-Ottomotor und ein neuer Biturbo-V8. Gleichzeitig haben richtungsweisende Technologien wie der Integrierte Starter-Generator (ISG), das 48-Volt-Bordnetz und der elektrische Zusatzverdichter (eZV) ihre Weltpremiere.

„Ein entscheidender Erfolgsfaktor dabei ist die umfassende Elektrifizierung des Antriebsstrangs.“

Beispielhaft für die Elektrifizierung einschließlich eines 48-Volt-Bordnetzes soll der neue Reihensechszylinder-Ottomotor M256 stehen: Eine neue, intelligente Aufladung unter anderem mit elektrischem Zusatzverdichter (eZV) sowie ein Integrierter Starter Generator (ISG) sollen ein Fahren ohne Turboloch ermöglichen. Der ISG übernimmt zudem Hybridfunktionen wie Boost oder Rekuperieren und macht Verbrauchseinsparungen möglich, die man den Angaben zufolge bisher nur von der Hochvolt-Hybridtechnologie kannte. Unter dem Strich bietet der neue R6 die Fahrleistungen eines Achtzylinders bei viel geringerem Verbrauch. Der neue Ottomotor (interner Code: M256) startet nächstes Jahr in der neuen S-Klasse. Durch die Elektrifizierung entfällt der Riemenantrieb für Nebenaggregate an der Stirnseite des Motors, was seine Baulänge reduziert. Die schmale Bauweise schafft zusammen mit der räumlichen Trennung von Einlass/Auslass Platz für eine motornahe Abgasnachbehandlung. Für Wasserpumpe und Klimakompressor lässt sich das 48-Volt-Bordnetz ebenso nutzen wie für den Integrierten Starter-Generator (ISG), der zugleich mittels Rekuperation die Batterie mit Energie speist. Leistung und Drehmoment liegen voraussichtlich im Bereich des heutigen Achtzylinders, also über 300 kW (408 PS) und mehr als 500 Nm.

Stärkster Pkw-Diesel in der Mercedes Geschichte: Sechszylinder OM 656

Auch die neue Spitzenmotorisierung der Dieselfamilie besteht aus einem Reihensechszylinder. Zu den Merkmalen des OM 656 zählen das Stufenmulden-Brennverfahren, die zweistufige Abgasturboaufladung sowie erstmals der Einsatz der variablen Ventilsteuerung. Die Konstruktion ist durch die Kombination von Alugehäuse und Stahlkolben sowie die weiter entwickelte Laufbahnbeschichtung gekennzeichnet. Obwohl die Leistung im Vergleich zum Vorgänger OM 642 stark gestiegen ist, (über 230 kW/313 PS statt 190 kW/258 PS) verbraucht der neue Motor mehr als sieben Prozent weniger. Der neue Sechszylinder-Dieselmotor OM 656 ist ebenso wie der bereits vorgestellte Vierzylinder OM 654 auf die Erfüllung der zukünftigen Emissionsgesetzgebung (RDE – Real Driving Emissions) ausgelegt. Alle für die effiziente Emissionsminderung relevanten Komponenten sind direkt am Motor verbaut. Der integrierte Technologieansatz aus neuem Stufenmulden-Brennverfahren, dynamischer Mehrwege-Abgasrückführung und motornaher Abgasnachbehandlung, erstmals kombiniert mit einer variablen Ventilsteuerung, ermöglicht weiter reduzierte Verbräuche bei niedrigsten Emissionen. Durch die motornahe isolierte Anordnung hat die Abgasnachbehandlung einen geringen Wärmeverlust und günstigste Arbeitsbedingungen. Verstärkt wird dies durch eine schaltbare Auslassnockenwelle, die die verbrauchsneutrale Aufheizung der Abgasanlage unterstützt.

Zylinderzahl nach Bedarf: Neuer V8-Biturbo Ottomotor M 176

Der neue Biturbo (interner Code: M176) soll laut Hersteller zu den sparsamsten V8-Benzinern weltweit zählen. Seine besonderen Merkmale sind sicherlich die Zylinderabschaltung im Teillastbereich sowie die im Zylinder-V angeordneten Turbolader. Der neue V8-Biturbo schöpft aus 3.982 cm3 Hubraum über 350 kW (476 PS) und verfügt über ein maximales Drehmoment von ca. 700 Nm ab 2.000/min. Der neue Motor wird rund über 10 Prozent weniger Kraftstoff verbrauchen als sein Vorgänger mit 335 kW (455 PS). Der neue V8 startet mit dieser Technologie nächstes Jahr in der neuen S Klasse. Um den Kraftstoffverbrauch zu senken, werden beim neuen M176 im Teillastbereich mit Hilfe der Ventilverstellung vier Zylinder gleichzeitig abgeschaltet. Dadurch werden Ladungswechselverluste verringert und der Gesamtwirkungsgrad der im Verbrennungsbetrieb laufenden vier Zylinder durch Verlagerung des Betriebspunktes zu höheren Lasten verbessert.

Sportliche Literleistung: Neuer Vierzylinder-Ottomotor M 264

Ein Zwei-Liter-Vierzylinder mit einer Literleistung von rund 100 kW: Der neue Ottomotor von Mercedes-Benz (interner Code: M 264) soll in Leistungsregionen vorstoßen, die bisher nur hubraumstarken Aggregaten mit sechs Zylindern vorbehalten sind. Zugleich verbraucht er den Angaben zufolge deutlich weniger Kraftstoff als ein vergleichbarer Sechszylindermotor. Zu den besonderen Kennzeichen des Motors zählen Twinscroll-Abgasturbolader, Riemengetriebener 48-V-Starter-Generator (RSG) und elektrische 48-V-Wasserpumpe.

Der RSG übernimmt auch Hybridfunktionen, was Verbrauchseinsparungen ermöglicht:

  • Komfort-Start: Nahezu unmerklicher Start und Hochlauf des Motors
  • Boosten im Drehzahlbereich bis 2.500/min
  • Rekuperation bis 12,5 kW
  • Lastpunktverschiebung: Betrieb in günstigerem Kennfeld möglich
  • Segeln mit Motor-Aus

Zugunsten hoher Leistungsausbeute und spontanem Ansprechverhalten setzt Mercedes-Benz bei der Aufladung des Turbomotors auf die Twinscroll-Technologie. Anders als bei herkömmlichen Systemen sind bei einem Twinscroll-Abgasturbolader die Abgaskanäle von jeweils zwei Zylindern im strömungsoptimierten Krümmer zusammengefasst. Dieses Aufladungskonzept ermöglicht durch eine konsequente Flutentrennung der Zylinder ein hohes Drehmoment im Niedrigdrehzahlbereich bei hoher spezifischer Leistung.

Noch sauberer: Serienmäßiger Otto-Partikelfilter

Als erster Hersteller setzt Mercedes-Benz zur weiteren Verbesserung der Umweltverträglichkeit auf den großflächigen Einsatz von Partikelfiltern auch für Benziner. Nach über zwei Jahren positiver Felderfahrung im S 500 werden 2017 weitere Varianten der S-Klasse mit den neuen Ottomotoren M 256 und M 176 mit dieser Technologie ausgerüstet. Danach folgt die schrittweise Umsetzung in weiteren Fahrzeugmodellen. Der Otto-Partikelfilter reduziert die Emission von feinen Rußpartikeln. Die Funktionsweise: Der Abgasstrom wird in ein Partikelfiltersystem geleitet. Der Filter hat eine wabenförmige Struktur mit wechselseitig verschlossen Ein- und Auslasskanälen. Dadurch wird das Abgas gezwungen, durch eine poröse Filterwand zu strömen. Hierbei kommt es zu einer Abscheidung des Rußes, wobei der Filter unter entsprechenden Fahrbedingungen wieder kontinuierlich regenerieren kann.