Drei Worte reichen, um den Grund­cha­rakter der neuen Vierzylinder-Dieselgeneration von Merce­des-Benz zu beschrei­ben: stärker, spar­samer, saube­rer. Damit allein ist das neue Trieb­werk aus Unter­türk­heim jedoch nicht hin­rei­chend erklärt. Tat­säch­lich stößt es in neue Bereiche vor, die Diesel-An­trieben – ins­beson­dere Vier­zylin­dern – bis­lang ver­schlos­sen waren. Sowohl hin­sicht­lich Leis­tung und Dreh­moment als auch in Verbrauch und Abgas-Emis­sionen setzt es neue Best­werte, die kein anderes vergleichbares Serien-Trieb­werk der­zeit erreicht.

Den techni­schen Fort­schritt, den die Motoren­konstruk­teure von Merce­des-Benz mit diesem neuen Diesel-Vier­zylin­der erzielt haben, belegen Mess­daten. Gleich­zeitig lässt er sich auch hinter dem Lenk­rad inten­siv erleben. In Zahlen: In der stärks­ten Variante leistet das neue Diesel-Trieb­werk aus 2143 Kubik­zenti­meter Hub­raum 150 kW/204 PS. Damit über­trifft es seinen Vor­gänger mit nahezu glei­chem Hub­raum um rund 20 Pro­zent. Gleich­zeitig wächst sein maxi­males Dreh­moment um 25 Pro­zent von 400 Newton­meter er auf 500 Newton­meter. Auch in der spezi­fischen Leis­tung erzielt der neue Motor aus Unter­türk­heim mit 70 kW/95,2 PS und 233,3 Newton­metern pro Liter Hub­raum Spitzen­werte (Vor­gänger im Ver­gleich: 58,2 kW/79,2 PS und 186,2 Newtonmeter pro Liter Hub­raum).

Auch vor­bild­liche Ver­brauchs­werte haben die Konstruk­teure dem neuen Diesel­motor in die Wiege gelegt. Trotz des enormen Leis­tungs­plus von 25 kW geht er noch sparsamer mit dem Kraft­stoff um als sein bereits sehr genüg­samer Vorgänger. Dies machen die Ver­brauchs­werte des neuen C 250 CDI BlueEFFICIENCY Prime Edition deut­lich, in dem das leis­tungs­starke Trieb­werk seine Welt­pre­miere feiert. Hier konsumiert das neue 150 kW-Aggre­gat ledig­lich 5,2 Liter Diesel pro 100 Kilo­meter (NEFZ), das sind 0,7 Liter weniger als bis­her. Außer­dem ist es den Inge­nieuren von Merce­des-Benz gelungen, die Roh­emis­sionen noch weiter abzu­senken. Sogar ohne aktive Denoxierung erfüllt der neue Diesel-Vier­zylin­der bereits die künf­tige Abgas­norm EU 5.

„Damit stößt unser neuer Vier­zylin­der in Dimen­sionen vor, die bis dato nur
Dreiliter-Sechszylinder-Diesel oder groß­volu­mige V8-Benzi­ner erreichen – dies verbunden mit vor­bild­licher Spar­sam­keit“, so Dr. Thomas Weber, im Vor­stand der Daimler AG ver­antwort­lich für Konzern­for­schung sowie Ent­wick­lung Merce­des-Benz Cars.

Die Fahre­rin oder der Fahrer erleben den Fort­schritt mit allen Sinnen. Das neue Triebwerk wirkt kraft­voll und rea­giert agil, es glänzt mit hoher Durch­zugs­kraft und überzeugt mit einer für ein Vier­zylin­der-Aggre­gat muster­gülti­gen Lauf­ruhe. Bei den Fahrleistungen ermög­licht es sport­wagen­mäßige Werte. Die C-Klasse Limousine hat damit bereits nach 7,0 Sekun­den aus dem Stand die 100 km/h-Marke erreicht. Die vorbildliche Elastizi­tät erlaubt schnelle Zwi­schen­spurts für Über­hol­vor­gänge auf der Landstraße. Von 60 bis 120 km/h ver­gehen 9,2 Sekun­den (5. Gang). Die Höchstgeschwin­dig­keit beträgt 250 km/h. Diese Werte garan­tieren hohen Fahr­spaß bei großer Wirt­schaft­lich­keit.

Außer her­vor­ragen­den Leis­tungs­daten bietet das neue Trieb­werk einen gegen­über dem Vor­gänger­motor ent­schei­dend ver­bes­serten Dreh­moment­auf­bau aus nied­rigen Dreh­zahlen und die beste Dreh­moment­charakte­ristik in dieser Hub­raum­klasse. In alltäg­lichen Fahr­situa­tionen kann des­halb mit nied­rigen Dreh-zahlen sehr vebrauchsarm gefahren werden.

Seine bei­spiel­haften Werte hin­sicht­lich Leis­tungs- und Dreh­moment­charakte­ristik, Wirt­schaft­lich­keit, Abgas-Emis­sionen und Lauf­ruhe erzielt das neue Trieb­werk durch den Ein­satz eines ganzen Paketes innova­tiver Techno­logien. Darunter einige Neuentwick­lungen, die der­zeit bei keinem anderen serien­mäßig gebauten Pkw-Dieselmotor anzu­treffen sind. Die wich­tigsten Merk­male des neuen Merce­des-Dieselmotors:

Zwei­stufige Auf­ladung für hohes Dreh­moment in jedem Dreh­zahl­bereich

Mit dem neuen Diesel­motor ver­wirk­licht Merce­des-Benz zum ersten Mal eine zwei­stufige Auf­ladung in einem Pkw-Seriendiesel. Ziel ist es, die Nach­teile eines ein­stufi­gen Abgas-Turbo­laders zu elimi­nieren. Dazu zählt unter anderem das Träg­heits­moment eines großen Laders, das sich für den Fahrer zum Bei­spiel durch träges Anfahr­ver­halten („Turbo­loch“) spür­bar bemerk­bar machen kann.

Das kompakt bauende Modul der neuen zwei­stufi­gen Auf­ladung besteht aus einem kleinen Hochdruck-(HD-) und einem großen Niederdruck-(ND-)Abgasturbo-lader. Sie bestehen jeweils aus einer Turbine und einem davon ange­trie­benen
Ver­dichter und sind mit­einan­der in Reihe geschal­tet:

Die beiden Ver­dichter sind eben­falls in Reihe geschal­tet und zusätz­lich mit einem Bypass ver­bunden. Als Erstes durch­strömt die vom Luft­filter kom­mende Ver­bren­nungs­luft den ND-Ver­dichter (Durch­messer 56,1 mm) und wird dort je nach Antriebs­leis­tung der ND-Turbine ver­dichtet. Diese vor­ver­dich­tete Luft strömt weiter in den HD-Verdichter (Durch­messer 41 mm), der mit der HD-Turbine gekoppelt ist, und wird dort weiter komprimiert – eine echte zwei­stufige Auf­ladung.

Ab mitt­leren Motor­dreh­zahlen kann der HD-Verdichter den Luft­strom nicht mehr bewälti­gen und die Ver­bren­nungs­luft erwärmt sich zu stark. Des­halb öffnet der Bypass­kanal, der die Ver­bren­nungs­luft am HD-Verdichter vor­bei direkt zum Lade­luft­kühler trans­por­tiert, um sie abzu­kühlen. Dann ist auch die Lade­druck-Regel-klappe kom­plett geöffnet, sodass die HD-Turbine keine Arbeit mehr ver­richtet. Das ent­spricht einer ein­stufi­gen Auf­ladung.

Vor­teile dieser auf­wendi­gen, bedarfs­gerech­ten Steue­rung der Ver­bren­nungs­luft­zufuhr mithilfe von zwei Abgasturobladern sind eine bessere Zylinderfüllung (hohe Leistung) und damit ein kraftvolles Drehmoment bereits bei niedrigen Drehzahlen. Außerdem verringert sich der Kraft­stoff­ver­brauch. Spür­bare Aus­wir­kungen für die Fahre­rin oder den Fahrer sind harmoni­sches Fahr­ver­halten ohne Turbo­loch, guter Drehmomentverlauf über den ganzen Dreh­zahl­bereich, spür­bar bessere Fahrleistungen und eine bessere Anbindung des Motors an das Fahr­pedal.

Konse­quente Ergänzung des Turbo­lader-Systems ist ein gegen­über der bis­herigen Serie ver­grö­ßerter Lade­luft­kühler, der die Tempe­ratur der komprimier­ten und erwärmten Luft um zirka 140 Grad Celsius senkt, sodass ein größe­res Luft­volumen in die Brenn­räume gelangen kann.

Nach dem Lade­luft­kühler sorgt eine elek­trisch geregelte Klappe für eine präzise Regelung von Frisch­luft und rück­geführ­tem Abgas. Zur Opti­mierung der rück­geführ­ten Abgas­menge wird das Abgas bedarfs­gerecht in einem leis­tungs­starken Wärmetauscher mit großem Quer­schnitt abge­kühlt, um hohe Abgas­rück­füh­rungsraten zu erzielen. Zusammen mit den in die Frisch­luft­führung inte­grierten HFM-Modulen (Heißfilm-Luft­massen­messung), die das Motor­steuer­gerät mit exakten Informa­tionen über die aktu­elle Frisch­luft­masse ver­sorgen, ver­mindern sich auf diese Weise die Stick­oxid-Emis­sionen deut­lich. Die über­zeu­genden Resul­tate sind: gute Motorerwärmung, redu­zierte Emis­sionen im Kalt­lauf durch wärmere Verbrennung, redu­zierte Emis­sionen im Warmlauf durch gute AGR-Verträglichkeit und gute AGR-Kühlung, keine Ver­sot­tungs­neigung sowie lange Lebens­dauer. Der

Motor kann bis zirka null Grad Celsius ohne Warte­zeit durch Vor­glühen gestartet werden, wobei auch der kalte Motor durch die wir­kungs­volle Auf­lade­techno­logie stabil und aus­setzer­frei läuft.

Anschlie­ßend strömt die Ver­bren­nungs­luft in das Lade­luft-Ver­teiler­modul, von dem jeder Zylin­der gleich­mäßig ver­sorgt wird. Inte­graler Bestand­teil des Ver­teiler­moduls ist eine elek­trisch gesteu­erte Ein­lass­kanal­abschal­tung, mit deren Hilfe sich der Einlasskanal-Quer­schnitt jedes Zylin­ders stufen­los redu­zieren lässt.

Dadurch ver­ändert sich der Drall der Ver­bren­nungs­luft, sodass in jeder Last- und Drehzahl­situ­ation eine für Ver­bren­nung und Abgas-Emis­sionen opti­male Ein­stel­lung der Ladungs­bewe­gung in den Zylin­dern gewähr­leistet ist.

Hinten lie­gender Nocken­wellen­antrieb

Zu den wich­tigen Innova­tionen des neuen Vier­zylin­der-Diesels zählt auch der hinten liegende Nocken­wellen­antrieb. Dadurch können im Längs­ein­bau mit nach hinten anstei­genden Motor­hauben die gesetz­lichen Anforde­rungen an den Fuß­gänger­schutz erfüllt werden.

Die eben­falls neu ent­wickelte Ventil­steue­rung ver­mindert die Reibung der 16 Ein- und Aus­lass­ventile, die von je einer oben lie­genden Ein­lass- und Aus­lass-Nockenwelle über Rollen­schlepp­hebel mit hydrau­lischem Ventil­spiel­aus­gleich gesteuert werden. Ange­trieben werden Nocken­welle, Lanchester-Ausgleich sowie die Nebenaggregate durch eine Kombi­nation aus Zahn­rädern und einem nur sehr kurzen Ketten­trieb.

Schalt­bare Wasser- und Ölpumpe sparen Kraft­stoff

Einzig­artig bei einem Serien-Diesel­motor ist auch die elek­trisch schalt­bare Wasserund Ölpumpe, die je nach Bedarf akti­viert wird. Die Kühlung der Kolben übernimmt eine Ölpumpe mit einen zen­tralen Schalt­ventil für alle vier Kolben­sprit­zen mit großen Ölspritzdüsen. Sie schafft damit identi­sche, thermi­sche Rand­be­din­gungen für alle Zylin­der. Die groß­zügige Dimensio­nierung sichert die opti­male Kolben­kühlung auch bei Voll­last­betrieb und garan­tiert damit eine lange Lebens­dauer. Durch die geregelte Ölpumpe wird außer­dem der Öldurchsatz und damit der Ver­brauch redu­ziert.

Eben­falls eine Innova­tion ist die schalt­bare Wasser­pumpe. Wie die schalt­bare Ölspritze trägt auch sie zur schnel­len Erwärmung des Brenn­raums sowie der Reibpartner bei und ver­ringert damit Ver­brauch und Roh­emis­sionen.

Das Ent­wick­lungs­poten­zial ist noch nicht aus­ge­schöpft

Trotz ein­zig­artiger Leis­tung, muster­gülti­gem Lauf­ver­halten und her­vor­ragen­der Verbrauchs­werte ist der neue Vier­zylin­der-Diesel­motor von Merce­des-Benz
noch nicht am Ende seines Poten­zials ange­langt. Die Möglich­keiten des extrem flexiblen Einspritztimings werden weiter­ent­wickelt, um die Emis­sions­werte noch positiver zu beein­flussen.

Der neue Diesel­motor wird künftig vier bis­herige Trieb­werke ersetzen und in vielen Bau­reihen – bis hin zum Merce­des-Benz Sprin­ter – in ver­schie­denen Ver­sionen eingebaut werden. Mit seinem hohen Leis­tungs­poten­zial ermög­licht er das sogenannte Downsizing – die Ver­wendung von Motoren mit weniger Hub­raum und weniger Zylin­dern, um den Kraft­stoff­ver­brauch sehr effek­tiv zu senken. Dank der Agili­tät, der Durch­zugs­kraft sowie des opti­malen Lauf­ver­haltens des neuen Diesel­trieb­werks erfüllen damit aus­ge­rüstete Fahr­zeuge aller­dings auch künftig wie gewohnt die hohen Ansprüche hin­sicht­lich Komfort und Fahr­ver­gnügen, die von Merce­des-Benz Model­len erwartet werden. Für den Ein­satz im Pkw sind zunächst drei Varian­ten geplant.

* 5-Gang-Auto­matik