Pressemappe: Neues von der Mercedes-Benz R-Klasse
Stuttgart
02.08.2006
R 280 CDI 4MATIC: Starker Sechszylinder für Mercedes-typischen Diesel-Fahrspaß
  • Bulliges Drehmoment von 440 Newtonmetern schon ab 1400/min
  • Common-Rail-Technik der dritten Generation mit Piezo-Injektoren
  • Wartungsfreier Partikelfilter und zwei Katalysatoren serienmäßig
  • Umfangreiche Serienausstattung mit Luftfederung an der Hinterachse
Im Jahre 2005 schlug Mercedes-Benz mit neu entwickelten V6-Motoren ein weiteres Kapitel seiner traditionsreichen Dieselmotoren-Geschichte auf. Die Sechszylinder vereinen alle aktuellen und zukunftsweisenden Technologien der Dieselmotoren-Entwicklung - von der Mechanik über die Thermo- und Strömungsdynamik bis zum elektronischen Motormanagement und zur Abgasreinigung. Das garantiert Spitzenwerte in puncto Leistungs- und Drehmomentcharakteristik, Wirtschaftlichkeit, Abgas-Emissionen und Laufruhe. In der R-Klasse steht der V6-Dieselmotor künftig in zwei Leistungsstufen zur Auswahl: im neuen R 280 CDI 4MATIC mit 140 kW/190 PS und mit 165 kW/224 PS im R 320 CDI 4MATIC.
Die wichtigsten Merkmale der neuen Mercedes-Dieselmotoren in Stichworten:
  • Sechs Zylinder in v-förmiger Anordnung
  • Kurbelgehäuse aus Aluminium mit eingegossenen Grauguss-Laufbuchsen
  • Common-Rail-Einspritzung der dritten Generation mit Piezo-Injektoren
  • Vierventiltechnik mit zwei Nockenwellen je Zylinderbank
  • Abgasturbolader mit elektrisch verstellbaren Leitschaufeln
  • Verbrennungs-Spitzendruck von bis zu 180 bar
  • Abgasrückführung (AGR) mit elektrisch geregeltem Ventil
  • Elektrisch geregelte Drosselung der Ansaugluft
  • Drallsteuerung durch elektrisch geregelte Einlasskanalabschaltung
  • Schnellglühanlage
R 280 CDI 4MATIC
Zylinderanordnung V6
Ventile pro Zylinder 4
Hubraum 2987 cm3
Bohrung/Hub 83/92 mm
Verdichtungsverhältnis 18 : 1
Leistung
bei
140 kW/190 PS
4000/min
Max. Drehmoment
bei
440 Nm
1400-2800/min
Beschleunigung 0-100 km/h 9,8 s
Höchstgeschwindigkeit 210 km/h
Erster V6-Dieselmotor aus Aluminium
Mehr Leistung, höheres Drehmoment, geringere Abgas-Emissionen - diesen Hauptzielen ihrer Entwicklungsarbeit näherten sich die Entwickler des V6-Dieselmotors auf verschiedenen Wegen. Zum Beispiel durch Leichtbau: Weltweit erstmals hat Mercedes-Benz ein Dieseltriebwerk mit Aluminium-Kurbelgehäuse und eingegossenen Grauguss-Laufbuchsen entwickelt. Es bringt nur 41 Kilogramm auf die Waage und ist damit einer der Protagonisten des Leichtbaukonzepts. Aus Aluminium bestehen unter anderem auch die Zylinderköpfe, die Zylinderkopfhauben, die Kolben, die Wasserpumpe, die Ölwanne und der Ladedruckverteiler. Auch Kunststoff trägt zur Gewichtseinsparung bei. Komponenten der Frisch- und Ladeluftführung, der Dämpferfilter und die Abschirmung des Triebwerks bestehen aus Kunststoff.
Eine ebenfalls neu entwickelte Ventilsteuerung vermindert die Reibung und reduziert die sich bewegenden Massen: Die 24 Ein- und Auslassventile werden pro Zylinderbank von jeweils einer oben liegenden Nockenwelle über Rollenschlepphebel mit hydraulischem Ventilspielausgleich gesteuert. Den Antrieb der Nockenwellen übernimmt eine bewährte Doppelhülsenkette; in den Kettentrieb sind auch die Ausgleichswelle und die Hochdruckpumpe der Kraftstoffeinspritzung integriert.
Kompakte Abmessungen dank „One-Box-Konzept“
Dank eines neu entwickelten „One-Box-Konzepts“ zählt der V6 weltweit zu den kompaktesten Dieseltriebwerken seiner Hubraumklasse. „One-Box-Konzept“ bedeutet, dass der Motor samt seiner Komponenten und Nebenaggregate eine kompakte Einheit bildet. Auch die komplette Luftfilteranlage ist direkt am Motor befestigt und beansprucht somit keinen zusätzlichen Bauraum.
Der CDI-Sechszylinder wäre kein Mercedes-Motor, wenn er neben modernem Leichtbau, kompakten Abmessungen und reibungsarmem Ventiltrieb nicht auch in puncto Steifigkeit, Schwingungsverhalten und Langzeithaltbarkeit den strengen Maßstäben der Stuttgarter Automobilmarke entspräche. Berechnungen und Computersimulationen lieferten den Stuttgarter Ingenieuren wertvolle Hinweise und halfen, die anspruchsvollen Ziele zu erreichen. Ein Blick ins Innere des V6-Motors:
  • Die geschmiedete Kurbelwelle rotiert in vier Lagern, die gegenüber dem Reihensechszylinder um jeweils fünf Millimeter vergrößert wurden - eine Maßnahme im Interesse des Schwingungskomforts. Die Radien der Hubzapfen sind gewalzt und zeichnen sich deshalb durch hohe Festigkeit aus. Die Biege- und Torsionssteifigkeit der Kurbelwelle übertrifft die Werte der Vorgängermotoren um mehr als das Doppelte.
  • Die Pleuel bestehen ebenfalls aus geschmiedetem Stahl. Ihr Gewicht haben die Mercedes-Ingenieure durch eine neue Legierung und durch geometrische Verbesserungen weiter optimiert.
  • Die sorgfältige Gestaltung der Brennraum-Geometrie, zu der auch die präzise berechneten Mulden in den Kolbenböden gehören, optimiert den Verbrennungsprozess und trägt damit nachhaltig dazu bei, die Rohemissionen des Motors zu verringern.
  • Die freien Schwingungsmomente, die bei einem V6-Motor prinzipbedingt auftreten, kompensiert eine Ausgleichswelle zwischen den Zylinderbänken. Sie rotiert mit der Drehzahl der Kurbelwelle, allerdings in entgegengesetzter Drehrichtung.
Wärmetauscher für Ölkühlung, Heizung und Abgasrückführung
Für den Antrieb der Ölpumpe setzen die Mercedes-Ingenieure eine separate Rollenkette ein. Die effiziente und akustisch vorteilhafte Außenzahnradpumpe fördert das Öl über einen großvolumigen Hauptstrom-Ölfilter zum Öl-Wasser-Wärmetauscher, der seinen Platz zwischen den Zylinderbänken hat. Die hohe Leistung des Wärmetauschers von 15 kW gewährleistet, dass die Öltemperatur selbst bei extremer Belastung des Motors nicht über 130 Grad Celsius steigt. Der Tunnel der Ausgleichswelle dient gleichzeitig als Hauptölkanal - von hier fließt das Schmiermittel zu den Hauptlagern, in die Zylinderköpfe und zu den Kolbenspritzen, die sich bei einem bestimmten Öldruck automatisch öffnen und die Kolben mit Öl kühlen.
Das Kernstück der Wasserkühlung ist eine mittels Riemen angetriebene Pumpe am Kurbelgehäuse. Sie arbeitet als Doppelspiralpumpe und drückt das Kühlmittel von vorne in die Zylinderbänke des Kurbelgehäuses, wo es durch spezielle Bohrungen in der Zylinderkopfdichtung hauptsächlich zur Auslassseite gelangt. Die Kühlung funktioniert thermostatgesteuert nach dem sogenannten Querstromkonzept.
Der Kühlvolumenstrom für den Öl-Wasser-Wärmetauscher stammt aus dem rechten Kurbelgehäuse; der Kühler der Abgasrückführung (AGR) und der Heizungswärmetauscher werden aus dem linken Zylinderkopf mit dem Kühlmittel versorgt. Damit ist der Kühlkreislauf so ausgelegt, dass unter allen Last- und Drehzahlzuständen eine ausreichende Wärmeabfuhr gewährleistet wird. Vor allem an den Ventilstegen, im Bereich der Injektorschächte der Zylinderköpfe, im Öl-Wasser-Wärmetauscher sowie im AGR-Kühler werden hohe Strömungsgeschwindigkeiten erreicht. Das ermöglicht gute Wärmeübergänge.
Turbolader mit variabler Turbinen-Geometrie
Die Luft zum Atmen bezieht der neue V6-Dieselmotor aus einem VNT-Turbolader (Variable Nozzle Turbine). Diese Technik schafft eine wichtige Voraussetzung, um bereits bei niedrigen Drehzahlen kraftvolles Drehmoment und hohe Leistung zu erzielen. VNT-Turbolader können den Winkel ihrer Leitschaufeln dank elektrischer Steuerung schnell und präzise je nach Motorbetrieb verstellen und somit die größtmögliche Abgasmenge für die Komprimierung der Ansaugluft und den Aufbau des Ladedrucks nutzen. Bessere Zylinderfüllung und damit höheres Drehmoment sind das Resultat der variablen, bedarfsgerechten Turboladersteuerung.
Zudem ermöglicht die elektrische VNT-Technik ein präzises Zusammenspiel mit anderen Aktoren, die sowohl für die Verringerung der Rohemissionen als auch für die Abgasnachbehandlung zuständig sind.
Dem Turbolader ist ein Ladeluftkühler nachgeschaltet, der die Temperatur der komprimierten und erwärmten Luft um bis zu 95 Grad Celsius senkt, sodass ein größeres Luftvolumen in die Brennräume gelangen kann. Hinter dem Ladeluftkühler ist auch eine elektrisch geregelte Klappe angeordnet, mit der sich das V6-Triebwerk gezielt drosseln lässt, wenn die Abgasrückführung im Einsatz ist. Mithilfe dieser elektrisch gesteuerten Regelklappe gelingt eine sehr präzise Mengen-regelung und Mischung des zur Verbrennungsluft rückgeführten Abgases. Zur Optimierung der rückgeführten Abgasmenge wird das Abgas in einem leistungsstarken Wärmetauscher deutlich abgekühlt. Zusammen mit den in die Frischluftführung integrierten HFM-Modulen (Heiß-Film-Luftmassenmessung), die das Motorsteuergerät mit exakten Informationen über die aktuelle Frischluftmasse versorgen, vermindern sich auf diese Weise die Stickoxid-Emissionen deutlich.
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 erzielt wird.
Piezo-Keramik für fein dosierte und mikrosekundenschnelle Einspritzung
Mit den V6-Dieselmotoren beginnt bei Mercedes-Benz die dritte Generation der bewährten Common-Rail-Direkteinspritzung in Serie. Das bedeutet: Injektoren, Hochdruckpumpe und elektronische Motorsteuerung arbeiten noch leistungs-fähiger, sodass sich Kraftstoffverbrauch, Abgas-Emissionen und Verbrennungsgeräusche abermals verringern.
Statt der bisherigen Magnetventile sind die Injektoren mit einer Piezo-Keramik ausgestattet, deren Kristallstruktur sich unter elektrischer Spannung mikrosekundenschnell verändert. Diesen von den Brüdern Pierre und Jacques Curie im Jahre 1880 entdeckten Effekt nutzen die Motoren-Entwickler aus, um die Düsennadel an der Injektorspitze mit einer Präzision von nur wenigen Tausendstel Millimetern zu heben und dadurch den Kraftstoff besonders fein einzuspritzen.
Mehr noch: Piezo-Injektoren sind deutlich leichter und arbeiten doppelt so schnell wie die herkömmlichen Magnetventile. Bei einer Ansprechzeit von nur 0,1 Millisekunden lässt sich die Kraftstoffeinspritzung noch genauer an die jeweilige Last- und Drehzahlsituation anpassen, was sich günstig auf Emissionen, Verbrauch und Verbrennungsgeräusch auswirkt. Die Zahl der Kraftstoffeinspritzungen pro Arbeitstakt steigt dank der Piezo-Technik von bisher drei auf fünf.
Auch die anderen Komponenten der Common-Rail-Technik und den Einspritzvorgang haben die Mercedes-Ingenieure weiterentwickelt:
  • Die hydraulisch optimierten Injektordüsen verfügen über acht Spritzlöcher (bisher: sieben). Das bewirkt eine noch feinere Verteilung des Kraftstoffs in den Brennräumen sowie eine bessere Gemischbildung.
  • Die sauggeregelte Hochdruckpumpe arbeitet mit einem maximalen Einspritzdruck von 1600 bar.
  • Die von Mercedes-Benz entwickelte Piloteinspritzung, die für einen weicheren Brennverlauf sorgt und dadurch das Arbeitsgeräusch des Motors hörbar verringert, erfolgt beim neuen V6-Motor zweimal hintereinander. Innerhalb von weniger als einer Millisekunde strömen kleine Pilotmengen Kraftstoff ein und bewirken eine noch bessere Vorwärmung der Brennräume.
  • Um die Rußteilchen im serienmäßigen Partikelfilter abzubrennen, erfolgt bei Bedarf eine doppelte Kraftstoff-Nacheinspritzung.
Abgasreinigung mit zwei Katalysatoren und Partikelfilter
Zwei Oxidations-Katalysatoren reinigen die Abgase des neuen Mercedes-Diesel-motors. Einer fungiert als Start-Katalysator und ist dank seiner motornahen Position bereits kurz nach dem Kaltstart betriebsbereit. Diesem Start-Kat ist ein größerer Haupt-Katalysator nachgeschaltet. Aufgabe der Oxidations-Katalysatoren ist es, Kohlenmonoxid und unverbrannte Kohlenwasserstoffe durch chemische Bindung an Sauerstoff (Oxidation) umzuwandeln.
Allein mit dieser leistungsfähigen Abgasnachbehandlung und den aufwendigen innermotorischen Maßnahmen erfüllt der V6-Dieselmotor des R 280 CDI 4MATIC die strengen EU-4-Abgaslimits.
Zur weiteren Verringerung der Abgas-Emissionen kombiniert Mercedes-Benz den neuen Sechszylinder in Deutschland serienmäßig mit einem wartungsfreien Par-tikelfiltersystem, das den Partikelausstoß nochmals deutlich verringert. Der Partikelfilter regeneriert sich ohne Zusatzstoffe und bleibt damit über eine sehr hohe Laufleistung wirksam.
Allradantrieb, 7G-TRONIC und luftgefederte Hinterachse serienmäßig
Das neue Dieselmodell der R-Klasse ist in der Karosserieversion mit 2980 Millimetern Radstand lieferbar und zeichnet sich durch die gleiche umfangreiche Serienausstattung wie der R 320 CDI 4MATIC aus. Das bedeutet unter anderem*:
  • Airbags für Fahrer und Beifahrer, adaptiv
  • Allradantrieb, permanent
  • Anti-Blockier-System
  • Antriebs-Schlupf-Regelung
  • Armlehne zwischen den Vordersitzen mit darunter liegendem zweigeteiltem Ablagefach
  • Außenspiegel beheizt und elektrisch einstellbar
  • Außentemperaturanzeige
  • Ausstiegsleuchten in den Türen
  • Autoradio Audio 20 CD mit acht Lautsprechern und CD-Spieler
  • Breitreifen 235/65 R 17
  • Bremsassistent
  • Chromblenden für den Auspuff
  • Cupholder vorn
  • Diesel-Partikelfilter
  • Direktschaltung DIRECT SELECT
  • Drehzahlmesser
  • ESP® mit Reifendruck-Verlustwarnung
  • Executivechairs mit Armlehnen in erster und zweiter Sitzreihe
  • Fahrlicht-Assistent
  • Fensterheber, elektrisch betätigt (4-fach)
  • Glas, wärmedämmend
  • Gurtkraftbegrenzer an allen Sitzplätzen
  • Gurtstraffer an allen Sitzplätzen
  • Heckscheibenwischer
  • Kindersitzbefestigung ISOFIX
  • Klima-Automatik THERMATIC
  • Leichtmetallräder
  • Lenksäule, längs- und höheneinstellbar
  • Luftfederung an der Hinterachse
  • Multifunktions-Lenkrad mit Lederbezug
  • Parameterlenkung
  • Regensensor für die Scheibenwischer mit zwei Empfindlichkeitsstufen
  • Reifen-Reparaturset TIREFIT
  • Scheinwerfer in Projektionstechnik
  • Sidebags vorn
  • Siebengang-Automatik 7G-TRONIC
  • Tempomat mit SPEEDTRONIC
  • Traktions-System 4ETS
  • Umfeldbeleuchtung in den Außenspiegeln
  • Vordersitze elektrisch in Höhe, Neigung und Lehnenwinkel einstellbar
  • Windowbags
  • Zentral-Display im Kombi-Instrument
  • Zentralverriegelung mit Fernbedienung
  • Zierteile aus Aluminium
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