Mercedes-AMG Project ONE

Das Mercedes-AMG Project ONE bringt die aktuelle Formel 1 Hybrid-Technologie erstmals eins zu eins auf die Straße und dient auch dazu, umfangreiche Erkenntnisse bei performance-orientierter Plug-in-Hybrid-Antriebstechnik, weiterentwickelten Fahrwerkslayouts und einer erweiterten Fahrzeugelektronik zu sammeln, die zukünftigen AMG Serienfahrzeugen zugute kommen sollen.

Das zweisitzige Supersportwagen-Showcar bildet den Höhepunkt des Jubiläums 50 Jahre AMG und leistet voraussichtlich mehr als 1.000 PS. Der Performance-Hybrid soll dabei über 350 km/h schnell werden. Ebenso gewaltig ist auch der Preis mit um die 2,7 Millionen Euro sein. Nichts desto trotz, ist das auf 275 Exemplare limitierte Fahrzeug bereits ausverkauft, wie man munkelt.

Seit den Ursprüngen des Motorsports ist es ein Traum der Ingenieure, Rennsport-Technologie auf die Straße zu bringen. Mercedes-AMG lässt diesen Traum jetzt auf allerhöchstem Niveau Wirklichkeit werden.

Das Konzeptfahrzeug gibt bereits zahlreiche konkrete Hinweise auf das kommende Serienmodell. Der High Performance Plug-in-Hybrid Antrieb des Mercedes-AMG Project ONE stammt direkt aus der Formel 1 und wurde in enger Zusammenarbeit mit den Motorsport-Experten von Mercedes-AMG High Performance Powertrains in Brixworth realisiert. Er besteht aus einer hochintegrierten und intelligent miteinander vernetzten Einheit aus Hybrid-Turbo-Verbrennungsmotor mit insgesamt vier Elektromaschinen: Eine ist im Turbolader integriert, eine befindet sich direkt am Verbrennungsmotor und ist mit der Kurbelwelle verbunden, zwei weitere treiben die Vorderräder an.

Der 1,6-Liter-V6-Hybrid Benzinmotor mit Direkteinspritzung und elektrisch unterstützter Single-Turboaufladung kommt direkt aus dem Mercedes-AMG Petronas Formel 1-Rennwagen. 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 daher auch mühelos bis zu 11.000/min, was für ein Straßenfahrzeug derzeit einzigartig ist. Für längere Haltbarkeit und die Verwendung von handelsüblichem Super plus Benzin statt Rennkraftstoff bleibt es jedoch bewusst unter dem F1-Drehzahllimit.

Die Elektromotoren an der Vorderachse sind ebenfalls wahre Drehzahlwunder mit Rotorumdrehungen bis zu 50.000/min – derzeitiger Stand der Technik ist eine Drehzahl von 20.000/min.

Das Hochdrehzahltriebwerk wird durch einen Hightech-Turbolader zusätzlich beflügelt. Abgas- und Verdichter-Turbine sind voneinander getrennt mit optimaler Position zur Abgas- und zur Ansaugseite des V6-Motors positioniert und durch eine Welle miteinander verbunden. Auf dieser Welle befindet sich ein ca. 90 kW starker Elektromotor, der je nach Betriebszustand die Verdichter-Turbine mit 100.000/min elektrisch antreibt – beispielsweise beim Anfahren oder nach Lastwechseln. Die Formel 1-typische Bezeichnung dieser Einheit lautet MGU-H (Motor Generator Unit Heat).

Größter Vorteil: Das Turboloch – also das verzögerte Ansprechen auf Fahrpedalbefehle bedingt durch die Trägheit des großen Laders – wird komplett eliminiert. Die Ansprechzeit wird stark reduziert und ist noch kürzer als bei einem V8-Saugmotor. Der elektrische Turbolader hat noch einen weiteren Vorzug: Er nutzt einen Teil der überschüssigen Energie aus dem Abgasstrom, um als Generator elektrische Energie zu erzeugen und diese entweder per Rekuperation in der Hochvolt Lithium-Ionen-Batterie zu speichern oder als zusätzlichen Vortrieb einem weiteren Elektromotor zuzuführen.

Dieser leistet 120 kW, ist direkt am Verbrennungsmotor positioniert und über einen Stirnradantrieb mit der Kurbelwelle verbunden (MGU-K = Motor Generator Unit Kinetic) – ebenfalls eine Technologie, die in der Formel 1 für höchste Effizienz und Performance sorgt.

Hinzu kommen werden zwei weitere, je 120 kW starke Elektromotoren an der Vorderachse. Sie sind mit je einem Untersetzungsgetriebe mit den Vorderrädern verbunden. Die rein elektrisch angetriebene Vorderachse wird das individuelle Beschleunigen und Abbremsen jeweils radselektiv und damit eine individuelle Drehmomentverteilung für besonders hohe Fahrdynamik („ Torque Vectoring“) ermöglichen.

Die Batteriezellen, deren Anordnung sowie die Zellkühlung entsprechen ebenfalls dem Mercedes-AMG Petronas Formel 1-Rennwagen. Für den Alltagsbetrieb wird die Anzahl im AMG Project ONE allerdings um ein vierfaches größer sein. 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.

Eine weitere Innovation ist die Hochspannung des EQ Power+ 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.

Insgesamt bietet das High Performance Plug-in-Hybrid Antriebssystem EQ Power+ zahlreiche intelligente Betriebsstrategien, die optimal auf unterschiedliche Einsatzszenarien abgestimmt sind. Die Fahrprogramme reichen dabei vom rein elektrischen Betrieb bis hin zu einem hochdynamischen Modus, 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. Dabei greifen die Entwickler von Mercedes-AMG auf die langjährigen Erfahrungen und das Know-how aus der Formel 1, dem SLS AMG Electric Drive sowie der Forschung und Entwicklung der Daimler AG zurück.

So kann der Fahrer beispielsweise rein elektrisch anfahren, wobei zunächst nur die Elektromotoren an der Vorderachse das Hypercar antreiben und der Elektromotor auf der Kurbelwelle kurzfristige Beschleunigungswünsche unterstützt. Tritt der Fahrer noch stärker aufs Pedal und fordert mehr Leistung ab, schaltet sich der V6-Motor dazu. Mit zunehmender Drehzahl entfesselt der Antriebsstrang seine volle Leistung. Mit Race Start-Funktion sind beeindruckende Beschleunigungswerte möglich: Die Beschleunigung 0‑2 00 km/h ist in weniger als sechs Sekunden erledigt.

Geht der Fahrer wieder vom Gas und lässt das Fahrzeug rollen, schaltet das System auf den Elektroantrieb der Vorderachse um – und gewinnt beim Bremsen unter normalen Fahrbedingungen bis zu 80 Prozent Energie zurück, die in die Batterie eingespeist werden.

Die Kraftübertragung auf die Hinterräder wird mittels eines komplett neu für das Mercedes-AMG Project ONE entwickelten 8-Gang-Schaltgetriebes erfolgen. Es wird hydraulisch aktuiert und kann manuell über Schaltpaddles am Lenkrad oder automatisiert geschaltet werden.

Stand: September 2017; Fotos: Mercedes-AMG

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