Mit der durchgehenden Elektrifizierung der Hightech-Motoren erreichen diese ein neues Effizienzniveau. Kerntechnologien sind die Integration von Lichtmaschine und Anlasser zu Starter-Generatoren sowie ein Bord-Teilnetz mit einer Spannung von 48 Volt. Damit werden Hybridfunktionen wie Boost, Rekuperation und Stopp/Start möglich. Das leistungsfähigere Bordnetz erlaubt außerdem die Anwendung neuer Technologien wie elektrischer Zusatzverdichter (eZV) sowie die Elektrifizierung wichtiger Komponenten, zum Beispiel des Klimakompressors.

Der Integrierte Starter-Generator (ISG) vereint Anlasser und Lichtmaschine in einem leistungsfähigen Elektromotor zwischen Motor und Getriebe und kommt auch beim Kaltstart zum Einsatz. Der integrierte Elektromotor unterstützt den Verbrennungsmotor, etwa beim Beschleunigen, und speist mittels hocheffizienter Rekuperation die Batterie mit Energie. Insbesondere in Kombination mit einem 48‑V olt-System rentieren sich die nötigen Anpassungen der Antriebsarchitektur langfristig durch höhere Kraftstoffersparnisse.

Zudem ist die Haltbarkeit eines solchen Starterkonzepts so gut, dass der Motor viel häufiger und damit jederzeit abgeschaltet werden kann, wenn er nicht benötigt wird: Sei es beim Ausrollen oder beim so genannten Segeln, also einem kraftstoffsparenden Rollen bei höheren Geschwindigkeiten, sobald der Fahrer vom Fahrpedal geht. Und dies mit höchstem Komfort. Denn ein 48-Volt-System mit Starter-Generator kann einen Verbrennungsmotor sehr gleichmäßig auf Leerlaufdrehzahl andrehen. Das NVH-Verhalten (Noise, Vibration, Harshness) profitiert davon, der Übergang beim Motorstart wird noch unmerklicher: Der Motor läuft einfach wieder, als ob er gar nicht aus gewesen wäre.

Die Vorteile auf einen Blick:

  • Boosten: 10 kW (14 PS) bis 15 kW (20 PS) zusätzliche Leistung
  • Rekuperieren: Rückgewinnung von über 80 % der Bremsenergie
  • CO2-Emissionen: Verminderung um 7 bis 12 g/km
  • Deutlich verbesserter Anlasskomfort
  • Segel-Funktion
  • Ermöglicht Lastpunktverschiebung in verbrauchsgünstigeres Kennfeld

Viele der Vorteile eines ISG bietet auch der Riemengetriebene Starter-Generator (RSG). Das System nutzt bestehende Generator-Befestigungen und greift so nicht in das Design des Antriebsstrangs ein.

48-Volt-Bordnetz: Viele Verbrauchs- und Komfortvorteile

Mit der Einführung der neuen Antriebsgeneration verwischen die Grenzen zwischen Benziner und Hybrid. Perspektivisch wird jeder Mercedes-Benz Pkw elektrifiziert, denn das Unternehmen treibt zugleich konsequent die Entwicklung des 48-Volt-Bordnetzes voran. Sukzessive wird die Technologie in verschiedenen Baureihen Einzug halten, zunächst als Teilnetz für die im Motorraum konzentrierten Funktionen.

Das 48-Volt-Bordnetz bietet bei gleichen Strömen die vierfache Leistung seines 12‑Volt-Vorgängers, vermeidet aber die zusätzliche Sicherheitsarchitektur eines Hochvolt-Netzes. So werden Verbrauchseinsparungen möglich, die bisher der Hochvolt-Hybridtechnologie vorbehalten waren. Denn die wichtigen Hybridfunktionen „Rekuperieren“ und „Boosten“ können damit ohne Hochvolt-Komponenten dargestellt werden. Den Ingenieuren eröffnen sich auch neue Spielräume bei der Auslegung der Betriebsstrategien des Hightech-Motors, so dass dieser noch häufiger in einem verbrauchsgünstigen Kennfeld betrieben werden kann.

Hinzu kommen ganz neue Technologien wie der elektrische Zusatzverdichter (eZV), der als Bestandteil der intelligenten Aufladung des neuen Reihensechszylinder-Ottomotors (M 256) seine Premiere feiert. Dieser Verdichter sorgt unabhängig von Motordrehzahl und -last in Sekundenbruchteilen für Ladedruck. In Reihe mit einem großen Abgasturbolader geschaltet, stellt der eZV ein ausgewogenes Ansprechverhalten in allen Drehzahlbereichen sicher und schließt das Turboloch.

Durch die Integration eines 48-Volt-Bordnetzes ergeben sich auch Vorteile für Verbraucher im Fahrzeug wie Klimaanlage, elektrische Heizelemente oder Sauglüfter – auch diese könnten künftig mit höherer Spannung betrieben werden. Der Vorteil: Bei gleicher Leistung treten nur noch ein Viertel so große Ströme auf. Leitungen können dadurch dünner und somit leichter ausgelegt werden, was indirekt zur Kraftstoffeinsparung beiträgt. Das 48-Volt-Bordnetz ist ferner Wegbereiter beim weiteren Ausbau von Infotainment- und Assistenzsystemen.

Quelle: Daimler AG