Mit dem Mercedes-AMG GT 63 S E.PERFORMANCE bringen die Affalterbacher endlich das Plug-In Hybrid Modell aus V8 BiTurbo und Elektromaschine mit einer Systemleistung von 620 kW / 843 PS für den AMG GT 4-Türer auf die Straße.
AMG GT S E-PERFORMANCE mit 620 kW Systemleistung
Als GT 63 S E-PERFORMANCE stellt man auf der IAA Mobility 2021 ein Fahrzeug vor, dessen Konzept ein eigenständiges Antriebslayout mit E-Maschine und Batterie auf der Hinterachse sowie eine selbst entwickelte High Performance Batterie umfasst. Die Kombination aus 4,0-Liter-V8-Biturbomotor und Elektromaschine erzeugt eine Systemleistung von beachtlichen 620 kW (843 PS) und ein maximales Systemdrehmoment von mehr als 1.400 Nm. Das sofortige Ansprechen des Elektroantriebs an der Hinterachse, der schnelle Drehmomentaufbau und die verbesserte Gewichtsverteilung ermöglichen dazu ein neues, hochdynamisches Fahrerlebnis. Wie in der Formel 1 ist die Batterie gezielt auf schnelle Leistungsabgabe und -aufnahme ausgelegt. Die elektrische Reichweite liegt bei 12 Kilometern.
P3 Hybrid-Konzept
Exklusive Erkennungsmerkmale sind die Heckschürze mit integrierter Plug-in Ladeklappe und die rot hinterlegte Modellbezeichnung. Mit dem Hybrid führt AMG außerdem außen geriffelte Trapez-Doppelendrohrblenden ein. Seitlich weist die Kotflügel-Plakette „E PERFORMANCE“ auf den Hybridantrieb hin.
Wie bei der gesamten Baureihe sind auch für die Hybrid-Version zahlreiche Lacke und Ausstattungsdetails erhältlich. So stehen zum Beispiel vier Mattlacke, fünf Metallic-Töne und zwei Uni-Farben zur Auswahl. Hinzu kommen sieben neue Lacke aus dem erweiterten Individualisierungsangebot. Das Exterieur-Design lässt sich unter anderem mit dem neuen AMG Night-Paket II oder der Kombination aus Night-Paket und Carbon-Paket weiter akzentuieren. Hinzu kommen neue 20- und 21-Zoll-Leichtmetallräder in je zwei Farbvarianten. Auch die exklusive Edition ist für den Performance-Hybrid erhältlich. Als neues Flaggschiff der Baureihe ist der AMG GT 63 S E PERFORMANCE besonders umfangreich ausgestattet. Er erhielt alle Aufwertungen der jüngsten Modellpflege wie das AMG RIDE CONTROL+ Fahrwerk mit neuem Dämpfungssystem. Serienmäßig an Bord sind auch die angepasste AMG Keramik-Hochleistungs-Verbundbremsanlage und das MBUX Multimedia-System mit speziellen Hybridanzeigen.
MBUX-spezifische Anzeigen
Im Kombiinstrument kann der Fahrer die elektrische Reichweite, den Stromverbrauch, Leistung und Drehmoment der Elektromaschine sowie die Temperaturen von Batterie und Elektromaschine ablesen. Grafiken im Multimedia-Display visualisieren den Leistungsfluss des gesamten Antriebssystems, Drehzahl, Leistung, Drehmoment und Temperatur der Elektromaschine sowie die Temperatur der Batterie. Die Rücksitzpassagiere erhalten auf ihrem optionalen Multimedia-Display Angaben zum Energiefluss sowie Leistung und Drehmoment der Elektromaschine.
1.400 Nm Systemdrehmoment
Im AMG GT 63 S E PERFORMANCE ist der 4,0-Liter-V8-Biturbomotor mit einem permanent erregten SynchronElektromotor, einer in Affalterbach entwickelten High Performance Batterie sowie dem vollvariablen Allradantrieb AMG Performance 4MATIC+ kombiniert. Die Kombination aus 4,0-Liter-V8-Biturbomotor und Elektromaschine erzeugt eine Systemleistung von 620 kW (843 PS) und ein maximales Systemdrehmoment von mehr als 1.400 Nm. Entsprechend beeindruckend sind die Fahrleistungen des bisher stärksten Serienfahrzeugs aus Affalterbach: Die Beschleunigung aus dem Stand auf Tempo 100 km/h erfolgt in nur 2,9 Sekunden, 200 km/h sind bereits in weniger als zehn Sekunden erreicht. Der Vortrieb endet erst bei 316 km/h.
150 kW Elektromotor
Der 150 kW (204 PS) starke Elektromotor ist an der Hinterachse positioniert und dort mit einem elektrisch geschalteten Zweigang-Getriebe sowie dem elektronisch gesteuerten Hinterachs-Sperrdifferenzial in einer kompakten Electric Drive Unit (EDU) integriert. Fachleute sprechen bei diesem Layout von einem P3-Hybrid. Die leichte High Performance Batterie ist ebenfalls im Heck über der Hinterachse platziert.
Diese kompakte Auslegung ergibt zahlreiche Vorteile:
- Der Elektromotor wirkt direkt auf die Hinterachse und kann damit seine Kraft unmittelbarer in Vortrieb umsetzen – für den Extra-Boost beim Anfahren, Beschleunigen oder Überholen.
- Die Kraft des Elektromotors kann bauarttypisch mit vollem Drehmoment einsetzen, sodass ein besonders agiles Anfahrverhalten möglich ist.
- Außerdem erlebt der Fahrer dank des integrierten, elektronisch gesteuerten Hinterachs-Sperrdifferenzials unmittelbar einen spürbaren Performance-Zugewinn: Das Hybridmodell beschleunigt noch agiler aus Kurven heraus, bietet mehr Traktion und daher auch mehr Fahrsicherheit.
- Bei zunehmendem Schlupf an der Hinterachse überträgt sich die Antriebskraft des Elektromotors für mehr Traktion bedarfsgerecht auch auf die Vorderräder. Die mechanische Verbindung des vollvariablen Allradantriebs ermöglichen dies mittels Kardanwelle und Antriebswellen der Vorderräder.
- Die Positionierung an der Hinterachse verbessert die Gewichts- sowie die Achslastverteilung im Fahrzeug und bildet so die Basis für das überzeugende Handling.
- Das AMG Konzept bietet bei der Rekuperation einen sehr hohen Wirkungsgrad, weil das System nur minimale mechanische und hydraulische Verluste von Motor und Getriebe erlaubt.
- Das automatisiert schaltende Zweiganggetriebe an der Hinterachse gewährleistet mit seiner speziell abgestimmten Übersetzung die Spreizung vom hohen Raddrehmoment zum agilen Anfahren bis zur sicheren Dauerleistung bei höheren Geschwindigkeiten. Ein elektrischer Aktuator legt den zweiten Gang spätestens bei ca. 140 km/h ein, was der Maximaldrehzahl des Elektromotors von rund 13.500/min Umdrehungen entspricht.
- Mit der Leistungssteigerung durch den zusätzlichen Elektromotor konnte das Entwicklerteam parallel auch den Wirkungsgrad des Gesamtfahrzeugs verbessern – und geringere Emissionen sowie einen niedrigeren Verbrauch erzielen.
6,1 kWh Batterie
Die High Performance Batterie im AMG GT 63 S E PERFORMANCE bietet eine Kapazität von 6,1 kWh, 70 kW Dauerleistung und 150 kW Spitzenleistung für zehn Sekunden. Das Gewicht von nur 89 Kilogramm ermöglicht die sehr hohe Leistungsdichte von 1,7 kW/kg. Zum Vergleich: Herkömmliche Batterien ohne DirektKühlung der Zellen schaffen ungefähr die Hälfte dieses Wertes. Die Ladung erfolgt über das installierte 3,7 kW On-Board-Ladegerät mit Wechselstrom an Ladestation, Wallbox oder Haushaltssteckdose. Die Batterie ist auf schnelle Leistungsabgabe und -aufnahme ausgelegt und nicht auf eine möglichst hohe Reichweite. Dennoch ermöglicht die elektrische Reichweite von 12 Kilometern einen praxisgerechten Aktionsradius.
Grundlage für die hohe Performance der AMG 400-Volt-Batterie ist die innovative Direkt-Kühlung: Zum ersten Mal umströmt ein High-Tech-Kühlmittel, welches auf einer elektrisch nichtleitenden Flüssigkeit basiert, alle 560 Zellen und kühlt diese einzeln. Jede Batterie braucht für die optimale Leistungsabgabe eine definierte Temperatur. Wird der Energiespeicher zu kalt oder zu heiß, verliert er zeitweise spürbar an Kraft oder muss heruntergeregelt werden, um bei zu hohen Wärmegraden nicht Schaden zu nehmen. Eine gleichmäßige Temperierung der Batterie hat daher entscheidenden Einfluss auf ihre Performance, Lebensdauer und Sicherheit. Herkömmliche Kühlsysteme, welche nur mit Luft oder das gesamte Batteriepaket indirekt mit Wasser kühlen, stoßen schnell an ihre Grenzen – zumal die Anforderungen durch immer energiedichtere Zellen weiter zunehmen.
Wird das Wärmemanagement seiner Funktion nicht optimal gerecht, droht eine vorzeitige Alterung der Batterie. Für die Direkt-Kühlung mussten die AMG-Spezialisten neue, nur millimeter-dünne Kühlmodule entwickeln. Rund 14 Liter Kühlmittel zirkulieren mit Hilfe einer eigens entwickelten elektrischen Hochleistungspumpe von oben nach unten durch die gesamte Batterie an jeder Zelle vorbei und durchfließen dabei auch einen Öl/Wasser-Wärmetauscher, der direkt an der Batterie angebracht ist. Dieser leitet die Wärme in einen der beiden Niedertemperaturkreisläufe (NT) des Fahrzeugs ab und von dort weiter an den NT-Kühler an der Wagenfront, der die Wärme an die Umgebungsluft abgibt. Das System ist dabei so ausgelegt, dass eine gleichmäßige Wärmeverteilung in der Batterie sichergestellt ist.
Die Folge: Die Batterie befindet sich immer in einem gleichmäßigen, optimalen Arbeitstemperaturfenster von durchschnittlich 45 Grad Celsius, ganz gleich, wie oft sie geladen oder entladen wird. Bei forcierter Fahrt ist Seite 5 ein Überschreiten der Durchschnittstemperatur durchaus möglich. Die Schutzmechanismen sind daher so eingestellt, dass die maximale Performance aus der Batterie entnommen werden kann, um im Anschluss wieder durch die Direktkühlung das Temperaturniveau zu senken. Herkömmliche Kühlsysteme schaffen das nicht, der Akku kann sein Leistungsvermögen nicht mehr vollumfänglich abrufen. Nicht so die AMG High Performance Batterie: Auch bei schnellen Runden im Hybridmodus auf der Rennstrecke, bei denen häufig beschleunigt (Batterie wird entladen) und verzögert wird (Batterie wird geladen), behält der Energiespeicher sein hohes Leistungsvermögen. Erst die wirksame Direkt-Kühlung ermöglicht es, Zellen mit sehr hoher Leistungsdichte einzusetzen. Dank dieser individuellen Lösung ist das Batteriesystem besonders leicht und kompakt. Zum geringen Gewicht trägt auch das materialsparende Stromschienenkonzept bei und die leichte, gleichzeitig aber stabile Crashstruktur des Gehäuses aus Aluminium. Sie garantiert höchste Sicherheit.
Technisch abgeleitet aus der Formel 1
Die grundlegende Betriebsstrategie ist vom Hybrid-Powerpack des Mercedes-AMG Petronas Formel 1 Rennwagens abgeleitet. Wie in der Königsklasse des Motorsports steht immer dann maximaler Vortrieb zur Verfügung, wenn der Fahrer ihn benötigt – um beispielsweise kraftvoll aus Kurven herausbeschleunigen zu können oder beim Überholen. Über hohe Rekuperationsleistungen und bedarfsgerechtes Nachladen lässt sich die elektrische Kraft stets abrufen und häufig reproduzieren. Das eigenständige Batteriekonzept ermöglicht dabei den optimalen Kompromiss zwischen maximaler Fahrdynamik und zeitgemäßer Effizienz. Alle Komponenten sind perfekt aufeinander abgestimmt: Der Performance-Zugewinn ist unmittelbar erlebbar. Die sieben AMG DYNAMIC SELECT Fahrprogramme „Electric“, „Comfort“, „Sport“, „Sport+“, „RACE“, „Glätte“ und „Individual“ sind exakt auf die neue Antriebstechnologie zugeschnitten und bieten damit ein weit gespreiztes Fahrerlebnis – von hocheffizient bis hochdynamisch.
Die Fahrprogramme passen wichtige Parameter wie das Ansprechverhalten von Antrieb und Getriebe, die Lenkungskennlinie, die Fahrwerksdämpfung oder den Sound an. Die Programme lassen sich über die Schaltwippe in der Mittelkonsole oder die AMG Lenkradtasten anwählen. Gewöhnlich startet der Performance-Hybrid lautlos („Silent Mode“) im Fahrprogramm „Comfort“ mit dem Einschalten des Elektromotors. Im Kombiinstrument signalisiert das Icon „Ready“ die Fahrbereitschaft. Zusätzlich ertönt als akustische Rückmeldung der Fahrbereitschaft ein kraftvoll-sonorer, AMG typischer StartUp-Sound, der über die Fahrzeuglautsprecher in den Innenraum abgestrahlt wird. Ein leichter Tritt auf das Fahrpedal genügt, und schon setzt sich der AMG Performance Hybrid in Bewegung. Bei rein elektrischer Fahrt warnt das gesetzlich vorgeschriebene Acoustic Vehicle Altering System die Umgebung vor der Annäherung des Performance-Hybrids. Dabei ertönt ein speziell komponierter, tieffrequenter und geschwindigkeitsmodulierter AMG Sound, der über je einen Lautsprecher an Front und Heck nach außen abgestrahlt wird. Ein Teil des Klangs ist dezent als akustische Rückmeldung für die Passagiere auch im Innenraum zu hören. In der Europäischen Union ist das System bis 20 km/h aktiv, in den USA bis umgerechnet ca. 30 km/h. Danach fadet das Fahrsignal bis ca. 50 km/h harmonisch aus.
Bei höherem Tempo kann der Kunde über die Soundtasten in der Mittelkonsole oder am Lenkrad (erkennbar an einem Frequenzwellen-Symbol) das Klangerlebnis zwischen „balanced“ und „powerful“ wählen: Bei rein elektrischer Fahrt wird entweder ein dezentes oder ein kraftvolles Klangerlebnis inszeniert. Springt der Verbrenner an, beeinflusst die gewählte Einstellung den Sound der Abgasanlage. In jeder Situation bleibt eines gleich: Auch der Performance-Hybrid ist unter allen Bedingungen akustisch sofort als AMG zu erkennen.
Weil sich die High Performance Batterie durch die Direkt-Kühlung stets im optimalen Temperaturfenster von rund 45 Grad befindet, lässt sich auch die Rekuperation optimieren – normalerweise erhitzt sich eine Batterie bei hoher Rekuperationsleistung stark, so dass die Energierückgewinnung eingeschränkt werden muss. Die Rekuperation beginnt, wenn der Fahrer den Fuß vom Fahrpedal nimmt, also im Schubbetrieb ohne Berührung des Bremspedals. Dabei wird die Batterie geladen und es entsteht ein starkes Bremsmoment – die Seite 7 Radbremsen werden geschont oder müssen je nach Rekuperationsstufe und Verkehrslage gar nicht betätigt werden.
Der Fahrer kann vier unterschiedlich starke Rekuperationsleistungen an der rechten AMG Lenkradtaste auswählen. Das gilt in allen Fahrprogrammen mit Ausnahme von „Glätte“, wobei die Energierückgewinnung je nach Fahrprogramm unterschiedlich ausgelegt ist.
- Stufe 0: Das Fahrzeug verhält sich ähnlich wie ein konventioneller Verbrenner mit Handschaltung, bei dem ausgekuppelt wird, und rollt beim Gaswegnehmen mit geringstem Widerstand weiter. Die Rekuperationsleistung ist sehr gering und dient nur dazu, die Stromversorgung des Fahrzeugs zu erhalten. Mit abgeschaltetem Verbrennungsmotor werden die Reibungsverluste im Triebstrang auf ein Minimumreduziert.
- Stufe 1: Das ist die Standardeinstellung, bei der die Rekuperation für den Fahrer schon spürbar ist und ungefähr der Verzögerung eines konventionellen, eingekuppelten Verbrennungsmotors entspricht.
- Stufe 2: Stärkere Rekuperation, beim Mitschwimmen im Verkehr muss das Bremspedal kaum noch betätigt werden.
- Stufe 3: Höchste Energierückgewinnung, hier ist das so genanntes „One-Pedal“-Fahren wie bei einem reinen Elektroauto möglich. Dabei kann je nach Fahrzustand über 100 kW Leistung in die Batterie zurückgespeist werden.
- Besonderheit Fahrprogramm RACE: Im Rennstreckenbetrieb möchte der Fahrer auf der Bremse das letzte Quäntchen Zeit herausholen. Im Fahrprogramm „RACE“ wird die Rekuperation automatisch auf Stufe 1 fixiert, um ein möglichst reproduzierbares Fahrzeugverhalten im Grenzbereich zu ermöglichen.
V8 Bi-Turbo mit 639 PS
Als neues Spitzenmodell der Baureihe erhielt der AMG GT 63 S E PERFORMANCE die Leistungsstufe des AMG 4,0-Liter-V8-Biturbomotors mit 470 kW (639 PS) und einem maximalen Drehmoment von 900 Nm, das über ein breites Drehzahlband von 2.500 bis 4.500/min zur Verfügung steht. Diese Auslegung harmoniert perfekt mit der Elektromaschine, die ihr Maximum von 320 Nm bereits ab dem Start erreicht. Für die hohe Leistung mitverantwortlich sind zwei Twin-Scroll-Turbolader, die optimales Ansprechverhalten bei niedrigen Drehzahlen mit hohem Leistungszuwachs bei höheren Drehzahlen kombinieren. Dazu ist das Turbinengehäuse in zwei parallel verlaufende Strömungskanäle aufgeteilt. Zusammen mit zwei ebenfalls getrennten Kanälen im Abgaskrümmer ermöglicht dies, die Abgasimpulse auf das Turbinenlaufrad separat zu steuern. Ein Kanal wird durch die Abgase des ersten und zweiten Zylinders einer Zylinderbank gespeist, der andere durch die Abgase des dritten und vierten Zylinders. Ziel ist es, eine gegenseitige negative Beeinflussung der einzelnen Zylinder beim Ladungswechsel zu verhindern. Dadurch reduziert sich der Abgasgegendruck, und der Gaswechsel wird verbessert. Riemengetriebener Starter-Generator versorgt Nebenaggregate Der riemengetriebene Starter-Generator (RSG) vereint Lichtmaschine und Anlasser in einem Bauteil und leistet 10 kW (14 PS). Er startet den Verbrennungsmotor und gewährleistet die Grundversorgung der Nebenaggregate wie Klimaanlage oder Fahrlicht, wenn das Fahrzeug beispielsweise an einer Ampel steht und der Ladezustand der Hochvolt-Batterie nicht mehr ausreicht, um das Niedrigvolt-Bordnetz zu stützen. Der RSG agiert besonders reaktionsschnell, weil er in das 400-Volt Hochspannungsnetz integriert ist.
AMG RIDE CONTROL+ Fahrwerk
Das AMG RIDE CONTROL+ Fahrwerk basiert auf einer Mehrkammerluftfederung mit automatischer Niveauregulierung, verbunden mit einer adaptiven, elektronisch angesteuerten Verstelldämpfung. Dieses Dämpfungssystem ist in den AMG GT 4-Türer Coupé-Modellen komplett neu: Zum ersten Mal kommen zwei so genannte Druckbegrenzungsventile zum Einsatz. Mithilfe dieser stufenlosen, außerhalb des Dämpfers Seite 8 angebrachten Regelventile lässt sich die Dämpfungskraft noch präziser an unterschiedliche Fahrbedingungen und die Fahrprogramme anpassen: Ein Ventil steuert die Zugstufe, also die Kraft, die beim Ausfedern des Rades entsteht, und das andere die Druckstufe, wenn das Rad einfedert. Die Regelung von Zug- und Druckstufe erfolgt unabhängig voneinander.
Die Spreizung zwischen Sportlichkeit und Komfort konnten die AMG Entwickler signifikant vergrößern, unter anderem durch die Ausweitung zwischen minimaler und maximaler Dämpfkraftkennlinie sowie noch höhere Flexibilität bei der Kennfeldgestaltung. Durch die besondere Bauform der Ventile reagiert der Dämpfer schnell und feinfühlig auf veränderte Fahrbahnoberflächen und Fahrzustände. Der Fahrer kann die Grundabstimmung über die AMG DYNAMIC SELECT-Fahrprogramme vorwählen: Auf Knopfdruck wechselt das Fahrverhalten beispielsweise von voller Dynamik im „Sport+“-Modus bis zum ruhigen Dahingleiten in der „Comfort“-Einstellung. Zusätzlich lässt sich die Abstimmung über einen eigenen Taster in drei Stufen unabhängig von den Fahrprogrammen anpassen. Die AMG Performance-Hybriden erhalten auch die integrierte Fahrdynamikregelung AMG DYNAMICS. Sie beeinflusst die Regelstrategien des ESP® (Elektronisches Stabilitäts-Programm), des Allradantriebs, und des elektronisch gesteuerten Hinterachs-Sperrdifferenzials. Dies steigert die Agilität, ohne die Stabilität zu beeinträchtigen.
Die Ausstellungspremiere feiert das Fahrzeug auf der IAA Mobility 2021 in München. Die Verkaufsfreigabe erfolgt voraussichtlich im 1. Quartal 2022.
Quelle: Mercedes-Benz AG