Mercedes-Benz M 116/M 117

Schnittmodell eines M 117 E 50

Der M 116 und der M 117 sind Ottomotoren von Mercedes-Benz mit 8 Zylindern in V-Stellung. Verwendung fanden sie von 1969 bis 1991 in verschiedenen Mercedes-PKW der Oberklasse.

Sie wurden von dem technisch sehr ähnlichen, größeren und stärkeren Motor M 100 abgeleitet. Einen direkten Vorläufer gab es nicht. Nachfolger war der Motor M 119.

Technik

Die Motoren sind wassergekühlt und haben pro Zylinderbank eine per Kette angetriebene obenliegende Nockenwelle (OHC). Die Ventile (2 je Zylinder) werden über Schlepphebel betätigt und sind in einer Reihe angeordnet, die etwas zur Einlassseite (innen im Zylinder-V) geneigt ist. Dadurch ergeben sich keilförmige Brennräume. Bis 1976 wurde die Bosch D-Jetronic-Benzineinspritzung verwendet, danach kam die Bosch K-Jetronic zum Einsatz.

Der Winkel zwischen den beiden Zylinderbänken beträgt 90°, und die Motoren verwenden die sogenannte cross-plane-Bauweise (Zündfolge 1-5-4-8-6-3-7-2, wobei die Zylinder in einer Bank von 1 bis 4 und in der anderen von 5 bis 8 nummeriert sind). Dadurch sind die Massenkräfte erster und zweiter Ordnung vollständig ausgeglichen.

Die Zylinderköpfe sind aus Aluminium, und der Motorblock war zunächst aus Grauguss, mit Hubräumen von 3,5 (M 116) bzw. 4,5 Litern (M 117). Mit Modellwechsel zur Baureihe 126 im Jahr 1979 wurde auch der Motorblock aus Aluminium gefertigt und zugleich der Hubraum auf 3,8 bzw. 5,0 l erhöht. Eine M 117-Variante mit Alu-Block und 5,0 l wurde schon 1978 in den 450 SLC 5,0 der Baureihe C 107 eingebaut. Man verwendete keine Zylinderlaufbuchsen, sondern fertigte den Motorblock aus einer übereutektischen Aluminium-Silizium-Legierung. Es bilden sich dabei größere Si-Kristalle in einer Matrix aus feinen Al- und Si-Kristallen. Durch elektrolytische Behandlung der Zylinderlaufflächen wird die Matrix abgetragen, und die 0,02 bis 0,05 mm großen Si-Kristalle stehen etwas heraus und ergeben eine verschleißfeste Lauffläche für die Kolben und Kolbenringe.

Im Rahmen des „Mercedes-Benz Energiekonzepts“ wurden die Motoren im Jahr 1981 umfangreich überarbeitet, mit dem Ziel eines geringeren Benzinverbrauchs. Unter anderem hat man den Durchmesser der Hubzapfen von 52 auf 48 mm verkleinert, um die Reibleistung zu senken, und die Verdichtung erhöht. Der M 116 wurde langhubiger ausgelegt, bei unverändert 3,8 l Hubraum. Dies ergibt kompaktere Brennräume mit kleinerer Oberfläche und verbessert den Wirkungsgrad, da das heiße Gas weniger Wärme an die Brennraumwand verliert. Die Auslegung wurde zugunsten von mehr Drehmoment bei niedriger Drehzahl geändert, um ökonomisches Fahren in Betriebspunkten mit hohem Wirkungsgrad zu unterstützen. Dazu kamen weitere Maßnahmen, wie Abgasrückführung zur Begrenzung der Stickoxid-Emission, Regelung der (abgesenkten) Leerlaufdrehzahl und wesentlich längere Antriebsübersetzungen.

Im Jahre 1985 wurde die Katalysatortechnik für beide Motoren eingeführt, nachdem zuvor schon eine Kat-Variante des M 116 angeboten worden war. Es wurde die KE-Jetronic eingesetzt, eine Weiterentwicklung der K-Jetronic mit elektronischer Aufschaltung, was für die Lambdaregelung erforderlich war. Der Hubraum des M 116 wurde gleichzeitig auf 4,2 l erhöht, und außerdem kam eine Version des M 117 mit 5547 cm³ (Verkaufsbezeichnung „560“) hinzu. Somit gab es drei Hubraumstufen von 4,2, 5,0 und 5,5 l. Die Motoren gab es in RÜF- (Katalysator nachrüstbar) und KAT-Ausführung. Den 560er gab es außerdem etwa ein Jahr lang in einer 220 kW starken ECE-Variante, die nicht mit Kat nachrüstbar war.

Im Jahr 1987 wurden die Motoren erneut überarbeitet. Sie bekamen eine Klopfregelung und die Verdichtung wurde auf 10 : 1 erhöht, was höhere Leistungen ergab.

Daten und Fahrzeugmodelle

M 116

Bauzeit	Ausführung	Bohrung/Hub [mm]	Hubraum [cm3]	Verdichtung	Leistung [kW] bei Drehzahl [1/min]	Drehmoment [Nm] bei Drehzahl [1/min]
11/69–09/72	D-Jetronic	92 / 65,8	3499	9,5 : 1	147 bei 5800	286 bei 4000
76–78	K-Jetronic ff.			9,0 : 1	143 bei 5500	285 bei 4000
78–79				9,5 : 1	151 bei 5750	287 bei 4000
79–81	Alu-Block ff.	92 / 71,8	3818	9,0 : 1	160 bei 5500	305 bei 4000
81–85		88 / 78,9	3839	9,4 : 1	150 bei 5250	315 bei 3250
79–85	KAT/USA			8,3 : 1	120 bei 4750	275 bei 2750
85–87	RÜF	92 / 78,9	4196	9,0 : 1	160 bei 5200	330 bei 3750
	KAT				150 bei 5200	310 bei 3600
87–91	RÜF			10,0 : 1	170 bei 5400	335 bei 4000
	KAT				165 bei 5400	325 bei 4000

• 280 SE Coupé 3.5 (W 111)
• 280 SE, SEL 3.5 (W 108)
• 300 SEL 3.5 (W 109)
• 350 SE, SEL (W 116)
• 350 SL, SLC (R 107, C 107)
• 380 SE, SEL, SEC (W 126)
• 380 SL, SLC (R 107, C 107)
• 420 SE, SEL, SEC (Baureihe 126)
• 420 SL (R 107)

M 117

Bauzeit	Ausführung	Bohrung/Hub [mm]	Hubraum [cm3]	Verdichtung	Leistung [kW] bei Drehzahl [1/min]	Drehmoment [Nm] bei Drehzahl [1/min]
69–76	D-Jetronic	92 / 85	4520	8,8 : 1	165 bei 5000	378 bei 3000
72–76	D-Jetronic/USA			8,0 : 1	142 bei 4750	325 bei 3000
76–80	K-Jetronic			8,8 : 1	160 bei 5000	370 bei 3250
	K-Jetronic/KAT/USA			8,0 : 1	134 bei 4750	298 bei 3000
05/78–03/80	K-Jetronic/Alu-Block ff.	97 / 85	5025	8,8 : 1	177 bei 5000	402 bei 3200
79–81		96,5 / 85	4973	8,8 : 1	177 bei 5000	404 bei 3200
81–85				9,2 : 1	170 bei 4750	405 bei 3000
85–87	RÜF			9,0 : 1	180 bei 4750	400 bei 3750
	KAT				164 bei 4700	365 bei 2500
87–91	RÜF			10,0 : 1	195 bei 5200	405 bei 4000
	KAT				185 bei 5200	390 bei 3750
85–86 ?	ECE	96,5 / 94,8	5547	10,0 : 1	220 bei 5000	455 bei 3750
85–89	KAT/USA			9,0 : 1	170 bei 5200	389 bei 3500
85–87	RÜF				200 bei 5000	430 bei 3750
	KAT				178 bei 4800	390 bei 3500
87–91	RÜF			10,0 : 1	220 bei 5000	455 bei 3750
	KAT				205 bei 5200	430 bei 3750

• 280 SE, SEL 4.5 (W 108) USA, 143 kW / 195 PS
• 300 SEL 4.5 (W 109) USA, 143 kW / 195 PS
• 450 SE, SEL (W 116)
• 450 SL, SLC (R/C 107)
• 450 SLC 5.0 (C 107)
• 500 SE, SEL, SEC (W/V/C 126)
• 500 SL, SLC (R/C 107)
• 560 SE, SEL, SEC (W/V/C 126)
• 560 SL (R 107) USA