Der neue Mercedes-Benz SL 55 AMG

TITELTHEMA Mercedes-Benz SL 55 AMG

316 ATZ 4/2002 Jahrgang 104

Mit dem neuen SL 55 AMG präsentiert diein Affalterbach ansässige Mercedes-AMGGmbH einen ultimativen High-Performance-Roadster, der sowohl die Fahrdynamik einesreinrassigen Hochleistungssportwagens als auchden Komfort, die Sicherheit und die Alltagstauglichkeiteines echten Mercedes-Benz Personenwagens bietet. Unter sei-ner Haube arbeitet der stärkste, jemals im Mercedes-Benz Serien-Pkw-Pro-gramm angebotene Motor. Aber auch die neu entwickelte Bremsanlage mitSensotronic Brake ControlTM und das sportlich ausgelegte aktive Fahrwerk Active Body Control präsentieren sich in Bestform. Die exklusive Exterieur- undInterieurgestaltung mit der umfangreichen Serienausstattung rundet denaußergewöhnlichen Charakter des Mercedes-Benz SL 55 AMG ab.

Der neue Mercedes-BenzSL 55 AMG

1 Einleitung

Als Unternehmen der DaimlerChrysler AGist das Team von Mercedes-AMG bereitsvom Rahmenheft an in den Entstehungs-prozess bei Mercedes-Benz-Pkw eingebun-den. Im Laufe der Entwicklung arbeiten dieFachabteilungen von Mercedes-AMG mitden unterschiedlichen Bereichen in Ent-wicklung, Materialeinkauf, Produktion undVertrieb bei DaimlerChrysler zusammen.Aber auch die Zusammenarbeit mit Sys-tempartnern und die Überführung in dieSerienproduktion – der Mercedes-Benz SL 55AMG wird ebenso wie der SL 500 im Daim-lerChrysler-Werk Bremen produziert – ko-ordiniert das Mercedes-AMG Projektmana-gement.

Für einen AMG-Mercedes gelten wie fürjedes andere Fahrzeug, das den Stern trägt,die hohen Mercedes-Benz-Standards. Des-halb hat der SL 55 AMG, wie auch der SL 500,während seiner über zweijährigen Ent-wicklungszeit mehrere hunderttausend Ki-lometer Erprobung absolviert – von denStraßen der Schwäbischen Alb über dieHochgeschwindigkeitsstrecke im italieni-schen Nardò, von den Wintererprobungenin Schweden bis zu den Sommererprobun-gen im amerikanischen Death Valley undin Südafrika.

Am Ende stand die Überführung des SL55 AMG in die Hände des DaimlerChrysler-Werkes in Bremen. Mehr als ein Jahr vorProduktionsstart wurden die Mitarbeiterder Montage am AMG-Fahrzeug geschultund die hohen Qualitätsmaßstäbe vonDaimlerChrysler und Mercedes-AMG abge-glichen.

Bereits mit der Markteinführung derAMG-Varianten in den aktuellen Baurei-hen R 170 und W/S 203 als SLK 32 AMG undC 32 AMG mit einer Motorleistung von 260kW und 450 Nm Drehmoment wurde dieKonzeption des mechanisch aufgeladenenMotors in der AMG-Motorenfamilie be-gründet. Parallel zur Entwicklung des V6-Motors entstanden bereits erste Konzept-und Voruntersuchungen zu einem hoch-aufgeladenen V8-Aggregat. Das vorliegen-de Motorlayout „V6 mit im Motor-V inte-grierten Schraubenkompressor und Lade-luftkühler“ konnte weitgehend auf den V8-Motor übertragen werden, die Zielwerte la-gen bei über 330 kW und 700 Nm. DieseWerte wurden in der Entwicklung erreichtund bezüglich der Höchstleistung sogar um20 kW übertroffen.

Mit diesen Daten waren die Zielwertefür das Gesamtfahrzeug – beispielsweise < 4,9 Sekunden für die Beschleunigung 0-100 km/h – leicht zu erfüllen. Dies konntejedoch – sowohl beim Motor als auch beimGesamtfahrzeug – nur mit einer Entwick-

lungstiefe erreicht werden, die für das ge-samte Entwicklungsteam der Mercedes-AMG GmbH eine ganz besondere Heraus-forderung darstellte. Am Ende der Entwick-lung stand für die Beschleunigung von 0-100 km/h eine Zeit von 4,7 Sekunden fest.Die 300-km/h-Marke erreicht der SL 55AMG in etwas über 32 s, auch wenn die Se-rienfahrzeuge bei 250 km/h elektronischabgeregelt sind. Die technischen Daten desSL 55 AMG zeigt Tabelle 1.

2 Exterieur und Design

Im Rahmen des Designprozesses wurdegroßer Wert auf ein möglichst dynami-sches Erscheinungsbild gelegt, ohne jedochvon der charakteristischen AMG-Designli-nie abzuweichen. Ziel war es, das Leis-tungsvermögen des Fahrzeugs über einmuskulöses, markantes Erscheinungsbildauf den ersten Blick zu verdeutlichen. Mo-difikationen des Rohbaus standen nicht zur

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Die Autoren

Wolf Zimmermann istBereichsleiter Moto-renentwicklung beider MercedesAMGGmbH.

Ulrich Bruhnke istVorsitzender der Ge-schäftsführung derMercedes AMGGmbH.

Dr. Ralf Wörner istLeiter Motorapplikati-on bei der MercedesAMG GmbH.

Tobias Moers ist Be-reichsleiter Entwick-lung Gesamtfahrzeugbei der MercedesAMG GmbH.

Hartmut Buchfink istLeiter Versuch Motor-mechanik bei derMercedesAMGGmbH.

Bernd M. Baumannist Projektleiter Ge-samtfahrzeug SL 55AMG bei der Merce-des AMG GmbH.

Diskussion, so dass ausschließlich die spezi-fischen Anbauteile des AMG-Stylings, die18-Zoll-Rad-/Reifenkombination sowie dieAbgasanlage für den gewünschten opti-schen Effekt verantwortlich sind. Charakte-ristische Merkmale des neuen SL 55 AMG:■ untere Stoßfängerverkleidung vorn undhinten (Front- und Heckschürzen) sowie

seitliche Schwellerverkleidungen links undrechts und stärker profiliert■ schwarzes Streckmetallgitter in denKühlluftöffnungen der Frontschürze vorn■ Nebelscheinwerfer mit Klarglasoptik■ Kühlermaske in „Grobsilber“ lackiert■ vier ovale, verchromte Auspuffendrohreim AMG-Design

■ schwarzes Streckmetallgitter in der Heck-schürze zwischen den Auspuffendrohren■ Deckgläser im Bereich von Blink- undRückfahrlicht dunkel getönt■ AMG-Vielspeichenrad in 18 Zoll■ Schriftzug „V8-Kompressor“ beidseitigauf vorderen Kotflügeln.

Die AMG-spezifischen Stoßfänger- undLängsträgerverkleidungen bestehen ausPUR-RIM (Werkstoff Bayflex 180) und wer-den in Frontgusswerkzeugen geschäumt.Mercedes-AMG hat zusammen mit ent-sprechenden Werkzeugpartnern die Tech-nologie entwickelt. Sie zeichnet sich durchkurze Werkzeuglaufzeiten in Verbindungmit für Frontguss unüblich hohen Werk-zeugstandzeiten aus. Die Herstellung derBauteile übernimmt ein langjähriger Sys-tempartner, der die gesamte Prozesskettevon der Rohteilproduktion bis hin zur Just-in-Sequence-Lieferung der komplett mon-tierten Bauteile in das ProduktionswerkBremen der DaimlerChrysler AG abwickelt.

3 Interieur

Der besonders sportliche Charakter des SL55 AMG kommt auch durch eine eigenstän-dige Innenausstattung zum Ausdruck. Sit-ze, Lenkrad und die Ausführung der Ziertei-le sind speziell für den SL 55 AMG ent-wickelt worden, Bild 1.

Die umlaufende Ziernaht im Bereich derInstrumententafel, Mittelkonsole und Tür-verkleidung präsentiert sich in Kontrastfar-be, das Kombi-Instrument und der Wählhe-bel wurden optisch modifiziert. Die puristi-sche Ausführung der Aluminium-Zierteile,die als Walzaluminium mit entsprechenderEloxalschicht versehen sind, ist wesentli-cher Bestandteil des sportlichen Erschei-nungsbilds. Die Zierteile sind in Materialund Anmutung identisch mit dem Lader-gehäuse und der Ladeluftverteilerleitung –den charakteristischen Bauteilen des V8-Kompressormotors.

Das Lenkrad ist im sportlichen Ergono-mie-Design ausgeführt und integriert dieSchalttasten zur Betätigung der Lenkrad-schaltung im rückwärtigen Speichenbe-reich. Durch die spezielle Anordnung ist inallen Fahrsituationen eine ergonomischoptimale Erreichbarkeit der Schalttastengewährleistet. Das Konzept (Schalter rechts– hochschalten, Schalter links – herunter-schalten) ist in seiner Einfachheit vonRennsportfahrzeugen übernommen.

Wie in allen AMG-Fahrzeugen verfügtauch der SL 55 AMG über ein neu gestalte-tes Kombi-Instrument. Die Geschwindig-keitsskala unterteilt sich in 30-km/h-Schrit-te mit einem Endwert von 300 km/h; derDrehzahlmesser wurde aufgrund der höhe-ren, maximalen Motordrehzahl auf einen



Motor

Zylinderzahl/-anordnung V8Hubraum cm3 5439Bohrung x Hub mm 97,0 x 92,0Nennleistung kW 350Bei min-1 6100Nenndrehmoment Nm 700Bei min-1 2650 – 4500Verdichtungsverhältnis 9,0 : 1

Kraftübertragung

Getriebe 5-Gang-AutomatikÜbersetzungen Achsantrieb 2,82

1. Gang 3,592. Gang 2,193. Gang 1,414. Gang 15. Gang 0,83

Lenkung

Vorderachse 4-LenkerHinterachse RaumlenkerFederung vorn/hinten ABCFahrdynamikregelfunktionen SBC, ABS, BAS, ESPLenkung ZahnstangeReifen und Räder VA: 255/40 R 18 auf 8,5 J x 18

HA: 285/35 R 18 auf 9,5 J x 18

Maße und Gewichte

Radstand mm 2560Spurweite vorn/hinten mm 1569/1551Gesamt - Länge mm 4535Gesamt - Breite mm 1815Gesamt - Höhe ff mm 1295Wendekreis m 10,98Kofferraumvolumen max. l 286/207Leergewicht nach EG kg 1955Zulässiges Gesamtgewicht kg 2200Tankinhalt l 80

Fahrleistungen/Kraftstoffverbrauch

Beschleunigung 0-100 km/h s 4,7Höchstgeschwindigkeit km/h 250 (elektr.abgeregelt)CITY l/100km 20,9EUDC l/100km 10,6NEFZ ges. l/100 km 14,2CO2 ges. g/km 340

Tabelle 1: Die technischen Daten des SL 55 AMGTable 1: Technical data for the SL 55 AMG

1 Einleitung



Maximalwert von 7000/min ausgelegt.Charakteristisch ist der AMG-Schriftzug imTacho, während im Drehzahlmesser ein„V8 Kompressor“-Schriftzug auf die Topmo-torisierung des Performance-Roadsters hin-weist. Neu ist auch die Farbe der Instru-menten-Beleuchtung, die nun in einemhellen Weiß erstrahlt.

Die Sitzanlage basiert in Grundstrukturund -aufbau auf den Integralsitzen des SL500, Design und Ergonomie sind jedoch ei-genständig. Deutlich stärker konturierteSitzkissen und -lehnen verbessern die Sei-tenführung bei sportlicher Fahrweise. Derexklusive Lederbezug zeichnet sich durchdie für AMG-Fahrzeuge charakteristischeOptik aus und betont durch die eingearbei-tete versilberte Metallplakette mit AMG-Logo die Herkunft aus dem Hause Merce-des-AMG. Als Bezugsmaterial beim SL 55AMG kommt geprägtes oder ungeprägtesLeder mit der AMG-eigenen Perforationzum Einsatz. Zur Wahl stehen die Ausstat-tungsfarben Schwarz/Grafit, Alpakagraudunkel/Alpakagrau und Schwarz/Berryrot,Bild 2. Zur Serienausstattung gehören ne-ben der Sitzheizung für Fahrer und Beifah-rer auch die Multikonturfunktionen: Dazuzählt neben der pneumatischen Verstel-lung der Lordosenstützen auch die Sitztie-fenverstellung und die einstellbare Kontu-rierung der Seitenwangen.

4 Fahrwerk

4.1 Feder- und DämpfersystemDer SL 55 AMG ist wie schon der SL 500 seri-enmäßig mit dem aktiven Federungs- undDämpfungssystem Active Body Control(ABC) ausgerüstet. Überarbeitet wurde so-wohl der passive Bereich mit einer deutlichstrafferen Dämpferabstimmung als auchdie aktiven Fahrwerkeigenschaften mit ei-ner sportlicheren Parametrierung bezüg-lich Wankmomentverteilung und Wank-verhalten. Dies gewährleistet ein sponta-nes Anlenkverhalten und eine deutlich re-duzierte Aufbauneigung bei Kurvenfahrt.Der SL 55 AMG wird ausschließlich mit ei-ner 18-Zoll-Rad-/Reifenkombination ausge-liefert, wobei der Kunde zwischen zwei ex-klusiv gestylten AMG-Rädern auswählenkann. Neu sind die attraktiven Leichtme-tallräder im „Vielspeichen-Design“ mitMischbereifung der Dimensionen 255/40 R18 an Vorder- und 285/35 R 18 an Hinterach-se. Als Winterreifengröße wird vorne wiehinten ausschließlich die Dimension255/40 R 18 eingesetzt.

4.2 BremsanlageDer SL 55 AMG ist sowohl an Vorder- undHinterachse mit innen belüfteten und per-forierten Bremsscheiben ausgerüstet (VA:

Bild 1: Das Interieur des SL 55 AMGFigure 1: The interior of the SL 55 AMG

Bild 2: Die Sportsitzanlage des SL 55 AMGFigure 2: The sport seats of the SL 55 AMG

3 Interieur

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360 x 36 mm; HA: 330 x 26 mm). An der Vor-derachse kommt erstmals bei einem Seri-enfahrzeug ein 8-Kolben-Compoundsattelzum Einsatz, der neben geringem Gewichtauch den Vorteil einer extrem großen Be-lagfläche von 220 cm2 bietet. Zum Ver-gleich: Die vordere Belagfläche ist fast dop-pelt so groß wie beim SL 500. Neben der re-duzierten thermischen Belastung des ein-zelnen Bremsbelags zeichnet sich die üppigdimensionierte Bremsanlage auch durcheine sehr gute Standfestigkeit aus Bild 3.An der Hinterachse wird ein Aluminium-4-Kolbenfestsattel verwendet.

5 Kühlung

5.1 Ladeluftkühlung Das Ladeluftsystem basiert, analog zumAMG-V6-Kompressormotor, auf einem La-deluft-Wasserwärmetauscher, der packa-ge-optimiert im Motor-V direkt im Verbundmit dem Schraubenlader eingesetzt wird.Für den V8-Motor wurde dieser zusätzlichluftseitig weiter strömungsoptimiert undden spezifischen Anforderungen ange-passt. Die umzusetzende Wärmeleistungdes Systems beträgt deutlich über 20 kW.Der Wasserkreislauf ist als eigenständigerNiedertemperaturkreislauf konzipiert, wirdaber über den vorhandenen Ausgleich-behälter gemeinsam mit dem eigentlichenKühlkreislauf befüllt und besitzt eine ab-hängig von der Ansaugtemperatur geschal-tete elektrische Wasserpumpe, Bild 4.

Das Kühlmodul wurde zur Integrationdes Niedertemperatur-Wasserkühlers neukonzipiert. Der große Vorteil des wasserba-sierten Systems besteht in der im Vergleichzu einem reinen Luft-Luft-System höherenSpeicherkapazität des Kühlmediums Was-ser. Somit können auch Temperaturspitzenaufgrund aufeinander folgender Volllast-beschleunigungen ohne Leistungsverlustaufgrund hoher Ansaugtemperaturen ab-gepuffert werden.

5.2 Wasser- und ÖlkühlungDer Motorwasserkühler ist mit dem des SL500 identisch, jedoch kommt ein stärkererElektrosauglüfter mit 850 Watt Leistungzum Einsatz. Klimakondensator und Len-kungsölkühler sind beim SL 55 AMG auf-grund der Neuauslegung und der Integrati-on des Niedertemperatur-Wasserkühlersfür das Ladeluftkühlsystem voneinandergetrennt. Auch die Position des ABC-Öl-kühlers wurde verändert. Die Luftführungwird durch speziell abgestimmte Kunst-stoffteile mit aufgenieteten Weichgummi-lippen sichergestellt. Ein separater Motoröl-kühler als Öl-Luft-Wärmetauscher sitztströmungsoptimiert in der Bugschürze. DieAbluft wird durch eine spezielle Kunststoff-

4.2 Bremsanlage

5.1 Ladeluftkühlung

Bild 3: Die Vorderachsbremse des SL 55 AMG mit Bremsscheibe und neuem 8-Kolben-CompoundsattelFigure 3: The front axle brake of the SL 55 AMG featuring brake disk and new 8-piston compound caliper

Bild 4: Der Niedertemperaturkühlkreislauf für die LadeluftFigure 4: The low temperature cooling system for the charge-air



luftführung vor dem Kühlmodul abgeleitet.Zur optimalen Öltemperierung verfügt derSchmierölkreislauf über einen Thermostat,dessen Gehäuse an den Anschlüssen desÖlfilters angebracht ist.

6 Kraftstoffversorgung

In enger Zusammenarbeit mit dem System-partner Pierburg und den Fachabteilungender Pkw-Entwicklung von Mercedes-Benzwird beim SL 55 AMG als Weltpremiereerstmals eine elektronisch geregelte Kraft-stoffversorgung eingesetzt. Die neu ent-wickelte Schraubenspindelpumpe operiertmit einem Systemdruck von 5,0 bar. Die be-darfsgeregelte Kraftstoffversorgung be-steht aus folgenden Komponenten: Elektri-sche Kraftstoffpumpe, Pumpensteuergerät,elektrischer Drucksensor, Kraftstofffilterund mechanischer Druckregler, Bild 5.

Im Leerlaufzustand fördert die Kraft-stoffpumpe eine Mindestmenge, die übereine Konstantdrossel im Rücklauf zumTank geführt wird und dort die Befüllungdes Beruhigungstopfes mit Hilfe einerSaugstrahlpumpe sicherstellt. Der aus einerErhöhung der Motorabnahmemenge resul-tierende Druckabfall im System wird durchden Drucksensor detektiert und als elektri-sches Signal zur Weiterverarbeitung imPumpensteuergerät geschickt. Dort schal-tet ein PWM-Signal die elektronischen Lei-stungsbauteile zur elektrischen Versor-gung der Kraftstoffpumpe.

Die Vorteile dieses Systems liegen in derhohen volumetrischen Förderleistung beigleichzeitig hohem Kraftstoffsystemdruck,der wiederum die Einspritzung am Motor po-sitiv beeinflusst. Außerdem liegt die Strom-aufnahme der Kraftstoffpumpe und dasGeräuschniveau des Pumpenpakets niedri-ger als bei ungeregelten Systemen gleichenNenndrucks und gleicher Förderleistung.

Der Kraftstoffbehälter wurde ebenfallsüberarbeitet und mit einer elektrischenVorförderpumpe versehen, die auch unterhohen Motorlastzuständen eine ausrei-chende Entnahmemenge sicherstellt – unddas bei allen möglichen Betriebszuständen.Das Volumen des Kraftstoffbehälters bleibtunverändert bei 80 l.

7 Abgasanlage

Die zweiflutige Abgasanlage des SL 55 AMGist eine komplette Neuentwicklung. DieAbgasreinigung übernehmen zwei Stirn-wandkatalysatoren mit Keramikmono-lithen und Pd/Rh-Beschichtung sowie zweiUnterbodenkatalysatoren, die als Metallka-talysatoren in Dünnschichttechnik mitPt/Rh-Beschichtung ausgeführt sind. Damiterfüllt der SL 55 AMG die EU 4-Abgasnorm,

die erst 2005 in Kraft tritt. Der hohe Luft-durchsatz des AMG-Kompressormotors er-fordert größtmögliche Rohrquerschnittezur Minimierung des Abgasgegendrucks.Daher werden Edelstahl-Rohre mit 70 mmDurchmesser eingesetzt.

Den sportlichen Sound hat der SL 55AMG zwei Mittel- und Endschalldämpfernund einer Übersprechstelle zwischen denlinken und rechten Auspuffleitungen zuverdanken, Bild 6. Die speziell auf denHochleistungs-Roadster abgestimmte Aus-legung betont den kernigen Klang des auf-geladenen Motors, ohne jedoch im Teillast-betrieb, bei hohen Drehzahlen oder beiFahrten mit offenem Verdeck störend zuwirken. Das Sound-Engineering erfolgte,den höchsten Ansprüchen des SL 55 AMGgemäß, ausschließlich im Fahrzeug, um

synthetische und dem realen Fahrbetriebnicht entsprechende Klangbilder nichtüberzubewerten.

Die vier ovalen Endrohre sind AMG-ty-pisch mit Chromblenden versehen und un-terstützen optisch den sportlichen An-spruch des SL 55 AMG.

8 Antriebsstrang/Hinterachse

8.1 GetriebeDas anerkannt perfekte Mercedes-Benz-Fünfgang-Automatikgetriebe mit Tipp-schaltung wird auch beim SL 55 AMG einge-setzt. Aufgrund des hohen Motormomentsund der höheren Maximaldrehzahl mus-sten jedoch Modifikationen zur Optimie-rung von Kupplungswechsel und Drehzahl-festigkeit vorgenommen werden.

Bild 5: Das Krafstofffördersystem des SL 55 AMGFigure 5: The fuel supply system of the SL 55 AMG

6 Kraftstoffversorgung

Bild 6: Die Abgasanlage des SL 55 AMGFigure 6: The exhaust system of the SL 55 AMG



Erstmalig in einem AMG-Mercedes wur-de zunächst exklusiv für den SL 55 AMG einmanuelles Fahrprogramm mit Lenkrad-schaltung entwickelt. Damit können dieGänge auch mit Hilfe zweier Tasten, die aufder Rückseite der beiden oberen Lenkrad-speichen angeordnet sind, direkt gewech-selt werden, sobald der Modus „manuellesFahrprogramm“ gewählt ist. Die bekannteBasisfunktionen des AutomatikgetriebesW5A 580, das heißt automatisches Schaltender Gänge, Schalten in die Fahrstufen Dund 4 bis 1 mit Hilfe der Tippschaltung unddie Wahlmöglichkeit zwischen einem Stan-dard- und einem Winter-Fahrprogrammstehen ohne Einschränkung zur Verfügung.

Die Wahl zwischen den Fahrprogram-men Manual „M“, Standard „S“ und Winter„W“ erfolgt mit Hilfe der Programmwahl-taste neben dem Wählhebel. Das Kombi-In-strument zeigt sowohl den aktuellen Gangals auch das derzeit aktive Fahrprogramman. Im manuellen Fahrprogramm lassensich die Gänge nur auf Fahrerwunschwechseln. Ein Druck auf die rechte Lenk-radtaste lässt das Getriebe in den nächsthöheren Gang wechseln, mit der linken Taste wird zurückgeschaltet. Ausgenom-men sind folgende Situationen: Ist dieDrehzahlgrenze erreicht, schaltet das Ge-triebe automatisch einen Gang hoch;kommt das Fahrzeug zum Stehen, wird au-tomatisch der erste Gang eingelegt. DerGangwechsel im manuellen Fahrpro-gramm kann zusätzlich auch mit demWählhebel durchgeführt werden. In denAutomatik-Fahrprogrammen „S“ und „W“sind die Lenkradtasten nicht aktiv.

8.2 Gelenkwelle/Hinterachseund RadführungDem Motormoment von 700 Nm, das bereitsab 2650/min erreicht wird, trägt eine kom-plette Neudimensionierung der Kraftüber-tragung und der kompletten HinterachseRechnung. Zum Einsatz kommen eine Ge-lenkwelle mit einer im Vergleich zum Basis-modell um zirka 50 Prozent höheren Tor-sionssteifigkeit, größer dimensionierte Ver-schraubungsflansche an Getriebe und Hin-terachse sowie vergrößerte Hardy-Scheiben.

Aufgrund der durchgeführten Belas-tungssimulationen mit den erwartetenMotorleistungsdaten wurde von einer Ver-stärkung des Aluminium-Hinterachsträ-gers des SL 500 Abstand genommen. Im SL55 AMG kommt nun eine gemeinsam mitder verantwortlichen Mercedes-Benz-Fach-abteilung entwickelte hochfeste Stahl-schweißkonstruktion zum Einsatz. Auf-grund des hohen Moments wurde im Hin-terachsträger zusätzlich ein zweites Torsi-onsstützlager zur Aufhängung des Diffe-renzialgetriebes integriert.

Zusätzliche Stabilität garantiert dieüberarbeitete Hinterachsradführung mitverstärkten Radführungsstreben, stärkerausgeführten Strebenverschraubungen, Fe-derlenker in Stahlschweißkonstruktion so-wie Radträgern in Sphäroguss. Ebenfallsdeutlich stärker dimensioniert sind dieäußeren Ringgelenke der Seitenwellen; dererforderliche Bauraum verlangte nach neukonstruierten Radträgern, Bild 7. Auch dieLagerung des Hinterachsträgers wurde inallen Freiheitsgraden deutlich in der Stei-figkeit angehoben, es kommen sowohl Hydrolager als auch Gummilager zum Ein-satz.

9 Motor

Triebwerke von Mercedes-AMG dienen alsAntriebe für Hochleistungsfahrzeuge, diedurch souveräne Fahrleistungen und -ei-genschaften, eine hohe Alltagstauglichkeitsowie bestes Emissionsverhalten überzeu-gen. Für den neuen SL 55 AMG wurde aufBasis des bewährten AMG-V8-Saugmotorsmit der Bezeichnung M 113 E 55 mit 5,5 l Hubraum ein neuer V8-Kompressormotormit 350 kW und 700 Nm Drehmoment fürden weltweiten Einsatz entwickelt, Bild 8und Tabelle 2.

Zusätzlich zur Einführung der Kompres-sortechnologie und der reinen thermody-namischen Leistungssteigerung wurdenzahlreiche Modifikationen am Gesamt-triebwerk umgesetzt, um die für Mercedes-Benz typische Dauerhaltbarkeit sicherzu-

stellen. Trotz Beibehaltung des Grundkon-zepts konnten nur wenige Gleichteile desM 113 E 55 Saugmotors wie Ventile, Neben-aggregate, Zylinderkopfhaube und Kurbel-wellenabschlussdeckel übernommen wer-den, Bild 9.

9.1 KurbeltriebDas Zylinderkurbelgehäuse mit dem 90-Grad-V-Winkel wurde wegen der zirka 30-prozentigen Steigerung des Drehmomentsund der Erhöhung der Nenndrehzahl um500/min grundlegend überarbeitet. Das„Open Deck“-Konzept des Zylinderkurbel-gehäuses aus Aluminiumdruckguss konntetrotz des um etwa 30 % gestiegenen Mittel-drucks beibehalten werden. Verstärkte, zu-sätzliche Versteifungsrippen am Zylinder-kurbelgehäuse verbessern das Einleiten derKraftflüsse von den Schraubenpfeifen indie Grundstruktur des Zylinderkurbel-gehäuses. Durch die mit dem Zylinderkur-belgehäuse seitlich verschraubten Lager-brücken 1 und 5 konnte zusätzlich derHauptlagerverbund verstärkt werden.

Der Einsatz des Kompressors verlangteeinen umfangreich modifizierten Steuer-gehäusedeckel. Den Antrieb des Kompres-sors übernimmt ein separater achtrilligerRiementrieb. Beide Riementriebe erforder-ten weitere Befestigungspunkte für Um-lenkrollen, zudem musste Freiraum für denKompressorantrieb geschaffen werden. Derhöheren Belastungen wegen musste dieKurbelwelle hinsichtlich Geometrie undWerkstoffauswahl optimiert werden. Die

Bild 7: Die Hinterachse des SL 55 AMG mit Stahlhinterachsträger und neuenRadführungskomponentenFigure 7: The rear axle of the SL 55 AMG featuring rear cross member andnew wheel suspension components

8.2 Gelenkwelle/Hinterachse und Radführung


induktive Härtung aller Übergangsradienund Lagerflächen der Haupt- und Hubzap-fen gewährleistet eine dauerhafte Gestalt-festigkeit.

Die Kurbelwelle wurde unter Berücksich-tigung von Kolbenfreigang und Zwei-Mas-sen-Torsionsschwingungsdämpfer neu aus-gelegt. Feinwuchten sowie Schwermetall-stopfen in den Kurbelwangen sind für opti-malen Massenausgleich verantwortlich.

Die Durchmesser der Hauptlager mit 64mm und Pleuellager mit 48 mm konntenaus dem M 113 E 55 übernommen werden,jedoch mit optimierten Ein- und Austritts-geometrien der Ölkanäle. Gegenüber demM 113 E 55 kommen neuentwickelte, ge-schmiedete und bruchgetrennte Stahlpleu-el zum Einsatz. Die Schmiedekontur deskleinen Pleuelauges wird auch außen über-fräst, sodass eine genau definierte Konturfür den Freigang zum Kolbenboden unddessen Abstützung vorhanden ist. Für dieHauptlager- und unteren Pleuellagerscha-len kommt das Dreistofflager G-81 zum Ein-satz, bei den oberen Pleuellagerschalenwird das galvanisch hochwertigste undbleifreie Dreistofflager G-188 eingesetzt.

Da die Pleuel ohne Ölsteigbohrung aus-geführt sind, wurde für die Ölversorgungdes Kolbenbolzens eine neue Pleuelbuchsemit neuer Kanalgeometrie ausgelegt. DieAuslegung und Bestückung des Ringpaketeserfolgte als bestmöglicher Kompromiss zwi-schen Temperaturbelastung, Dauerhaltbar-keit, Ölverbrauch und Blow-By-Verhalten.

Für den Aluminiumkolben mit fertigerKolbenmulde wurde ein neuer Kolbenwerk-stoff (142S) entwickelt, erprobt und für denSerieneinsatz freigegeben. Die Kolbenformmusste sich über die gesamte Entwicklungs-zeit einer permanenten Überprüfung undWeiterentwicklung unterziehen. In allenDauerläufen zeigte sich, dass die „HA- undFerrostan II“-Beschichtung des Kolbens alsLaufpartner zur Silitec-5-Laufbahn zuverläs-sigen Schutz gegen Verschleiß über die ge-samte Motorlaufzeit bietet.

9.2 ÖlversorgungDer neuentwickelte Heck-Ölsumpf im Mer-cedes-Benz SL 500, insbesondere Ölhobelund Ölpumpe, wurden für die geometri-schen und volumetrischen Verhältnisse desM 113 E 55 ML-Motors komplett neu ausge-arbeitet, vor allem durch einen zusätzli-chen Frontsumpf und eine überarbeiteteÖlrückförderung, Bild 10.

Aufwändige Versuche auf demSchwenkprüfstand zeigten, dass eine Tren-nung der Ölrückläufe aus den Zylinderköp-fen, der Ölwalze sowie der abgelenkten Öl-walze und dem beruhigten Ölvorrat erfol-gen muss. Schottwände, Ölhobel undSchwallblech stellen dies sicher. Die Öl-

Bild 8: Der Motorraum des SL 55 AMGFigure 8: The engine compartment of the SL 55 AMG

9 Motor

Nennleistung kW 350

bei Drehzahl min-1 6100

max. Drehmoment Nm 700

bei Drehzahl min-1 2650-4500

spez. Leistung kW/L 64

spez. Drehmoment Nm/L 129

zul. Dauerdrehzahl min-1 6500

Bohrung x Hub mm 97 x 92

Hubraum cm3 5439

Hub-/Bohrung-Verhältnis - 0,95

Mittlere Kolbengeschwindigkeit m/s 19,9

Verdichtung/Kraftstoff -/ROZ 9,0/95

Pleuellänge mm 145,8

Schubstangenverhältnis - 0,32

Deckhöhe mm 221,95

Zylinderabstand mm 106

Bankversatz mm 24

Gemischaufbereitung Bosch Motronic 2.8.1

Tabelle 2: Technische Daten des V8-Kompressormotors M 113 E 55 ML von AMGTable 2: Technical data for the AMG M 113 E 55 ML supercharged V8 engine



pumpe arbeitet als Drei-Pumpen-Konzept,die Position des Saugnapfs der Saugstufemit einer Randbreite von 18 mm wurde fürden neuen Frontsumpf angepasst. Die si-chere und ausreichende Ölversorgungübernimmt eine zusätzliche Druckstufe imzweistufigen Betrieb. Dem höheren Wär-meeintrag in den Kolbenböden wirkt dieKühlung durch Ölspritzdüsen entgegen. Anden vorhandenen Doppelölspritzen wurdedie Durchflussmenge um jeweils 50 % er-höht.

9.3 ZylinderkopfDas Grundkonzept des Zylinderkopfes mitdrei Ventilen der Mercedes-Benz Motorbau-reihe M 113 wurde weitgehend übernom-men, Tabelle 3. Der höhere Luftbedarf be-dingt eine Anpassung der Ein- und Auslass-kanäle, ebenso verlangte der erhöhte Wär-meeintrag einen neu abgestimmten Was-sermantel.

Erstmals werden neu entwickelte Zünd-kerzen mit von 19 auf 26,5 mm verlänger-tem Gewinde eingesetzt. Mit diesen Iridi-

um-Zündkerzen konnten alle Tests undDauerläufe erfolgreich abgeschlossen wer-den. Die Steuerzeiten wurden speziell aufden Kompressormotor abgestimmt. Dop-pelte Ventilfedern gewährleisten einen si-cheren Motorbetrieb bis zur Enddrehzahlvon 6500/min.

9.4 LadermodulIm Ladermodul, Bild 11, ist der Kompressor,der Ladeluftkühler, der Ansaugstutzen mitE-Gas-Steller und der Kraftstoffverteiler mit

9.2 Ölversorgung

Bild 10: Die Ölversorgung des V8-Kompressormotors M113 E55 ML von AMGFigure 10: The oil supply system of the AMG supercharged V8 engine M113 E 55 ML

Bild 9: Schnittzeichnung des V8-Kompressormotors M113 E55 ML von AMGFigure 9: Cut-away drawing of the AMG supercharged V8 engine M113 E 55 ML

9 Motor


den Einspritzventilen integriert. Der neuentwickelte Kompressor IHI-S120 BA1 arbei-tet nach patentiertem Prinzip der Schrau-benverdichter mit einer inneren Verdich-tung von pi = 1,6. Als Laderkupplung wirdeine parametergesteuerte elektromagneti-sche Kupplung eingesetzt. Das Getriebe mitinternem Hochtrieb verfügt über eine Le-bensdauerschmierung.

Die Luftführung ist völlig neu: Die Roh-und Reinluftführung erfolgt über zwei neu-dimensionierte motorfeste Luftfilter. Die

Ansaugluft wird nach dem Ladeluftkühlerauf die Ladeluftverteiler der jeweiligen Zy-linderbänke und Zylinder aufgeteilt. Derneue Kraftstoffverteiler hat einen Dämpferzur Vermeidung von systembedingtenDruckschwingungen.

9.5 MotormanagementAusgehend von einem speziell auf die Be-lange von DaimlerChrysler ausgerichtetenMotormanagement wurde die Motorsteue-rung des M 113 E 55 ML gemeinsam mit Sys-

tempartnern von DaimlerChrysler sowieBosch vollständig überarbeitet. Kernzielwar dabei eine Anpassung der Motorsteue-rung an das kompressorspezifische Aktor-/Sensorkonzept unter Berücksichtigung deraktuellen länderspezifischen Anforderun-gen an Abgas und Eigendiagnosefähigkeit(EOBD, OBDII). Neben einer Anpassung derSteuergerätehardware erfolgte eine umfas-sende Weiterentwicklung der Steuerungs-algorithmik mit mehr als 900 Modulände-rungen. Wichtige Kernbausteine wie dasLaderschaltkonzept wurden dabei patent-rechtlich geschützt.

In der Summe weist das AMG-eigeneMotorsteuergerät unter anderem folgendeVorzüge auf: Eine druckbasierte Last-Erfas-sung mit zylinderindividuellem Einspritz-mengen-Timing für höchste Dynamikan-sprüche, eine Parametersteuerung des An-saugtemperatur-Kühlkreislaufes für opti-malen Wirkungsgrad bei geringst mögli-cher Belastung der Bordspannung, eine kör-perschallbasierte und zylinderindividuelleKlopferkennung/-regelung mit neuartigerBauteilschutzfunktionalität für auslasssei-tige Komponenten, einer dem vergrößertenE-Gas-Steller vorgeschalteten adaptivenAntriebsdynamik zur Verbesserung des Do-sierverhaltens für unterschiedliche Fahrsi-tuationen und Fahrerreaktionen sowie einzukunftsweisendes, drehmomentbasiertesSchaltkonzept des mechanischen Kompres-sors für bestmöglichen Wirkungsgrad undruckfreies Ansprechverhalten mit minima-len Schaltzeiten im Betriebswechsel. Dar-aus resultiert eine betriebspunktabhängigeund fahrerwunschbasierte Zuschaltung desmechanischen Laders, die wiederum einedrastische Reduktion der Verlustleistunggegenüber permanentem Kompressorbe-trieb in der Teillast bewirkt.

Mit diesen beschriebenen Maßnahmenan Triebwerk und Motorsteuergerät sowiemit entsprechender Auslegung der Abgas-anlage konnten die europäischen (EU 4)und nordamerikanischen (LEV) Emissions-grenzwerte deutlich unterschritten wer-den. ■

DanksagungDer SL55 AMG wurde durch das Entwicklungs-team der Mercedes-AMG GmbH entwickelt.Die Verfasser danken dem gesamten Teamfür die geleistete Arbeit und den erbrachtenEinsatz.

Einlass

Ventilwinkel ° 23

Ventilhub mm 11

Nockenlänge (2 mm Ventilhub) ° 188

Einlass öffnet (2 mm Ventilhub) ° n. OT 24

Ventildurchmesser mm 38

Auslass

Ventilwinkel ° 12,5

Ventilhub mm 11

Nockenlänge (2 mm Ventilhub) ° 200

Auslass öffnet (2 mm Ventilhub) ° v. OT 13

Tabelle 3: Technische Daten des Ventiltriebs des AMG-V8-Kompressor-motors M 113 E 55 MLTable 3: Technical data for the valve train of the AMG M 113 E 55 ML supercharged V8 engine

9.3 Zylinderkopf

Bild 11: Das Ladermodul des V8-Kompressormotors M113 E55 ML von AMGFigure 11: The supercharger module of AMG supercharged V8 engine M113 E 55 ML

9.4 Ladermodul

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Der neue Mercedes-Benz SL 55 AMG