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Die neue B-Klasse von Mercedes-Benz: Motor und Getriebe

Agiler und effizienter als bisher, dabei weiterhin komfortabel und geräumig: So beschreibt Mercedes-Benz die neue B-Klasse. Neu wird sein: Ein Vierzylinder-Ottomotor (Bild) mit Direkteinspritzung und Turboaufladung, ein Dieselantrieb, ein Doppelkupplungs- und ein Schaltgetriebe sowie Assistenzsysteme. Weltpremiere feiert der Fronttriebler, der 4359 Millimeter lang, 1786 Millimeter breit und 1557 Millimeter hoch ist auf der Internationalen Automobilausstellung 2011 in Frankfurt. Zu den europäischen Händlern rollt das neue Modell im November 2011. Einen Einblick in die Technik und auf die Siluette des Fahrzeugs wird bereits jetzt gewährt.

Die neue B-Klasse bekommt sowohl neue Benzin- als auch Dieselmotoren sowie neue Schalt- und Automatikgetriebe. Alle Aggregate wurden im Unternehmen entwickelt, die Fertigung erfolgt an den Standorten Stuttgart-Untertürkheim und -Hedelfingen, Rastatt/Baden, Gaggenau/Baden und Kölleda/Thüringen. Durch die zeitgleiche Entwicklung konnten Motoren und Getriebe optimal aufeinander abgestimmt werden, zum Beispiel bei der Umsetzung der Eco-Start-Stopp-Funktion, die bei allen Modellen serienmäßig an Bord ist, berichtet der Hersteller. Gemeinsam sei den neuen Aggregaten der Einsatz neuester Technologien für höchste Effizienz, hohe Laufruhe, hohe Durchzugskraft schon bei sehr niederen Drehzahlen. Zudem seien sie hinsichtlich kommender Abgasvorschriften zukunftsfähig und leicht. Im Hinblick auf den Quereinbau wurden die grundsätzlich turboaufgeladenen Motoren und beide Getriebe kompakt ausgelegt, was der B-Klasse einen Wendekreis von unter elf Metern beschert, heißt es. Die Motor-, Getriebelagerung verfügt über 4-Punktlagerung, bestehend aus Motorlager, Getriebelager und zwei Pendelstützen. Sie wurde speziell auf die Anforderungen der drehmomentstarken Motorisierungen hinsichtlich höchsten Geräuschkomforts ausgelegt. Zum Fahrkomfort soll die im Getriebelager integrierte hydraulische Dämpfung beitragen.

Mit den neuen Vierzylinder-Ottomotoren (interne Bezeichnung M270) beginnt die Ära einer einer komplett neue Motorenbaureihe, wie das Unternehmen erklärt. Das Brennverfahren basiere auf der Direkteinspritzung des Herstellers der dritten Generation, die im vergangenen Jahr mit den BlueDirect V6- und V8-Aggregaten eingeführt wurde, und mache diese Technik erstmals in der Kompaktklasse verfügbar. Die neuen Vierzylinder wurden sowohl für den Quer- als auch für den Längseinbau konzipiert. In der neuen B-Klasse sind sie zunächst mit 1,6 Liter Hubraum verfügbar, als B 180 mit 90 Kilowatt und als B 200 mit 115 Kilowatt, gibt der Hersteller an. Ihr maximales Drehmoment von 200 beziehungsweise 250 Newtonmeter steht bereits ab 1250 1/min zur Verfügung.

Direkteinspritzung mit schnellschaltenden Piezo-Injektoren für Mehrfacheinspritzung, geregelte Ölpumpe, schaltbare Wasserpumpe, hohe Verdichtung (10,3:1) trotz Turboaufladung, schnelles und komfortables Start-Stopp-System - sind zusammengefasst die technischen Details der neuen Generation von Vierzylinder-Ottomotoren. Diese Vollaluminium-Antriebe mit zwei obenliegenden, kettengetriebenen Nockenwellen sind beim Brennverfahren enge Verwandte der BlueDirect-V-Motoren, die Mitte 2010 ihre Weltpremiere in der S-Klasse hatten. Das Direkteinspritzsystem mit strahlgeführter Verbrennung haben die Motoreningenieure zur Direkteinspritzung mit strahlgeführter Verbrennung der dritten Generation weiterentwickelt. Der Systemdruck beträgt bis zu 200 bar und wird kennfeldabhängig auf jeweils optimalen Druck geregelt, wird berichtet. Neu entwickelte Piezo-Injektoren sollen zur optimalen Gemischbildung bis zu fünf Einspritzungen pro Arbeitstakt ermöglichen, eine Multifunkenzündung für die sichere Entflammung des Gemischs sorgen. Der neue Vierzylinder stellt in der B-Klasse sein maximales Drehmoment bei 1250 1/min bereit und hält dieses bis 4000 1/min. Im Zusammenspiel mit dem neuen 7G-DCT-Getriebe, dessen Steuerung mit dem Motorsteuergerät kommuniziert, soll der neue Vierzylinder auf Gaspedalbewegungen sehr spontan reagieren, andererseits könne bei Konstantfahrt eine längere Übersetzung gewählt werden, was Verbrauch und Geräusche weiter senke.

Auch bei hoher Last behalten die Turbomotoren ihr Verbrauchsverhalten bei, weil das Gemisch zur Kühlung des Zylinderkopfs bis 200 km/h nicht angefettet werden muss (Volllastanreicherung), heißt es. Ein zweiteiliger Wassermantel mit optimaler Querstromkühlung sowie feine, nur drei Millimeter starke Kühlkanäle zwischen Zündkerzen und Injektoren sollen das kühlende Nass an die entscheidenden Stellen bringen. Neu entwickelt wurde auch das Wärmemanagement: Im Kaltbetrieb strömt mithilfe einer schaltbaren Wasserpumpe mit strömungsoptimiertem Kugelventil kein Kühlmittel durch den Motor, so werden die Brennräume nach dem Start schnell erwärmt, erläutert der Hersteller. Der Thermostat ist elektronisch geregelt, die Kühlmitteltemperaturen werden in Abhängigkeit von Fahrweise und Umgebungsbedingungen eingestellt. Der Thermostat selbst ist ebenfalls ein strömungsoptimiertes Kugelventil. Im Interesse hoher Effizienz ist auch die Ölpumpe wie in den V-Motoren volumenstromgeregelt.

Die neue Vierzylinder-Generation hat einen Zylinderabstand von 90 Millimeter und baut auch durch die geschickte Anordnung der Nebenaggregate sehr kurz, nennt das Unternehmen weitere Details. Die Premierenvariante mit 1,6 Liter Hubraum sei mit einem Hub von 73,7 Millimeter bei einer Bohrung von 83,0 Millimeter kurzhubig ausgelegt. Die hohlgegossene Kurbelwelle sei ein weiterer Faktor für das geringe Gewicht von 137 Kilogramm.

Der neue Diesel-Vierzylinder ist eine Weiterentwicklung des von der C- bis zur S-Klasse eingesetzten OM651, einem Common-Rail-Direkteinspritzer der dritten Generation. Im Hubraum auf 1,8 Liter reduziert und in vielen Details optimiert, werde der Selbstzünder erstmals beim Hersteller quer eingebaut. Als B 180 CDI stehen 80 Kilowatt zur Verfügung, als B 200 CDI sind es 100 Kilowatt, wird angegeben. Das maximale Drehmoment betrage bei der 80-Kilowatt-Variante 250 Newtonmeter ab 1400 1/min, bei der 100-Kilowatt-Variante seien es 300 Newtonmeter ab 1600 1/min.

Nach über 50 Jahren Erfahrung in der Entwicklung und Fertigung von Automatikgetrieben betritt Mercedes-Benz, wie es aus Stuttgart heißt, mit dem Doppelkupplungsgetriebe 7G-DCT technisches Neuland: Die neue Kraftübertragung ist ein automatisiertes Dreiwellen-Schaltgetriebe, das aus zwei Teilgetrieben mit jeweils eigener Kupplung besteht, erklärt das Unternehmen. Sowohl die Kupplungsbetätigungen als auch die Gangwechsel erfolgen vollautomatisch und ohne Zugkraftunterbrechung. Aufgrund der sieben Gänge biete es eine große Spreizung von bis zu 7,99 - das bedeute, beim Anfahren, etwa am Berg mit hoher Zuladung, stehe eine sehr kurze Übersetzung zur Verfügung, bei Konstantfahrt dagegen könne die Motordrehzahl stark abgesenkt werden. Der Wirkungsgrad des Getriebes sei um neun Prozent besser als bei der bislang in der B-Klasse verwendeten CVT und erreiche erstmals die Effizienz eines Schaltgetriebes.

Das 7G-DCT ist 367 Millimeter lang und somit kompakt und 86 Kilogramm leicht, berichtet der Hersteller. Bei den Kupplungen handelt es sich um im Ölbad laufende, nasse Lamellenkupplungen. Das speziell entwickelte Hydrauliköl werde aktiv gekühlt, so werde die Funktion des Getriebes trotz der vergleichsweise geringen Füllmenge von sechs Liter auch unter extremen Bedingungen sichergestellt.

Erstmals versorgen bei einem Getriebe dieser Bauart zwei Ölpumpen, eine mechanische und eine elektrische, das Getriebe mit Öl, erläutert der Hersteller. Die elektrische Pumpe halte den Öldruck aufrecht, wenn der Motor über die Start-Stopp-Funktion ausgeschaltet werde. Damit sei das Getriebe beim Re-Start des Motors sofort betriebsbereit, das Wiederanfahren erfolge ohne Verzögerung. Außerdem könne die elektrische Pumpe die mechanische bei Spitzenlasten unterstützen - so konnte die mechanische Ölpumpe kompakter und effizienter ausgelegt werden.

Dem Fahrer stehen drei Schaltprogramme zur Verfügung: Economy, Sport und Manuell. Auch im Eco- oder Sport-Modus kann der Fahrer jederzeit manuell über die Schaltpaddel in die Schaltvorgänge eingreifen, wird erläutert. Erfolge keine weitere Betätigung der Paddel, falle das Getriebe nach zehn Sekunden in den gewählten Automatikmodus zurück - bei Bergabfahrt oder auf kurvenreicher Strecke auch später. Als wesentlicher Faktor für die Gesamteffizienz des neuen Modells wird die enge Verzahnung der Steuerungen von Getriebe und Motoren genannt. Der permanente Datenaustausch der Steuergeräte stelle sicher, dass die Motoren immer im optimalen Betriebspunkt betrieben werden. Gefertigt wird das 7G-DCT im Daimler-Werk Stuttgart-Hedelfingen.

Gemeinsam mit dem Doppelkupplungsgetriebe wurde auch das neue Sechsgang-Schaltgetriebe entwickelt. Es besitzt eine Reihe von Gleichteilen und wird ebenfalls in Hedelfingen hergestellt. Das Dreiwellengetriebe ist kompakt (Baulänge 345 Millimeter) und leicht (Gewicht trocken 46 Kilogramm) ausgelegt und lässt sich durch eine Reihe von Besonderheiten besonders angenehm schalten, erklärt der Automobilhersteller. Ein integrierter Mag­net auf der Schaltwelle werde durch einen Hallsensor erfasst. Die so erkannte Leerlaufstellung ermögliche die Start-Stopp-Funktion, das Signal für den Rück­wärtsgang aktiviert die Rückfahrscheinwerfer. Die große Spreizung von 6,7 dient einerseits einer drehzahlsenkenden Fahrweise, andererseits steht beim Anfahren mit vollbeladener B-Klasse und An­hänger bis zu einem Gesamtgewicht von 3,4 Tonnen genügend Zugkraft zur Verfügung, heißt es. Die Kupplung wird hydraulisch, die Gänge werden über Seilzüge betätigt. Die oben liegende Abtriebswelle mit den Gängen drei und vier sowie dem Rückwärtsgang laufen nicht im Ölbad, wie es heißt. Das reduziere das Schleppmoment und verbessere so den Schaltkomfort besonders bei niederen Temperaturen. Dem gleichen Ziel diene die Dreifachkonus-Synchronisierung der ersten beiden Gänge, die folgenden Gänge verfügen über eine Doppelkonus-Synchronisie­rung. Die gewichtsoptimierten Aluguss-Schaltgabeln seien zur Reduzierung der Schaltkräfte auf den Schaltstangen wälzgelagert.

In einem zweiten Teil wird ATZonline zu einem späteren Zeitpunkt über die Aerodynamik des Modells, Fahrwerk, Lenkung und die Assistenzsysteme berichten.
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