Mercedes hat einen neuen 48-Volt-Hybrid-Antriebsstrang vorgestellt. Teil davon ist ein neuer 1,5-Liter-Vierzylinder, der künftig in China produziert wird. Erster Einsatzort wird der neue CLA. Wir stellen das Komplettpaket vor.
Im Rahmen der neuen MMA (Mercedes Modular Architecture) setzt Mercedes neben dem rein elektrischen Antrieb weiterhin auf Verbrennertechnik, die aber mit einer umfangreichen Elektrifizierung sowohl bei der Literleistung als auch bei der Effizienz neue Maßstäbe setzen soll. Deren beide Kernkomponenten sind ein neuer Turbo-Benziner sowie ein elektrifiziertes Doppelkupplungsgetriebe. Der von Mercedes entwickelte M252-Motor kommt dabei aus chinesischer Fertigung, produziert wird er bei Geely.
Video: Neuer Mercedes-Benzinmotor M252 mit Hybrid-Technik
Der Hybridantrieb basiert auf einem 48-Volt-System mit einem ins Getriebe integrierten Elektromotor, der eine Leistung von 20 kW/27 PS bietet. Schon auf den ersten Blick fällt die sehr kompakte Bauweise von Motor und Getriebe auf. Die geringe Länge des Vierzylinders profitiert vom geringen Zylinderabstand, das schmale Getriebegehäuse von der Side-by-Side-Anordnung der elektrischen Komponenten. E-Motor, Wechselrichter und Doppelkupplungsgetriebe bilden eine hochintegrierte Einheit.
Kurze Fahrt auch elektrisch
Als Energiespeicher für den elektrischen Teil dient eine ebenfalls neu entwickelte 48-Volt-Lithium-Ionen-Batterie mit einem Energiegehalt von 1,3 kWh. Die Batterie ist in einem sogenannten Flatpack untergebracht, das auch den DC/DC-Wandler integriert. Das 48-Volt-System bedient außerdem einen elektrischen Kältemittelverdichter, um das Fahrzeug im Stand und bei elektrischer Fahrt klimatisieren zu können. Ein riemengetriebener Klimakompressor entfällt deshalb, gleichfalls ein klassischer Anlasser. Diesen Job übernimmt die E-Maschine im Getriebe.
Der Elektromotor unterstützt den Verbrennungsmotor besonders im niedrigen Drehzahlbereich und ermöglicht dadurch elektrisches Fahren bei innerstädtischen Geschwindigkeiten zumindest auf kurzen Strecken. Bei niedrigem Kraftbedarf kann das sogenannte "Segeln" unter Beteiligung der E-Maschine bis zu einer Geschwindigkeit von 100 km/h erfolgen. Die Maschine kann bei der Rekuperation in allen Gangstufen bis zu 25 kW Energie zurückgewinnen. Das neue Achtgang-Doppelkupplungsgetriebe (8F-eDCT) integriert den Elektromotor samt Wechselrichter. Die elektrohydraulische Steuerung des mechanischen Systems erfolgt durch einen Elektromotor, der beide Doppelkupplungsstränge bedient.
E-Motor im Getriebe
Als Verbrennungsmotor des Systems dient ein neu entwickelter Vierzylinder-Ottomotor mit 1,5 Liter Hubraum. Der Motor mit der Typbezeichnung M 252 gehört zur modularen Motorenfamilie FAME (Family of Modular Engines) und ist für verschiedene Fahrzeuganwendungen konzipiert. Charakteristisch sind das Vollaluminium-Kurbelgehäuse mit Nanoslide-Beschichtung der Zylinderlaufbahnen, der Zylinderkopf mit teilintegriertem Krümmer sowie der Turbolader mit Segmentturbine und schaltbarer Flutenverbindung.
Eine Segmentturbine besteht aus mehreren getrennten Abschnitten oder "Segmenten" im Turbinengehäuse, im Gegensatz zu einer konventionellen Turbine mit einem einzigen Strömungskanal. Die "schaltbare Flutenverbindung" bezieht sich auf die Fähigkeit, die Abgasströme, die auf die Turbine treffen, zu steuern und zu lenken. "Fluten" sind die Kanäle, durch die das Abgas zur Turbine geleitet wird.
Der Hybridantrieb wird in drei Leistungsstufen mit 100, 120 oder 140 kW (136, 163 oder 190 PS) angeboten, jeweils ergänzt durch die erwähnten 20 kW elektrische Antriebsleistung. Das Paket ist für Anwendungen mit Front- und mit Allradantrieb ausgelegt, die Motor- und Getriebeeinheit wird quer eingebaut.
Es wird gemillert
Der Ottomotor nutzt ein Brennverfahren auf Basis des Miller-Zyklus, das besonders im Teillastbereich den Verbrauch reduziert. Dabei werden die Einlassventile noch während des Ansaugtaktes und vor dem Erreichen des unteren Totpunkts geschlossen. Das frühe Schließen der Einlassventile verringert Drosselverluste und ermöglicht eine hohe Verdichtung von 12:1. Ein weiterer Vorteil dieser Arbeitsweise ist die Verringerung von Stickoxiden.
Aktuell ist die Markteinführung des neuen Hybrid-Antriebsstrangs im kommenden CLA (siehe zweiter Teil der Bildergalerie) geplant, der Einsatz in weiteren kommenden Mercedes-Modellen ist allerdings sicher. © auto motor und sport
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