Der Mercedes-Benz W 196 war der erste Formel-1-Rennwagen eines Mercedes-Werksteams in der Automobil-Weltmeisterschaft und wurde in den Saisons 1954 und 1955 eingesetzt. Neben dem Formel-1-typischen Monoposto mit freistehenden Rädern gab es den Wagen für Weltmeisterschaftseinsätze auf schnellen Strecken auch als vollverkleidete Stromlinienvariante – als Monza bekannt. Von dem Grand-Prix-Rennwagen wurde der zweisitzige Rennsportwagen Mercedes-Benz 300 SLR für die Sportwagenrennen der Saison 1955 abgeleitet.
Der unter technischer Gesamtverantwortung von Ludwig Kraus, Fritz Nallinger und Hans Scherenberg konstruierte W 196 feierte am 4. Juli 1954 beim Frankreich-GP, dem dritten Saisonrennen, mit einem Doppelsieg erfolgreich Premiere.
Angetrieben wurde der Wagen von dem neu entwickelten 2,5-Liter-Reihenachtzylinder Mercedes-Benz M 196. Farblich lehnte sich der Mercedes W 196 mit dem komplett silbernen Erscheinungsbild der blanken Aluminiumbleche an die erfolgreichen Grand-Prix-Renner der 1930er Jahre an, mit denen der Begriff der Silberpfeile entstand. Durch seine Erfolge zählt der W 196 heute selbst als wesentlicher Bestandteil der Silberpfeile-Historie.
Der fünfmalige argentinische Weltmeister Juan Manuel Fangio erzielte mit dem W 196 seinen zweiten und dritten Titel. Insgesamt gelangen mit dem Wagen neun Rennsiege und acht Pole-Positions bei nur einem Dutzend Starts. Insbesondere auf Hochgeschwindigkeitsstrecken galt der Wagen mit der Stromlinienkarosse als dominanter Formel-1-Wagen der Jahrgänge 1954/1955.
Vorgeschichte Siehe auch: Silberpfeil Mit der ersten Ausschreibung einer Automobil-Weltmeisterschaft durch die FIA (ab 1981 Formel-1-Weltmeisterschaft) in der Saison 1950 fand der nach der Zwangspause durch den Zweiten Weltkrieg wieder auflebende Grand-Prix-Sport internationale Aufmerksamkeit und rückte auch bei Mercedes-Benz wieder in den Blickpunkt. Unter dem Deckmantel des Sonderwagenbaus gab es intern bereits vor 1950 erste Aufbauaktivitäten für eine Rennmannschaft, ehe im April 1950 offiziell die neue Rennwagenabteilung entstand. Die operativen Einsätze verantwortete Rennleiter Alfred Neubauer, der für Daimler-Benz schon in den 1930er Jahren bei den Grand-Prix-Rennen in gleicher Funktion tätig war. Unter technischer Direktion von Ludwig Kraus entwickelten in der zugehörigen Abteilung Konstruktion für den Rennwagenbau bekannte Techniker wie Rudolf Uhlenhaut, Hans Scherenberg und Fritz Nallinger später einige der erfolgreichsten Rennwagen der 1950er Jahre.Günter Engelen: Mercedes-Benz Renn- und Sportwagen. Stuttgart 2011, ISBN 978-3-613-03206-4, S. 314. links|mini|Mercedes W 194 der Sportwagensaison 1952 Konkret und öffentlich begannen die Motorsportaktivitäten von Mercedes-Benz nach dem Zweiten Weltkrieg 1951 in Argentinien, nachdem Deutschland zunächst die Teilnahme an internationalen Sportveranstaltungen verwehrt gewesen war. Beim Perón-Pokal am 18. Februar 1951 und beim Grand Prix Eva Perón am 25. Februar 1951 startete der W 154 von 1939 und belegte mit Hermann Lang und Juan Manuel Fangio bzw. Karl Kling und Hermann Lang die Plätze zwei und drei hinter Gonzales auf Ferrari. Der W 165, mit dem Hermann Lang das Tripolis-Rennen von 1939 gewonnen hatte, wurde nicht mehr eingesetzt, obwohl der 1,5-Liter-Kompressor-Motor zum Formel-1-Reglement von 1947 bis 1953 gepasst hätte.
1952 erzielte Mercedes-Benz Erfolge mit dem Sportwagen 300 SL W 194. Der noch mit Vergasern bestückte 175-PS-Motor (129 kW) basierte jedoch auf dem Serien-Sechszylinder der 300-S-Limousine und war keine Grundlage für einen konkurrenzfähigen Sportwagen- oder Formel-1-Motor nach den Regeln, die ab 1954 gelten sollten. Deshalb setzte das Werk 1953 bei Rennen aus und entwickelte den Mercedes-Benz W 196.
Technik und Entwicklung Motor und Kraftübertragung mini|Mercedes-Benz M 196 in einem W 196 R Das Formel-1-Reglement für 1954/55 erlaubte Motoren von höchstens 2500 cm³ ohne Aufladung oder 750 cm³ mit Kompressor, was einer Halbierung der bisherigen Größen entsprach (4,5-Liter-Saugmotoren). Fritz Nallinger, Vorstandsmitglied für Konstruktion und Entwicklung, sowie Rudolf Uhlenhaut als Leiter des Versuchs gaben, wie alle Mitbewerber, dem 2500-cm³-Saugmotor den Vorzug. Gebaut wurde ein Achtzylinder-Reihenmotor, der in zwei Vierzylinderblöcke geteilt war. Das Drehmoment wurde in der Mitte der beiden Zylinderblöcke über ein einstufiges Untersetzungsgetriebe auf eine Welle übertragen, an deren Ende eine Einscheibentrockenkupplung eingebaut war. Die Konstruktion mit Mittelabtrieb verringerte die Torsionsschwingungen der wegen der Wälzlager längeren Kurbelwelle. Zur Minimierung von Reibungsverlusten liefen die Kolben in verchromten Laufbuchsen und die Wellen waren rollengelagert.
Der Motor hat zwei Querstromzylinderköpfe mit zwei obenliegenden Nockenwellen und insgesamt 16 Ventilen. Die Zylinderköpfe sind mit den Zylinderblöcken verschweißt. Statt Ventilfedern gab es eine Desmodromik (Zwangssteuerung) mit zusätzlichen Nocken auf der Nockenwelle zum Schließen der Ventile. Diese Konstruktion erlaubte hohe Drehzahlen bei großem Ventilhub und damit eine hohe Nennleistung.Gustav Goldbeck (Hrsg.): Automobiltechnisches Handbuch, Erster Band, 18. Auflage, Technischer Verlag Herbert Cram, Berlin 1965, S. 179f.
Neu war die Benzindirekteinspritzung des W 196, eine Technik, die bis dahin im Automobilbau nur bei Zweitaktmotoren angewandt worden war. Ingenieur Hans Scherenberg, der bei Daimler-Benz in den 1930er Jahren an der Entwicklung des ersten Pkw-Dieselmotors Mercedes-Benz OM 138 und an der Konstruktion des Flugmotors DB 601 mit Benzindirekteinspritzung beteiligt war, hatte nach dem Krieg das Werk verlassen müssen. 1948 war Scherenberg bei dem Fahrzeughersteller Gutbrod als Technischer Direktor eingetreten, wo er gemeinsam mit Karl-Heinz Göschel (1914–2009) und in Zusammenarbeit mit Bosch die Einspritzanlage für den Zweitaktmotor des „Gutbrod Superior“ (1951) konstruierte, die erste serienmäßige Benzindirekteinspritzung im Automobilbau. 1952 kam er zusammen mit einem Team von Spezialisten aus dem Flugmotorenbau zurück. Göschel, der 1972 Nachfolger von Rudolf Uhlenhaut wurde, entwickelte 1953/54 maßgeblich die Einspritzanlage des W 196.
Der Kraftstoff des W 196 war kein handelsübliches Benzin, sondern ein von Esso zugeliefertes Spezialgemisch mit der Bezeichnung RD1. Die Zutaten waren, soweit bekannt: 45 % Benzol 25 % Methanol 25 % hochoktaniges Benzin 3 % Azeton 2 % Nitrobenzol
Da dieses Gemisch Tank und Kraftstoff-Leitungen angriff, mussten diese nach jedem Einsatz mit „normalem“ Benzin ausgewaschen werden, um Korrosion zu verhindern. Der Achtzylinder-Reihenmotor entwickelte zunächst rund 260 PS (191 kW).
Um den Fahrzeugschwerpunkt möglichst niedrig zu halten, war der Motor um 53° nach rechts geneigt und nach links versetzt eingebaut.
Das Drehmoment wurde von der Einscheibentrockenkupplung (Durchmesser 240 mm) über eine von vorn links schräg zur Mitte versetzte Kardanwelle unter dem Fahrersitz hindurch zum Getriebe übertragen. Es hatte fünf Gänge (zweiter bis fünfter Gang synchronisiert), war mit dem Achsantrieb mit Sperrdifferential verblockt und hinter ihm platziert. Die Abstufung von Schaltgetriebe und die Achsübersetzung konnten den jeweiligen Rennstrecken angepasst werden.
Fahrgestell
Das Fahrgestell des W 196 bestand – wie damals üblich – im Wesentlichen aus einem Gitterrohrrahmen, dessen einzelne Rohre einen Durchmesser von 20 und 25 mm hatten (Wandstärke 0,8 und 1,0 mm). In diesem Rahmen befanden sich Motor, Kühler, Schaltgetriebe und Achsantrieb, Bremsen sowie Kraftstofftank (bis zu 220 Liter) und Öltank (40 Liter). Die Vorderräder waren an Doppelquerlenkern aufgehängt; hinten war eine Eingelenkpendelachse (Schwingachse) mit tief gelegtem Drehpunkt eingebaut, um den Momentanpol (Drehpunkt) des Fahrzeugs möglichst weit nach unten zu verlagern. Bei dieser Konstruktion schwingt das Achsgehäuse (Differenzialgetriebe) mit und die Pendelarme reichen bis zur Fahrzeugmittelebene. Die linke Antriebswelle ist über Schiebegelenke und ein Kreuzgelenk mit dem Differential verbunden.
Der W 196 hatte vorn und hinten längs liegende Drehstabfedern und hydraulische Teleskopstoßdämpfer sowie einen hydraulischen Lenkungsdämpfer. Zur Verringerung der ungefederten Massen lagen die groß dimensionierten Trommelbremsen (Durchmesser vorn 350 mm, hinten 275 mm) in der Fahrzeugmitte. Die Vorderräder hatten daher auch Gelenkwellen, um das Bremsmoment von der Bremse zum Rad zu übertragen. Bei verkürztem Radstand (1955) waren die Bremsen vorn auch außen in den Rädern angebracht. Auf den Leichtmetallmänteln der Bremstrommeln waren quer zur Laufrichtung Rippen angebracht, die von der Kühlluft umströmt wurden und die Wärmeableitung verbessern sollten („Turbokühlung“).
Karosserie Zur Senkung des Luftwiderstandes auf schnellen Kursen erhielt der W 196 zunächst anstatt der bei Einsitzern üblicherweise freistehenden Räder eine Vollverkleidung, vergleichbar mit den auf der Avus und bei Rekordfahrten eingesetzten Vorkriegsmodellen.
Die vollverkleidete Stromlinienkarosserie war jedoch unübersichtlich und relativ schwer, sodass auf engeren Kursen die ebenfalls geplante Monoposto-Variante eingesetzt wurde, die 1955 – bedingt durch eine Änderung der Einspritzanlage (Verlegung des Staurohrs) – die markante Luftansaughutze rechts auf der Motorhaube bekam (siehe Fotos). Dies war nötig geworden, nachdem im Herbst 1954 Blätter die Kühleröffnung und die dortige Ansaugöffnung verstopft hatten.
Die Karosseriebleche des W 196, die anfangs über Holzblöcken von Hand geformt wurden, bestanden aus Magnesium und Aluminium. Später wurden die Blechteile mit Metallformen hergestellt.
Lackierung und Sponsoring Die Grundfarbe des W 196 wurde durch die offen liegende Aluminiumbeplankung bestimmt. In beiden Saisons waren die Wagen komplett silberfarben mit roten Startnummern auf weißem Grund. Sponsorenaufkleber oder Werbung waren in den 1950er Jahren in der Formel 1 noch nicht etabliert.
Fahrer In der Saison 1954 wurden neben dem argentinischen Starpiloten Fangio zudem die Fahrer Karl Kling, Hans Herrmann sowie Hermann Lang eingesetzt. Lang fuhr als einziger bereits in den 1930er Jahren Rennen für Mercedes-Benz.
In der Folgesaison wurde zusätzlich der britische Pilot Stirling Moss als Werksfahrer verpflichtet. Er war neben den GP-Einsätzen auch für die Sportwagenrennen vorgesehen. Bei einzelnen Rennen pilotierten zudem André Simon und Piero Taruffi den W 196.
Formel-1-Einsätze mini|Fangio beim Großen Preis von Deutschland 1954 in der Monoposto-Variante mini|Fangio beim Großen Preis von Italien 1954 in der Monza-Variante
Im Dezember 1953 unternahm Mercedes auf dem Werksgelände in Stuttgart-Untertürkheim die ersten Probefahrten mit dem W 196, bevor ausgiebige Tests in Hockenheim (Februar 1954), Monza (Mai 1954) und auf der heutigen Autobahn A 81 bei Schwieberdingen gefahren wurden. Weitere Versuche in Hockenheim folgten. Das Renndebüt des neuen Wagens verzögerte sich bis in den Sommer, weshalb Juan Manuel Fangio die ersten Rennen der Saison 1954 noch auf Maserati bestritt und bereits Punkte sammelte.
Nachdem alle Probefahrten mit Weber-Doppelvergasern gefahren worden waren, kam die Einspritzanlage in den Tests unmittelbar vor dem Großen Preis von Frankreich in Reims-Gueux erstmals zum Einsatz. Der Verbrauch sollte nach den vorausgegangenen Berechnungen bei 35 l/100 km liegen, tatsächlich waren es aber 40, sodass der Tankinhalt von 185 Liter für die Renndistanz von 500 km nicht ausreichte. Nachtanken während des Wettbewerbs hätte zu viel Zeit gekostet; deshalb wurden in der Nacht vor dem Rennen auf der linken Cockpitseite provisorische Zusatztanks in die Wagen eingebaut.