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Aktualisiert am 31.12.2011
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Mercedes-Benz Mclaren SLR: Rennsport-V8 in Handarbeit

02.11.2003

SLR
Technische Kompetenz wird bei der AMG-Maschine ästhetisch umgesetzt

Vielleicht das optisch eindrucksvollste Bauteil am neuen Mercedes McLaren SLR ist der Motor. Wie eine Skulptur wirkt das ausgebaute Aggregat, vor allem durch die vordere Luftführung. So bezieht der Luftsammler seinen Bedarf durch den in der Front angebrachten Mercedesstern und seitlich sind die Katalysatoren und Schalldämpfer mit den kurzen Sidepipes versehen – schon lange hat ein Mercedes-Motor nicht mehr so appetitlich ausgesehen. Schwarz, Rot und Silber betonen die Struktur des Aggregats. Aber natürlich geht es vor allem um Leistung, und die hat das V8-Aggregat von Mercedes-AMG im Überfluss. Denn die AMG-Ingenieure haben bei der Entwicklung ihr Know-how aus dem Motorsport ebenso eingebracht wie die bekannt hohen Qualitäts-Standards von Mercedes-Benz.

Man entschied sich für die Konstruktion eines Achtzylinders mit 5,5 Litern Hubraum, einem Zylinderwinkel von 90 Grad, Schraubenkompressor und fünffach gelagerter Kurbelwelle.

Das Ergebnis ist überzeugend: Schon ab 1500/min stellt das SLR-Triebwerk ein Drehmoment von über 600 Newtonmetern bereit; bei 2000/min sind es bereits 700 Newtonmeter. Das Maximum von 780 Newtonmetern steht schließlich ab 3250/min zur Verfügung und bleibt in einem breiten Drehzahlbereich bis 5000/min konstant. Dabei ist der gleichmäßige Drehmomentverlauf gekoppelt mit der Agilität eines sportlichen Hochleistungs-Motors. 460 kW/626 PS Spitzenleistung bei einer Drehzahl von 6500/min sind das eindrucksvolle Resultat.

Für eine gute Zylinderfüllung sorgt ein mechanischer Kompressor mit zwei schraubenförmigen Aluminium-Rotoren, die im Interesse geringer Reibleistung teflonbeschichtet sind. Der Lader ist so kompakt, dass ihn die Motorspezialisten zwischen die beiden Zylinderbänke des V8-Triebwerks einbauen können. Trotz der Platz sparenden Bauweise ermöglicht seine innovative Technik einen deutlich höheren Ladedruck als herkömmliche mechanische Lader, denn die beiden Rotoren erreichen eine Höchstdrehzahl von etwa 23 000 Umdrehungen pro Minute und pressen dabei Luft mit maximal 0,9 bar Überdruck in den Ansaugtrakt des 5,5-Liter-Triebwerks. Oder anders ausgedrückt: Pro Stunde drücken sie etwa 1850 Kilogramm Luft in die acht Brennräume - das sind bis zu 30 Prozent mehr als bei konkurrierenden Aufladungssystemen.

Um stets den bestmöglichen Wirkungsgrad zu erzielen, haben die AMG-Ingenieure ein Motormanagement verwirklicht, das den Einsatz des Schraubenverdichters je nach Drehzahl und Last des Triebwerks selbst bestimmt. Dadurch tritt der Lader nur in Aktion, wenn er benötigt wird. Gleichwohl ist sichergestellt, dass jederzeit die maximale Leistung zur Verfügung steht, sobald sie der Fahrer durch den Tritt aufs Gaspedal abruft. Dann aktiviert die Elektronik des Motormanagements eine elektromagnetische Kupplung, die den Kompressor, der mit einem separaten Keilrippenriemen angetrieben wird, sofort zuschaltet. Da der Lader in Sekundenbruchteilen Leistung zur Verfügung stellt, bemerkt man die Phasen ohne Laderunterstützung nicht. Die im Teillastbetrieb geöffnete Umluftklappe des Ladersystems trägt zusätzlich zur Verbrauchseinsparung bei.

Außer dem Kompressor überwacht die Elektronik auch alle anderen motorrelevanten Größen -- sowohl das Antriebsmanagement für die pedalabhängige Fahrcharakteristik als auch die Umsetzung spontaner Getriebe- oder ESP(r)-Eingriffe. Zudem sorgt sie für die optimale Ansteuerung des Wasserkreislaufs der Ladeluftkühlung. Denn effiziente Ladeluftkühlung ist eine wesentliche Voraussetzung für hohe Leistung. Der Grund: Kalte Luft ist dichter als warme und enthält damit auch deutlich mehr Sauerstoff für die Verbrennung. Beim V8-Motor des Mercedes-Benz SLR McLaren übernehmen gleich zwei getrennte Ladeluftkühler diese wichtige Aufgabe - pro Zylinderbank einer. Das garantiert einen sehr geringen Druckverlust.

Die motorseitig platzierten Ladeluftkühler arbeiten nach dem besonders wirkungsvollen Prinzip eines Luft-Wasser-Wärmetauschers: Die vom Kompressor verdichtete und dabei erwärmte Luft wird über einen eigenen, separaten Wasserkreislauf - und damit unabhängig von der jeweiligen Außentemperatur - abgekühlt. So kann der Achtzylinder sein maximales Leistungs- und Drehmomentangebot jederzeit spontan zur Verfügung stellen.

Die hohen Leistungswerte des Achtzylinders im neuen SLR verlangen aber nicht nur bei der Verbrennungsluft nach guter Kühlung, sondern erfordern auch insgesamt einen erhöhten Kühlbedarf des Motors. Dem tragen die Ingenieure durch den Einsatz großzügiger Kühlluftein- und -auslässe sowie eines starken 850 Watt-Sauglüfters Rechnung.

Das gesamte Motorgehäuse wurde mit dem geschlossenen Kurbelgehäuseunterteil aus Aluminium gegossen und ist durch spezielle Versteifungsrippen besonders leicht. Jede Kurbelwelle wird feingewuchtet und dreht in fünf Lagern aus hochdauerfestem Werkstoff, um die hohen Kräfte des Kompressormotors dauerhaft übertragen zu können.

Die Kolben sind geschmiedet und wurden ebenso wie die geschmiedeten Leichtbaupleuel exakt ausgemessen, gewogen und so einzelnen Motoren zugeordnet, dass nur geringste Toleranzen im Massenausgleich auftreten. Die Kolben bewegen sich in hoch widerstandsfähigen, verschleißfesten und reibleistungsoptimierten Laufbahnen aus einer speziellen Verbindung, die sonst nur im Rennsport eingesetzt wird. Eine doppelte Öleinspritzung kühlt die Kolben wirkungsvoll ab.

SLR
Die ausgefeilte Technik des Antriebs macht dynamische Auftritte möglich, die nicht zu Lasten der Alltagstauglichkeit gehen

Auch die Ölkühlung des Triebwerks wurde auf Basis der Erfahrungen aus dem Rennsport gestaltet: Eine aufwändige Trockensumpfschmierung mit rund elf Litern Ölvolumen sorgt in Verbindung mit einer fünfstufigen Ölsaugpumpe und einer zweistufigen Öldruckpumpe für zuverlässige Schmierung unter allen Fahrbedingungen. Wichtiger Nebeneffekt dieser Technik: Wegen der üblicherweise nur in Rennfahrzeugen eingesetzten Trockensumpfschmierung kann der Motor niedriger gehalten und damit tiefer eingebaut werden, was einen fahrdynamisch günstigen tiefen Schwerpunkt ermöglicht. Jeder SLR-Motor wird in Handarbeit hergestellt. Um höchste Qualität zu erreichen, gilt dabei das Prinzip "Ein Mann - ein Motor". Das heißt: Für jedes Triebwerk ist jeweils ein AMG-Techniker zuständig und übernimmt die komplette Motorenmontage - vom Einbau der Kurbelwelle in den Motorblock, über die Montage der Nockenwellen und des Kompressors bis hin zur Verkabelung.

Der Hochleistungsmotor des SLR bezieht seinen Kraftstoff aus zwei miteinander verbundenen Aluminiumtanks. Sie befinden sich in einer tiefen Einbauposition links und rechts vor der Hinterachse, um den Schwerpunkt zugunsten überragender Fahr-dynamik möglichst niedrig zu halten. In die Tanks mit einer Kapazität von insgesamt 97,6 Litern - davon zwölf Liter als Reserve - sind zwei Hochdruck-Kraftstoffpumpen integriert. Sie werden vom Motormanagement gesteuert und stellen je nach Drehzahl und Last des Motors die bedarfsgerechte Kraftstoffversorgung sicher. Auch hierfür wurde eine SLR-typische, höchst effektive Lösung entwickelt: Eine Pumpe arbeitet ständig, während sich die zweite nur bei Bedarf zuschaltet, um bei hoher Motorleistung insgesamt bis zu 310 Liter Kraftstoff pro Stunde zu fördern.

Sekundärlufteinblasung und Doppelzündung schaffen motorseitig die Voraussetzungen für niedrige Abgas-Emissionen. Eine aufwändig konstruierte Abgasanlage ergänzt diese Maßnahmen: Das zweiflutige System in Kaskadenbauweise besteht auf beiden Seiten aus einem motornah angeordneten Stirnwand-Katalysator und einem im gleichen Gehäuse untergebrachten Haupt-Katalysator mit spezieller Edelmetallbeschichtung. Die moderne Metallbauweise ermöglicht extrem dünne Wandstärken und somit einen sehr geringen Abgasgegendruck. Dank seiner modernen Technologie bei der Motorsteuerung und Abgasreinigung erfüllt der Achtzylinder des neuen SLR bereits heute die strengen EU-4-Abgasgrenzwerte und die US-Limits.

Das Katalysatorgehäuse mündet auf jeder Fahrzeugseite in einen Endschalldämpfer, der kurz hinter den Vorderrädern in je zwei Edelstahl-Endrohre mit 60 Millimetern Durchmesser übergeht. Dieser Seitenauspuff ("Sidepipes") - eine weitere Reminiszenz an die SLR-Rennsportwagen der Fünfzigerjahre - ermöglicht einen glattflächigen Unterboden, der wiederum eine wichtige Voraussetzung für die erstklassigen aerodynamischen Eigenschaften des neuen Mercedes-Benz SLR McLaren ist.

Die Schalldämpfer sind mit mehrfach gefalteten, genau berechneten akustischen Strecken versehen und erzeugen den für den Mercedes-Benz SLR McLaren charakteristischen aufregenden Motorsound. Das Schalldämpfervolumen beträgt jeweils 19,6 Liter. Beim Verbrauch rechnet man im Drittelmix mit 14,6l auf 100km - angesichts der gebotenen Leistung nicht zuviel.

(Text: Rainer Roßbach )
(Fotos: DaimlerChrysler)

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