W168 Motoren und Getriebe der neuen A-Klasse W169

Deutliches Plus an Leistung und Drehmoment bei vorbildlichem Kraftstoffverbrauch und Komfort

Stuttgart, 25.05.2004
Mehr Leistung, mehr Drehmoment, mehr Fahrspaß - so lauteten die Ziele bei der Entwicklung der Motoren für die neue Mercedes-Benz A-Klasse, die Ende Juni 2004 Weltpremiere feiert und ab Herbst bei den Niederlassungen und Vertriebspartnern der Stuttgarter Automarke erscheinen wird. Zum Motorenprogramm des innovativen Kompaktwagens werden sieben Vier-zylinder-Triebwerke gehören - darunter sind drei neu entwickelte CDI-Direkt- einspritzer und ein neuer 142 kW/193 PS starker Benziner mit Turboaufladung. Zudem stellt Mercedes-Benz erstmals ein stufenloses Automatikgetriebe vor, das auf Wunsch mit allen Motoren kombinierbar ist. Premiere feiert auch ein neues Sechsgang-Schaltgetriebe.
Im Vergleich zum Vorgängermodell steigt die Leistung der Benzin- und Dieselmotoren für die neue A-Klasse um bis zu 38 Prozent; das Drehmoment verbessert sich um bis zu 46 Prozent. Alle Vierzylinder erfüllen die strengen EU-4-Abgaslimits, für die Dieselmotoren ist auf Wunsch ein Partikelfiltersystem lieferbar. Trotz höherer Leistung verringert sich der Kraftstoffverbrauch der Benzinmotoren deutlich.

Die Motoren der neuen A-Klasse zeichnen sich durch eine einzigartige Konstruktion aus, die den Einbau in einem Winkel von bis zu 59 Grad hinter der Vorderachse ermöglicht. Damit sind die Vierzylinder wichtige Komponenten des intelligenten Sicherheitskonzepts: Bei einer schweren Frontalkollision gleiten sie nach unten ab, ohne die Fahrgastzelle zu beschädigen.

Das Leistungsspektrum der drei neu entwickelten CDI-Dieselmotoren reicht von 60 kW/82 PS bis 103 kW/140 PS. Zu den wesentlichen Unterschieden gegenüber dem Vorgängermodell zählen der von 1689 auf 1991 Kubikzentimeter vergrößerte Hubraum, höhere Zünddrücke und die Common-Rail-Einspritzung der zweiten Generation, die mit doppelter Piloteinspritzung und höherem Einspritzdruck (1600 bar) arbeitet. Diese und andere Maßnahmen bewirken, dass Leistung und Drehmoment deutlich steigen, die Abgas-Emissionen sinken und sich der Geräuschkomfort hörbar verbessert. So leistet der neue A 160 CDI rund neun Prozent mehr (60 kW/82 PS) und entwickelt ein 12,5 Prozent höheres Drehmoment (180 Newtonmeter) als der bisherige A 160 CDI. Der neue 80 kW/109 PS starke Dieselmotor des A 180 CDI leistet 14 Prozent mehr als das Triebwerk des A 170 CDI und stellt zwischen 1600 und 2600/min ein fast 39 Prozent höheres Drehmoment bereit.

An der Spitze des Diesel-Programms der A-Klasse steht künftig der A 200 CDI, der hinsichtlich Agilität und Fahrspaß neue Bestmarken erreicht. Der Direkteinspritzer mit VNT-Turbolader und 180 bar Zünddruck leistet 103 kW/140 PS und entfaltet ein Drehmoment von 300 Newtonmetern, das in einem breiten Drehzahlband zwischen 1600 und 3000/min zur Verfügung steht. Das garantiert schnelle Beschleunigung und kraftvolle Zwischenspurts. Der Kraftstoffverbrauch der CDI-Modelle der neuen A-Klasse liegt auf dem vorbildlichen Niveau des bisherigen Mercedes-Kompakt- wagens. Der auf Wunsch lieferbare Partikelfilter reduziert die Ruß-Emissionen um weitere 99 Prozent. Er regeneriert sich ohne Zusatzstoffe und bleibt über eine hohe Laufleistung wirksam.

ÿBenzinmotoren: Neuer A 200 TURBO mit 142 kW/193 PS

Die Vierzylinder-Benzinmotoren der neuen A-Klasse bieten im Vergleich zum Vorgängermodell ein Leistungsplus von bis zu 38 Prozent und ein um bis zu 36 Prozent höheres Drehmoment. Gleichzeitig vermindern sich Kraftstoffverbrauch, Abgas- und Geräusch-Emissionen deutlich. Mit dem A 200 TURBO stößt die A-Klasse in neue Leistungsdimensionen vor: Mit 142 kW/193 PS erreicht dieser Motor eine beachtliche Literleistung von rund 70 Kilowatt je Liter und zählt damit zu den stärksten Triebwerken seiner Hubraumklasse. Das maximale Drehmoment von 280 Newtonmetern bleibt in einem breiten Drehzahlband bis zum Erreichen der maximalen Leistung bei 4850/min konstant. Der Turbolader ist eine Gemeinschaftsentwicklung der Mercedes-Ingenieure mit ihren Kollegen der DaimlerChrysler-Forschung.

Die höhere Leistung und das stärkere Drehmoment der neuen Modelle A 150, A 170 und A 200 basieren auf einem um jeweils 100 Kubikzentimeter größeren Hubraum und dem Einsatz eines Schaltsaugrohres, mit dessen Hilfe die Durchzugskraft im unteren Drehzahlbereich steigt.

Durch die Verringerung der Reibungsverluste bei der Kolben-, Pleuel- und Ventilsteuerung sowie eine nochmals verbesserte Gemischverteilung in den Brennräumen verringert sich der spezifische Verbrauch der Ottomotoren. Trotz höherer Leistung werden die Benzinmodelle der neuen A-Klasse im NEFZ-Fahrzyklus weniger Kraftstoff verbrauchen als ihre Vorgänger.

AUTOTRONIC: Premiere des ersten stufenlosen Mercedes-Automatikgetriebes

Mit dem Automatikgetriebe AUTOTRONIC leitet Mercedes-Benz eine neue Ära der Getriebetechnik ein. Es arbeitet nach dem Prinzip einer „Continous Variable Transmission“, bei der die Übersetzungen mittels Kegelscheiben-Variator und Schubgliederband stufenlos verändert werden. Dadurch beschleunigt die A-Klasse ohne Zugkraftunterbrechung und der Motor erreicht seine Maximalleistung schneller als bei einem her-kömmlichen Automatikgetriebe. Zudem bietet die stufenlose AUTOTRONIC hohen Fahr- und Geräuschkomfort.

Der Autofahrer kann bei der AUTOTRONIC zwischen zwei Fahrprogrammen wählen. Im Komfort-Programm hält das Getriebe die Motordrehzahl stets auf einem möglichst niedrigen Niveau, sodass die A-Klasse sanfter beschleunigt und weniger Kraftstoff verbraucht. Im Sport-Programm erkennt die AUTOTRONIC automatisch die individuelle Fahrweise und passt die Schaltstrategie dementsprechend an. Zusätzlich ist ein manuelles Fahrprogramm wählbar, bei dem das Automatikgetriebe den Übersetzungsbereich in sieben virtuelle Stufen gliedert. Das Hoch- oder Zurückschalten erfolgt durch kurzes Antippen des Wählhebels.

Die komplette AUTOTRONIC misst in der Länge nur 330 Millimeter und ist damit das kompakteste stufenlose Automatikgetriebe der Welt.

Ebenso wie die AUTOTRONIC ist auch das serienmäßige Sechsgang-Schaltgetriebe der Modelle A 180 CDI, A 200 CDI und A 200 TURBO eine Neuentwicklung. Es zeichnet sich durch kompakte Aluminiumbauweise und hohe Schaltpräzision aus. Bei den anderen Motorvarianten der neuen A-Klasse gehört das bewährte Fünfgang-Schaltgetriebe zur Serienausstattung; die Mercedes-Ingenieure haben es im Detail verbessert und an die neuen Motoren angepasst.

 

Getriebe: Stufenloser Fahrspaß

Programm: Drei Getriebevarianten für die neue A-Klasse

AUTOTRONIC: Premiere der stufenlosen Automatik bei Mercedes-Benz

Schaltgetriebe: Neuentwicklung mit sechs Gängen

Stuttgart, 25.05.2004
Auf dem Gebiet der Getriebetechnik leitet Mercedes-Benz mit der A-Klasse ab Herbst 2004 eine neue Ära ein: Erstmals in ihrer Geschichte bietet die Stuttgarter Automobilmarke ein stufenloses Automatikgetriebe an - eine Technik, die vor allem bei Kompaktwagen Vorteile bietet und deshalb in eine viel versprechende Zukunft startet. Die neue AUTOTRONIC, so der Name der Mercedes-Entwicklung, ist auf Wunsch für alle Motorvarianten der neuen A-Klasse lieferbar. Darüber hinaus hat Mercedes-Benz für die Modelle A 180 CDI, A 200 CDI und A 200 TURBO ein neues Sechsgang-Schaltgetriebe entwickelt, das zur Serienausstattung gehört. Beim A 150, A 170, A 200 und A 160 CDI wird serienmäßig das bewährte Fünfgang-Schaltgetriebe eingesetzt.
Die AUTOTRONIC arbeitet nach dem Prinzip einer „Continous Variable Transmission“ (CVT), bei der die Übersetzungen stufenlos - mithilfe eines so genannten Kegelscheiben-Variators - verändert werden. Die bei anderen Automatikgetrieben üblichen Zahnradpaarungen gibt es deshalb nicht.

Höherer Fahrkomfort, optimierter Kraftstoffverbrauch, bessere Elastizität und schnellere Beschleunigung - das sind die Hauptvorteile der neu entwickelten AUTOTRONIC gegenüber einem herkömmlichen Automatikgetriebe:

Fahrkomfortbr> Die Übersetzungen werden ruckfrei gewechselt
Bei konstantem Tempo verringert sich die Motordrehzahl
Bei Bergfahrt wird stets die optimale Übersetzung gewählt
Bei Bergabfahrt erfolgt eine stufenlose Bremsunterstützung

Beschleunigung
Die Schaltvorgänge erfolgen ohne Unterbrechung der Zugkraft
Der Motor erreicht seine Nennleistung schneller

Elastizität
Der Motor arbeitet stets im optimalen Betriebspunkt

Diese Vorteile sorgen für ein deutliches Plus an Fahrspaß und Fahrdynamik.

Drei Fahrprogramme zur Auswahl

Die Bedienung der neuen AUTOTRONIC ist genauso einfach wie die eines herkömmlichen Mercedes-Automatikgetriebes. Die Positionen „P“, „R“, „N“ und „D“ des Wählhebels entsprechen der bekannten Schaltkulisse. Durch Tastendruck kann der Autofahrer zwischen zwei Fahrprogrammen wählen: „C“ für Komfort und „S“ für Sport.

Im Komfort-Programm hält das Getriebe die Motordrehzahl stets auf einem möglichst niedrigen Niveau, sodass die A-Klasse zum Beispiel sanfter beschleunigt und weniger Kraftstoff verbraucht. Im Sport-Programm arbeitet die AUTOTRONIC adaptiv: Sie erkennt automatisch die individuelle Fahrweise und passt die Schaltstrategie dementsprechend an. So stellt das Getriebe beispielsweise bei sportlichem Fahrstil durch Anhebung des Drehzahlniveaus eine höhere Leistungsreserve zur Verfügung, während bei ruhiger, komfortorientierter Fahrweise die Drehzahl abgesenkt wird.

Im manuellen Fahrprogramm, das der Autofahrer durch Antippen des Wählhebels in Querrichtung aktiviert, teilt die AUTOTRONIC ihren gesamten Übersetzungsbereich in sieben virtuelle Stufen auf. Das Hoch- oder Zurückschalten erfolgt ebenfalls durch kurzes Antippen des Wählhebels. Im Kombi-Instrument informiert eine Displayanzeige über die jeweils gewählte Gangstufe.

Variator für stufenlose Getriebeübersetzung

Das Kernstück der AUTOTRONIC ist der so genannte Variator, der im Wesentlichen aus zwei Paar Kegelscheiben besteht. Die Fachleute sprechen vom Primär- und vom Sekundärscheibensatz. Beide setzen sich aus einer Fest- und einer Wegscheibe zusammen, wobei die Wegscheiben mithilfe einer Hydraulikpumpe, bei einem Druck von bis zu 67 bar, axial verschiebbar sind. Durch Variation der Drücke an den beiden Wegscheiben wird einerseits die Anpresskraft auf das stählerne Schubgliederband angepasst und andererseits die Laufradien des Bandes auf der Primär- und Sekundärseite verändert.

Auf diese Weise lässt sich für jede Fahrsituation stets die günstigste Übersetzung einstellen - spontan, zügig gleitend und somit sehr komfortabel, sodass die Insassen der A-Klasse die Arbeit der AUTOTRONIC kaum wahrnehmen.

Das Verhältnis zwischen der größten und der kleinsten Übersetzung beträgt 6,41. Damit ist die Spreizung deutlich größer als bei einem konventionellen Fünfgang-Automatikgetriebe. So verschiebt die AUTOTRONIC beispielsweise bei sportlicher Anfahrbeschleunigung die Kegelscheibenhälften so, dass sich das Schubgliederband im Primärbereich maximal spannt und sich zwischen den Sekundärscheiben nach innen verlagert, um die größtmögliche Übersetzung (13,27) einzustellen. Genau umgekehrt ist die Position des Variators bei der kleinsten Übersetzung (2,07), mit der eine besonders wirtschaftliche Fahrweise möglich ist.

Das Stahlband, das zwischen den Kegelscheiben arbeitet, hat eine Breite von 30 Millimetern und besteht aus 400 einzelnen Gliedern. Die komplette AUTOTRONIC misst in der Länge nur 345 Millimeter und ist damit das kompakteste stufenlose Automatikgetriebe der Welt. Es besteht aus nur 334 Teilen; die einzigen Zahnräder in dem kompakten Getriebegehäuse gehören zu dem Wendesatz, der den Antrieb der Kegelscheiben umkehrt und so das Rückwärtsfahren ermöglicht.

Als weitere Mercedes-typische Besonderheit gilt der Drehmomentwandler zwischen Motor und AUTOTRONIC. Mit seiner Hilfe fährt die A-Klasse besonders komfortabel und zugleich sehr zügig an. Wie bei allen Automatikgetrieben von Mercedes-Benz wird der Wandler in vielen Betriebssituationen überbrückt, um den Schlupf zwischen Pumpen- und Turbinenrad zu kompensieren und damit Leistungsverluste zu verhindern. Die Überbrückungskupplung kann in allen Übersetzungen mit einer bedarfsgerecht steuerbaren Schlupfdrehzahl aktiviert werden und vermeidet auf diese Weise, dass Vibrationen des Triebstrangs übertragen werden.

Getriebesteuerung als aufwändiger Rechenprozess

Für die Steuerung der AUTOTRONIC hat Mercedes-Benz einen leistungsfähigen Mikro-Computer entwickelt, der in das Getriebe integriert ist. Er ist via Datenbus in das elektronische Netzwerk der neuen A-Klasse eingebunden und verarbeitet zusätzlich die Signale verschiedener Getriebesensoren. Dazu gehören

Drehzahlsensoren für die Primär- und Sekundärscheiben sowie für den Abtrieb
Temperatursensor für das Getriebeöl
Drucksensor für die Sekundärscheiben
Sensor für die Wählhebelstellung
Aus den zahlreichen Sensordaten berechnet das elektronische Steuergerät die aktuelle Fahrgeschwindigkeit, das tatsächliche Drehmoment am Eingang des Getriebes, die erforderlichen Ströme für die elektrohydraulische Getriebesteuerung sowie die eigentliche Schaltstrategie, also die Wahl der jeweils besten Übersetzung und die Funktion der Wandlerüberbrückung. Auch andere Einflussgrößen, die für die Schaltstrategie von Bedeutung sind, werden in den Rechenprozess einbezogen.
So berücksichtigt die Getriebesteuerung zum Beispiel die Beladung des Fahrzeugs, Steigungen oder Gefällstrecken sowie Daten über die Längs- und Querbeschleunigungen der A-Klasse und die individuelle Fahrweise. Auf diese Weise wählt die AUTOTRONIC für jeden Betriebszustand des Wagens und für jeden Fahrerwunsch die richtige Getriebeübersetzung aus.

Sechsgang-Schaltgetriebe: Neuentwicklung für hohes Drehmoment

Ebenso wie die AUTOTRONIC ist auch das serienmäßige Sechsgang-Schaltgetriebe der Modelle A 180 CDI, A 200 CDI und A 200 TURBO eine Neuentwicklung. Auf Basis des Drei-Wellen-Konzepts gelang es den Stuttgarter Ingenieuren, sechs Gänge in einem ähnlich kompakten Aluminiumgehäuse zu realisieren wie bei dem bewährten Fünfgang-Getriebe der A-Klasse. Zudem überträgt das neue Schaltgetriebe ein weitaus höheres Motordrehmoment - bis zu 300 Newtonmeter beim A 200 CDI.

Die drei Wellen - eine Antriebswelle und zwei Abtriebswellen - sind im permanenten Eingriff. Die Gänge 1 bis 4 werden auf der außerhalb des Ölsumpfes angeordneten Abtriebswelle geschaltet. Dadurch bietet das Sechsgang-Getriebe auch bei niedrigen Außentemperaturen hohen Schaltkomfort. Dem gleichen Ziel dienen auch die aufwändigen Synchronisierungen für die Gänge 1 bis 4: Dreifachkonus im ersten und zweiten Gang sowie Doppelkonus für die Gänge drei und vier.

Die Gänge 5 und 6 sowie der Rückwärtsgang sind auf der unteren Abtriebswelle angeordnet. Hier verwendet Mercedes-Benz - ebenso wie beim dritten und vierten Gang - Doppelkonus-Synchronisierungen. Das Thema Schaltkomfort beherrschte auch andere Bereiche der Getriebeentwicklung. So werden die Stangen, die auf zwei Ebenen die Schaltgabeln führen, wälzgelagert und lassen sich deshalb besonders leicht betätigen. Auf das Getriebe wird ein Modul aufgeschraubt, das alle Schaltungsfunktionen beherbergt. Dazu gehören die Widerlager der Seilzugbefestigung, die Hebel für die Gassen- und Gangwahl sowie die Schaltwelle mit den Mitnehmern für die Schaltgabeln.

Der Schalthebel ist mittels Seilzug mit dem Schaltmodul zum Schalten und Wählen der einzelnen Gänge verbunden. Ein hydraulischer Zentralausrücker gewährleistet eine leichtgängige und wartungsfreie Bedienung der Kupplung, deren Betätigungskräfte über die Lebensdauer der A-Klasse konstant bleiben. Zusätzlich steigert beim A 180 CDI, beim A 200 CDI und beim A 200 TURBO ein Zweimassen-Schwungrad den Komfort.

Um das neue Sechsgang-Getriebe bestmöglich an die unterschiedlichen Betriebsbereiche der Benzin- und Dieselmotoren anzupassen, hat Mercedes-Benz zwei Varianten entwickelt. Sie unterscheiden sich in puncto Spreizung und Drehmomentklasse voneinander. Fünfgang-Schaltgetriebe: Bewährte Technik im Detail verbessert

Das bewährte Fünfgang-Schaltgetriebe bleibt bei den Modellen A 150, A 170, A 200 und A 160 CDI der neuen A-Klasse serienmäßig im Einsatz. Die Mercedes-Ingenieure haben es im Detail modifiziert und an die neuen Motoren angepasst. Zu den Modifikationen zählen im Einzelnen die neuen Übersetzungen für den ersten und zweiten Gang sowie neue Achsübersetzungen für die Benzinmotoren und den A 160 CDI.

 

Die Texte sind Presseinformationen, wie sie auch auf JES-Mercedes und im Mercedes-Forum nachzulesen sind.
Von letzterem stammen die Kopien hier konkret, sie sind aber auch im Intranet von DaimlerChrysler nachlesbar.