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Mercedes Benz B-Klasse – Antrieb: Ein starkes Team

Die wichtigsten Daten der Dieselmotoren der neuen B-Klasse im Überblick:

B 180 CDI

B 200 CDI

Zylinder/Ventile pro Zylinder

4/4

4/4

Leistung kW/PS

80/109 bei 4200/min

103/140 bei 4200/min

Max. Drehmoment Nm

250 bei 1600-2600/min

300 bei 1600-3000/min

0-100 km/h* s

11,3

9,6

Höchstgeschw. km/h

183

200

Kraftstoffverbrauch* l/100km

5,6-5,8

5,6-5,8

*mit Schaltgetriebe; **kombiniert

CDI-Technik: Variable Hochdruckpumpe und doppelte Voreinspritzung
Die Common-Rail-Einspritzung ermöglicht eine sehr präzise Ansteuerung der Magnetventile an den Injektoren und eine bedarfsgerechte Regelung der Hochdruckpumpe. Arbeitete diese Pumpe bei den bisherigen CDI-Motoren stets mit maximaler Fördermenge und benötigte deshalb eine hohe Antriebsleistung, die zu Lasten des Verbrauchs ging und zudem die Kraftstofftemperatur in die Höhe trieb, so wird sie nun bedarfsgerecht mittels Saugdrosselung gesteuert. Entsprechend des vom Motorsteuergerät berechneten Kraftstoffdrucks füllen sich die Förderelemente der Pumpe nur teilweise, sodass die Fachleute von einer „bedarfsgeregelten Mengensteuerung“ sprechen. Durch diese Technik reduziert sich die Antriebsleistung der Pumpe deutlich – und gleichzeitig der Kraftstoffverbrauch.
Ein weiteres wichtiges Merkmal der modernen Common-Rail-Technik ist die neu entwickelte Siebenloch-Einspritzdüse anstelle der bisherigen Sechsloch-Düse. Der neue Injektor ermöglicht es, den Lochdurchmesser um etwa 20 Prozent zu verkleinern und dadurch die Durchflussmenge zu verringern. Auf diese Weise kann sich der Kraftstoff noch gleichmäßiger in den Zylindern verteilen, sich schneller entzünden und vollständiger verbrennen als bisher. Der Fortschritt dank dieser besseren Gemischbildung wird vor allem bei der Messung der Abgas-Emissionen deutlich.
Die stärkere Drosselung durch die kleineren Spritzlöcher der Düsen verlängert jedoch die Einspritzdauer, was vor allem bei hoher Leistungsentfaltung nachteilig ist. Um diesen Effekt zu kompensieren, steigern die Mercedes-Ingenieure den Einspritzdruck auf 1600 bar und verkürzen somit die Spritzdauer. Wie bei allen Common-Rail-Motoren ist dieser hohe Einspritzdruck jederzeit – also auch bei niedrigen Drehzahlen – verfügbar.
Die so genannte Piloteinspritzung ist seit jeher eine Besonderheit der Common-Rail-Motoren von Mercedes-Benz. Sie sorgt für ein leiseres Verbrennungsgeräusch. Bei den CDI-Motoren der neuen B-Klasse perfektionieren die Mercedes-Ingenieure diese Technik durch eine doppelte Voreinspritzung: Die leistungsfähigen Magnetventile in den neuen 1600-bar-Injektoren ermöglichen noch kürzere Zeitabstände zwischen der Pilot- und der Haupteinspritzung, sodass nun zweimal hintereinander – innerhalb von weniger als einer Millisekunde – kleine Pilotmengen in die Brennräume strömen und für eine sehr gute Vorwärmung sorgen. Das Ergebnis ist hörbar: Die Verbrennungsgeräusche verringern sich nochmals deutlich.
Das beachtliche Leistungs- und Drehmoment-Plus, das die CDI-Motoren der neuen B-Klasse auszeichnet, ist auch ein Ergebnis des auf 180 bar gesteigerten Zünddrucks, der den Motoren im unteren Drehzahlbereich hohe Durchzugskraft verleiht. Konkret: Beim B 180 CDI stehen bereits ab 1300/min 198 Newtonmeter und damit immerhin 79 Prozent des Drehmomentmaximums bereit.
B 200 CDI: Turbolader mit VNT-Technik für hohes Drehmoment
Noch eindrucksvoller ist die Drehmomentcharakteristik des neuen B 200 CDI, der sich auch durch einen so genannten VNT-Turbolader (Variable Nozzle Turbine) auszeichnet. Beim VNT-Lader lässt sich der Winkel der Leitschaufeln bedarfsgerecht – 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 zählen zu den wichtigsten Vorteilen dieser variablen Turboladersteuerung.
Die vom Turbolader verdichtete Luft strömt durch den großvolumigen Ladeluftkühler und gelangt von dort in ein Mischgehäuse, wo sie mit den rückgeführten Abgasen zusammentrifft. Die Abgase werden direkt aus dem Auspuffkrümmer entnommen und strömen durch einen wassergekühlten Abgaswärmetauscher. Sie vermischen sich mit der komprimierten Frischluft, wobei eine automatische An-saugluftdrosselung für das jeweils günstigste Verhältnis zwischen Ladeluft und rückgeführtem Abgas sorgt. Das Mischgehäuse ist Teil eines komplexen Luftverteilermoduls. Von hier wird jeder Zylinder durch jeweils zwei Kanäle mit der Luft-Abgasmischung versorgt. Einer der beiden Einlasskanäle lässt sich je nach Drehzahl und Motorlast abschalten, um das Drallniveau des Gemischs zu erhö-hen. Zudem treten bei niedrigen Drehzahlen kontinuierlich verstellbare Drallklappen in Aktion.
Sie steigern die Luftgeschwindigkeit in den vier Spiralkanälen des Zylinderkopfes zusätzlich und verbessern somit die Leistungs- und Drehmomentausbeute im Teillastbereich.

Konstruktion: Kurbelgehäuse und Zylinderkopf in bewährter Technik
Ein Kurbelgehäuse in Graugusstechnik bildet die solide Basis der Dieselmotoren für die B-Klasse. Der bewährte Werkstoff bietet angesichts der kompakten Motorabmessungen, des größeren Hubraums und des höheren Zünddrucks die meisten Vorteile. Bei unverändertem Zylinderabstand haben die Mercedes-Ingenieure die Bohrung von bisher 80 auf 83 Millimeter und den Hub von 84 auf 92 Millimeter vergrößert. Die geschmiedeten Pleuel wurden auf 147,85 Millimeter verlängert. Die Kurbelwelle besteht ebenfalls aus Schmiedestahl und wird fünffach gelagert. Sie ist mit acht Gegengewichten und einem Schwingungsdämpfer ausgestattet. Die Kolben, deren Böden eine spezielle Muldenform aufweisen, sind mit Kühlkanälen ausgestattet; druckgesteuerte Düsen im Kurbelgehäuse spritzen Öl in diese Kanäle.
Im Zylinderkopf der neuen Dieselmotoren arbeiten zwei oben liegende Nocken-wellen, die jeweils zwei Einlass- und zwei Auslasskanäle per Rollenschlepphebel steuern. Die Stahlnockenwellen werden mithilfe des von Mercedes-Benz entwickelten Verfahrens der Innen-Hochdruck-Umformung (IHU) hergestellt, das eine sehr hohe Präzision gewährleistet: Der Hohlraum der Rohlinge wird mit einer Flüssigkeit gefüllt und anschließend bei einem Druck von bis zu 2000 bar passgenau geformt. Den Antrieb der Nockenwelle an der Einlassseite, die mit ihrem Pendant an der Auslassseite verzahnt ist, übernimmt eine Kette.
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