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Weltpremiere in Paris: Der neue Mercedes-Benz CLS

Die neue Generation des CLS präsentiert Mercedes-Benz nun in einer Weltpremiere in Paris. Im neuen Modell an sich begehen zudem die elektromechanische Direktlenkung sowie die dritte Generation der BlueDirect Direkteinspritzung ihr Debüt. Alle vier Motoren, die im neuen CLS zum Einsatz kommen, bezeichnet der Automobilhersteller als effizient. Bei allen Aggregaten stiegen Leistung und Drehmoment gegenüber dem Vorgänger, gleichzeitig wurde der Verbrauch um bis zu 25 Prozent drastisch gesenkt. Bei der europäischen Markteinführung im Januar 2011 sind zunächst zwei Sechszylindermodelle verfügbar. Bereits zwei Monate später ergänzt der CLS 250 CDI BlueEfficiency mit 150 Kilowatt die Motorenpalette. Im ECE-Verbrauchszyklus benötigt er 5,1 Liter Diesel pro 100 Kilometer. Im April folgt der CLS 500 BlueEfficiency mit V8-Motor und 300 Kilowatt.

Leistung und Drehmoment stiegen gegenüber dem Vorgänger, bei gleichzeitiger Senkung von Verbrauch und CO2-Emissionen. Beispielhaft dafür sind die beiden V6-Motoren: Der Diesel im CLS 350 CDI BlueEfficiency bietet jetzt 30 Kilowatt mehr Leistung, verbraucht mit durchschnittlich 6,0 Liter pro 100 Kilometer aber 21 Prozent weniger Kraftstoff als sein Vorgänger. Der erstmals im CLS 250 CDI angebotene Vierzylinder-Direkteinspritzer-Diesel bietet er mit einer Leistung von150 Kilowatt bei einer Höchstgeschwindigkeit von 242 Kilometer pro Stunde und ein maximales Drehmoment von 500 Newtonmeter. Durchschnittlich benötigt der Wagen 5,1 Litern auf 100 Kilometer, das eine CO2-Emission von 134 Gramm pro Kilometer bedeutet. Mithilfe der BlueDirect-Einspritztechnik der dritten Generation ist der V6-Benziner im CLS 350 BlueEfficiency 25 Prozent sparsamer als bislang, obwohl die maximale Leistung um zehn Kilowatt zulegte: Er verbraucht jetzt 6,8 Liter auf 100 Kilometer und emittiert 159 Gramm CO2 pro Kilometer. Mindestens vergleichbare Effizienzsprünge sind auch beim V8 zu erwarten. Der CLS 500 BlueEefficiency wird im Laufe des kommenden Jahres verfügbar. Dann gibt es den CLS auch erstmals mit dem Allradantrieb 4Matic.

Im neuen CLS erlebt jetzt die Direkteinspritzung der dritten Generation ihre Weltpremiere. Getauft wurde die Entwicklung auf BlueDirect. Sie ermöglicht den V-Motoren des Automobilherstellers motorenseitig eine weitere Senkung des Kraftstoffverbrauchs um 20 Prozent, heißt es. Die Eckdaten des CLS 350 BlueEfficiency: 225 Kilowatt (plus zehn Kilowatt), 370 Newtonmeter (plus fün Newtonmeter), 6,8 Liter Verbrauch auf 100 Kilometer (minus 2,3 Liter). Der CLS 350 BlueEefficiency beschleunigt in 6,1 Sekunden von null auf 100 Kilometer pro Stunde und erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 250 Kilometer pro Stunde.
Der V6-Ottomotor mit BlueDirect-Technologie im CLS 350 BlueEfficiency unterscheidet sich insbesondere in folgenden Punkten von seinem Vorgänger: Er hat 60 Grad Zylinderwinkel und die Ausgleichswelle entfällt. Er verfügt über einen erweiterten Magerbetrieb, ein Magersystem mit Lasterfassung aus Druckinformationen und über neue Betriebsmodi des Brennverfahrens, Multifunkenzündung und ein Resonanzsaugrohr. Zudem ist die neueste Generation Piezo-Injektoren verbaut, er verfügt über eine weiterentwickelte Regelung und Optimierung des Kühlkreislaufs, über eine weiterentwickelte Regelung und Optimierung des Ölkreislaufs sowie über erhöhte Leistung und Drehmoment.

Das Direkteinspritzsystem mit strahlgeführter Verbrennung haben die Motoreningenieure zur Direkteinspritzung mit strahlgeführter Verbrennung der dritten Generation weiterentwickelt. Der Systemdruck beträgt jetzt bis zu 200 bar und wird kennfeldabhängig auf jeweils optimalen Druck geregelt. Komplett neu entwickelte Piezo-Injektoren ermöglichen zur optimalen Gemischbildung bis zu fünf Einspritzungen pro Arbeitstakt, eine Multifunkenzündung sorgt für die sichere Entflammung des Gemischs. Während es sich beim V6-Triebwerk um einen Saugmotor handelt, verfügt der technisch eng verwandte neue V8-Motor, der im Laufe des Jahres 2011 als CLS 500 BlueEfficiency eingeführt wird, erstmals über Biturbo-Aufladung, bislang nur vom Zwölfzylindermotor der S-Klasse bekannt. Auch er besitzt Direkteinspritzung, wurde aber auch für Länder, die nicht über schwefelfreien Kraftstoff verfügen, ausgelegt und wird daher im gesamten Kennfeld homogen betrieben. Trotz deutlich verringertem Hubraum (4633 Kubikzentimeter; bisher 5461 Kubikzentimeter) legt der Achtzylinder bei Leistung (300 Kilowatt; bisher 285 Kilowatt) und Drehmoment (600 Newtonmeter; bisher 530 Newtonmeter) zu. Gleichzeitig sinkt der Verbrauch. Erwartet wird eine Ersparnis in der Größenordnung von 25 Prozent.

Die Piezo-Einspritztechnik neuester Generation ermöglicht Mehrfacheinspritzungen auch in kleinsten Mengen. Dadurch konnten die Mercedes-Benz Ingenieure bei der neuen V-Motorengeneration das effiziente Magerbrennverfahren über einen größeren Kennfeldbereich ausdehnen und zugleich zwei weitere Betriebsarten erschließen: "Homogen-Schicht"(HOS): eine Kombination aus Homogen-Mager- und klassischem Schichtbrennverfahren. Dabei wird bei entdrosseltem Motor (Drosselklappe offen) 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. "Homogen-Split" (HSP): Bei dieser homogenen Verbrennung werden über 95 Prozent der Menge im Ansaughub einfach oder mehrfach und eine kleine "Zünd"-Einspritzung zur Stabilisierung der Verbrennung eingespritzt. Sie wird eingesetzt unter schwierigen Brennbedingungen.

Um jederzeit eine sichere Zündung auch des mageren Gemisches zu garantieren, wird die Direkteinspritzung der dritten Generation durch die "schnelle Mehrfachzündung" (Multi-Spark Ignition - MSI) ergänzt. Nach dem ersten Funkendurchbruch wird nach einer kurzen Brenndauer die jeweils direkt über der Zündkerze angeordnete Spule sehr schnell nachgeladen und ein weiterer Funke abgesetzt. Mit dem MSI-System können dabei innerhalb einer Millisekunde bis zu vier Funken in schneller Folge ausgelöst werden, die ein Plasma mit einer größeren räumlichen Ausdehnung als eine herkömmliche Zündung erzeugen. Die Erweiterung der Betriebsphasen mit Magerbetrieb bedeutet: Ein zurückhaltender Gasfuß und eine gleichmäßige Fahrweise werden jetzt bis etwa 150 Kilometer pro Stunde durch günstige Verbrauchswerte belohnt.

Sowohl der neue V6- als auch der neue V8-Motor von Mercedes-Benz haben Kurbelgehäuse, Kolben und Zylinderkopf aus Aluminium. Die Kurbelwelle, Pleuel und die Ventile sind aus speziellem Schmiedestahl gefertigt. Durch konsequenten Leichtbau und eine intensive Feinoptimierung wurde außerdem die Triebwerkreibung im Vergleich zum Vorgängermotor um 28 Prozent reduziert. Für den Antrieb der Nebenaggregate ist weniger Leistung nötig. Das erreichten die Ingenieure durch eine Reihe von Maßnahmen. Dazu zählen eine optimierte Wasserpumpe mit Wärmemanagement der zweiten Generation, eine geregelte Ölpumpe, eine mengengeregelte Kraftstoffhochdruckpumpe sowie ein intelligentes Generatormanagement.

Außerdem wurden neue stufenlose hydraulische Flügelzellen-Nockenwellenversteller für Ein- und Auslass entwickelt. Sie arbeiten mit einem großen Verstellbereich von 40 Grad bezogen auf die Kurbelwelle und sind 35 Prozent schneller als bisher. Das sehr kompakte Konzept der Nockenwellenversteller wurde ermöglicht durch den neuen zweistufigen Kettentrieb. Er treibt über eine Primärkette und ein Zwischenrad zwei kurze Sekundärketten an - je eine pro Zylinderbank. Alle drei Ketten lassen sich über jeweils einen Kettenspanner gesondert abstimmen. Die Folge sind niedrige Spannerkräfte und geringe Kettendynamik. Das sichert stabile Steuerzeiten und hervorragende akustische Eigenschaften bei reduzierter Reibleistung. Auf einen Nenner gebracht: Der neue Kettenantrieb ist kompakt und sorgt für geräuscharmen Lauf.

Neu ist auch die Kühlwasserführung des Zylinderkopfes. Durch Verringerung der hydraulischen Druckverluste und Detailverbesserungen der Kühlung gegenüber bisherigen Systemen konnte die Antriebsleistung der Wasserpumpe trotz gestiegener Motorleistung und Kühlanforderungen reduziert werden. Durch den konsequenten Ersatz von Aluminium und Stahl durch Kunststoff bei zum Beispiel Thermostat, Riemenscheibe, Laufrad, Heizungsventil und hydraulischen Leitungen konnten die Bauteilgewichte verringert werden. Je nach Bauteilbeanspruchung wird der Wasserkreislauf auf verschiedene Solltemperaturen zwischen 80 und 105 Grad Celsius geregelt. Neu ist der erweiterte Temperaturbereich, in dem die Heizungsversorgung des Innenraums bevorzugt bedient wird. Das bedeutet, dass jetzt während der Warmlaufphase des Motors die Temperatur des Fahrzeuginnenraums bei niedrigen Außentemperaturen schneller den gewählten Zielwert erreicht.

Leichtbau trägt beim neuen Modell dazu bei, den klassischen Zielkonflikt zwischen niedrigem Gewicht und hoher Festigkeit zu überwinden. So ist der CLS das erste Fahrzeug von Mercedes-Benz, heiß es, mit rahmenlosen Türen in Vollaluminium-Bauweise. Diese bestehen aus tiefgezogenen Alublechen mit Strangpressprofilen und sind im Vergleich insgesamt rund 24 Kilogramm leichter als konventionelle Stahltüren. Auch die Aerodynamik leistet einen wesentlichen Beitrag zur hervorragenden Effizienz des neuen Modells. Obwohl das neue Modell gegenüber dem Vorgänger breiter wurde und so dem Wind mehr Stirnfläche bietet, konnte der Luftwiderstand um bis zu zehn Prozent gesenkt werden. Ursächlich dafür ist der um 13 Prozent verbesserte cw-Wert von jetzt 0,26.

Fahrdynamik gepaart mit Langstrecken-Fahrkomfort lautete die Aufgabenstellung für die Fahrwerksentwicklung des neuen Coupés. Dafür wurde das Fahrwerkskonzept rundum neu abgestimmt und durch ein zentrales neues Bauelement ergänzt: Im neuen Modell feiert die elektromechanische Direktlenkung ihre Weltpremiere. Diese Entwicklung beschreibt der Hersteller als einen radikalen Schritt in der Beziehung zwischen Fahrer, Auto und Straße. Denn erstmals haben die Ingenieure die Freiheit, viele Parameter, die das Lenkgefühl beeinflussen, frei zu wählen und zu programmieren. Darüber hinaus leistet die Lenkung einen wichtigen Beitrag zur Gesamteffizienz des CLS: Da die Lenkunterstützung nur Energie benötigt, wenn tatsächlich gelenkt wird, beträgt die Verbrauchseinsparung bis zu 0,3 Liter pro Gramm CO2 im Vergleich zum Vorgängermodell.
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