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Am 1. Juni 1967 wurde der Grundstein von AMG gelegt. Zum 55. Geburtstag der Performance- und Sportwagen-Marke feiert die Serienversion des Mercedes-AMG ONE ihre Weltpremiere. Der bringt weltweit erstmals Formel-1-Hybrid-Antriebstechnologie von der Rennstrecke auf die Straße.
Auch das Carbon-Monocoque und die Carbon-Karosserie und die mittragende Motor/Getriebe-Einheit sowie der aktiven Aerodynamik bis hin zum Push-Rod-Fahrwerk sind von der Formel 1 inspiriert. Darüber hinaus verfügt er über einen vollvariablen Allradantrieb mit hybrid-angetriebener Hinterachse und elektrisch angetriebener Vorderachse mit Torque Vectoring. Außerdem kann er auch rein elektrisch fahren.
Der Hybridantrieb des Mercedes-AMG ONE stammt direkt aus der Formel 1 und wurde zusammen mit den Experten von Mercedes-AMG High Performance Powertrains in Brixworth realisiert. Er besteht aus einer hochintegrierten und intelligent miteinander vernetzten Einheit aus Hybrid‑Turbo-Verbrennungsmotor mit insgesamt vier Elektromaschinen: Eine ist im Turbolader integriert, eine befindet sich direkt am Verbrennungsmotor und ist mit der Kurbelwelle verbunden, zwei weitere treiben die Vorderräder an.
Der 1,6-Liter-V6-Hybrid-Benzinmotor mit elektrisch unterstützter Single-Turboaufladung entspricht in seiner Technologie dem aktuellen Formel 1-Triebwerk. Die vier obenliegenden Nockenwellen werden über Stirnräder angetrieben. Um ein hohes Drehzahlniveau zu erreichen, sind die mechanischen Ventilfedern durch pneumatische Ventilfedern ersetzt. Das in Mittelmotor-Triebwerk dreht bis zu 11.000/min. Für längere Haltbarkeit und die Verwendung von handelsüblichem Super plus Benzin bleibt es jedoch bewusst unter dem F1-Drehzahllimit.
Das Hochdrehzahltriebwerk wird durch einen Hightech-Turbolader ergänzt. Abgas- und Verdichterturbine sind voneinander entfernt positioniert und durch eine Welle miteinander verbunden. Damit ist eine tiefere Einbaulage des Turboladers möglich. Auf der Welle befindet sich ein ca. 90 kW starker Elektromotor. Dieser treibt elektronisch gesteuert die Welle des Turboladers direkt an und beschleunigt damit das Verdichterrad auf bis zu 100.000/min, bevor der Abgasstrom übernimmt.
Größter Vorteil: Das Ansprechverhalten verbessert sich direkt ab Leerlaufdrehzahl (wenn der Abgasstrom noch schwach ist) über den gesamten Drehzahlbereich hinweg deutlich. Der 1,6-Liter-V6-Motor reagiert noch spontaner. Außerdem ermöglicht die Elektrifizierung des Abgasturboladers ein höheres Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen. Dies steigert die Agilität ebenfalls und optimiert das Beschleunigungsvermögen. Auch wenn der Fahrer vom Gas geht oder bremst, ist die Technologie in der Lage, den Ladedruck stets aufrecht zu erhalten. Damit ist ein kontinuierlich direktes Ansprechverhalten gewährleistet.
Der elektrische Abgasturbolader nutzt zudem einen Teil der überschüssigen Energie aus dem Abgasstrom, um als Generator elektrische Energie zu erzeugen. Diese wird entweder in der Hochvolt Lithium-Ionen-Batterie gespeichert oder der elektrischen Vorderachse beziehungsweise der Elektromaschine (MGU-K = Motor Generator Unit Kinetic) am Verbrennungsmotor zugeführt. Die MGU-K leistet 120 kW, ist direkt am Verbrennungsmotor positioniert und über einen Stirnradantrieb mit der Kurbelwelle verbunden.
Turboaufladung und Direkteinspritzung mit strahlgeführtem Brennverfahren ermöglichen nicht nur eine hohe Leistungsausbeute, sondern erhöhen auch den thermodynamischen Wirkungsgrad. Der Hochleistungs-Sechszylinder verfügt über zwei Einspritzsysteme. Die Direkteinspritzung befördert den Kraftstoff mit bis zu 270 bar Druck in die Brennräume. Dies geschieht zum Teil mehrfach und wird nach Bedarf durch die Motorsteuerung geregelt. Die zusätzliche Kanaleinspritzung wird benötigt, um die hohe spezifische Leistung des Motors zu erreichen und gleichzeitig die Abgasgrenzwerte einzuhalten.
Hinzu kommt die sehr aufwändige und effektive Abgasreinigung mit vier vorgeheizten Metall-Katalysatoren, zwei Keramik-Katalysatoren und zwei Ottopartikelfiltern. Die vier Heizelemente mit zusammen 16 kW Leistung ermöglichen es, die EU6 Abgasgrenzwerte unter realen Fahrbedingungen (RDE) einzuhalten. Die Abgasreinigung ist darüber hinaus gegendruckoptimiert, um Leistungsverluste zu vermeiden. Das gilt auch für den großen Endschalldämpfer aus leichtem Titan.
Die beiden, je 120 kW starken Elektromotoren an der Vorderachse erreichen bis zu 50.000/min Rotorumdrehungen. Sie sind über je ein Untersetzungsgetriebe mit den Vorderrädern verbunden. Die somit rein elektrisch angetriebene Vorderachse arbeitet jeweils radselektiv und ermöglicht damit eine individuelle Drehmomentverteilung für besonders hohe Fahrdynamik („Torque Vectoring“). Außerdem lässt sich mit den beiden E-Motoren auch die Bremsenergie optimal zur Rekuperation nutzen – unter Alltagsfahrbedingungen bis zu 80 Prozent. Diese Energie wird in der Batterie gespeichert und steht für eine längere elektrische Reichweite oder für mehr Antriebsperformance zur Verfügung. Jeder Elektromotor wird von einer eigenen Leistungselektronik gesteuert, die in räumlicher Nähe zu den E-Maschinen im Wagenboden platziert ist.
Auch der Lithium-Ionen-Energiespeicher ist eine spezielle Entwicklung von Mercedes-AMG. Seine Technologie hat sich in den Formel 1 Hybrid-Rennwagen des Mercedes-AMG Petronas F1 Teams unter härtesten Bedingungen bereits bewährt. Die AMG High Performance Batterie verbindet hohe, häufig hintereinander abrufbare Leistung mit geringem Gewicht, um die Gesamtperformance zu erhöhen. Hinzu kommen die schnelle Energieaufnahme und die hohe Leistungsdichte. Das bedeutet: Bei einer zügigen Fahrt beispielsweise in hügeligem Gelände können Fahrer bergauf spontan das volle Leistungspotenzial abrufen, während bei Talfahrten stark rekuperiert wird.
Fotos: Mercedes-AMG/Text: Mercedes-AMG, rr