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31.10.2016 | Verbrennungsmotor | Nachricht | Onlineartikel

Das ist die neue Motorenfamilie von Mercedes-Benz

Autor:
Christiane Köllner

Die Motorenoffensive von Mercedes-Benz geht 2017 weiter: Geplant sind ein Reihen-Sechszylinder als Diesel und Otto, ein neuer Vierzylinder-Ottomotor sowie ein neuer Biturbo-V8. Die Motoren im Detail.

Die Motorenoffensive von Mercedes-Benz geht 2017 in ihre entscheidende Phase: Nach dem im Frühjahr 2016 eingeführten neuen Diesel-Vierzylinder debütieren im kommenden Jahr vier weitere Mitglieder der neuen Motorenfamilie: Reihen-Sechszylinder als Diesel und Otto, ein neuer Vierzylinder-Ottomotor sowie ein neuer Biturbo-V8. Gleichzeitig feiern Technologien wie der Integrierte Starter-Generator (ISG), das 48-Volt-Bordnetz und der elektrische Zusatzverdichter (eZV) ihre Weltpremiere.

"Stärker, sparsamer und sauberer – die neue modulare Motorenfamilie von Mercedes-Benz bietet für jedes Fahrzeug den richtigen Antrieb", sagt Professor Dr. Thomas Weber, als Daimler-Vorstand verantwortlich für Daimler-Konzernforschung und Mercedes-Benz Cars Entwicklung. "Die konsequente Optimierung unserer Hightech-Motoren spielt in der Roadmap für nachhaltige Mobilität eine entscheidende Rolle. Dabei müssen sie auch auf alle aktuellen und zukünftigen Anforderungen hin konstruiert sein. Ein entscheidender Erfolgsfaktor dabei ist die umfassende Elektrifizierung des Antriebsstrangs."

Neuer Reihensechszylinder-Ottomotor M 256

Beispielhaft für die Elektrifizierung einschließlich eines 48-Volt-Bordnetzes steht der neue Reihensechszylinder-Ottomotor M 256: Eine Aufladung unter anderem mit elektrischem Zusatzverdichter (eZV) sowie ein Integrierter Starter Generator (ISG) sollen für Fahrbarkeit ohne Turboloch sorgen. Der ISG übernimmt Hybridfunktionen wie Boost oder Rekuperieren und "ermöglicht Verbrauchseinsparungen, die bisher der Hochvolt-Hybridtechnologie vorbehalten waren", heißt es in einer Mitteilung. Der neue Ottomotor (interner Code: M 256) soll nächstes Jahr in der neuen S-Klasse starten.

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 Hochverbraucher wie Wasserpumpe und Klimakompressor wird das 48-Volt-Bordnetz ebenso genutzt wie für den Integrierten Starter-Generator (ISG), der zugleich mittels Rekuperation die Batterie mit Energie speist.

Leistung und Drehmoment sollen im Bereich des heutigen Achtzylinders liegen, also über 300 kW (408 PS) und mehr als 500 Nm. Im Vergleich zum V6-Vorgänger konnten die motorbedingten CO2-Emissionen um circa 15 Prozent reduziert werden, wie Daimler angibt. Der neue Motor besitzt mit 500 Kubikzentimeter den gleichen Hubraum pro Zylinder wie die im letzten Jahr vorgestellte Premium-Diesel-Motorenfamilie sowie die Vierzylinder-Otto-Motorenfamilie.

Sechszylinder OM 656

Ebenfalls sechs Zylinder in Reihe hat die neue Spitzenmotorisierung der Premium-Dieselfamilie. Zu den Merkmalen des OM 656 zählen das Stufenmulden-Brennverfahren, die zweistufige Abgasturboaufladung sowie erstmals der Einsatz der variablen Ventilsteuerung Camtronic. Die Konstruktion ist durch die Kombination von Alugehäuse und Stahlkolben sowie die weiter entwickelte Nanoslide-Laufbahnbeschichtung gekennzeichnet. Obwohl die Leistung im Vergleich zum Vorgänger OM 642 stark gestiegen ist (über 230 kW (313 PS) statt 190 kW (258 PS)), soll der neue Motor mehr als sieben Prozent weniger verbrauchen, so Daimler.

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 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, soll weiter reduzierte Verbräuche bei niedrigen Emissionen ermöglichen. Durch die motornahe isolierte Anordnung hat die Abgasnachbehandlung einen geringen Wärmeverlust und günstigste Arbeitsbedingungen. Verstärkt wird dies durch die schaltbare Auslassnockenwelle Camtronic, die die verbrauchsneutrale Aufheizung der Abgasanlage unterstützt.

Zylinderzahl nach Bedarf: Neuer V8-Biturbo Ottomotor M 176

Zum neue Biturbo (interner Code: M 176) zählen die besonderen Merkmale Zylinderabschaltung im Teillastbereich sowie die im Zylinder-V angeordneten Turbolader. Der neue V8-Biturbo schöpft aus 3.982 Kubikzentimeter Hubraum über 350 kW (476 PS) und verfügt über ein maximales Drehmoment von circa 700 Nm ab 2000/min. Der neue Motor soll laut Hersteller rund über 10 Prozent weniger Kraftstoff verbrauchen als sein Vorgänger mit 335 kW (455 PS). Der neue V8 startet mit dieser Technik nächstes Jahr in der neuen S‑Klasse.

Um den Kraftstoffverbrauch zu senken, werden beim neuen M 176 im Teillastbereich mithilfe der Ventilverstellung Camtronic 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.

Neuer Vierzylinder-Ottomotor M 264

Ein Zwei-Liter-Vierzylinder mit einer Literleistung von rund 100 kW: Der neue Toptype-Ottomotor von Mercedes-Benz (interner Code: M 264) soll weniger Kraftstoff als ein vergleichbarer Sechszylindermotor verbrauchen, verspricht Daimler. 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 2500/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-Technik. 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. Weitere Effizienzmaßnahmen sind eine Einlass-Camtronic und ein Paket zur Reibleistungsreduzierung.

Serienmäßiger Otto-Partikelfilter

Mercedes-Benz setzt zudem auf den großflächigen Einsatz von Partikelfiltern auch für Benziner. Nach über zwei Jahren positiver Felderfahrung im S 500 sollen 2017 weitere Varianten der S-Klasse mit den neuen Ottomotoren M 256 und M 176 mit dieser Technik ausgerüstet werden. Danach folge die schrittweise Umsetzung in weiteren Fahrzeugmodellen.

Neues Antriebsintegrationszentrum (AIZ)

Die Abstimmung auf die Fahrzeuge erfolgt auf den Prüfständen im neuen Antriebsintegrationszentrum (AIZ) in Sindelfingen, das im Sommer 2016 in Betrieb genommen wurde. Auf den insgesamt zehn Fahrzeugprüfständen findet unter anderem die Feinabstimmung von Motor und Getriebe statt. Zu den Besonderheiten zählen Prüfstände mit hochpräziser Drehmomentmessung direkt an den Rädern des Fahrzeugs sowie ein Prüfstand mit Klimahöhenkammer. Mittels Unterdruck kann dort eine Höhe von bis zu 5000 Meter bei einer Temperatur von bis zu -30°C dargestellt werden, während das Fahrzeug vollautomatisiert auf einem Rollenprüfstand läuft.

Erweiterung des Mercedes-Benz Technology Centers

Das neue Antriebsintegrationszentrum ist Teil umfangreicher Erweiterungen und Umbaumaßnahmen des Mercedes-Benz Technology Centers (MTC) in Sindelfingen. Bereits in Betrieb genommen sind der neue Fahrsimulator, die Klimawindkanäle und der Hightech-Aeroakustikwindkanal. Bis 2018 sollen außerdem ein Technologiezentrum für Fahrzeugsicherheit, ein Elektronikprüfzentrum und ein Rechenzentrum entstehen. Das MTC ist Hauptsitz der weltweiten Konzernforschung und der Pkw-Entwicklung einschließlich des Designs. 

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