Die neue Mercedes-Benz M-Klasse: Kultivierter Effizienz-Champion
Stuttgart / Kitzbühel
02.09.2011
Antrieb: Hohe Effizienz bei ausgezeichneter Dynamik - Der Effizienz-Champion unter den SUVs
Die dritte Generation der M-Klasse setzt neue Maßstäbe in der SUV-Welt. Besonders beeindruckend sind die niedrigen Verbrauchswerte und vorbildlichen Emissionswerte. Die gesamte Modellpalette konsumiert im Vergleich zum Vorgänger durchschnittlich 25 Prozent weniger Treibstoff. Eine moderne Motorenpalette, Motoren-Downsizing, der Klassenbeste cW‑Wert von 0,32, umfangreiche BlueEFFICIENCY-Maßnahmen sowie neue Entwicklungstools wie das „Energetisch gläserne Fahrzeug“ tragen zur Realisierung der Energieeffizienz bei. Herausragend dabei ist der ML 250 BlueTEC 4MATIC, der 28 Prozent sparsamer als sein Vorgänger ist, sich mit einem NEFZ-Verbrauch von 6,0 l/100 km (158 g CO2/km) begnügt und mit einer Tankfüllung bis zu 1.500 Kilometer weit reisen kann.
BlueTEC-Dieselaggregate und die neue Generation der direkteinspritzenden BlueDIRECT-Benziner legen den Grundstein für die hohe Wirtschaftlichkeit und ausgezeichnete Umweltbilanz der neuen M-Klasse. Dabei steht bei den Dieselmodellen das Downsizing im Mittelpunkt:
  • Im ML 250 BlueTEC 4MATIC ersetzt das unter anderem aus der S-Klasse bekannte Vierzylinder-Sparwunder den 3,0-Liter-V6 des Vorgängers.
  • Im ML 350 BlueTEC 4MATIC kommt ein umfassend überarbeiteter 3,0‑Liter-V6 zum Einsatz, der bei deutlich reduziertem Verbrauch erheblich bessere Fahrleistungen bietet.
  • Dank AdBlue®-Abgasreinigung unterbieten beide Dieselversionen die ab 2014 geplante EU-6-Norm.
Die Daten im Vergleich zum entsprechenden Vorgängermodell:
 
ML 250 BlueTEC 4MATIC
ML 300 CDI BlueEFFICIENCY 4MATIC (Vorgänger)
ML 350 BlueTEC 4MATIC
ML 350 CDI 4MATIC (Vorgänger)
Zylinderanzahl
4
6
6
6
Hubraum cm3
2143
2987
2987
2987
Nennleistung kW (PS)
150 (204)
150 (204)
190 (258)
170 (231)
Max. Drehmoment Nm
500
500
620
540
NEFZ-Verbrauch gesamt l/100 km
g CO2 / km
6,0 - 6,5 158
8,4 - 9,1
224 - 240
6,8 - 7,4 179
8,9 - 9,4
235 - 246
Verbrauchsreduzierung %
-28
-24
0-100 km/h s
9,0
8,3
7,4
7,6
Vmax km/h
210
210
224
220
Abgasnorm
EU 6
EU 5
EU 6
EU 5

Moderne Motorentechnologie
Der 2,2-Liter-CDI-Motor macht aus dem ML 250 BlueTEC 4MATIC das sparsamste SUV seiner Klasse. Mit einem NEFZ-Verbrauch von 6,0 l/100 km unterbietet das Modell sogar alle zur Zeit verfügbaren Hybrid-Modelle der Wettbewerber. Trotz der geringen Verbrauchswerte überzeugt dieses M‑Klasse Modell mit einem maximalen Drehmoment von 500 Nm bei 1600/min und einer Leistung von 150 kW (204 PS) mit hohen Fahrleistungen: Der Sprint von null auf 100 km/h ist in 9,0 Sekunden erledigt, das Spitzentempo liegt bei 210 km/h.
Die hohe Durchzugskraft schon bei niedrigen Drehzahlen ist eine Folge der zweistufigen Turbo-Aufladung. Das bereits im Kompakt-SUV GLK 250 CDI 4MATIC eingesetzte Verdichterpaket aus einem kleinen Hochdruck-(HD-) und einem großen Niederdruck-(ND-)Abgasturbolader trägt maßgeblich zur hohen Leistung auf dem Niveau des Sechszylinder-Triebwerks im Vorgängermodell ML 300 CDI BlueEFFICIENCY 4MATIC bei. Die beiden Lader sind in Reihe geschaltet und verfügen jeweils über eine Turbine und einen davon angetriebenen Verdichter. Die HD-Turbine befindet sich direkt am Auspuffkrümmer und wird zuerst vom Abgas durchströmt; dabei rotiert sie mit bis zu 215.000 Umdrehungen pro Minute. In das HD-Turbinengehäuse ist ein Bypass-Kanal integriert, der durch eine schaltbare Ladedruck-Regelklappe geöffnet oder verschlossen werden kann. Ist die Klappe geschlossen, durchströmt der gesamte Abgasstrom die HD-Turbine, sodass die Energie des Abgases ausschließlich für deren Antrieb zur Verfügung steht. Das bedeutet: Schon bei niedrigen Motordrehzahlen kann der optimale Ladedruck aufgebaut werden.
Die beiden Verdichter sind ebenfalls in Reihe geschaltet und zusätzlich mit einem Bypass verbunden. Zuerst durchströmt die vom Luftfilter kommende Verbrennungsluft den Niederdruckverdichter und wird dort je nach Antriebs-leistung der ND-Turbine verdichtet. Diese vorverdichtete Luft strömt weiter in den Hochdruckverdichter, der mit der HD-Turbine gekoppelt ist, und wird dort weiter komprimiert – eine echte zweistufige Aufladung. Wichtigster Vorteil dieser aufwendigen, bedarfsgerechten Steuerung der Verbrennungsluftzufuhr mithilfe von zwei Abgasturboladern ist die bessere Zylinderfüllung und dadurch ein hohes Drehmoment bereits bei niedrigen Drehzahlen. Außerdem verringert sich der Kraftstoffverbrauch. Im Fahrbetrieb macht sich dieses Konzept durch ein harmonisches Fahrverhalten ohne Turboloch, guten Drehmomentverlauf über den ganzen Drehzahlbereich, spontane Gasannahme und exzellente Fahrleistungen bemerkbar.
Besonders souveränen Vortrieb garantiert der V6-Dieselmotor im ML 350 BlueTEC 4MATIC. Er entwickelt 190 kW (258 PS) und ein beachtliches Drehmoment von 620 Newtonmeter. Trotz seiner außerordentlichen Performance begnügt sich diese Version mit einem kombinierten NEFZ-Verbrauch von 6,8 Liter Diesel pro 100 Kilometer. Der hocheffiziente V6-Diesel ermöglicht souveräne Fahrleistungen: Aus dem Stand sprintet der ML 350 BlueTEC 4MATIC in 7,4 Sekunden auf 100 km/h, die Höchstgeschwindigkeit liegt bei 224 km/h. Damit bietet er Fahrleistungen auf vergleichbarem Niveau des Vorgängermodells ML 450 CDI 4MATIC mit V8-Dieselmotor, unterbietet dessen Verbrauchswerte allerdings um 36 Prozent.
Wie der ML 250 BlueTEC 4MATIC zählt auch der ML 350 BlueTEC 4MATIC zu den saubersten Dieselmodellen der Welt: BlueTEC ist eine von Mercedes-Benz entwickelte Technologie zur Minderung der Emissionen von Dieselfahrzeugen, insbesondere der Stickoxide. Hierbei wird AdBlue®, eine wässrige Harnstofflösung, in den Abgasstrom eingespritzt. Dadurch wird Ammoniak freigesetzt, das im nachgeschalteten SCR-Katalysator (Selective Catalytic Reduction) bis zu 80 Prozent der Stickoxide zu unschädlichem Stickstoff und Wasser reduziert. Folge: Beide Modelle erfüllen bereits heute die für 2014 vorgesehenen Abgaswerte nach EU-6-Norm. Der AdBlue®-Tank ist crashsicher unter dem Kofferraumboden platziert, verfügt über ein Fassungsvermögen
von 25,7 Liter und wird zu den regelmäßigen Wartungsintervallen alle 25.000 Kilometer nachgefüllt. Die Nachfüllöffnung befindet sich hinter der seitlichen Tankklappe neben dem Tankeinfüllstutzen und ist mit einem leuchtend blauen Verschluss zweifelsfrei gekennzeichnet. Somit kann auch der ML-Fahrer den Tank problemlos auffüllen, falls er die Offroad-Möglichkeiten der M-Klasse intensiv nutzt und abseits jeder Zivilisation gerade mal keine Servicestation verfügbar ist. AdBlue® ist als Nachfüllbehälter bei jedem Mercedes-Benz Händlerbetrieb erhältlich, nötigen Nachfüllbedarf zeigt das Kombiinstrument rechtzeitig an.
BlueDIRECT-Motor für den ML 350 4MATIC BlueEFFICIENCY
Das Benzin-Modell ML 350 4MATIC BlueEFFICIENCY überzeugt mit der wegweisenden Technik der neuen V-Motoren-Generation von Mercedes-Benz. Im Mittelpunkt des BlueDIRECT-Technologiepakets steht die weiterentwickelte Benzin-Direkteinspritzung der dritten Generation mit strahlgeführter Verbrennung und Piezo-Injektoren. Diese erschließt in Verbindung mit einer Multi-Spark-Ignition weitere Möglichkeiten zur Verbrauchsoptimierung.
Beim V6-Motor im ML 350 4MATIC BlueEFFICIENCY kommt ein neues Schichtbrennverfahren mit deutlich erweitertem Kennfeldbereich und mit verbrauchsoptimaler Magerverbrennung („Homogen-Schicht“) zum Einsatz. Das HOS-Verfahren ist – wie der Name schon ausdrückt – eine Kombination aus homogenem Mager- und klassischem Schichtbrennverfahren. Dabei wird 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.
Ergänzt wird die Direkteinspritzung der dritten Generation durch die schnelle Mehrfachzündung namens „Multi Spark Ignition (MSI)“. Ihre Funktion: Nach dem ersten Funkendurchbruch wird nach einer kurzen Brenndauer die Spule sehr schnell nachgeladen und ein weiterer Funke abgesetzt. Mit dem MSI-System können innerhalb einer Millisekunde bis zu vier Funken in Folge ausgelöst werden, die ein Plasma mit einer größeren räumlichen Ausdehnung als eine herkömmliche Zündung erzeugen. Über die Ansteuerung der schnellen Mehrfachzündung können sowohl die Zeit bis zu einem Folgefunken als auch die Brenndauer für den jeweiligen Betriebspunkt optimal angepasst werden. Auf diese Weise ist der Spielraum für die optimalen Verbrennungs-schwerpunktlagen und die Erhöhung der Restgas-Verträglichkeit vor allem
im Schichtladebetrieb möglich.
Das moderne 3,5-Liter-V6-Aggregat ist als Saugmotor konzipiert. Die markanteste Veränderung zum Vorgängertriebwerk des ML 350 4MATIC ist der von 90 Grad auf 60 Grad verkleinerte Bankwinkel zwischen den Zylinderbänken. Dadurch konnte die Ausgleichswelle gegen Schwingungen erster Ordnung entfallen. Als Ergebnis registriert der Fahrer ein exzellentes Komfortniveau. Zu den konstruktiven Highlights des Triebwerks zählt ein komplett neues Luft- und Abgassystem in Verbindung mit einem schaltbaren Resonanzsaugrohr und optimierten Ein- und Ausströmverhältnissen. Ergebnis: Bei gleichem Hubraum stieg die Leistung gegenüber dem Vorgänger mit 200 kW (272 PS) um 12,5 Prozent auf 225 kW (306 PS), während das maximale Drehmoment um 5,7 Prozent auf 370 Newtonmeter (Vorgänger: 350 Nm) zulegte und jetzt über einen breiteren Drehzahlbereich von 3500 und 5250/min abrufbar ist. Parallel zu dieser Leistungssteigerung erreichten die Mercedes-Ingenieure eine beeindruckende Verbrauchssenkung. So konnte der NEFZ-Verbrauch gegenüber dem Vorgänger um 25 Prozent reduziert werden. Der neue V6-Benziner im ML 350 4MATIC BlueEFFICIENCY begnügt sich mit 8,5 Liter pro 100 Kilometer und ist somit das sparsamste Benzinmodell seiner Klasse. Die exzellenten Verbrauchswerte kombiniert das Modell mit dynamischen Fahrleistungen. Die Beschleunigung aus dem Stand auf Tempo 100 km/h bewältigt er in 7,6 Sekunden, die Höchstgeschwindigkeit liegt bei 240 km/h.
Die Daten im Vergleich:
 
ML 350 4MATIC BlueEFFICIENCY
ML 350 4MATIC (Vorgänger)
Zylinderanzahl
6
6
Hubraum cm3
3498
3498
Nennleistung kW (PS)
225 (306)
200 (272)
Max. Drehmoment Nm
370
350
NEFZ-Verbrauch gesamt l/100 km g CO2 / km
8,5 - 8,8
199
11,4 - 12,0
266 - 281
Verbrauchsreduzierung %
-25
0-100 Kmh s
7,6
8,4
Vmax km/h
235
225
Abgasnorm
EU 5
EU 4
Neue Dimensionen der Energieeffizienz
Die Leistungsfähigkeit der M-Klasse Motoren wird besonders bei der Betrachtung des sinkenden Energiebedarfs bei gleichzeitig deutlich gestiegener Literleistung der drei M-Klasse Generationen seit 1997 offensichtlich. Beim Vergleich der gewichtsspezifischen Verbrauchswerte (l/100 km je 100 kg) wird das gewaltige Entwicklungspotenzial des klassischen Verbrennungsmotors deutlich:
Besonders beeindruckend ist die Reichweite pro Tankfüllung bei der neuen
M-Klasse. Dieser Parameter ist besonders wichtig für ein Fahrzeug, mit dem man fast überall hinkommt. Hier ragt das mit Abstand sparsamste SUV seiner Klasse heraus, der ML 250 BlueTEC 4MATIC. Bei einem NEFZ-Verbrauch von 6,0 l/100 km kann der sparsame Selbstzünder mit serienmäßigem 70-Liter-Tank rund 1.170 Kilometer ohne Tankstopp zurücklegen. Bei Ausstattung mit dem auf Wunsch lieferbaren 93-Liter-Tank können sogar bis zu 1.500 Kilometer Distanz zwischen den Tankstellen liegen.
Die Reichweiten im Überblick:
 
ML 250 BlueTEC 4MATIC
ML 350 BlueTEC 4MATIC
ML 350 4MATIC BlueEFFICIENCY
NEFZ gesamt l/100 km
6,0
6,8
8,5
Tankinhalt l
70
93
70
93
78
93
Reichweite pro Tankfüllung km
1.170
1.500
1.030
1.370
920
1.090
 
Detailarbeit: Feinschliff für die Effizienz
Neben der modernen Motorentechnik unterstützt ein umfangreiches BlueEFFICIENCY-Maßnahmenpaket die Kraftstoffökonomie. Dazu gehört neben der serienmäßigen ECO Start-/Stopp-Funktion das neue siebenstufige Automatikgetriebe 7G-TRONIC PLUS. Als verbrauchssenkend erweisen sich auch die reibleistungsminimierten Achsengetriebe, die Elektrolenkung und rollwiderstandsreduzierte Reifen.
Die überarbeitete 7G-TRONIC PLUS, Standard bei allen Modellen der M-Klasse, zeichnet sich neben der integrierten ECO Start-/Stopp-Funktion durch einen verringerten Wandlerschlupf und einen optimierten Wirkungsgrad aus. Zu den wichtigsten Details zählt der neue Torsionsdämpfer, der Drehungleichförmigkeiten und Schwingungen im Getriebe noch wirkungsvoller tilgt. Dabei gilt: Je niedriger die Drehzahlen und je geringer die Zylinderzahl, desto ausgeprägter können diese ausfallen. Hieraus ergibt sich ein Zielkonflikt zwischen Komfort und kraftstoffsparendem Betrieb. Gelöst wird dieser durch den Einsatz eines sogenannten Doppelturbinendämpfers, der zusätzlich bei den Dieselmodellen mit einem Fliehkraftpendel ausgestattet ist. Dieses verschiebt drehzahlabhängig den Massenschwerpunkt und ermöglicht den komfortablen Fahrzeugbetrieb auch im verbrauchsgünstigsten Betriebsbereich. Darüber hinaus ermöglicht die optimierte Dämpfung eine deutliche Schlupfreduzierung der Wandlerüberbrückungskupplung bereits bei geringen Lasten, was ebenfalls zur Verbrauchsreduzierung beiträgt. Zudem gewährleistet die optimierte Dämpfung von Drehungleichmäßigkeiten und Schwingungen im Getriebe eine noch schnellere Reaktion auf Fahrpedalbefehle. Reibleistungsreduzierte Lager und ein neues Getriebeölwärmemanagement wirken sich ebenfalls verbrauchsreduzierend aus.
Der optimierte Riementrieb mit Decoupler und die intelligente weil bedarfsgerechte Steuerung aller Nebenaggregate und Pumpen reduziert ebenfalls den Energiebedarf der neuen M-Klasse. Öl- und Wasserpumpe des Motors werden wie die Kraftstoffpumpe im Heck des Fahrzeugs nur entsprechend den tatsächlichen Belastungen aktiviert. Die gleiche Steuerungslogik kommt bei den Klimaanlagen THERMATIC und THERMOTRONIC zum Einsatz. Hier läuft der Kompressor des Kühlmittels nur bei Bedarf. Darüber hinaus garantieren ein innerer Wärmetauscher und die ausgeklügelte Sensorik mit einem Beschlagsensor an der Frontscheibe beste Effizienz bei der Klimatisierung des Innenraums. Entscheidend bei den Dieselmotoren ist auch die strömungs- und gegendruckoptimierte Abgasanlage mit SCR-Abgasreinigung.
Durch konsequenten Leichtbau konnten die Entwicklungsingenieure das Fahrzeuggewicht der neuen M-Klasse im Vergleich zum Vorgänger trotz Mehrausstattung konstant halten. So bestehen die Lenker der Vorder- und Hinterachse sowie Motorhaube und Kotflügel aus ebenso leichten wie widerstandsfähigen Aluminiumlegierungen, der Querträger der Armaturen-tafel ist aus Magnesium.
Aerodynamik: Das strömungsgünstige SUV seiner Klasse
Mit einem Luftwiderstandsbeiwert cW = 0,32 setzt die neue M-Klasse (ML 250 BlueTEC) einen neuen Bestwert in dieser Fahrzeugklasse (Gesamtluftwiderstand cW x A = 0,92, Vorgänger 0,94). Intensive Simulationen im Rahmen des Digitalen Prototypen sowie Feinschliff im Windkanal ermöglichten die perfekte Umströmung des Fahrzeugs. Entscheidend für den geringen Luftwiderstand sind der strömungsgünstige Karosserie-Grundkörper mit einer optimierten Gestaltung des vorderen Stoßfängers mit integriertem Frontspoiler, der A-Säulen sowie des Dachspoilers und zahlreiche Detailverbesserungen, unter anderem:
  • Kühlerumfeldabdichtung mit regelbarer Lüfterjalousie
  • Abgedichtete Trennfugen zwischen Motorhaube und Scheinwerfer
  • Vordere Radspoiler
  • Luftauslässe in den vorderen Radhausschalen
  • Neu entwickelte Außenspiegelgehäuse
  • Optimierter Dachspoiler
  • Seitenspoiler auf der Heckscheibe (ML 250 BlueTEC 4MATIC)
  • Verkleidung von Unterboden und Motorraum
  • Aerodynamisch optimierte Leichtmetallräder bei den Dieselmodellen
Detailanalyse: „Energetisch gläsernes Fahrzeug“ schafft Transparenz
Das Entwicklungstool „Energetisch gläsernes Fahrzeug“ (EGF), eine Eigenentwicklung von Mercedes-Benz, ist im Rahmen der M-Klasse Entwicklung als Pilotprojekt erstmals zum Einsatz gekommen. Die überragenden Möglichkeiten dieser Methode, die Optimierungen bis ins kleinste Bauteil detektieren kann, werden in Zukunft bei allen neuen Modellreihen zum Einsatz kommen. Durch die exakte und detaillierte Untersuchung der Energieflüsse im gesamten Fahrzeug (Tank-to-wheel) können die Entwicklungsingenieure alle verbrauchsrelevanten Baugruppen bis hin zu einzelnen Komponenten wie Radlagern optimieren.
Die Idee zum EGF entstand aus der Tatsache, dass viele Verbrauchseffekte
und Wechselwirkungen von Verbrauchsmaßnahmen in der Vergangenheit nicht sauber verifiziert oder nachgewiesen werden konnten. Mit dem EGF detektieren die Ingenieure nun detailliert mögliche Optimierungspotenziale durch Aufschlüsselung der energetischen Wirkketten und Analyse der Wechselwirkungen im Gesamtfahrzeug.
Dabei kommt eine ebenso komplexe wie hochgenaue Messtechnik zum Einsatz, die rund 300 energierelevante Messpunkte mit einer Abtastrate von bis zu 1.000 Messwerten pro Sekunde erfasst. Pro Minute fallen so rund 2,4 Millionen Messwerte an, deren Auswertung potenzielle Optimierungen zuverlässig anzeigt. Ergänzt wird das Verfahren durch energetische Simulationsmodelle, welche über die Messgrößen validiert werden. Somit kann die Energieeffizienz einzelner Aggregate und Komponenten sowie des gesamten Fahrzeugs analysiert und quantifiziert werden.
Haben die Spezialisten eine energetisch unbefriedigende Fahrzeugkomponente lokalisiert, werden in Zusammenarbeit mit den entsprechenden Fachbereichen Lösungen erarbeitet. Dabei stehen einerseits Konstruktion oder Materialbeschaffenheit einzelner Fahrzeugkomponenten wie beispielsweise Rad- oder Achslager im Fokus. Andererseits können auch geänderte Regelstrategien zum gewünschten Erfolg führen.
Mit dem Daimler-exklusiven EGF werden die Entwicklungsingenieure Optimierungspotenziale sowohl bei Automobilen mit klassischen Verbrennungsmotoren wie auch bei Hybrid-, Elektro- oder Brennstoffzellen-Antrieben erkennen und umsetzen. In Zukunft könnte sich aus dem Verfahren sogar ein allgemeingültiges Entwicklungstool für alle Maschinen ergeben und zur allgemeinen Steigerung der Energieeffizienz beitragen. Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig denkbar. Ob in der Industrie bei Kraftwerken, (Wind-)Generatoren, Pumpen oder Förderanlagen, im Haushalt bei Kühlschränken, Waschmaschinen, Trocknern und Rasenmähern oder im Transportwesen bei Schiffen, Zügen oder Flugzeugen – die Optimierungspotenziale unterschiedlichster Technologien zur Energieeinsparung könnten bei konsequenter Anwendung des Verfahrens detailliert analysiert und zur Umsetzung empfohlen werden.
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