Der neue Mercedes-AMG M 139 4-Zylinder Turbomotor im Detail

Mercedes-AMG M 139 4-Zylinder Turbomotor

Die neue 45er Palette von Mercedes-AMG wird von einem komplett neu entwickelten 4-Zylinder Turbomotor befeuert. Was genau der Motor in den jeweiligen Modellen bringt ist noch geheim, dafür gibt es inzwischen einen genauen technischen Einblick in das neue Aggregat. Der M 139 kommt als Nachfolger des M 133 dabei direkt in zwei Leistungsstufen. Als „gewöhnliches“ Basismodell mit 387 PS (480 Nm) oder als massiv antretendes S-Modell mit 421 PS (500 Nm).

Literleistung von 155 kW übertrifft selbst Supersportwagen

Damit übertrifft das kleinste Aggregat von Mercedes-AMG nicht nur Supersportwagen in der Literleistung, sondern auch die eigenen V8-Motoren. Mit 155 kW pro Liter sticht er nicht nur locker den C63 S mit 93,75 kW pro Liter aus, sondern lässt auch den Spitzensportler AMG GT R mit 107,5 kW pro Liter schwach wirken. So ist klar, die Anforderungen an die Haltbarkeit des kleinsten Triebwerks aus Affalterbach sind immens. Um hier die bekannte Garantie zu liefern, wird auch der M 139 nach der Philosophie „One Man, One Engine“ gebaut.

Mercedes-AMG M 139 Closed-Deck-Bauweise

Mercedes-AMG M 139 verspricht eine emotionalere Kraftentfaltung

Bei der Abstimmung hat man sich dabei etwa auf eine „Saugmotor-ähnliche“ Kraftentfaltung verständigt, welche das Fahrerlebnis laut AMG nochmals emotionaler machen soll. So steigt das Drehmoment dynamisch an und soll im oberen Drehzahlbereich die Drehfreude des Motors steigern. Im Vergleich zum M 260 aus den 35er Modellen ist der Motor 180 Grad um die Hochachse gedreht. So sitzen Turbolader und Abgaskrümmer aus Fahrtrichtung gesehen hinten an der Schottwand zum Innenraum. Die Ansauganlage setzt demnach vorne. So konnte man ein flaches und aerodynamisch vorteilhaftes Frontdesign erzeugen. Zudem, extrem wichtig bei diesem Triebwerk, konnte man dadurch die Luftführung optimieren. Diese nutzt nun deutlich kürzere Wege, das sowohl auf Ansaug- als auch Abgasseite.

Kolben Mercedes-AMG M 139 4-Zylinder Turbomotor

Wälzgelagerter Twin-Scroll-Lader

Wie auch in den 35er Modellen des M 260 kommt ein Twin-Scroll-Lader zum Einsatz. Allerdings ist dessen Welle von Verdichter- und Turbinenrad, wie in der stärksten Leistungsstufe des 4,0-Liter V8 im AMG GT 4-Türer, wälzgelagert. Dadurch wird die mechanische Reibung weiter reduziert, somit spricht der Lader spontaner an und dreht mit maximal 169.000 U/min. Zudem kann das elektronisch gesteuerte Wastegate den Ladedruck flexibler und präziser regeln. Dabei werden unter anderem die Signale von Ladedruck, Drosselklappensteuerung und Klopfneigung für die Steuerung verarbeitet. Als Korrektursignale dienen Ansaugluft- und Motortemperatur, sowie Drehzahl und Umgebungsluftdruck. Die Kühlung wird nicht mehr nur durch Öl und Wasser gewährleistet, sondern auch durch Luftleitelemente unter der Motorabdeckung wird gezielt Frischluft auf den Lader weitergeleitet.

Closed-Deck-Bauweise aus dem Motorsport

Das Vollaluminium-Kurbelgehäuse wird im Kokillengussverfahren hergestellt. Dabei wird das flüssige Aluminium in die Kokille (metallische Dauerform) gegossen. Die wassergekühlte Kokille bringt eine schnelle Abkühlung und Erstarrung der Schmelze mit sich. Daraus entsteht ein feinkörniges und dichtes Gefüge, welches laut AMG hohe Festigkeitswerte aufweist. Bei Spitzenverbrennungsdrücken von 160 bar gewährleistet die Closed-Deck-Bauweise (aus dem Motorsport) höchste Steifigkeit bei niedrigem Gewicht. Die Deckplatte ist weitestgehend geschlossen und wird nur noch von kleinen Kanälen für Kühlmittel oder Motoröl durchbrochen. Für den Kurbeltrieb kommen eine geschmiedete Stahlkurbelwelle und Alu-Schmiedekolben mit optimierten Kolbenringen zusammen. Hier verbindet man geringere Reibung mit hoher Festigkeit. In der Ölwanne kommen zudem Schwallbleche zum Einsatz, sodass trotz größerem Ölsumpf (als im M 133) die Schmierung auch bei hohen Querbeschleunigungen gesichert ist.

Kühlung ist das A und O beim Mercedes-AMG M 139

Im Vergleich zum Vorgänger hat man auch die Auslassventile vergrößert. So konnte die Kolbenausschiebearbeit deutlich reduziert werden. Die Vergrößerung der Auslassventile gelang durch die Neupositionierung der leicht angewinkelten Einspritzdüsen- und Zündkerzenanlage. Der kritische Punkt des Vorgängers war der Zylinderkopf. Hier hat man nun die Kühlung deutlich verbessert. Notwendig waren dafür die in der Einbauhöhe reduzierten Sitzringe und eine brennraumnahe Kühlbohrung im Stegbereich zwischen den Auslasssitzringen. Zudem sorgen eine oberflächennahe Wassermantelgeometrie, eine schnellere Strömungsgeschwindigkeit und ein optimierter Volumenstrom für bessere Kühlleistung.

Selbst das Motorsteuergerät wird gekühlt

Neben der Direkteinspritzung über Piezo-Injektoren mit bis zu 200 bar wird der Kraftstoff auch in einer zweiten Stufe eingespritzt. Hierbei setzt der M 139 auf eine Saugrohr-Kanaleinspritzung mit Magnetventilen, welche notwendig wird um die hohe spezifische Leistung zu erreichen. Wie zu erwarten erfordert die hohe Leistung ein enormes Maß an Kühlung. So sitzt im Radlauf ein Zusatzkühler, welcher das große Hauptmodul ergänzt. Zusätzlich kommt ein Niedertemperaturkreislauf für die Luft-Wasser-Ladeluftkühlung zum Einsatz. Die Wasserkühler werden zusammen mit dem Ladeluftkühler mittels einer elektrischen Wasserpumpe durchströmt. Die Kühlung des Getriebeöls ist in den Wasserkreislauf des Motors eingebunden, ein direkt am Getriebe untergebrachter Wärmetauscher unterstützt hierbei. Selbst das Motorsteuergerät ist ideal auf dem Luftfiltergehäuse platziert, um von dort direkt mit Kühlluft umströmt zu werden. Bei mb passion gibt es noch weitere Infos zum nachlesen.

Die technischen Daten des Mercedes-AMG M 139 im Überblick

  • 1.991 ccm Hubraum
  • Twin-Scroll-Lader mit wälzgelagertem Verdichter- und Turbinenrad
  • 310 kW / 421 PS @ 6.750 U/min (S-Modell)
  • 285 kW / 387 PS @ 6.500 U/min (Basismodell)
  • 500 Nm @ 5.000 – 5.250 U/min (S-Modell)
  • 480 Nm @ 4.750 – 5.000 U/min (Basismodell)
  • Maximal Drehzahl 7.200 U/min
  • Max. Ladedruck 2,1 bar (S-Modell)
  • Max. Ladedruck 1,9 bar (Basismodell)

Gemischaufbereitung

  1. Mehrfach-Direkteinspritzung der dritten Generation. Schnelle und präzise arbeitende Piezo-Injektoren spritzen den Kraftstoff mit hohem Druck in die Brennräume
  2. Zusätzlich Saugrohr-Kanaleinspritzung mit Magnetventilen

Max. Luftmassendurchsatz

1.200 kg/h (S-Modell)

1.100 kg/ (Basismodell)

Motorgewicht 160,5 kg

Fotos: Daimler AG

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