Der E 63 AMG: 5.5 Liter V8-BiTurbo bis 585 PS

Von einem AMG High-Performance Triebwerk werden Bestleistungen in allen Gebieten erwartet – so auch beim AMG 5,5-Liter-V8-Biturbomotor des E 63 AMG.

Ob Höchstleistung, Drehmomentangebot, Kraftentfaltung, Motorsound, Langstreckentauglichkeit oder Mercedes-typische Zuverlässigkeit – der bis zu 430 kW (585 PS) starke Achtzylinder erfüllt die hohen Erwartungen und übernimmt gleichzeitig die Führungsposition im Wettbewerbssegment. Zu den heutigen Herausforderungen gehören aber auch Spitzenwerte bei der Effizienz: Hier setzt der E 63 AMG nach wie vor Maßstäbe, denn in seinem Leistungssegment ist der AMG 5,5-Liter-V8-Biturbomotor nach wie vor das effizienteste, in Serie gebaute V8-Triebwerk überhaupt. Ein Blick auf denKraftstoffverbrauch untermauert seine Ausnahmeposition: Mit 9,8 Litern auf 100 Kilometer nach NEFZ gesamt (E 63 AMG Limousine mit Heckantrieb) beweist der E 63 AMG in eindrucksvoller Weise, dass sich faszinierende Dynamik und niedrige Verbrauchswerte perfekt kombinieren lassen.

Wie bisher steht der E 63 AMG in zwei Leistungsstufen zur Wahl: Als Basismodell mit 410 kW (557 PS) und 720 Newtonmetern sowie als S-Modell mit 430 kW (585 PS) und maximalem Drehmoment von 800 Newtonmetern. Gegenüber dem jeweiligen Vorgängermodell ist das ein Zuwachs um bis zu 24 kW (32 PS) und 20 Newtonmeter. Technische Grundlage ist die Anpassung der Motorapplikation, die Erhöhung des Spitzendrucks und die Anhebung des Ladedrucks von 0,9 auf 1,0 bar. Die Erfüllung der besonders strengen Abgasnorm EU6, die erst 2015 verbindlich in Kraft tritt, erzielen die AMG Motorexperten durch eine Optimierung des Einspritztimings mithilfe der Mehrfacheinspritzung und eine Anpassung der Europa On-Board-Diagnose.

Ob Leistungsentfaltung oder Motorsound: Der intern M 157 genannte AMG 5,5‑Liter-V8-Biturbomotor fasziniert auf jedem Kilometer. Souverän und mühelos legt der E 63 AMG an Tempo zu. Prägend hierfür ist auch der einzigartige Drehmomentverlauf des aufgeladenen Achtzylinders aus der AMG Motorenmanufaktur in Affalterbach: Im breiten Drehzahlbereich von 1750 bis 5250 Umdrehungen stehen 720 Newtonmeter parat, beim E 63 AMG S sogar 800 Newtonmeter zwischen 1750 und 5000/min. Der Effekt: enorme Durchzugskraft in jedem Geschwindigkeitsbereich.

Zu den technischen Highlights des AMG Achtzylinders zählen:

-Benzin-Direkteinspritzung
-Biturboaufladung
-Vollaluminium-Kurbelgehäuse
-Vierventiltechnik mit Nockenwellenverstellung
-Luft-Wasser-Ladeluftkühlung
-Generatormanagement
-ECO Start-Stopp-Funktion

Zwei neben den Zylinderbänken angebrachte Abgasturbolader versorgen die acht Zylinder mit Frischluft. Bei einer Maximaldrehzahl von 185.000 Umdrehungen pressen beide Turbolader bei Volllast 1.750 kg Luft pro Stunde in die Brennräume. Durch ihre spezielle und kompakte Bauform – die Turbinengehäuse sind mit dem Abgaskrümmer verschweißt – ergeben sich nicht nur deutliche Platzvorteile, dies begünstigt auch das Aufheizen der Katalysatoren.

Die wichtigsten Daten der Modelle für den deutschen Markt im Überblick:

Der AMG V8 verzichtet auf das üblicherweise verwendete Schubumluftventil. So konnte das Verdichtergehäuse äußerst kompakt gestaltet werden. Für ein agiles, verzögerungsfreies Ansprechen des Motors sind sämtliche Luftführungen im Ansaugtrakt so kurz wie möglich gestaltet. Das Wastegate-Ventil, das bei negativen Lastsprüngen Druck im Abgassystem abbaut, steuern die AMG Experten mittels Unterdruck über einen elektropneumatischen Wandler an. Dies ermöglicht eine Entdrosselung im Teillastbereich, was wiederum den Kraftstoffverbrauch absenkt.

Wie schon beim AMG 6,0-Liter-V12-Biturbomotor kommt beim Achtzylinder-Direkteinspritzer die besonders effiziente Luft-Wasser-Ladeluftkühlung zum Einsatz. Der wasserdurchströmte Niedertemperaturkühler ist besonders platzsparend im Zylinder-V untergebracht; er kühlt die von den Turboladern verdichtete Ansaugluft vor Eintritt in die Brennräume wirkungsvoll herunter und sorgt bei Volllast für eine konstant niedrigere Ansaugtemperatur. Der groß dimensionierte Kühler in der Fahrzeugfront stellt eine definierte Abkühlung des im Niedertemperatur-Kühlkreis zirkulierenden Wassers sicher. Sehr kurze Wege für die Ladeluftführung bewirken ein optimales Ansprechverhalten. Die im Innenhochdruck-Umformverfahren hergestellten Druckrohre aus Edelstahl für Rein- und Ladeluft verfügen über eine Wandstärke von nur 0,8 Millimetern und sind auf besonders geringen Druckverlust optimiert.

Vollaluminium-Kurbelgehäuse mit Silitec-Laufbuchsen
Das Kurbelgehäuse des AMG 5,5-Liter-V8-Biturbomotors ist als Vollaluminium-Bauteil in Druckgusstechnik hergestellt. Das niedrige Motorgewicht von 204 Kilogramm (trocken) ist das Ergebnis engagierten Leichtbaus und führt zu einer ausgewogenen Gewichtsverteilung des Fahrzeugs. Der Lagerdeckel für die Kurbelwellen-Hauptlager besteht aus Grauguss und ist im Sinne hoher Steifigkeit mit dem Kurbelgehäuse verschraubt. Eine geringe Reibung der acht Kolben stellen die eingegossenen Silitec-Laufbuchsen sicher.

Mehr Leistung und weniger Verbrauch bei Teillast bewirken die Ventilations-Bohrungen im Kurbelgehäuse. Oberhalb der Lagerstühle befinden sich Längsbohrungen, die die hintereinander liegenden Kurbelräume verbinden. Üblicherweise wird durch die Auf- und Abwärtsbewegung der Kolben Luft in die Ölwanne gedrückt und wieder angesaugt – was zu einer Erhöhung der Widerstände und damit zu einem Verlust von Motorleistung führen würde. Die Ventilations-Bohrungen verhindern dies, indem sie für einen wirksamen Druckausgleich zwischen den Kurbelräumen sorgen.

Die geschmiedete Kurbelwelle aus der hochwertigen Stahl-Legierung 38MnS6BY (Verbindung aus den chemischen Elementen Mangan, Schwefel, Bor, Yttrium) dreht sich in fünf Hauptlagern, besitzt acht Ausgleichsgewichte und ist in Bezug auf Verdrehsteifigkeit, Massenträgheit, geringe rotatorische Massen und Dauerhaltbarkeit optimiert. Ein vorne angebrachter Zweimassen-Viskodämpfer eliminiert Schwingungen zuverlässig. Je zwei geschmiedete Pleuel in Crackbauweise sitzen an einem Hubzapfen der Kurbelwelle. Die acht Leichtbau-Kolben verfügen im Sinne geringer mechanischer Reibung und hoher Verschleißfestigkeit über eine metallische Laufflächenbeschichtung. Druckgesteuerte Ölspritzdüsen im Kurbelgehäuse sorgen für eine Kühlung der hoch belasteten Kolbenböden.

Vierventiltechnik mit stufenloser Nockenwellenbetätigung
Eine perfekte Füllung der Brennräume gewährleisten die groß dimensionierten Einlass- und Auslassventile – jeweils zwei pro Zylinder. Die thermisch hoch belasteten Auslassventile sind natriumgekühlt und aus Gewichtsgründen hohl gebohrt. Vier oben liegende Nockenwellen betätigen über reibungsoptimierte und wartungsarme Rollenschlepphebel die 32 Ventile. Die stufenlose und variable Verstellung der Nockenwellen auf der Ein- und Auslassseite geschieht last- und drehzahlabhängig im Bereich von 40 Grad und führt zu höchsten Leistungs- und Drehmomentwerten. Davon profitiert auch der stabile, niedrige Leerlauf.
Je nach Motordrehzahl kann die Ventilüberschneidung im Sinne einer optimalen Versorgung der Brennräume mit Gemisch und einem bestmöglichen Abtransport der Abgase variiert werden. Die Steuerung der variablen Nockenwellenverstellung erfolgt elektromagnetisch über vier sogenannte Schwenkflügelversteller und wird vom Motorsteuergerät geregelt. Drei Hochleistungs-Zahnketten übernehmen die Nockenwellenbetätigung, sie bieten im Vergleich zu Zylinderrollenketten deutliche Vorteile beim Geräuschkomfort.

Innovative Ölversorgung und Wasserkühlung
Eine leistungsfähige Ölversorgung in allen Last- und Betriebszuständen stellt die Ölpumpe mit elektrisch geregelter Druckstufe sicher. Der Öldruck kann zwischen 2 und 4 bar variiert werden, was zu Vorteilen bei der Reibleistung und beim Kraftstoffverbrauch führt. Eine in der Ölpumpe integrierte Absaugstufe für die beiden Abgasturbolader verhindert Öleintrag in Ladeluft und Abgas und trägt damit zu einer weiteren Reduzierung der Emissionen bei. Sow ohl die Ölwanne wie auch der Absaugpunkt wurden hinsichtlich maximaler Querbeschleunigung und zuverlässiger Schmierung optimiert. Der Ölinhalt beträgt 10,5 Liter.

Intelligent gelöst ist das kombinierte Wasser-Ölkühl-System: Das Motoröl wird nach dem Kaltstart zunächst nur über den Öl-Wasser-Wärmetauscher gekühlt. Falls die Kühlleistung des sehr kompakten Kühlers nicht ausreicht, wird über ein Ölthermostat zusätzlich der externe Motoröl-Luftkühler durchströmt. Der Vorteil dieses Systems ist die schnellere Erwärmung des Motoröls, weil in der Aufheizphase das Kühlwasser schneller warm wird und später das Öl im Kühlwasser gekühlt wird. Ein schaltbarer Wasserthermostat sorgt für eine schnelle Erwärmung des Kühlwassers beim Motorstart und anschließendem Warmlaufvorgang. Für eine effektive Anströmung der Wasser-, Motoröl-, Ladeluft- und Getriebeöl-Kühler sorgen große Öffnungen in der neuen Frontschürze des E 63 AMG.

Die Motorwasserkühlung erfolgt nach dem besonders effizienten Querstromprinzip. Sowohl das Kurbelgehäuse wie auch die Zylinderköpfe werden quer durchströmt. Zusätzliche Kühlschlitze im Zylinderkopf ermöglichen eine bessere Kühlung des Brennraums, was Vorteile in der Verbrennung bringt: Dadurch können frühere Zündzeitpunkte gewählt werden, ohne Risiken bei der Klopfanfälligkeit eingehen zu müssen.

Generatormanagement und optimierter Riementrieb
Nicht nur die ECO Start-Stopp-Funktion, die im Fahrprogramm „Controlled Efficiency“ den Achtzylindermotor bei jedem Stopp abschaltet, trägt einen Teil zum niedrigen Kraftstoffverbrauch bei. Auch das Generatormanagement hilft bei der Effizienz: In jeder Schubphase des V8-Triebwerks und beim Bremsen wird kinetische Energie zum Laden der Batterie genutzt und nicht wie sonst üblich nutzlos in Wärme umgewandelt. In allen anderen Betriebsbereichen kann durch die Kombination von Bordnetz- und Generatormanagement der Generator auf einem niedrigen Spannungsniveau gehalten werden. Dies entlastet den Motor und ermöglicht eine Kraftstoffersparnis von rund 0,15 Liter auf 100 Kilometer nach NEFZ-Norm und bis zu 0,2 Liter pro 100 Kilometer im Stadtverkehr mit häufigen Schub- und Bremsphasen.

Leistungsfähige Motor-Elektronik für sämtliche Funktionen
Die Ausführung und Kontrolle sämtlicher Motorfunktionen übernimmt ein besonders leistungsfähiges Steuergerät. Der hochmoderne Motor-Computer regelt nicht nur die Benzin-Direkteinspritzung, den Ladedruck, die Nockenwellenverstellung und die variable Ölversorgung, sondern kommuniziert auch mit allen anderen Steuergeräten des Fahrzeugs, etwa mit dem des AMG SPEEDSHIFT MCT 7-Gang Sportgetriebes. Der Mikroprozessor hat über 30.000 verschiedene Kenngrößen und Funktionen gespeichert und kann bis zu 260 Millionen Einzeloperationen pro Sekunde vornehmen. Zur Entlastung des Motor-Steuergeräts verfügen die acht einzelnen Zündspulen über einen integrierten Elektronikbaustein an jedem Zylinder, der für einen kräftigen Zündfunken in jedem Drehzahl- und Lastzustand sorgt. Die hochpräzise Kraftstoffdosierung der Piezo-Injektoren erfolgt über acht Hochvolt-Endstufen.

Leichte AMG Sport-Abgasanlage für charakteristischen Motorsound
Die komplett zweiflutige AMG Sport-Abgasanlage verfügt von den Krümmern bis zu den Endschalldämpfern über einen Rohrquerschnitt von 70 Millimetern. Charakteristisch für das Sound-Design ist die perfekte Synthese aus erlebbarer Dynamik und Mercedes-typischer Langstreckentauglichkeit. Im Klartext: emotional beim Beschleunigen und bei der Zwischengasfunktion, zurückhaltend bei konstantem Tempo. Aus den markanten und verchromten Doppelendrohren der Sport-Abgasanlage entweicht ein unverwechselbarer, AMG-typischer Achtzylindersound.

Motorproduktion in traditioneller Handarbeit
Wie alle AMG Hochleistungs-Motoren wird auch der Biturbo-Achtzylinder in der AMG Motorenmanufaktur von Hand unter Einhaltung strengster Qualitätsstandards montiert. Hoch qualifizierte Motorenmonteure fertigen den M 157 nach der Philosophie „one man, one engine“. Als Beweis höchster Sorgfalt dient die Unterschrift auf der charakteristischen AMG Motorplakette.

Bilder: Daimler AG