Der Mercedes-Benz SLS AMG Roadster: Roadster-Performance in Perfektion
Stuttgart
22.09.2011
Motor und Kraftübertragung: Achtzylinder-Saugmotor mit Transaxle-Doppelkupplungsgetriebe
  • 420 kW (571 PS) Leistung und 650 Newtonmeter Drehmoment
  • Begeisternde Drehfreude, emotionaler Motorsound
  • Trockensumpfschmierung für möglichst tiefen Schwerpunkt
  • Doppelkupplungsgetriebe mit sieben Gängen an der Hinterachse
  • Torque Tube verbindet AMG V8-Motor und Getriebe
Acht Zylinder und 6,3 Liter Hubraum in Frontmittelmotor-Anordnung, Hochdrehzahlkonzept, Trockensumpfschmierung und leistungsoptimierte Ansaug- und Abgasanlage: Wer die knapp zwei Meter lange Motorhaube des SLS AMG Roadster öffnet, blickt auf einen faszinierenden Hochleistungsmotor. Mit einer Spitzenleistung von 420 kW (571 PS) bei 6800/min und 650 Newtonmeter Drehmoment bei 4750 Umdrehungen ermöglicht der AMG 6,3-Liter-V8-Motor erstklassige Fahrleistungen. Von null auf 100 km/h beschleunigt der Roadster in 3,8 Sekunden, Tempo 200 ist nach 11,3 Sekunden erreicht. Die Höchstgeschwindigkeit beträgt 317 km/h (elektronisch begrenzt). In Verbindung mit dem DIN-Leergewicht von 1660 Kilogramm ergibt sich ein überaus attraktives Leistungsgewicht von nur 3,95 Kilogramm pro Kilowatt bzw. 2,9 Kilogramm pro PS.
Durch den gezielten Einsatz verbrauchsoptimierender Maßnahmen konnte ein Kraftstoffverbrauch von 13,2 Litern auf 100 Kilometer (NEFZ gesamt) erreicht werden. Die Kraftübertragung im SLS AMG Roadster übernimmt ein AMG Doppelkupplungsgetriebe mit sieben Gängen, das in Transaxle-Anordnung an der Hinterachse sitzt und über eine „Torque Tube“ starr mit dem Motor verbunden ist.
Die Kombination aus Hochdrehzahlkonzept und großem Hubraum verbindet das Beste aus zwei Welten: begeisternde Drehfreude und gleichzeitig hohe Durchzugskraft bei niedrigen Drehzahlen. Der Achtzylinder-Motor liefert bereits bei 2500 Umdrehungen 545 Newtonmeter an die Kurbelwelle, der Bestwert von 650 Newtonmetern steht ab 4750 Umdrehungen pro Minute zur Verfügung – mehr als bei allen anderen V8-Saugmotoren dieser Leistungs- und Hubraumklasse. Im Klartext: Der Achtzylinder ermöglicht dynamische Beschleunigung, schnelle Zwischenspurts und reinen Fahrspaß auf höchstem Niveau, genauso wie alltagstaugliches, gelassenes Fahren.
Die wichtigsten Daten im Überblick:
 
Mercedes-Benz SLS AMG Roadster
Zylinderanordnung
V8
Zylinderwinkel
90°
Ventile pro Zylinder
4
Hubraum
6208 cm3
Bohrung x Hub
102,2 x 94,6 mm
Zylinderabstand
109 mm
Verdichtungsverhältnis
11,3 : 1
Leistung
420 kW (571 PS) bei 6800/min
Leistung pro Liter
67,6 kW (92,0 PS)
Max. Drehmoment
650 Nm bei 4750/min
Drehmoment pro Liter
104,7 Nm
Maximaldrehzahl
7200/min
Mitteldruck
13,16 bar
Motorgewicht (trocken)
205 kg
Leistungsgewicht
0,36 kg/PS
Kraftstoffverbrauch nach NEFZ gesamt
13,2 l/100 km
CO2-Emission
308 g/km
Beschleunigung 0-100 km/h
3,8 s
Beschleunigung 0-200 km/h
11,3 s
Höchstgeschwindigkeit
317 km/h*
* elektronisch begrenzt.
Optimierte Zylinderfüllung durch neu konzipierte Ansaugluftführung
Die strömungsgünstige Gestaltung der Ansaugluftführung führt zu einer Reduzierung der Druckverluste, das Magnesium-Saugrohr verfügt über exakt aufeinander abgestimmte Schwingrohrlängen. Acht Ansaugtrichter mit je 290 Millimeter Länge und 51,5 Millimeter Durchmesser versorgen die Brennräume mit Frischluft. Hinter den Luftfiltern mit knapp 9500 Kubikzentimeter Volumen sitzen zwei Drosselklappen mit 74 Millimeter Durchmesser. Ihre elektronisch geregelte Verstellung vollzieht sich blitzschnell: Bis die beiden Drosselklappen maximal geöffnet sind, vergehen nur 150 Millisekunden. Das Resultat: ein begeisternd agiles Ansprechverhalten. Zwei hinter den Luftfiltern angeordnete Heißfilm-Luftmassenmesser versorgen die Motorelektronik mit den nötigen Informationen über Temperatur und Dichte der angesaugten Luftmasse.
Ein besonderes Merkmal des V8-Motors ist der aufwendige Ventiltrieb, der Anleihen bei den kraftvollen AMG Rennmotoren macht. Die 32 Ventile in den Zylinderköpfen werden mit Tassenstößeln betätigt. Ihre platzsparende Bauweise erlaubt einen steifen Ventiltrieb und damit hohe Drehzahlen bei gleichzeitig großen Ventilöffnungsquerschnitten, wovon die Leistungs- und Drehmomentausbeute profitieren. Die groß dimensionierten Einlassventile haben einen Durchmesser von 40 Millimetern, ihre Pendants auf der Auslassseite messen 34 Millimeter. Im Unterschied zum Rennmotor ist ein wartungsfreier Ventiltrieb mit hydraulischem Ventilspielausgleich montiert.
Stufenlose Betätigung der vier oben liegenden Nockenwellen
Alle vier oben liegenden Nockenwellen verfügen über eine stufenlose und variable Verstellung im Bereich von 42 Grad. Die Verstellung der Nockenwellen auf der Ein- und Auslassseite geschieht last- und drehzahlabhängig und ermöglicht neben höchsten Leistungs- und Drehmomentwerten auch einen stabilen Leerlauf sowie vor allem geringe Abgaswerte. Je nach Drehzahl kann die Ventilüberschneidung im Sinne einer optimalen Versorgung der Brennräume mit Gemisch und einem bestmöglichen Abtransport der Abgase variiert werden. Die Steuerung der variablen Nockenwellenverstellung erfolgt elektrohydraulisch und wird vom Motorsteuergerät überwacht.
Soundstarke Abgasanlage mit zwei Fächerkrümmern
Leistungsoptimierung und emotionales Sounderlebnis: So lauteten die Vorgaben bei der Entwicklung der AMG Sportabgasanlage. Fächerkrümmer mit exakt aufeinander abgestimmten Rohrlängen – auch eine Anleihe aus dem Rennsport – sorgen durch verbesserte Ladungswechsel für ein deutliches Plus an Leistung und Drehmoment. Die groß dimensionierten Rohrquerschnitte der zweiflutigen Abgasanlage bewirken eine Reduzierung des Abgasgegendrucks. Zwei relativ kleine Mittelschalldämpfer am Unterboden und ein großvolumiger, quer liegender Nachschalldämpfer im Heck unterstützen eine optimale Gewichtsverteilung.
Besonderen Wert legten die AMG Experten auf das Klangbild des Achtzylinders: In aufwendigen Versuchsreihen wurde eine Synthese aus erlebbarer Dynamik und Mercedes-typischer Langstreckentauglichkeit erreicht. Bei ihrer Arbeit legten die AMG Fachleute großen Wert darauf, störende Geräusche zu vermeiden und die angenehmen, Sportwagen-typischen Frequenzen zu betonen. Speziell bei geöffnetem Verdeck unterstreicht der Motorklang den emotionalen Charakter des SLS AMG Roadster. Gleichzeitig galt es stets, alle gesetzlichen Vorschriften – wie etwa bei der Messung des Vorbeifahrgeräuschs – zu beachten.
Den zwei in der Heckschürze integrierten Endrohrblenden entweicht ein charakteristischer Achtzylindersound, der dem Kenner eindeutig signalisiert: Hier kommt ein echter AMG. Zwei gegendruckoptimierte, direkt am Fächerkrümmer platzierte Stirnwand-Keramikkatalysatoren und zwei Metallkatalysatoren am Unterboden ermöglichen eine effektive Abgasreinigung und die Einhaltung aktueller und zukünftiger Grenzwerte wie EU 5, LEV 2 und U‑LEV. Spezifische Anforderungen des US-Marktes wie die On-Board-Diagnose II und die Lambdasonden-Diagnose erfüllt das AMG Triebwerk ebenso problemlos.
Trockensumpfschmierung für Absenkung des Schwerpunkts
Ein wesentliches Kriterium bei der technischen Konzeption des SLS AMG Roadster war die Einbauposition des Motors. Möglichst tief und weit hinten lauteten die Vorgaben, um den Fahrzeug-Schwerpunkt weit abzusenken und eine ausgeglichene Gewichtsverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse zu erzielen. Die Lösung, den Achtzylinder als Frontmittelmotor hinter der Vorderachse zu installieren und mit einem Getriebe in Transaxle-Anordnung zu kombinieren, führt zu einem sportwagentypischen Gewichtsverhältnis von 47 Prozent vorn zu 53 Prozent hinten.
Die tiefe Einbaulage des V8-Triebwerks resultiert aus der Umstellung auf Trockensumpfschmierung – damit entfällt die sonst übliche Ölwanne. Die Trockensumpfschmierung des M 159 besteht aus einer Saugpumpe, einer Druckpumpe und einem externen, vor dem Motor angebrachten Öltank mit 5 Liter Volumen. Insgesamt zirkulieren im kompletten System 13,5 Liter Motoröl. Die Ölabsaugpumpe saugt das Öl direkt aus den Kurbelräumen und den Zylinderköpfen ab und fördert es mit maximal 700 Litern pro Minute in den externen Öltank. Die effiziente Absaugung des Motoröls verbessert den Wirkungsgrad des Motors weiter.
Die Druckölpumpe, ausgeführt als Pendelschieberzellenpumpe, fördert das Öl aus dem externen Öltank wieder in den Motor zurück und gewährleistet eine zuverlässige Schmierung des Motors selbst bei hohen Querbeschleunigungen, wie sie auf einer abgesperrten Rennstrecke üblich sind. Die bedarfsgerechte Regelung der Druckölpumpe orientiert sich dabei an den im Steuergerät abgelegten Motordrehzahlen sowie Temperatur- und Lastkennfeldern. Dies führt zu einer Verringerung der Verlustleistung im Motor und zu einer erheblichen Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs. In den vorderen Radläufen sorgen zwei groß dimensionierte Kühler mit einseitig integriertem Drucklüfter für die effektive Kühlung des Motoröls.
Eine weitere eingesetzte Innovation ist das so genannte Gasfederkonzept. Dabei wird die unter dem Kolben komprimierte Luft während der Abwärtsbewegung in der gasdichten Kurbelkammer am Ausströmen gehindert. Bei der Aufwärtsbewegung wird die gespeicherte Energie nahezu vollständig wieder an die Kolben abgegeben. Dieses Prinzip verhindert Strömungsverluste. Ein weiterer positiver Effekt ist die deutlich verbesserte Steifigkeit des Kurbelgehäuses. Mit dem Gasfederkonzept konnte der Kraftstoffverbrauch um 1,5 Prozent gesenkt werden – bei einer gleichzeitigen Leistungserhöhung von 7 kW (9,5 PS).
Höchste Festigkeit und optimaler Leichtbau auch beim Motor
Die acht Schmiedekolben, die insgesamt 0,5 Kilogramm leichter sind als Gusskolben, reduzieren die der oszillierenden Massen und verbessern Ansprechverhalten sowie Drehfreude. Für eine bestmögliche Kühlung der hoch belasteten Kolbenböden sind druckgesteuerte Ölspritzdüsen im Kurbelgehäuse verantwortlich. Eine weitere gezielte Gewichtsmaßnahme ist der Verzicht auf Stahleinleger zur Aufnahme der Kurbelwellenhauptlager. Das Kurbelgehäuse des M159 ist in Vollaluminiumbauweise ausgeführt und rund 4 Kilogramm leichter als das Pendant des M156. Zur weiteren Gewichtsreduzierung kommen überwiegend Aluminiumschrauben zum Einsatz. Gegenüber Stahlschrauben werden rund 0,6 Kilogramm eingespart. Das Gewicht des V8‑Motors im SLS beträgt trocken 205 kg; damit ergibt sich ein erstklassiges Leistungsgewicht von 0,36 kg/PS.
Wie im Motorsport üblich, ist das Kurbelgehäuse als steife Bedplate-Konstruktion in Closed-Deck-Bauweise ausgeführt. Motorblock und Zylinderköpfe sind aus Aluminium-Silizium-Legierungen (AlSi7 und AlSi17) gegossen, die in Bezug auf Gewicht, thermische und mechanische Belastung sowie Dauerfestigkeit ein Optimum darstellen. Für die acht Zylinderlaufbahnen des M159 nutzen die Motorenfachleute von Mercedes-AMG ein aufwendiges Verfahren, das für reibungsoptimierte Laufbahnschichten sorgt, die so genannte NANOSLIDE Technologie sind geringe Reibung und Verschleiß sowie höchste Dauerhaltbarkeit. Gegenüber herkömmlich beschichteten Laufbahnen wird eine deutlich höhere Oberflächenhärte erzielt.
Kühlmodul in gewichtsoptimierter Ausführung
Die Wasserkühlung übernimmt ein großes, hinter dem Kühlergrill platziertes Kühlmodul, in dem auch der Kondensator der Klimaanlage sowie der Kühler für das Servolenkungsöl integriert sind. Besonderheit: Das Modul wiegt rund 4 Kilogramm weniger als herkömmliche Komponenten – bei gleichzeitiger Steigerung der Leistungsfähigkeit. Ein großer, direkt hinter dem Kühler platzierter Sauglüfter führt die heiße Luft bedarfsgerecht ab.
Leistungsfähiges Steuergerät übernimmt Generatormanagement
Die Motorsteuerung vom Typ Bosch ME 9.7 AMG übernimmt auch das Generatormanagement; ein weiteres System, das zur Kraftstoffeinsparung beiträgt. Sensoren überwachen den Ladezustand der Fahrzeugbatterie und verringern die Leistung des Generators, sobald der Stromspeicher ausreichend geladen ist. Um die Batterie nachzuladen, nutzt das System gezielt die Schubphasen des Motors. Die Bewegungsenergie wird durch Rekuperation in elektrische Energie umgewandelt.
Durch die gezielte Kombination effizienzsteigernder Maßnahmen konnte ein Kraftstoffverbrauch von 13,2 Liter Superplus pro 100 Kilometer nach NEFZ gesamt erreicht werden. Ein erstklassiger Wert, denn schließlich zählt der neue SLS AMG Roadster zu den leistungsstärksten Fahrzeugen im Supersportwagen-Segment.
Motorproduktion am Standort Affalterbach
Produziert wird das V8-Kraftpaket in der AMG Motorenmanufaktur nach der Philosophie „One man, one engine“. Das bedeutet, dass jeweils ein Techniker einen kompletten Motor in Handarbeit montiert – zu erkennen an der AMG Motorplakette mit der Unterschrift des verantwortlichen Technikers. Ein ästhetischer Genuss ist auch das Design des AMG Achtzylinders: Angefangen bei der neuen, titangrau lackierten Abdeckung des Magnesium-Saugrohres mit den zwei prägnanten AMG Logos bis hin zur Carbon-Motorraumabdeckung, die das Hochleistungstriebwerk aus Affalterbach auf Wunsch effektvoll einrahmt.
AMG Siebengang-Doppelkupplungsgetriebe mit RACE START
Als idealer Partner für den leistungsstarken Achtzylinder-Saugmotor präsentiert sich das AMG SPEEDSHIFT DCT 7-Gang-Sportgetriebe. Das Doppelkupplungsgetriebe verfügt über sieben Gänge, vier Fahrprogramme, eine automatische Zwischengasfunktion und RACE START. Zu den Stärken dieser Technik, die im Motorsport ihren Ursprung hatte, zählen die spontanen Gangwechsel praktisch ohne Zugkraftunterbrechung, die maßgeschneiderte Regelstrategie und der Zugewinn an Schaltkomfort. Speziell auf den Hochdrehzahlcharakter des AMG 6,3-Liter-V8-Motors ausgelegt, bietet das AMG SPEEDSHIFT DCT 7-Gang-Sportgetriebe eine optimale Übersetzungsanpassung mit kleinen Drehzahlsprüngen. Im Klartext: Das Getriebe ermöglicht dem Fahrer des Roadsters noch dynamischere Beschleunigungsvorgänge für maximalen Fahrspaß.
AMG DRIVE UNIT mit vier Fahrprogrammen für maximalen Fahrspaß
Zentrale Schaltstelle für das AMG SPEEDSHIFT DCT 7-Gang-Sportgetriebe und alle Fahrdynamikfunktionen ist die AMG DRIVE UNIT. Links neben dem E-SELECT-Wählhebel befindet sich der elektronische Drehschalter für die Auswahl der vier Fahrprogramme inklusive Aktivierung der RACE START-Funktion.
Das Doppelkupplungsgetriebe ermöglicht das Hochschalten unter Volllast sowohl im automatisierten Modus wie auch im manuellen Modus, bei dem sich die Gänge über die AMG Schaltpaddles am Lenkrad wechseln lassen. Vier Fahrprogramme für maximalen Fahrspaß und Fahrkomfort stehen zur Auswahl: „C“ (Controlled Efficiency), „S“ (Sport), „S+“ (Sport plus) sowie „M“ (Manuell). Im Controlled Efficiency Programm wird das schon bei niedrigen Drehzahlen anliegende hohe Motordrehmoment genutzt, um schnellstmöglich in den höchsten gerade noch fahrbaren Gang zu schalten. Die damit bewirkte ansaugseitige Entdrosselung senkt den Kraftstoffverbrauch. Vom geringen Drehzahlniveau profitiert auch die Geräuschentwicklung. Controlled Efficiency bedeutet aber auch komfortable Gangwechsel und eine „weich“ ausgelegte Gaspedalkennlinie für eine sanfte Fortbewegung.
Im „S“-Modus werden die Gänge höher ausgedreht, auch die Rückschaltvorgänge geschehen spontaner und die Schaltvorgänge sind um rund 20 Prozent schneller als in „C“. Der Wechsel auf Fahrprogramm „S+“ bringt eine nochmalige Verkürzung um 20 Prozent, während das Programm „M“ den sportlichsten Modus darstellt: Jetzt reagiert der AMG 6,3-Liter-V8-Motor noch bissiger, und das AMG Doppelkupplungsgetriebe wechselt die Gänge um weitere 10 Prozent schneller – das bedeutet eine Reduzierung um 50 Prozent gegenüber dem Modus „C“. Im Fahrprogramm „M“ wechselt das Getriebe die Gänge in weniger als 100 Millisekunden. Über den vom Fahrer manuell durchzuführenden Gangwechsel informiert die im AMG Kombi-Instrument integrierte Hochschaltanzeige: Sieben LED in den Farben Weiß, Gelb und Rot signalisieren den nötigen Schaltvorgang. Je schneller sich die Motordrehzahl dem Maximalwert von 7200 Umdrehungen annähert, desto mehr LED leuchten auf.
Optimale Traktion durch RACE START-Funktion
Maximale Dynamik verspricht die RACE START-Funktion: Hierfür muss der Fahrer bei stehendem Fahrzeug den ESP® SPORT Handling Mode aktivieren und mit dem linken Fuß das Bremspedal betätigen. Nach vorgewählter RACE START-Logik am Getriebe-Drehschalter erfolgt eine Sicherheitsabfrage im AMG Zentral-Display. Nachdem der Fahrer durch einmaliges Ziehen am Schaltpaddle „Up“ eine Bestätigung für die RACE START-Funktion vorgenommen hat, genügt es, das Gaspedal ganz durchzutreten und die Bremse zu lösen. Die optimale Anfahrdrehzahl wird vollautomatisch eingeregelt und der Roadster beschleunigt mit optimaler Traktion – auf Wunsch auch bis zur Höchstgeschwindigkeit. Der Fahrer braucht nicht manuell zu schalten, das DCT-Getriebe wechselt die Gänge mithilfe kürzester Schaltzeiten.
Automatische Zwischengasfunktion für noch mehr Emotionalität
In den Fahrprogrammen „S“ (Sport), „S+“ (Sport plus) sowie „M“ (Manuell) ist die automatische Zwischengasfunktion aktiv. Jeder manuelle oder automatische Rückschaltvorgang wird von einer exakten Dosis Zwischengas begleitet – von „S“ über „S+“ bis hin zu „M“ in steigender Ausprägung. Davon profitiert nicht nur das emotionale Erlebnis des Fahrers: Der nahezu lastfreie Rückschaltvorgang minimiert die Lastwechselreaktionen, was sich speziell beim Anbremsen vor Kurven auf Rennstrecken überaus positiv auswirkt und auch die Fahrsicherheit bei Nässe und Glätte erhöht.
Das AMG Doppelkupplungsgetriebe überzeugt durch seine kompakten Abmessungen und sein geringes Gewicht von nur 136 Kilogramm inklusive Differenzial – der Aluminium-Bauweise sei Dank. Der Verzicht auf den konventionellen Drehmomentwandler verbessert den Wirkungsgrad und ermöglicht eine Absenkung des Kraftstoffverbrauchs. Im Getriebegehäuse ist auch die mechanische Lamellen-Differenzialsperre mit betont sportlicher und grenzbereichorientierter Abstimmung integriert.
Torque Tube mit Carbon-Antriebswelle
Das AMG SPEEDSHIFT DCT 7-Gang-Sportgetriebe bildet über die Torque Tube eine feste Einheit mit dem V8-Triebwerk. Motor und das an der Hinterachse platzierte Getriebe – Stichwort Transaxle-Anordnung – sind biege- und drehmomentsteif miteinander verbunden und stützen sich gegeneinander ab. Damit sind entscheidende Vorteile in puncto Fahrdynamik und Fahrkomfort verbunden, weil diese aufwendige Lösung erlaubt, den kompletten Antriebsstrang deutlich spielfreier auszulegen. Die 1,64 Meter lange Torque Tube besteht aus einem einteiligen Aluminium-Sandgussgehäuse und wiegt unter 25 Kilogramm. Im Innern rotiert eine Antriebswelle mit Motordrehzahl. Wie bei den Mercedes-Benz C-Klasse DTM-Renntourenwagen besteht die Welle aus Carbonfasern. Wesentlicher Vorzug dieses Hightech-Materials: Trotz hoher Festigkeit bringt die Carbonwelle nur 4,7 Kilogramm auf die Waage. Damit ist die 1,71 Meter lange Antriebswelle, die immerhin 650 Newtonmeter Drehmoment vom Motor auf das Doppelkupplungsgetriebe übertragen muss, rund 30 Prozent leichter als eine Variante aus Stahl.
In der Torque Tube findet auch ein eigens entwickelter Torsionsdämpfer Platz. Er eliminiert Schwingungen und Vibrationen zuverlässig und optimiert so den Fahr- und Geräuschkomfort.
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