Auto 02.07.2010, 19:47 Uhr

Neue V-Motoren setzen Effizienz-Bestmarken

In Luxusautos gehört Hightech zum Standard. So will Mercedes-Benz mit völlig neu entwickelten V6- und V8-Ottomotoren nun bislang unerreichte Effizienz-Bestmarken im Premiumsegment setzen. Mit mehr Leistung als zuvor verbrauchen die Neuen bis zu 24 % weniger Benzin.

Effizientes Downsizing praktiziert Mercedes-Benz in der Luxusmotorenklasse. Das heißt wie bei „normalen“ Aggregaten: geringer Hubraum, mehr Leistung und weniger Verbrauch. In ihrem neuen V6- und V8-Zylinder stellen die Stuttgarter das par excellence unter Beweis, natürlich in der Mercedes S-Klasse.

Der neue V8-Motor hat 0,8 l Hubraum weniger als der Vorgänger und schöpft nun aus 4,663 l mit Turboaufladung 320 kW (vorher 285 kW). Der Hubraum wurde um über 14 % reduziert, die Leistung stieg um 12 % und das Drehmoment um 32 % – von 530 Nm auf 700 Nm. Trotz mehr Kraft und Leistung sinkt laut Mercedes-Benz der Verbrauch im EU-Normzyklus um bis zu 22 % – im CL 500 von 12,3 l auf 9,5 l je 100 km.

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Der neue V6 überzeugt mit seinen Werten wie der große Bruder. Mit unverändertem Hubraum von 3,499 l leistet er nun 225 kW (zuvor 200 kW) und bietet ein max. Drehmoment von 370 Nm, statt zuvor 350 Nm. Bemerkenswert auch hier ist die Verbrauchsverbesserung: Der Mercedes S 350 konsumiert mit dem neuen 3,5-l-V6 im EU-Normzyklus mit 7,6 l/100 km, damit ist er um 24 % sparsamer als sein Vorgänger.

Den Fortschritt erzielten die Ingenieure bei Mercedes-Benz u. a. durch den Einsatz einer serienmäßigen Start-Stopp-Einrichtung und der zusammen mit Bosch neu entwickelten Benzindirekteinspritzung in einer „strahlgeführten“ Verbrennung mit Mehrfacheinspritzung und Mehrfunkenzündung.

Der neue V6-Zylinder ist ein Saugmotor, der aber bereits für eine künftige Aufladung vorbereitet ist. Die markanteste Veränderung des neuen V6 zum Vorgängeraggregat ist der von 90 Grad auf 60 Grad verkleinerte Winkel zwischen den Zylinderbänken. Dadurch konnte die Ausgleichswelle gegen Schwingungen erster Ordnung entfallen. Als Ergebnis registriert der Fahrer ein exzellentes Komfortniveau.

Die weiterentwickelte Benzindirekteinspritzung mit 200 bar Systemdruck und Piezoeinspritzventilen erschließt in Verbindung mit der Mehrfachzündung, Multi-Spark Ignition (MSI), weitere Wege der Verbrauchsoptimierung – beim V8 durch ein weiterentwickeltes homogenes Brennverfahren, beim V6 durch ein neues Schichtbrennverfahren mit deutlich erweitertem Kennfeldbereich und mit verbrauchsoptimaler Magerverbrennung.

Als erste neue Betriebsart haben die Mercedes-Benz-Ingenieure die „Homogen-Schicht“ (HOS) entwickelt. HOS ist eine Kombination aus Homogen-Mager- und klassischem Schichtbrennverfahren. Dabei wird die erste Einspritzung in den Ansaughub gespritzt, worauf sich ein homogenes Basisgemisch ausbildet. Die eigentliche „Schicht“-Einspritzung erfolgt in die Kompression vor der Zündung kennfeldabhängig als einfache oder zweifache Einspritzung.

Eine weitere neue Betriebsart nennt sich „Homogen-Split“ (HSP). Bei dieser homogenen Verbrennung werden mehr als 95 % der Menge im Ansaughub einfach oder mehrfach und eine sehr kleine „Zünd“-Einspritzung zur Stabilisierung der Verbrennung eingespritzt. Sie wird unter schwierigen Brennbedingungen eingesetzt.

Damit unterteilt sich das Kennfeld des neuen Mercedes-Benz V6-Ottomotors im Wesentlichen in bis zu vier Bereiche:

– leerlaufnah (homogen, l = 1),

– niedrige Teillast bis 4 bar,

3800 min-1 (Schichtladung,

l = 4 bis 4,5),

– mittlere Teillast 4 bar bis 8 bar, bis

4000 min-1 (HOS, l =1,2 bis 1,4),

– hohe Last und gesamter Drehzahl-

bereich (homogen bzw. HSP).

Der turboaufgeladene V8-Motor wird im gesamten Kennfeld homogen betrieben, bei hoher Last wird zur Verbesserung der Laufruhe HOS beziehungsweise HSP eingesetzt. Ergänzt wird die Direkteinspritzung durch die „schnelle Mehrfachzündung“ (MSI).

Bei der MSI wird nach dem ersten Funkendurchbruch und einer kurzen Brenndauer die Zündspule sehr schnell nachgeladen und ein weiterer Funke abgesetzt. Mit MSI können dabei innerhalb 1 ms bis zu vier Funken in schneller Folge ausgelöst werden, die ein Plasma mit einer größeren räumlichen Ausdehnung als eine herkömmliche Zündung erzeugen. J. GORONCY/W. PESTER

 

Ein Beitrag von:

  • Jürgen Goroncy

  • Wolfgang Pester

    Ressortleiter Infrastruktur bei VDI nachrichten. Fachthemen: Automobile, Eisenbahn, Luft- und Raumfahrt.

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