Das Motoren­programm für die S-Klasse 2009 umfasst neben dem wegweisenden Hybridaggregat des S 400 HYBRID acht Triebwerke: zwei Dieselaggregate und sechs Benzinmotoren mit sechs, acht und zwölf Zylindern. Bei unverändert hoher Leistung benötigen sie bis zu sieben Prozent weniger Kraftstoff als ihre Vorgänger. Die Mercedes-Benz Entwickler erreichten diesen Fortschritt durch gezielte aerodynamische Feinarbeit, rollwiderstandsoptimierte Reifen mit höherem Luftdruck sowie Modifikationen an Kraftstoffpumpe und 7G-TRONIC-Automatikgetriebe.

Die S-Klasse 2009 fährt auf Reifen, deren Rollwiderstand sich dank speziell abgestimmter Gummimischungen für Lauffläche und Seitenwand bei gleichbleibend guten Handling- und Bremseigenschaften um bis zu zehn Prozent vermindert. Der Rollwiderstand entsteht vor allem durch die Verformung des Reifens beim Kontakt mit der Fahrbahn, dem sogenannten Walken. Das Fahrzeug wird dadurch abgebremst und muss Energie aufwenden, um diesen Verformungswiderstand zu überwinden. Generell gilt: Je größer der Rollwiderstand, desto höher der Kraftstoffverbrauch; dieser hängt bis zu 20 Prozent von den Reifen ab.

Darüber hinaus erhielt die serienmäßige 7G-TRONIC bei den V6-Modellen sowie allen V8-Varianten mit Benzinmotor im Komfort-Fahrprogramm „C“ ein verbrauchsoptimiertes Schaltprogramm, das nach dem Motorstart immer aktiv ist. Durch frühzeitigeres Hochschalten arbeitet das Triebwerk mit einem niedrigeren Drehzahlniveau und verbraucht deshalb weniger Kraftstoff.

Um Energie bedarfsgerecht zu managen, setzt Mercedes-Benz bei den Benzinmotoren der S-Klasse bedarfsgeregelte Kraftstoffpumpen ein. Das Motor-Steuergerät ruft nur im Volllastbetrieb die maximale Pumpenleistung ab. In anderen Fahrsituationen passt die Pumpe Fördervolumen und -druck bedarfsgerecht an und leistet im Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ) einen Beitrag zur Einsparung von bis zu 0,15 Liter Kraftstoff je 100 Kilometer.

Weitere Neuentwicklung: In den V6-Modellen und den V8-Benzinern mit Luft-federung AIRMATIC kommt eine elektrisch angetriebene Lenkhilfepumpe zum Einsatz. Vorteil des Systems: Bei Geradeausfahrten wird nur eine geringe, bedarfsgerechte Ölmenge zum Lenkgetriebe gefördert, sodass die Lenkhilfepumpe weniger Energie benötigt.

Dank eines maßgeschneiderten Pakets realisierten die Mercedes-Benz Entwickler beim S 350 CDI BlueEFFICIENCY noch weiteres Einsparpotenzial. Dieses umfasst zusätzlich zu den genannten Maßnahmen eine aerodynamisch vorteilhafte,

geschlossene Unterbodenverkleidung und eine Standabkoppelung für die 7G‑TRONIC-Automatik. Der Drehmomentwandler unterbricht den Kraftschluss, sobald das Fahrzeug mit laufendem Motor steht. Dadurch entfällt der hydro-dynamische Widerstand des Wandlers, der Motor wird geringer belastet, und der Kraftstoffverbrauch sinkt. Außerdem reduziert die Standabkoppelung den Geräuschpegel und die Vibrationen im Stillstand und ermöglicht eine noch bessere Leerlaufqualität. Die schlupfgeregelte Kupplung schließt, sobald der Fahrer von der Bremse geht.

Mit einem kombinierten NEFZ-Kraftstoffverbrauch von bis zu 7,6 Liter Diesel pro 100 Kilometer, entsprechend einem CO2-Ausstoß von 199-201 Gramm pro Kilometer, bietet der 173 kW/235 PS starke S 350 CDI BlueEFFICIENCY Verbrauchs- und Emissionswerte eines Mittelklassefahrzeugs. Dabei überzeugt das V6-CDI-Trieb­werk mit souveränen Leistungs- und Drehmomentwerten von 173 kW/235 PS und 540 Newtonmetern bei 1600/min. Damit beschleunigt das Modell in 7,8 Sekunden aus dem Stand auf 100 km/h und erreicht eine Höchstgeschwindig­keit von 250 km/h.

Der hoch effiziente Diesel S 350 CDI4MATIC ist auch mit permanentem Allradantrieb erhältlich, wo er sich im Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ) mit 7,8-8,0 Liter Kraftstoff pro 100 Kilometer begnügt, was CO2-Emissionen von 207-211 Gramm pro Kilometer entspricht.

Technische Merkmale des Triebwerks sind das Kurbelgehäuse aus Aluminium, Common-Rail-Einspritzung und Piezo-Injektoren anstelle von Magnetventilen.

Ihre Kristallstruktur verändert sich unter elektrischer Spannung mikrosekunden­schnell. Dadurch wird die Düsennadel an der Injektorspitze mit einer Präzision von nur wenigen Tausendstel Millimetern angehoben und der Kraftstoff besonders fein eingespritzt. Pro Arbeitstakt sind fünf Kraftstoffeinspritzungen mit einem Spitzendruck von bis zu 1600 bar möglich.

Eine elektrisch gesteuerte Einlasskanalabschaltung verändert die Drallbewegung der in die Zylinder einströmenden Luft und optimiert somit ebenfalls den Verbrennungsprozess mit dem Ziel, Verbrauch und Abgas-Emissionen zu reduzieren. Der VNT-Turbolader (Variable Nozzle Turbine) mit elektrisch verstellbaren Leitschaufeln, die Abgasrückführung mit Regelventil und die Ansaugluftdrosselung werden auf Basis aktueller Messdaten situationsgerecht gesteuert.

Zweite Dieselvariante für die S-Klasse ist der Achtzylinder S 450 CDI, der bei gleicher Leistung (235 kW/320 PS) im NEFZ-Fahrzyklus (kombiniert) mit 9,1-9,3 Liter pro 100 Kilometer drei Prozent weniger Kraftstoff benötigt als im Vorgängermodell. Die CO2-Emissionen sinken auf 240-245 Gramm pro Kilometer.

Der S 450 CDIbeschleunigt in 6,6 Sekunden von null auf 100 km/h und ist bis zu 250 km/h schnell (elektronisch abgeregelt). Aus einem Hubraum von 3996 Kubikzentimetern schöpft der CDI-Vierventiler ein maximales Drehmoment von 730 Newtonmetern, das ab 2200/min zur Verfügung steht. Die Common-Rail-Hochdruckeinspritzung mit maximal 1600 bar Einspritzdruck sorgt für eine hoch effiziente Verbrennung. Optimierte Strömungsverhältnisse für bestmögliche
Ladungswechsel und zwei Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie garantieren eine hohe Leistungs- und Drehmomentausbeute. Bis zu fünf Diesel-injektionen je Einspritzvorgang, spezielle Mehrlochdüsen, Piezo-Injektoren und die wirkungsvolle Abgasrückführung helfen, die Emissionen entscheidend abzusenken. Das V8-Triebwerk ist zur weiteren Minimierung der Emissionen serienmäßig mit einem wartungsfreien Dieselpartikelfilter ausgestattet.

Der V6-Benzinmotor benötigt im Vergleich zum Vorgängermodell in der S-Klasse 2009 rund ein Prozent weniger Kraftstoff. Der kombinierte Verbrauch im NEFZ-Fahrzyklus (kombiniert) beträgt 10,0-10,2 Liter Superbenzin pro 100 Kilometer. Der CO2-Ausstoß verringerte sich auf 234-237 Gramm pro Kilometer. Beim S 350 4MATIC fällt die Verbrauchs­minderung mit vier Prozent auf 10,2-10,5 Liter pro 100 Kilometer noch deutlicher aus (CO2: 240-245 g/km).

Aus einem Hubraum von 3498 Kubikzentimetern entwickelt der V6 bei 6000/min 200 kW/272 PS und 350 Newtonmeter Drehmoment, die schon ab 2400/min abrufbereit sind und bis 5000/min konstant verfügbar bleiben. Diese Charakteristik garantiert hohes Durchzugsvermögen und schnelle Zwischenspurts, aber auch entspanntes Fahren im niedrigen Gang. Der S 350 absolviert den Sprint aus dem Stand auf Tempo 100 km/h in 7,3 Sekunden und erreicht 250 km/h Höchst­ge-schwindigkeit.

Mit der Kombination von Vierventiltechnik und vier oben liegenden Nocken­wellen schufen die Mercedes-Ingenieure wichtige Voraussetzungen für die vorbildliche Leistungsentfaltung. Zusätzlich entwickelten sie ein System, mit dem sich das Zusammenspiel der 24 Ventile bedarfsgerecht – je nach Motorlast – steuern lässt und das auf diese Weise für einen sekundenschnellen Gaswechsel in den Zylindern sorgt: eine stufenlose, kontinuierliche Verstellung aller vier Nockenwellen. Sowohl die beiden Einlass- als auch die Auslassnockenwellen lassen sich kontinuierlich um jeweils 40 Grad verändern, damit die Ventile in jeder Fahrsituation zum günstigsten Zeitpunkt öffnen und schließen können.

Tumble-Klappenin den Einlasskanälen, ein zweistufiges Saugrohr und ein
intelligentes Wärmemanagement, um Motoröl und Kühlmittel stets auf optimaler Temperatur zu halten, komplettieren das Hightech-Paket. Zylinderkopf und Kurbelgehäuse des V6-Motors bestehen aus Aluminium. Eine Ausgleichs­welle zwischen den beiden Zylinderbänken sorgt für vorbildliche Laufruhe. Sie rotiert mit gleicher Drehzahl gegenläufig zur Kurbelwelle.

Beim V8-Benzinmodell S 450 senkten die Mercedes-Benz Entwickler den kombinierten Kraftstoff­verbrauch im kombinierten NEFZ-Fahrzyklus um fünf Prozent auf 10,6–10,9 Liter pro 100 Kilometer. Die CO2-Emissionen sanken auf 249-255 g CO2/km.

Der NEFZ-Verbrauch (kombiniert) des S 450 4MATIC beträgt 11,0-11,1 Liter pro 100 Kilo­meter (256-258 g CO2/km). Dies sind ebenfalls fünf Prozent weniger als beim Vorgängermodell.

Der hochmoderne Achtzylinder schöpft aus 4,7 Liter Hubraum 250 kW/340 PS Leistung sowie 460 Newtonmeter Drehmoment bei 2700 bis 5000/min und legt damit das Fundament für exzellente Fahrleistungen: Der S 450 spurtet bei Bedarf in 5,9 Sekunden von null auf 100 km/h und erreicht 250 km/h Höchst­geschwin-digkeit (abgeregelt).

Noch deutlicher fällt die Differenz beim S 500 aus: Während die Variante mit Hinterradantrieb im kombinierten NEFZ-Zyklus mit 11,0-11,2 Liter pro 100 Kilometer sechs Prozent weniger Kraftstoff benötigt, kommen die 4MATIC-Modelle mit sieben Prozent Superbenzin weniger aus (11,3-11,4 l/100 km). Im gleichen Maße sinken die CO2-Emissionen (S 500: 258-262 g/km; S 500 4MATIC: 264-266 g/km).

Aus 5,5 Liter Hubraum entwickelt der Motor 285 kW/388 PS. Das Drehmoment beträgt 530 Newtonmeter. Die höchste Durchzugskraft steht ab 2800/min zur Verfügung und bleibt in einem breiten Drehzahlband bis 4800/min konstant erhalten, beste Basis für kraftvolle Beschleunigung und schnelle Zwischenspurts:

Die Höchstgeschwindigkeit des S 500 beträgt ebenfalls elektronisch abgeregelte 250 km/h.

Beide V8-Motoren entstehen im Fertigungsverbund mit dem Sechszylinder­aggre-gat des S 350 am Standort Stuttgart-Bad Cannstatt. Das bedeutet: Alle vier Triebwerke entstammen einer Familie und zeichnen sich durch die gleichen charakteristischen Merkmale aus: Leichtmetallbauweise für Block und Zylinderköpfe, vier oben liegende Nockenwellen, Vierventiltechnik und stufenlose, kontinuierliche Nockenwellenverstellung an der Ein- und Auslassseite für eine optimale

Versorgung der Zylinder mit Frischgas.

Die Wirkungsweise der vierfachen stufenlosen Nockenwellenverstellung wird durch sogenannte Shifting-Nockenwellen weiter gesteigert. Mit ihrer Hilfe lässt sich das Öffnen der Auslassventile steuern – und somit der Ladungswechsel des Motors nochmals verbessern. Je nach Zündfolge sind die Auslassnocken so gestaltet, dass sich die Ventile beim Auslassvorgang zu unterschiedlichen Zeiten öffnen. Dadurch werden die V8-Motoren prinzipbedingten Druckschwankungen im Auslasstrakt verringert. Durch gleichmäßigeren Restgasgehalt, höhere Klopf­grenze und bessere Zylinderfüllung im unteren bis mittleren Drehzahlbereich steigern die Shifting-Nockenwellen Drehmoment und Laufruhe der V8-Motoren.

Darüber hinaus bieten die V8-Triebwerke die gleichen technischen Innovationen zur bedarfsgerechten Steuerung der Verbrennungsprozesse, die auch die Sechszylindermotoren auszeichnen: Ein zweistufiges Saugmodul für die geregelte Luftzufuhr je nach Motorlast und Drehzahl, eine strömungsoptimierte Luftführung für die bestmögliche Beatmung des Motors und Tumble-Klappen am Ende eines jeden Einlasskanals für die vollständigere Verbrennung. Als weitere Gemeinsamkeit mit den V6-Aggregaten sorgt bei den Achtzlindern ein kennfeldgesteuertes Thermostat dafür, dass Motoröl und Kühlmittel stets optimale Temperaturen haben.

Charakteristisch für die V8-Triebwerke von S 450 und S 500 sind zudem reibungsarme Laufbuchsen aus einer Aluminium-Silizium-Legierung und die fünffach gelagerte Schmiedestahl-Kurbelwelle, deren Haupt- und Pleuellager induktiv gehärtet werden. Auch die Pleuel bestehen aus Schmiedestahl und werden durch gezieltes Fräsen gewichtsoptimiert.

Spitzenmodell bleibt der S 600 mit 380 kW/517 PS starkem Zwölfzylinder-Biturbo, der die Luxuslimousine in beeindruckenden 4,6 Sekunden von null auf 100 km/h beschleunigt. Das maximale Drehmoment beträgt 830 Newtonmeter bei 1800/min, womit das 5,5-Liter-Triebwerk zu den durchzugsstärksten Pkw-Serien-motoren der Welt zählt. Seine eindrucksvolle Leistungscharakteristik kombiniert der V12 mit vorbildlicher Laufruhe und höchstem Geräuschkomfort – beste Voraussetzungen für kultiviertes und höchst genussvolles Reisen.

Das Kurbelgehäuse des Zwölfzylinders besteht aus Aluminium-Druckguss, die Zylinderkopfhauben aus Magnesium-Druckguss. Gecrackte Pleuel aus Schmiedestahl in einer hochfesten Legierung, Kolben aus einer hochwertigen Aluminiumlegierung, hohl gebohrte Nockenwellen aus induktiv gehärtetem Schmiedestahl, eine gewichtsoptimierte Kurbelwelle aus Schmiedestahl und die Ölwanne aus
Aluminium-Druckguss sind weitere Leichtbau-Komponenten des Triebwerks.

Die Turbinen der beiden Turbolader sind auf beiden Seiten Platz sparend in die Abgaskrümmer integriert und haben somit die beste Position für einen hohen Wirkungsgrad. Die verdichtete Luft durchströmt zwei motorseitig angeordnete Wasser-Ladeluft-Kühler auf den Zylinderkopfhauben. Hier wird die Luft je nach Motorlast um bis zu 100 Grad Celsius gekühlt und erreicht auf diese Weise die für den Verbrennungsprozess optimale Temperatur und Dichte.

Aus dem Hause Mercedes-AMG stammen die Hochleistungslimousinen
S 63 AMG mit 386 kW/525 PS starkem V8-Aggregat (6,2 Liter Hubraum) und S 65 AMG mit 450 kW/612 PS starkem Zwölfzylinder (6 Liter Hubraum).

Die Sechs- und Achtzylindermotoren arbeiten serienmäßig mit dem Siebengang-Automatikgetriebe 7G-TRONIC zusammen. Den V12-Motor des S 600 kombiniert Mercedes-Benz mit einer Fünfgang-Automatik. Mit Hilfe des DIRECT-SELECT-Wählhebels an der Lenksäule kann der Fahrer die Getriebestellungen „P“, „N“, „R“ und „D“ durch leichtes Antippen einstellen. Die Übertragung der Bedienbefehle erfolgt per Kabel auf rein elektronischem Wege.

Mit dem S/C/M-Schalter in der Mittelkonsole kann der Autofahrer zwischen den Fahrprogrammen „Sport“, „Comfort“ und „Manual“ wählen, in denen sich nicht nur die Getriebecharakteristik, sondern auch die Fahrpedal-Kennlinie und die Feder-/Dämpfungseinstellung des Fahrwerks verändern. Im Programm „Manual“ wird das Automatikgetriebe durch Schalttasten am Lenkrad betätigt.