Claudia Carmen
Innovative Antriebstechnologie mit elektrischem Abgasturbolader für ein hochagiles Fahrerlebnis
Mit unmittelbar aus der Formel 1 abgeleiteter Technologie setzt die jüngste Generation des Mercedes-AMG C 43 4MATIC als Limousine (Kraftstoffverbrauch kombiniert 9,1-8,7 l/100 km, CO2-Emissionen kombiniert 206-196 g/km)[1] und T-Modell (Kraftstoffverbrauch kombiniert 9,2-8,8 l/100 km, CO2-Emissionen kombiniert 209-199 g/km) Maßstäbe bei innovativen Antriebslösungen. Nach seiner Premiere im Mercedes‑AMG SL 43 kommt der AMG 2,0-Liter-Vierzylindermotor als weltweit erstes Serienaggregat mit einem elektrischen Abgasturbolader jetzt auch in der C-Klasse zum Einsatz. Die neue Form der Aufladung garantiert über den gesamten Drehzahlbereich ein besonders spontanes Ansprechverhalten und bietet dadurch ein noch dynamischeres Fahrgefühl. Der Turbolader wird über das 48-Volt-Bordnetz betrieben, das auch den Riemengetriebenen Starter-Generator (RSG) speist. Im Mercedes-AMG C 43 4MATIC leistet das Aggregat 300 kW (408 PS) und verfügt in bestimmten Fahrsituationen kurzzeitig über einen zusätzlichen Boost von 10 kW (14 PS) des RSG. Die serienmäßige Hinterachslenkung, der permanente Allradantrieb AMG Performance 4MATIC mit heckbetonter Kraftverteilung, das AMG SPEEDSHIFT MCT 9G Getriebe mit nasser Anfahrkupplung sowie das AMG RIDE CONTROL Fahrwerk mit adaptiver Verstelldämpfung tragen ebenfalls zum dynamischen Fahrerlebnis bei. Passend dazu betonen markenspezifische Features in der Ausstattung sowie im Exterieur- und Interieurdesign den performance-orientierten Charakter des neuen Mercedes-AMG C 43 4MATIC.
„Die C-Klasse ist seit jeher ein absolutes Erfolgsmodell für Mercedes-AMG. Mit der innovativen Technologie des elektrischen Abgasturboladers steigern wir die Attraktivität der jüngsten Generation nochmals deutlich. Die neue Aufladung und das 48-Volt-Bordnetz tragen nicht nur zur herausragenden Fahrdynamik des C 43 4MATIC bei, sondern verbessern auch die Effizienz. Damit zeigen wir das hohe Potenzial, das in elektrifizierten Verbrennungsmotoren steckt. Der serienmäßige Allradantrieb, die aktive Hinterachslenkung und das schnell schaltende Getriebe verstärken die AMG typische Driving Performance“, so Philipp Schiemer, Vorsitzender der Geschäftsführung Mercedes-AMG GmbH.
Herzstück des neuen Mercedes-AMG C 43 4MATIC ist der AMG 2,0-Liter-Vierzylindermotor, der innovative Technologien und hohes Leistungsvermögen mit vorbildlicher Effizienz verknüpft. Das Triebwerk bleibt einer markentypischen Tradition treu: Es wurde nicht nur komplett am Unternehmensstandort Affalterbach entwickelt, sondern wird dort auch nach dem Prinzip „One Man, One Engine“ in Manufakturqualität hergestellt. Dabei verbindet Mercedes-AMG das handwerkliche Geschick der hoch qualifizierten Mitarbeiter mit den modernsten Produktionsmethoden der Industrie 4.0 und einem hohen Maß an Digitalisierung.
Das intern M139l genannte Triebwerk (l für Längseinbau) ist der weltweit erste Serienmotor, der mit einem elektrischen Abgasturbolader aufgeladen wird. Das innovative System ist eine direkte Ableitung der Technologie, die das Mercedes-AMG Petronas F1 Team seit vielen Jahren erfolgreich in der Königsklasse des Motorsports einsetzt. Die neue Form der Aufladung garantiert über den gesamten Drehzahlbereich ein besonders spontanes Ansprechverhalten. Dies führt zu einem noch dynamischeren Fahrgefühl und steigert gleichzeitig die Effizienz.
Das Funktionsprinzip des elektrischen Abgasturboladers im Detail
Direkt auf der Welle des Turboladers ‑ zwischen dem Turbinenrad auf der Abgasseite und dem Verdichterrad auf der Frischluftseite ‑ ist ein rund vier Zentimeter schmaler Elektromotor integriert. Dieser treibt elektronisch gesteuert die Welle des Turboladers direkt an und beschleunigt damit das Verdichterrad, bevor der Abgasstrom konventionell den Antrieb übernimmt.
Dadurch verbessert sich das Ansprechverhalten direkt ab Leerlaufdrehzahl und über den gesamten Drehzahlbereich hinweg deutlich. Der Verbrennungsmotor reagiert noch spontaner auf Fahrpedalbefehle, das gesamte Fahrgefühl ist deutlich dynamischer. Außerdem ermöglicht die Elektrifizierung des Turboladers ein höheres Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen. Dies steigert die Agilität ebenfalls und optimiert das Beschleunigungsvermögen aus dem Stand. Auch wenn der Fahrer vom Gas geht oder bremst, ist die Technologie in der Lage, den Ladedruck stets aufrecht zu erhalten. Damit ist ein kontinuierlich direktes Ansprechverhalten gewährleistet.
Betrieben über das 48-Volt-Bordnetz, arbeitet der elektrische Abgasturbolader mit Drehzahlen von bis zu 175.000/min, was einen sehr hohen Luftdurchsatz ermöglicht. Lader, Elektromotor und Leistungselektronik sind an den Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors angeschlossen, um ein stets bestmögliches Temperaturumfeld zu schaffen.
Die Closed Deck-Bauweise des M139 – eine Konstruktion aus dem Motorsport ‑ gewährleistet höchste Steifigkeit bei niedrigem Gewicht und ermöglicht Spitzenverbrennungsdrücke von bis zu 160 bar. Die Bereiche um die Zylinder sind weitestgehend geschlossen, und die Deckplatte wird nur von kleineren Kanälen für das Kühlmittel und das Motoröl durchbrochen. Zu den weiteren konstruktiven Highlights des Motors zählt die NANOSLIDE-Technologie, mit der die Laufbahnen zur Reduzierung der Reibleistung zwischen Kolben und Zylinder beschichtet sind. Dies macht die Laufbahnen spiegelglatt für geringste Reibung, zudem doppelt so hart wie konventionelle Graugusslaufbuchsen und daher deutlich haltbarer. Die Beschichtung wurde erstmals beim AMG V8-Motor M156 eingesetzt, veredelt seit vielen Jahren weitere AMG Triebwerke und ist auch im Formel 1™-Motor des Mercedes-AMG Petronas Formel 1 Teams zu finden.
Ein weiteres herausragendes Merkmal ist die zweistufige Benzineinspritzung. Dabei befördern in der ersten Stufe besonders schnelle und präzise arbeitende Piezo-Injektoren den Kraftstoff mit bis zu 200 bar Druck in die Brennräume. In der zweiten Stufe kommt eine Saugrohr-Kanaleinspritzung mit Magnetventilen hinzu, die zum Erreichen der hohen spezifischen Leistung des Motors benötigt wird.
Die hohe Leistung erfordert zudem ein ausgeklügeltes Kühlsystem, mit dem Zylinderkopf und Kurbelgehäuse auf unterschiedlichen Temperaturniveaus gekühlt werden können. Diese Maßnahme ermöglicht einen kalten Zylinderkopf für maximale Leistung bei effizientem Zündzeitpunkt und ein warmes Kurbelgehäuse zur Verringerung der innermotorischen Reibung. Die Kühlung des Zylinderkopfs versorgt eine mechanische Hochleistungs-Wasserpumpe; die Kühlung des Kurbelgehäuses übernimmt eine zweite, elektrisch angetriebene Wasserpumpe. Nach einem Kaltstart bleibt diese Pumpe so lange passiv, bis der Motor warmgelaufen ist. Sie wird im Betrieb vom Motorsteuergerät so geregelt, dass das Kurbelgehäuse stets bedarfsgerecht gekühlt wird.
300 kW (408 PS) und 500 Nm ermöglichen sportliche Fahrleistungen
Im 2,0-Liter großen Vierzylinder-Reihenmotor verhilft die innovative Technologie dem Mercedes-AMG C 43 4MATIC zu einer Nennleistung von 300 kW (408 PS) bei 6.750/min. Das maximale Drehmoment von 500 Nm liegt bei 5.000/min an. Situationsabhängig stellt das System zudem kurzzeitig ein zusätzlichen Boost von 10 kW (14 PS) durch den Riemengetriebenen Startergenerator (RSG) zur Verfügung. Der RSG der zweiten Generation fungiert als Mild-Hybrid, der neben dem temporären Leistungsschub auch Funktionen wie Segeln und Rekuperieren für maximale Effizienz ermöglicht. Die 48-Volt-Technologie steigert dabei gleichzeitig auch den Komfort, da die Übergänge der Start-Stopp- und der Segel-Funktion fast unmerklich erfolgen.
Die C 43 4MATIC Limousine beschleunigt in lediglich 4,6 Sekunden aus dem Stand auf 100 km/h, das C 43 T‑Modell mit 4,7 Sekunden nur unwesentlich länger. Die Höchstgeschwindigkeit ist in beiden Modellen bei 250 km/h elektronisch abgeregelt. Durch Hinzubuchen des optionalen AMG Driver’s Package lässt sie sich auf jeweils 265 km/h anheben. Das große Effizienzpotenzial der innovativen Turbo-Technologie offenbaren die kombinierten Verbräuche gemäß WLTP von 9,1- 8,7 l/100 km für die Limousine und 9,2-8,8 l/100 km für das T-Modell.
AMG SPEEDSHIFT MCT 9G Getriebe mit nasser Anfahrkupplung und AMG Performance 4MATIC
Die Kraftübertragung erfolgt über das AMG SPEEDSHIFT MCT 9G Getriebe (MCT = Multi-Clutch Transmission), in dem eine nasse Anfahrkupplung den Drehmomentwandler ersetzt. Sie reduziert das Gewicht und optimiert durch ihre geringere Massenträgheit das Ansprechverhalten auf Gaspedalbefehle, insbesondere beim Spurt und bei Lastwechseln. Die aufwendig abgestimmte Software gewährleistet extrem kurze Schaltzeiten sowie bei Bedarf schnelle Mehrfachrückschaltungen. Außerdem liefert die Zwischengasfunktion in den Fahrprogrammen „Sport“ und „Sport+“ ein besonders emotionales Schalterlebnis. Zudem ist die RACE START Funktion appliziert, die optimales Beschleunigen aus dem Stand garantiert. Im Fahrprogramm „Comfort“ ist die ECO Start-Stopp-Funktion automatisch aktiviert, die „Segel“-Funktion ist in „Individual“ aktivierbar.
Der permanente Allradantrieb AMG Performance 4MATIC weist eine AMG-spezifische Kraftverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse von 31 zu 69 Prozent auf. Die heckbetonte Auslegung sorgt für gesteigerte Fahrdynamik inklusive höherer Querbeschleunigung sowie eine verbesserte Traktion beim Beschleunigen.
AMG DYNAMICS serienmäßiger Bestandteil der AMG DYNAMIC SELECT Fahrprogrammauswahl
Die fünf AMG DYNAMIC SELECT Fahrprogramme „Glätte“, „Comfort“, „Sport“, „Sport+“ und „Individual“ ermöglichen eine große Spreizung der Fahrzeugcharakteristik von komfortabel bis dynamisch. Die einzelnen Fahrprogramme bieten ein individuelles Fahrerlebnis, präzise zugeschnitten auf unterschiedliche Fahrbedingungen. In den Programmen „Sport“ und „Sport+“ sind das Ansprechverhalten des Motors, das Schaltverhalten des Getriebes sowie die Abstimmung von Fahrwerk und Lenkung besonders agil abgestimmt.
Als Bestandteil der AMG DYNAMIC SELECT Fahrprogramme kommt im C 43 4MATIC die integrierte Fahrdyamikregelung „AMG DYNAMICS“ hinzu. Sie erweitert die stabilisierenden Funktionen des Elektronischen Stabilitäts-Programms ESP® um agilisierende Eingriffe in die Lenkungskennlinie und in ESP® Zusatzfunktionen. Bei dynamischer Kurvenfahrt bewirkt zum Beispiel ein kurzer Bremseneingriff am kurveninneren Hinterrad ein definiertes Giermoment um die Hochachse für spontanes und präzises Einlenken.
Ausprägung und Wirkungsgrad dieser Eingriffe ist dabei abhängig vom gewählten AMG DYNAMIC SELECT Programm, wobei der Fahrer in „Individual“ die Abstimmung in den AMG DYNAMICS Stufen „Basic“, „Advanced“ und „Pro“ selbst festlegen kann. Das ESP® ist in drei Stufen einstellbar. „On“ ist dabei die Standardauswahl, die hohe Sicherheit bietet, angepasst an den sportlichen Charakter des Gesamtfahrzeugs. Während „Sport“ höhere Driftwinkel erlaubt, lässt sich mit „Off“ das System für eine besonders sportliche Fahrweise auf abgesperrten Rennstrecken komplett abschalten.
[1] Die angegebenen Werte sind die ermittelten „WLTP-CO₂-Werte“ i.S.v. Art. 2 Nr. 3 Durchführungsverordnung (EU) 2017/1153. Die Kraftstoffverbrauchswerte wurden auf Basis dieser Werte errechnet.
Mercedes-Benz AG / 27.04.2022
Foto: Mercedes-Benz AG
