Schule : Drei neue E-Klasse-Motoren

Benziner mit Kompressor und zwei Turbodiesel

Horst Heilbronner

Mit gleich drei neuen Motoren ergänzt Mercedes-Benz das Motorenprogramm der im März dieses Jahres gestarteten E-Klasse. So gibt es für für die innovative Limousine einen neu entwickelten Kompressormotor, einem wirtschaftlichen CDI-Vierzylinder und einem modernen Diesel-Sechszylinder. Damit stehen in der E-Klasse insgesamt neun Triebwerke mit einem Leistungsangebot von 90 kW (122 PS) bis 350 kW (476 PS) zur Wahl.

Der Vierzylinder des E 200 Kompressor mit 120 kW (163 PS) gehört zur neuesten Motoren-Generation von Mercedes-Benz, die sich durch das Twinpulse-System auszeichnet. Es bietet durch die Kombination verschiedener Technologien wie Kompressor-Aufladung, Ladeluftkühlung, Vierventiltechnik, variabel verstellbaren Nockenwellen und Lanchester-Ausgleich bei einem Minimum an Kraftstoffverbrauch ausgeprägtes Fahrvergnügen bei maximaler Laufruhe. So liegt der Durchschnittsverbrauch mit 8,4 Liter Superbenzin je 100 Kilometer um rund 0,7 Liter unter dem des gleich starken Vorgängermodells. Die Höchstgeschwindigkeit steigt von 222 auf 230 km/h.

Die niedrigen Verbrauchswerte sind Resultat einer Verlagerung der Betriebspunkte in Drehzahlbereiche mit einem optimalen thermodynamischen Wirkungsgrad. Zusätzlich macht sich die Verkleinerung des Hubraums auf 1,8 Liter durch geringere Reibleistungswerte und bessere Thermodynamik in der Verbrauchsbilanz positiv bemerkbar. Das maximale Drehmoment von 240 Nm erreicht der Motor zwischen 3000 und 4000/min.

Die Kombination von Kompressor-Aufladung und dem so genannten Lanchester-Ausgleich löst dank Twinpulse einen Zielkonflikt bei der Entwicklung von Vierzylindermotoren: Denn die Ausgleichswellen kompensieren die prinzipbedingten Schwingungen und sorgen für eine in dieser Hubraumklasse vorbildliche Laufruhe.So kombiniert der neue Vierzylinder in der E-Klasse die Durchzugskraft und den Geräuschkomfort eines Sechszylinders mit der Wirtschaftlichkeit eines Vierzylinders.

Der aus einer hochfesten Aluminium-Legierung hergestellte Zylinderkopf ist mit 16 Ventilen und zwei oben liegenden Nockenwellen ausgestattet. Im Gegensatz zum bisherigen Mercedes-Vierzylinder sind beide Nockenwellen verstellbar - und zwar variabel. Ein neu entwickelter Flügelzellenversteller mit integriertem Steuerventil ermöglicht eine kontinuierliche Einstellung der jeweils günstigsten Steuerzeiten, was sich positiv auf das Drehmomentverhalten bei Volllast, auf den Kraftstoffverbrauch und die Abgas-Emissionen auswirkt. Die Ventile werden mittels Rollenschlepphebel gesteuert und verfügen über einen wartungsfreien hydraulischen Ventilspielausgleich.

Mit dem neuen E 200 CDI bietet Mercedes-Benz ab Januar in der E-Klasse ein besonders wirtschaftliches Basismodell an. Der 90 kW (122 PS) starke Vierzylinder-Diesel verfügt über die Common-Rail-Direkteinspritzung der zweiten Generation aus und begnügt sich mit durchschnittlich 6,3 Liter Kraftstoff. Damit beträgt die Reichweite der Limousine mit einer Tankfüllung von 65 Liter über 1000 Kilometer. Durch eine Steigerung des maximalen Zünddrucks von 145 auf 155 bar und einen optimierten Ladungswechsel in den Zylindern verbessern sich Durchzugskraft und Elastizität des Vierzylinders im unteren Drehzahlbereich gegenüber dem Vorgängermotor (85 kW/116 PS) deutlich. Dazu trägt auch der ebenfalls neue Turbolader mit elektrisch variierbaren Leitschaufeln bei. Dank dieser Technik arbeitet die Aufladung noch dynamischer und noch präziser als das bisherige unterdruckgesteuerte System und liefert vor allem im unteren Drehzahlbereich spürbar mehr Durchzugskraft.

Sein maximales Drehmoment von 270 Nm stellt das Triebwerk schon bei 1400/min zur Verfügung und übertrifft damit den Wert des früheren E 200 CDI um mehr als sieben Prozent. Für die Beschleunigung von null auf 100 km/h benötigt der neue E 200 CDI 12,1 Sekunden und erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 203 km/h.

Ein wichtiges Merkmal der Common-Rail-Motoren der zweiten Generation ist die neu entwickelte Siebenloch-Einspritzdüse anstelle der früher verwendeten Sechsloch-Düse. Der neue Injektor erlaubt eine Verringerung des Düsenloch-Durchmessers um etwa 20 Prozent und eine Reduzierung des Kraftstoffdurchflusses um rund 14 Prozent. Das führt zu einer noch feineren Verteilung des Kraftstoffs in den Brennräumen und einer besseren Gemischbildung. Die stärkere Drosselung durch die kleineren Spritzlöcher der Düsen verlängert jedoch die Einspritzdauer, was vor allem bei hoher Leistungsentfaltung nachteilig ist. Deshalb wurde der Einspritzdruck von 1350 auf 1600 bar erhöht und so die Spritzdauer verkürzt.

Weitere Fortschritte beim Geräuschkomfort bringt die doppelte Piloteinspritzung: Wenige Millisekunden vor der eigentlichen Kraftstoffeinspritzung werden in zwei kurz aufeinander folgenden Abständen kleine Mengen Diesel in die Zylinder eingespritzt, die sich entzünden und so für eine Vorwärmung der Brennräume sorgen. Damit werden bessere Voraussetzungen für die anschließende Haupteinspritzung geschaffen: Der Kraftstoff entzündet sich in den vorgewärmten Zylindern schneller, sodass Druck und Temperatur nicht mehr so sprunghaft ansteigen wie bei einem Motor ohne Piloteinspritzung und die Verbrennung weicher und damit leiser abläuft.

Neu im Dieselmotoren-Programm der E-Klasse ist schließlich der kraftvolle 3,2-Liter-Sechszylinder-Diesel. Er hat die gleichen technischen Merkmale wie das CDI-Triebwerk des E 200 CDI aus: Siebenloch-Einspritzdüsen, 1600 bar Einspritzdruck, doppelte Piloteinspritzung und VNT-Turbolader mit elektrisch verstellbaren Leitschaufeln, die für mehr Leistung, höheres Drehmoment, geringeren Kraftstoffverbrauch und besseren Geräuschkomfort sorgen.

Der neue Sechszylinder entwickelt 150 kW (204 PS) statt bisher 145 kW (197 PS) und ein maximales Drehmoment von 500 Nm ab 1800/min statt bisher 470 Nm. Der Durchschnittsverbrauch des E 320 CDI beträgt nur 6,9 Liter/100 km - das sind 0,9 Liter weniger als beim Vorgängermodell. Der höhere Zünddruck im Brennraum (145 auf 155 bar) und ein optimierter Ladungswechsel in den Zylindern verbessern die Durchzugskraft der Limousine im unteren Drehzahlbereich deutlich: So stehen bei 1000/min bereits 250 Nm zur Verfügung und von1400/min an sind es 420 Nm. Den Spurt von null auf 100 km/h absolviert der E 320 CDI in 7,7 Sekunden und ist damit rund 0,6 Sekunden schneller als der Vorgänger. Die Höchstgeschwindigkeit beträgt jetzt 243 km/h – gegenüber 230 km/h beim Vorgänger.

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