Das schlagende Herz des Mercedes-AMG ONE

Der Verbrennungsmotor (Internal Combustion Engine, ICE) ist das schlagende Herz des Mercedes-AMG ONE. Das Team, das an dieser fantastischen Maschine arbeitet, musste viele Aufgaben lösen, um das Projekt zu verwirklichen – die Verbindung von hoher Leistung, hoher Effizienz und der Einhaltung von Emissions-, Geräusch- und Sicherheitsstandards für die Straße war eine ganz besondere.

Atemberaubende Innovationen, ein Meisterwerk der Ingenieurskunst und ultimative Performance: Werfen Sie einen Blick ins Innere des Mercedes-AMG ONE – einem einzigartigen Fahrzeug mit der Seele eines F1-Autos.

Mercedes-AMG hat es sich zu seiner Mission gemacht, das Unmögliche möglich zu machen. Wir sprachen mit Adam Allsopp, Project ONE Powertrain Director von Mercedes-AMG High Performance Powertrains, über die signifikantesten technischen Aspekte des Verbrennungsmotors und die Komponenten, aus denen dieses, wie er sagte, "völlig andere Auto als alles, was ich bisher gefahren bin", besteht.

Dies war ein enormes Unterfangen auf allen Ebenen mit einem Team, das sich primär mit der Konstruktion von Rennmaschinen beschäftigt und ein solches Projekt noch nie zuvor verwirklicht hatte.

Können Sie uns erzählen, wie stolz Sie auf diesen Motor sind und was die aufregendste Eigenschaft daran ist?

Unser Team ist sehr stolz auf diesen Motor. Niemand sonst war in der Lage, einen Formel-1-Motor, eine Maschine, die Rennen gewinnen soll, indem sie höchste Effizienz und Leistung ohne Rücksicht auf Emissionen und Lärm erreicht, so anzupassen, dass sie alle Voraussetzungen für das Fahren auf öffentlichen Straßen erfüllt. Wir haben die letzte Etappe erreicht, um dies zu verwirklichen.

Was war Ihr Schwerpunkt bei der Entwicklung des Verbrennungsmotors (ICE)?

Unser Schwerpunkt war es vor allem, diesen Motor haltbarer zu machen als den eines klassischen Rennwagens. Ein Formel-1-Motor kann nur wenige Rennen überstehen, bevor er ersetzt werden muss. Der Motor im AMG ONE ist nun für 50.000 Kilometer ausgelegt. Sowohl der ICE- als auch der Elektromotor wurden angepasst, aber das technische Grundgerüst des Formel-1-Autos ist immer noch dasselbe Danach war unsere nächste Hürde die Partikelemission: Ein Formel-1-Motor produziert ohne Katalysator und Filter hohe Emissionen, und auch gasförmige Emissionen spielen hier eine Rolle. Um die richtigen Werte zu erreichen, haben wir die Kraftstoffgemischaufbereitung und die Verbrennung optimiert, ein Kanaleinspritzsystem und die neueste Filter- und Katalysatortechnologie hinzugefügt.

Was waren die größten Erfolge bei der Entwicklung und Implementierung im AMG ONE? Und was waren die größten technischen Herausforderungen bei der Entwicklung dieses Motors?

Die größte Herausforderung bestand für uns darin, einen Rennmotor nicht nur auf der Rennstrecke fahr- und einsetzbar zu machen, sondern auch im Straßenverkehr. Zum Vergleich: Ein Formel-1-Auto läuft im Leerlauf bei einer Drehzahl von 4.000 bis 5.000 Umdrehungen pro Minute – das ist in einer städtischen Umgebung nicht machbar. Das ist nicht nur viel zu laut, sondern würde unter normalen, städtischen Fahrbedingungen auch zu höheren Emissionen führen. Der Einbau der elektrischen Vorderachse stellte auch sicher, dass ein Fahrer das Fahrzeug in der Stadt ohne Probleme und unter allen Bedingungen bedienen kann. Crashtests und Sicherheitsanforderungen waren eine weitere Herausforderung, mit der wir konfrontiert waren, und die sich von der Arbeit mit einem rein auf den Rennsport ausgerichteten Formel-1-Motor unterschied.

Dies war ein enormes Unterfangen an allen Fronten mit einem Team, das sich primär mit der Konstruktion von Maschinen für den Renneinsatz beschäftigt und ein solches Projekt noch nie zuvor in Angriff genommen hatte. Einer der größten Triumphe, die wir erlebt haben, war daher die Zertifizierung der „Pass-by-Noise“-Tests. Hinzu kommt, dass wir den inoffiziellen Rundenrekord für ein öffentliches Straßenauto auf einer britischen Rennstrecke innerhalb des ersten Testtages um zwei Sekunden gebrochen haben. Das positive Feedback, das wir von den Fahrern erhalten haben, dass dieses Auto nicht nur erstaunlich schnell ist, sondern auch einfach zu fahren ist, ist ebenfalls ein großer Triumph für uns.

Er ist eines der fantastischsten Merkmale, denn der Turbolader kombiniert hohe Leistung und hohe Effizienz in einem. Auch thermische Energie aus dem Abgas wird wieder nutzbar gemacht. Der MGUK ist zusammen mit der elektrischen Vorderachse, die auf jeder Seite über 120 Kilowatt Leistung verfügt, in die Einspeisung zusätzlicher Energie an der Hinterachse involviert. Alle diese Komponenten arbeiten zusammen, damit das Fahrzeug entweder im Elektromodus oder in einer Kombination aus EV- und Hinterradantrieb fahren kann. Das Hybridsystem und der ICE ergeben zusammen eine Systemleistung von über 1.000 Pferdestärken. Unsere Vorderachse hat über die Torque-Vectoring-Technik ebenfalls einen sehr positiven Einfluss auf die Fahrzeugdynamik. Dies ist ein wunderbares Werkzeug für die Lenkung und insbesondere für die Kurvenfahrt.

Durch etwas Feinjustierung konnten wir das Leistungsniveau weiter optimieren, ohne das Fahrverhalten zu beeinträchtigen. Normalerweise wird der Turbolader nur durch den Abgasstrom angetrieben, was bedeutet, dass es immer eine Verzögerung gibt, wenn man als Fahrer beschleunigt. Der Druck muss zunächst durch die auf den Verdichter übertragene Leistung der Turbine erzeugt werden. In diesem Fall dreht der Elektromotor den Turbolader hoch, um genügend Ladedruck auf der Ansaugseite zu erzeugen und so sofort Leistung zu erzeugen. Bereits leichtes Beschleunigen führt zu genügend Ladedruck, der sich positiv und dynamisch auf das Fahrverhalten des Autos auswirkt. Die Effizienz wird ebenfalls erhöht, da die Turbine als Generator für den Elektromotor fungiert, indem sie Wärmeenergie nutzt, die normalerweise verloren gehen würde. Diese Energie wird der Vorderachse oder der Batterie zugeführt, anstatt nur heiße Abgase zu produzieren.

In einem Mercedes-Straßenwagen mit einem Hybridmotor, der mit 7.000 Umdrehungen pro Minute läuft, würde auch der Elektromotor mit der gleichen Geschwindigkeit von 7.000 Umdrehungen pro Minute laufen. Unser Elektromotor, der MGUK, läuft mit mehr als 30.000 Umdrehungen pro Minute und erzeugt maximale Leistung bei höheren Geschwindigkeiten, nicht nur ab dem Start. Der Elektromotor bietet eine sehr sportliche Leistungsverteilung in Bezug auf die Umdrehungen. Sein großer Vorteil ist die Kombination des Elektromotors mit einem Hochdrehzahlkonzept, einem extrem hohen Effizienzgrad und einem dahinterliegenden Getriebezug, der ihn direkt mit der Kurbel kuppelt, was zu einer sehr leichten Bauweise führt. Es sieht ein wenig aus wie der Anlasser eines Standard-Verbrennungsmotors. Sie würden sich nie vorstellen, dass der MGUK eine Leistung von 120 Kilowatt hat. Er ist sehr, sehr klein und kann vollständig in den ICE integriert werden.

Die Grundidee ist ähnlich wie bei einer Gasturbine, da sie hohe Drehzahlen und eine hohe Leistungsdichte erzeugt. Genau dieses Konzept nutzen wir auch für die Elektromotoren an der Vorderachse, wo über 50.000 Umdrehungen pro Minute erreicht werden. Dies funktioniert in Kombination mit einem mit der Vorderachse verbundenen Getriebe, um für jedes Rad die richtige Geschwindigkeit zu erzeugen. Maximale Leistung wird auch bei hohen Geschwindigkeiten erzeugt.