Die Rekordfahrten am 28. Oktober 2022 waren an Spannung kaum zu überbieten © Daimler | Zoom

Mercedes-AMG ONE ist der König der Nürburgring-Nordschleife

Der 1,6-Liter-V6-Hybrid-Benzinmotor mit elektrisch unterstützter Single-Turboaufladung entspricht in seiner Technologie dem aktuellen Formel 1-Triebwerk. Die vier obenliegenden Nockenwellen werden über Stirnräder angetrieben. Um ein hohes Drehzahlniveau zu erreichen, sind die mechanischen Ventilfedern durch pneumatische Ventilfedern ersetzt. Das in Mittelmotorposition vor der Hinterachse eingebaute Triebwerk dreht bis zu 11.000/min. Für längere Haltbarkeit und die Verwendung von handelsüblichem Super plus Benzin bleibt es jedoch bewusst unter dem F1-Drehzahllimit.   Das Hochdrehzahltriebwerk wird durch einen Hightech-Turbolader beflügelt. Abgas- und Verdichterturbine sind voneinander entfernt positioniert und durch eine Welle miteinander verbunden. Damit ist eine tiefere Einbaulage des Turboladers möglich. Auf der Welle befindet sich ein ca. 90 kW starker Elektromotor. Dieser treibt elektronisch gesteuert die Welle des Turboladers direkt an und beschleunigt damit das Verdichterrad auf bis zu 100.000/min, bevor der Abgasstrom übernimmt. Die Formel 1-typische Bezeichnung dieser Einheit lautet MGU-H (Motor Generator Unit Heat).   Blitzschnelles Ansprechen, schneller als ein V8-Saugmotor Größter Vorteil: Das Ansprechverhalten verbessert sich direkt ab Leerlaufdrehzahl (wenn der Abgasstrom noch schwach ist) über den gesamten Drehzahlbereich hinweg deutlich. Der 1,6-Liter-V6-Motor reagiert noch spontaner auf Fahrpedalbefehle, das gesamte Fahrgefühl ist hochdynamisch. Außerdem ermöglicht die Elektrifizierung des Abgasturboladers ein höheres Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen. Dies steigert die Agilität ebenfalls und optimiert das Beschleunigungsvermögen. Auch wenn der Fahrer vom Gas geht oder bremst, ist die Technologie in der Lage, den Ladedruck stets aufrecht zu erhalten. Damit ist ein kontinuierlich direktes Ansprechverhalten gewährleistet. Maro Engel verbessert bisherigen Rekord für Serienfahrzeuge mit Straßenzulassung trotz nicht optimaler Streckenbedingungen um beachtliche acht Sekunden © Daimler     Der elektrische Abgasturbolader im Mercedes-AMG ONE hat noch einen weiteren Vorzug: Er nutzt einen Teil der überschüssigen Energie aus dem Abgasstrom, um als Generator elektrische Energie zu erzeugen. Diese wird entweder in der Hochvolt Lithium-Ionen-Batterie gespeichert oder der elektrischen Vorderachse beziehungsweise der Elektromaschine (MGU-K = Motor Generator Unit Kinetic) am Verbrennungsmotor zugeführt. Die MGU-K leistet 120 kW, ist direkt am Verbrennungsmotor positioniert und über einen Stirnradantrieb mit der Kurbelwelle verbunden – ebenfalls eine Technologie, die in der Formel 1 für höchste Effizienz und Performance sorgt.   Turboaufladung und Direkteinspritzung mit strahlgeführtem Brennverfahren ermöglichen nicht nur eine hohe Leistungsausbeute, sondern erhöhen auch den thermodynamischen Wirkungsgrad und senken somit den Kraftstoffverbrauch und die Abgasemissionen. Der Hochleistungs-Sechszylinder verfügt über zwei Einspritzsysteme. Die Direkteinspritzung befördert den Kraftstoff mit bis zu 270 bar Druck in die Brennräume. Dies geschieht zum Teil mehrfach und wird nach Bedarf durch die Motorsteuerung geregelt. Die zusätzliche Kanaleinspritzung wird benötigt, um die hohe spezifische Leistung des Motors zu erreichen und gleichzeitig die Abgasgrenzwerte einzuhalten.   Hinzu kommt die sehr aufwändige und effektive Abgasreinigung mit vier vorgeheizten Metall-Katalysatoren, zwei Keramik-Katalysatoren und zwei Ottopartikelfiltern. Die vier Heizelemente mit zusammen 16 kW Leistung ermöglichen es, die EU6 Abgasgrenzwerte unter realen Fahrbedingungen (RDE) einzuhalten. Die Abgasreinigung ist darüber hinaus gegendruckoptimiert, um Leistungsverluste zu vermeiden. Das gilt auch für den großen Endschalldämpfer aus leichtem Titan.   Neuer Allradantrieb mit rein elektrisch angetriebener Vorderachse Die beiden, je 120 kW starken Elektromotoren an der Vorderachse erreichen bis zu 50.000/min Rotorumdrehungen. Sie sind über je ein Untersetzungsgetriebe mit den Vorderrädern verbunden. Die somit rein elektrisch angetriebene Vorderachse arbeitet jeweils radselektiv und ermöglicht damit eine individuelle Drehmomentverteilung für besonders hohe Fahrdynamik („Torque Vectoring“). Außerdem lässt sich mit den beiden E-Motoren auch die Bremsenergie optimal zur Rekuperation nutzen - unter Alltagsfahrbedingungen bis zu 80 Prozent. Diese Energie wird in der Batterie gespeichert und steht für eine längere elektrische Reichweite oder für mehr Antriebsperformance zur Verfügung. Jeder Elektromotor wird von einer eigenen Leistungselektronik gesteuert, die in räumlicher Nähe zu den E-Maschinen im Wagenboden platziert ist.   Rekordfahrzeug im absolut serienmäßigen Zustand ©Daimler    High Performance Batterie mit Formel 1-Technologie Auch der Lithium-Ionen-Energiespeicher ist eine spezielle Entwicklung von Mercedes-AMG. Seine Technologie hat sich in den Formel 1 Hybrid-Rennwagen des Mercedes-AMG Petronas F1 Teams unter härtesten Bedingungen bereits bewährt und findet sich auch in der Batterie des Mercedes-AMG GT 63 S E PERFORMANCE wieder. Die AMG High Performance Batterie verbindet hohe, häufig hintereinander abrufbare Leistung mit geringem Gewicht, um die Gesamtperformance zu erhöhen. Hinzu kommen die schnelle Energieaufnahme und die hohe Leistungsdichte. Das bedeutet: Bei einer zügigen Fahrt beispielsweise in hügeligem Gelände können Fahrer bergauf spontan das volle Leistungspotenzial abrufen, während bei Talfahrten stark rekuperiert wird.   Die Anordnung der Batteriezellen und die Zellkühlung entsprechen dem Mercedes-AMG Formel 1-Rennwagen. Für den Alltagsbetrieb ist deren Anzahl im Mercedes-AMG ONE allerdings um ein Vielfaches größer. Die Kapazität von 8,4 kWh reicht aus für eine rein elektrische Reichweite von 18,1 Kilometern. Geladen wird per Wechselstrom und dem integrierten 3,7 kW On-Board-Lader. Zusätzlich lässt sich die Batterie per Rekuperation oder vom Verbrennungsmotor mit frischer Energie versorgen. Die Lithium-Ionen-Hochvolt-Batterie und der DC/DC-Wandler zur Unterstützung und Ladung des 12-V-Bordnetzes sind platzsparend hinter der Vorderachse im Wagenboden untergebracht.   Innovative Direktkühlung der Hochvolt-Batterie Grundlage für die hohe Performance der Batterie ist die innovative Direktkühlung: Ein Hightech-Kühlmittel umströmt alle Zellen und kühlt sie einzeln. Hintergrund: Jede Batterie braucht für die optimale Leistungsabgabe eine definierte Temperatur. Wird der Energiespeicher zu kalt oder zu heiß, verliert er zeitweise spürbar an Kraft oder muss heruntergeregelt werden, um bei zu hohen Wärmegraden nicht Schaden zu nehmen. Eine gleichmäßige Temperierung der Batterie hat daher entscheidenden Einfluss auf ihre Performance, Lebensdauer und Sicherheit.   Das Kühlmittel zirkuliert mit Hilfe einer elektrischen Hochleistungspumpe von oben nach unten durch die gesamte Batterie an jeder Zelle vorbei und durchfließt dabei auch einen Wärmetauscher, der direkt an der Batterie angebracht ist. Das System ist so ausgelegt, dass eine gleichmäßige Wärmeverteilung in der Batterie sichergestellt ist. Die Folge: Die Batterie befindet sich immer in einem gleichmäßigen, optimalen Arbeitstemperaturfenster von durchschnittlich 45 Grad Celsius – egal, wie oft sie geladen oder entladen wird. Bei forcierter Fahrt ist ein Überschreiten der Durchschnittstemperatur durchaus möglich. Die Schutzmechanismen sind daher so eingestellt, dass die maximale Performance aus der Batterie entnommen werden kann, um im Anschluss wieder durch die Direktkühlung das Temperaturniveau zu senken. 6:35,183 min: Mercedes-AMG ONE ist die Nummer 1 auf der Nürburgring-Nordschleife ©Daimler      Erst die Direktkühlung ermöglicht es, Zellen mit sehr hoher Leistungsdichte einzusetzen. Dank dieser individuellen Lösung ist das Batteriesystem besonders leicht und kompakt. Zum geringen Gewicht trägt auch das materialsparende Stromschienenkonzept bei und die leichte, gleichzeitig aber stabile Crashstruktur des Gehäuses aus Aluminium. Sie garantiert höchste Sicherheit. Ein weiteres Merkmal ist die Hochspannung des Antriebssystems, die mit 800 Volt statt der üblichen 400 Volt arbeitet. Durch die höhere Spannungslage lassen sich beispielsweise die Leitungsquerschnitte deutlich reduzieren und entsprechend Bauraum und Gewicht einsparen.   Intelligente Betriebsstrategien für optimale Leistung und Effizienz Insgesamt bietet das High Performance Plug-in-Hybrid Antriebssystem zahlreiche intelligente Betriebsstrategien, die optimal auf unterschiedliche Einsatzszenarien abgestimmt sind. Die Fahrprogramme reichen dabei vom rein elektrischen Betrieb bis hin zu einem hochdynamischen Modus (Strat 2), der einer Einstellung entspricht, die in der Formel 1 im Qualifying für bestmögliche Rundenzeiten benutzt wird. Trotz der hohen Systemkomplexität wird der Fahrer – abhängig von seiner aktuellen Anforderung – stets die optimale Kombination aus Performance und Effizienz erhalten.

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