Mercedes-Benz M 100

mini|M 100 in einem Mercedes-Benz 600

Der Mercedes-Benz-Motor der Baureihe M 100 ist ein V8-Zylinder-Ottomotor mit 6,3 l und 6,8 l Hubraum, Zweiventiltechnik und Benzineinspritzung. Er ist der erste Achtzylindermotor für Personenwagen von Mercedes-Benz nach dem Zweiten Weltkrieg. Der M 100 fand in den 1960er und 1970er Jahren im Repräsentationswagen („Staatskarosse“) 600 und in den Spitzenmodellen der jeweiligen S-Klasse 300 SEL 6.3 und 450 SEL 6.9 Verwendung. Er wurde von 1964 bis 1981 hergestellt und ist weltweit der erste in Serie produzierte V8-Motor mit obenliegenden Nockenwellen (OHC).

Geschichte

1964: erste Version mit 6,3 l Hubraum

Größe

Die Dimensionierung des M 100 orientiert sich an der damaligen Idealvorstellung für einen großvolumigen V8-Motor mit 100 mm Zylinderbohrung und Kolbenhub, was sich nicht zuletzt in der Baureihenbezeichnung niederschlägt. Eine solche Auslegung ergibt einem Hubraum von  cm³ . Gemäß der damals allgemein bevorzugten gemäßigt kurzhubigen Auslegung wurde die Bohrung leicht erweitert und der Hub etwas zurückgenommen, ohne den Hubraum zu beeinträchtigen. 3 mm mehr Bohrung und 5 mm weniger Hub führen zu  cm³ (Herstellerangabe abgerundet).

Konstruktion

Mit obenliegenden Nockenwellen orientiert sich die Konstruktion des M 100 am damals neuen und inzwischen etablierten Standard für moderne Motoren. Mit je einer obenliegenden Nockenwelle (OHC) pro Zylinderreihe ist der M 100 der weltweit erste in Serie produzierte V8-Motor für Personenwagen mit dieser Ventilsteuerung.

Hauptkonkurrent

1959 hat Rolls-Royce im Silver Cloud II einen V8-Motor mit 6.231 cm³ Hubraum vorgestellt. Da die bei Mercedes-Benz ins Auge gefasste Auslegung zu einem Hubraumvorteil von rund 0,1 l führt, hielt man dort an ihr fest.300 SEL 6.3 · Gegenüber dem Rolls-Royce-Motor hat der M 100 zwar obenliegende Nockenwellen, aber für Prestige und Erfolg auf dem Weltmarkt ist Hubraum wichtiger als Sorgfalt der Konstruktion.

US-amerikanische Konkurrenz

Weitere Konkurrenten waren großvolumige V8-Motoren aus den USA, die ebenfalls mit nur einer zentralen, untenliegenden Nockenwelle simpler aufgebaut sind, aber durch ein Interferenzrohr zwischen den Auspuffsträngen von linker und rechter Zylinderbank ein höheres Drehmoment entwickeln, was Mercedes-Benz übernahm.

1964: Repräsentationslimousine („Staatskarosse“) 600 (W 100)

Markteinführung

Die Vorstellung des Mercedes-Benz 600 mit einer Motorleistung von rückte die englischen Repräsentationslimousinen („Staatskarossen“) von Rolls-Royce in die zweite Reihe. Dort gab man die Motorleistung stets mit ausreichend () an. Es waren etwa .

Fahrleistungen

Mit diese Leistung hat der 600 trotz des hohen Gewichts von 2.475 bis 2.710 kg eine spezifische Leistung von bis zu  kW/t und erreicht damit dem bisherigen 300 SL Roadster oder dem zu der Zeit ebenfalls vorgestellten 230 SL ebenbürtige Fahrleistungen.

Markterfolg

Zu Kaufpreisen von Anfangs ab 56.500 DM (1964; Januar etwa  Euro)Inflationsbereinigung mit der Vorlage:Inflation durchgeführt und auf volle einhundert Euro gerundet und 63.500 DM (Pullman; Januar etwa  Euro; 230 SL (1963) ab 20.600 DM, Januar etwa  Euro) wurden über 17 Jahre 2190 und 304 (Pullman) Exemplare hergestellt.

1967: S-Klasse-Modell 300 SEL 6.3 (W 109)

Fahrleistungen

Eine deutlich höhere spezifische Leistung erreicht der Motor in der allgemein S-Klasse genannten Baureihe W 109, die mit Sechszylindermotoren knapp 1,6 Tonnen wiegt. Die Konstruktion dieses Wagens geht auf eine Anregung des Leiters der Abteilung Fahrversuch Erich Waxenberger zurück. Mit dem geringfügig modifizierten M 100, der mit allen Nebenaggregaten 384 kg wiegt, beträgt das Gewicht 1.780 kg und die spezifische Leistung  kW/t.

Markteinführung und -erfolg

Zu Kaufpreisen von Anfangs ab 39.160 DM (1968; Januar etwa  Euro) gut anderthalb mal so teuer wie das bisherige Spitzenmodell, der 300 SEL mit 2,8-l-Sechszylindermotor (ab 25.740 DM, etwa  Euro; 280 S, S-Klasse-Einstiegsmodell, Baureihe W 108, ab 16.995 DM, etwa  Euro), löste die Markteinführung einen kleinen Boom dieser nach damaligen Begriffen extrem schnellen und leistungsstarken Luxuslimousine aus. Die ausgelieferte Stückzahl übertraf mit 6.526 Fahrzeugen in der vergleichsweise kurzen Produktionszeit von knapp fünf Jahren alle Erwartungen. Zu den Kunden zählten viele Prominente der 1960er Jahre, wie Peter Alexander, Hildegard Knef und Udo Jürgens.

1975: zweite Version mit 6,8 l Hubraum

Hauptkonkurrent und Markteinführung

1970 hat Rolls-Royce im Silver Shadow den Hubraum ihres V8-Motors auf 6.750 cm³ vergrößert. Der Hubraum des M 100 wurde daraufhin 1975 auf 6.834 cm³ gebracht, um gegenüber dem Rolls-Royce-Motor den inzwischen etablierten Hubraumvorteil von rund 0,1 l beizubehalten. Der Motor hat mehr als sein Vorgänger und damit neben mehr Hubraum auch mehr Leistung als sein Konkurrent von Rolls-Royce.

Abkehr von Achtstempel-Einspritzpumpe

Außerdem sollte die sich als zu kapriziös erwiesene mechanische Bosch Achtstempel-Einspritzpumpe300 SEL 6.3 · durch eine sowohl bezüglich des Abgasverhaltens als auch bezüglich der Fertigungskosten und der Wartungsfreundlichkeit beherrschbare Kraftstoffeinspritzung ersetzt werden. In dieser Fahrzeugklasse kam für Mercedes-Benz der Einsatz von Vergasern von vornherein nicht in Betracht.

1975: S-Klasse-Modell 450 SEL 6.9 (W 116)

Markteinführung

Nach der ersten Ölpreiskrise 1973 wartete man bei Mercedes-Benz mit der Vorstellung des Spitzenmodells so lange ab, bis das gesellschaftliche Klima gegenüber Kraftfahrzeugen wieder aufgeschlossener war. Den M 100 bot Mercedes-Benz daher erst knapp drei Jahre nach Einführung der neuen S-Klasse an.450 SEL 6.9 · vgl.

Fahrkomfort vor Fahrleistungen

Obwohl der Wagen 1.935 kg wiegt (in Grundausstattung, die bereits Automatikgetriebe, Klimaanlage, hydropneumatische Federung und Antiblockiersystem umfasst), ist die spezifische Leistung mit  kW/t nochmals höher als beim Vorgänger.450 SEL 6.9 · Die Verschlechterung der Beschleunigung geht auf den Wechsel von der hydraulischen Kupplung zum hydraulischen Drehmomentwandler zurück, welcher mit dem Wegfall des 1. Ganges verbunden ist und der Steigerung des Fahrkomforts dient. Da beide Fahrzeuge ansonsten ähnlich sind und beide Tests von derselben Fachzeitschrift stammen, zeigt die Verschlechterung von 6,5 s beim Viergang-Automatikgetriebe mit hydraulischer Kupplung auf 8,2 s bei jenem mit drei Gängen und hydraulischem Drehmomentwandler die Kehrseite des Wunsches nach mehr Schaltkomfort.

Die Höchstgeschwindigkeit beträgt nach Werksangaben 225 km/h. 1978 maß die Schweizer Zeitschrift Automobil-Revue 238 km/h. Bei dieser Geschwindigkeit wird bereits die Drehzahlgrenze des großvolumigen V8-Motors bei 5.300/min erreicht, denn die Achsantriebsübersetzung wurde so kurz wie möglich gewählt, sodass die Kraftreserven des M 100 in erster Linie Gangwechsel vermeiden helfen, selbst zulasten von Höchstgeschwindigkeit und Drehzahlniveau. Dies drängt den Einfluss der mit den wenigen Gängen damaliger Automatikgetriebe verbundenen großen Gangsprünge auf das Fahrerlebnis auf ein Minimum zurück, was dem Schalt- und damit Fahrkomfort zugutekommt.

Markterfolg

Zu Kaufpreisen von Anfangs ab 69.930 DM (1975; Januar etwa  Euro) kostete er gut das anderthalbfache des bisherigen Spitzenmodells 450 SEL (ab 44.444,40 DM, etwa  Euro; S-Klasse-Einstiegsmodell 280 S ab 28.848,90 DM, etwa  Euro), was dem Erfolg nicht im Wege stand. In der mit viereinhalb Jahren vergleichsweise kurzen Produktionszeit verließen 7.380 Fahrzeuge und damit mehr als von seinem Vorgänger das Werk Sindelfingen.

Die britische Zeitschrift „Road & Track“ unternahm einen Fahrtest mit diesem Fahrzeug quer durch Westeuropa und veröffentlichte unter dem Titel „Colossus of the Road“ einen Bericht darüber.

Technik

1964: erste Version mit 6,3 l Hubraum

Der M 100 ist ein wassergekühlter V8-Zylinder-Ottomotor mit einem Zylinderbankwinkel von 90°. Er hat eine obenliegende Nockenwelle pro Zylinderbank (OHC) und zwei Ventile je Zylinder, die in einer Reihe stehen und etwas zur Einlassseite (im Zylinder-V) geneigt sind, wodurch sich keilförmige Brennräume ergeben. Die Ventile werden über Schlepphebel betätigt. Die Nockenwellen werden durch eine gemeinsame Doppelrollenkette (Duplexkette) angetrieben. Die Kurbelwelle ist fünffach gelagert und in cross-plane-Bauweisecross-plane-Bauweise · ausgeführt, das heißt die Kurbelkröpfungen liegen nicht in einer, sondern in zwei um 90° versetzten Ebenen. Der Motorblock besteht aus Grauguss und die Zylinderköpfe aus Aluminiumdruckguss. Das Gemisch wird mit einer mechanischen Saugrohreinspritzung von Bosch mit aufwendiger Achtstempel-Einspritzpumpe gebildet.

Bosch Achtstempel-Einspritzpumpe

Hoher Produktionsaufwand

Die mechanischen Vielstempel-Einspritzpumpen mit je einem Stempel pro Zylinder lösten in den 1960er Jahren die einfacher aufgebauten Einspritzsysteme mit Zweistempelpumpen und Mengenteilern ab, die nur schwer einzustellen waren und oft mit hohem Verbrauch auffielen. Im Gegensatz zu den einfacheren Diesel-Einspritzpumpen haben diese neuen Einspritzsysteme einen stählernen Steuernocken (Raumnocken), der in zwei voneinander unabhängigen Bewegungen verstellbar ist. Zum einen wird er entsprechend der Drehzahl längs verschoben und zum anderen entsprechend der Last (Gaspedalstellung) verdreht. Eine am Nocken anliegende Tastrolle bestimmt die je Kolbenhub eingespritzte Kraftstoffmenge nach dem gerade anliegenden Nockenradius. Auf diese Weise bildet der komplexe, kopiergedrehtekopiergedreht: verbreitet auch kopiergefräst genannt Raumnocken („Kartoffel“) das Verbrauchskennfeld des Motors ab. Hinzu kommen Korrekturelemente für Warmlauf (Kühlmitteltemperatur) und Atmosphärendruck.Bosch Achtstempel-Einspritzpumpe ·

Fehlende Wartungsfreundlichkeit

Diese Bosch-Systeme stellen hohe feinmechanische Anforderungen und führten zu den nicht nur seinerzeit komplexesten Wartungs- und Reparaturarbeiten an Automobilen, und die Achtstempel-Einspritzpumpe ist eines der teuersten Ersatzteile der Automobilgeschichte. In den 1980er Jahren kostete sie als neues Bosch-Ersatzteil in Kleinstserie bis zu 40.000 DM (1985; Januar etwa  Euro). Diese Systeme waren Anfang der 1970er Jahre wegen ihrer Fertigungskosten, Eigenheiten und Mängel der Anlass für die Entwicklung einfacherer Einspritzsysteme.

1975: zweite Version mit 6,8 l Hubraum

Wartungsfreundlicher Ventiltrieb

Für den 450 SEL 6.9 der Baureihe W 116 wurde der Motor auf 6,8 l Hubraum vergrößert und bekam hydraulische Spielausgleichselemente als Auflager für die Schlepphebel. Zusammen mit den Zylinderkopfdichtungen aus Ferrolastic, die das turnusmäßige Nachziehen der Zylinderkopfschrauben erübrigen, ist der Motor bis auf Zündkerzen- und Motorölwechsel die ersten 80.000 km (knapp  Meilen) praktisch wartungsfrei.

Wartungsfreundliche Benzineinspritzung

Gleichzeitig stellte Mercedes-Benz die Gemischaufbereitung von der zu komplizierten Saugrohreinspritzung mit Achtstempel-Einspritzpumpe auf die einfachere luftmengengesteuerte Saugrohreinspritzung K-Jetronic,K-Jetronic: Name von kontinuierlich einspritzend abgeleitet ebenfalls von Bosch, um.

Trockensumpfschmierung

Der Motor findet unter der niedrigeren Motorhaube der im Vergleich zum Vorgänger deutlich keilförmigeren Karosserie nur ohne Ölwanne, also nur mit TrockensumpfschmierungTrockensumpfschmierung: Ölbehälter im rechten Kotflügel Platz. Der hierfür erforderliche separate Ölbehälter wurde dabei gleich so dimensioniert, dass die Ölwechsel zwischen den alle 15.000 km fälligen Inspektionen entfallen können.Ölwechselintervalle: in den USA 12.500 Meilen ( km)

Abgasreinigung