Mercedes-Benz M 120

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
Mercedes-Benz
W140C-V12.jpg
M 120
Hersteller: Mercedes-Benz
Produktionszeitraum: 1991–1998
Bauform: V, Zwölfzylinder
Vorgängermodell: keines
Nachfolgemodell: M 137

Der Motorentyp M 120 ist ein Ottomotor von Mercedes-Benz mit zwölf Zylindern in V-Anordnung. Der Motor hat in Serienausführung 6,0 Liter Hubraum und vier Ventile je Zylinder. Er wurde von 1991 bis 1998 in den Limousinen und Coupés der Baureihe 140/C 140 verwendet, später auch in der SL-Baureihe R 129 im Modell 600 SL bzw. SL 600.

Der Motorentyp wurde 1999 für die Zwecke der S-Klasse vom etwas kleiner und leichter bauenden Typ M 137 abgelöst.

Der M 120 wird außerdem in optimierter Form als M 297 in einigen Supersportwagen verwendet, zum Beispiel in dem Pagani Zonda, dem Mercedes-Benz CLK GTR und dem Lotec Sirius.

Des Weiteren wurde das Mercedes-Benz-Versuchfahrzeug Mercedes-Benz C 112 mit dem M 120 bestückt und samt manuellem Sechsgang-Getriebe für Test- und Erprobungsfahrten genutzt.

Entstehung und Technik[Bearbeiten]

Mitte der 1980er Jahre standen bei Daimler-Benz die Entwicklungsarbeiten für eine neue S-Klasse an, die dann 1991 herauskam.

Im Wettbewerb der Oberklasse-Limousinen hatte lediglich Jaguar seit den 1960er Jahren Zwölfzylindermotoren im Angebot, ansonsten waren Zwölfzylinder eine Domäne von Sportwagen-Herstellern wie Ferrari und Lamborghini.

Schon für die laufende Baureihe 126 war in der Entwicklung außer den bewährten V8-Motoren M 117 auch ein Zwölfzylindermotor für einen Typ „600 SEL“ entwickelt worden. Dieser wurde jedoch nach den Diskussionen um die Ölkrise 1974 dann nicht in die Serienproduktion freigegeben.

BMW führte im Jahre 1987 den ersten Zwölfzylindermotor der deutschen Nachkriegsgeschichte ein. Dies war Signal für den Wettbewerb, Ähnliches zu unternehmen. Daimler-Benz wurde der dritte Anbieter von Zwölfzylinder-Limousinen.

1988 wurde Dr.-Ing. Kurt Obländer beauftragt, einen Zwölfzylindermotor für die 1991 erscheinende neue S-Klasse Baureihe 140 zu entwickeln, der das bayerische Aggregat in Leistung und Hubraum bei weitem übertreffen und mindestens 294 kW (400 PS) haben sollte. Zu dieser Zeit war bereits ein neuer 5,6-Liter-V8-Motor mit Vierventiltechnik und knapp 400 PS unter dem Code M117/9 fertig entwickelt, den die Tuning-Firma (und spätere Daimler-Tochter) AMG erst allein mittels aufwendiger Vierventil-Zylinderköpfe produzierte, dann zusammen mit Daimler-Benz in vereinfachtem Design produzierte und für solvente Kunden in Coupés und Limousinen der Serie 126 einbaute.

Zeitgleich hatte Obländer für ein im W140 zunächst geplantes Modell „800 SEL“ einen V-16-Zylindermotor serienreif entwickelt, vor dessen Serieneinführung Daimler-Benz dann aber zurückschreckte, ähnlich wie vor der Einführung des V-12-Motors in der Vorgängerbaureihe W126.

Ergebnis für den dann in die Serie W140 eingeführten neuen Sechsliter-V12 waren 300 kW (408 PS) Nennleistung. Dieser Motor war nicht nur der erste serienmäßig produzierte Pkw-Zwölfzylinder von Mercedes-Benz, er war auch der bis dato leistungsstärkste Mercedes-Benz Pkw-Motor. Das Nenndrehmoment beträgt 580 Nm und überschreitet schon bei 1600/min die 500-Nm-Marke. Der V12 ist mit Vierventiltechnik, verstellbaren Einlass-Nockenwellen sowie mit einer vollelektronischen Bosch-Einspritzanlage mit Hitzdraht-Luftmassenmessung (LH-Jetronic) ausgerüstet.

In der Motorenentwicklung stand die Minimierung der Schadstoffemissionen und des Kraftstoffverbrauches im Vordergrund. Die elektronische Zündung berechnet aus 300 Zündkennfeldern den optimalen Zündzeitpunkt, für jeden Zylinder einzeln und an die Klopfgrenze angepasst. Als einziger Zwölfzylinder weltweit hat der M 120 diese Zylinder-selektive Antiklopfregelung. Nur damit ist die für eine optimale Kraftstoffausnutzung erforderliche hohe Verdichtung von 10:1 möglich. Neuartig war das Motor- und Antriebsmanagement, bei dem alle Steuermodule über einen gemeinsamen Datenkanal (CAN-Bus) miteinander kommunizieren. Dies wird unter anderem zur schnellen Aufheizung der Katalysatoren nach dem Kaltstart des Motors benutzt, außerdem zur Antriebs-Schlupf-Regelung und zur neuen Motor-Schleppmoment-Regelung, die verhindert, dass ein Wagen auf glatter Fahrbahn infolge Gaswegnehmen ausbricht.

Des Weiteren hat der Motor die weltweit größte Katalysator-Anlage für Pkw. Sie wurde mit sieben Litern Volumen so dimensioniert, dass durch den Katalysator kein Kraftstoffmehrverbrauch auftrat und eine hohe Langzeitstabilität gewährleistet war. Durch ein neuartiges Konzept doppelwandiger und dreischichtig gedämmter Auspuffkrümmer und ebenfalls doppelwandiger Zuleitungen erreichen die in einer wärmegedämmten Quellmatte eingebetteten Keramik-Katalysatoren in kurzer Zeit Betriebstemperatur.

Nachdem öffentliche Kritik hieran aufkam, verzichtete Daimler-Benz im September 1992, drei Jahre nach Fertigstellung des M 120, auf die Gemischanreicherung bei Volllast, die mehr Benzin eindüste, als zur Wandlung der Schadstoffe zulässig war. Der Hersteller modifizierte die Motorsteuerung, womit ein Leistungsverlust von 10 kW (14 PS) auf 290 kW (394 PS) und eine kleine Reduktion des Drehmoments auf 570 Nm einherging.

Serienfahrzeuge mit M 120[Bearbeiten]

ab 1991[Bearbeiten]

  • im 600 SE, (ab 06/1993 S 600) W 140
  • im 600 SEL, (ab 06/1993 S 600 lang) V 140

ab 1992[Bearbeiten]

  • im 600 SEC, (ab 06/1993 CL 600) C 140
  • im 600 SL, (ab 06/1993 SL 600) R 129

Leistungssteigerungen[Bearbeiten]

AMG entwickelte auf Basis des M 120 diverse Motoren mit 6,9, 7,0 und 7,3 Liter Hubraum, die u. a. im CLK-GTR, im SL 70 AMG und im SL 73 AMG eingesetzt wurden. Heute werden sie beispielsweise noch im Sportwagen Pagani Zonda eingebaut. Diese Motoren werden als M 297 bezeichnet.

In der Supersport-Version des Mercedes CLK GTR bringt es der M 297 auf 488 kW (664 PS), auf immerhin noch 478 kW (650 PS) ist der Motor im Pagani Zonda F in dessen Club-Sport-Version ausgelegt.

Auch bearbeiteten Tuning-Firmen den M 120. Von Brabus, Lorinser, Koenig-Specials, Renntech, Väth und Carlsson gab es den Zwölfzylinder mit Hubräumen zwischen 7,2 und 7,4 Liter. Sehr bekannt ist der Brabus 7.3S mit einer Leistung von 428 kW (582 PS). Die Leistungsbandbreite geht hin bis zum weniger bekannten Carlsson RS74 Le Mans mit bis zu 456 kW (620 PS). Das Drehmoment der verschiedenen Hubraumversionen reicht von 720 bis 850 Nm.

Seit kurzem steht eine neue Saugmotor-Version des M 120 an der Leistungsspitze: Die im Pagani Zonda Revolucion verbaute, sechs Liter große Version des M 120 erreicht 800 PS, deutlich mehr als die bisher hubraumgrößten Versionen.

Vom M 120 gibt es auch zwei aufwendige Umbauten zum Turbomotor.

Die Lotec GmbH aus Kolbermoor hat es bei den serienmäßigen 6,0 Liter Hubraum belassen, jedoch dem Motor zwei Abgasturbolader (K 27) samt Ladeluftkühler verpasst und im Lotec Sirius verbaut. Dieser Motor bringt eine Leistung von 735 kW (1000 PS) und entwickelt ein Drehmoment von 1100 Nm bei 0,85 bar Ladedruck. Mit kurzzeitig abrufbaren 1,2 bar Ladedruck sind es 883 kW (1200 PS) und 1320 Nm. Zum Vergleich: Der Supersportwagen Bugatti Veyron bringt es lediglich auf 736 kW (1001 PS) und 1250 Nm bei acht Liter Hubraum, vier Turboladern und 16 Zylindern.

Eine weitere Version des M 120 mit Abgasturboaufladung kommt vom russischen Tuner A-Level. Dieser Motor leistet durch Biturboaufladung und auf 6,7 Liter vergrößertem Hubraum 616 kW (837 PS), entwickelt 1182 Nm Drehmoment. Dieser Motor wurde in einem S-Klasse-Coupé des C 140 verbaut.

Der Lotec Sirius und das S 600 Coupé A-Level sind Einzelstücke.

Heutzutage verzichtet kaum noch ein Tuner auf Kompressor oder Turbolader zur Leistungssteigerung, da sie im Gegensatz zu den großen Hubraumversionen eines Saugmotors wesentlich ökonomischer sind, einen höheren Wirkungsgrad besitzen und damit weniger Kraftstoff im Verhältnis zur Leistung verbrauchen.

Auch die Themen Haltbarkeit, Komfort und verzögerte Leistungsentfaltung (Turboloch) sind mittlerweile zufriedenstellend gelöst, sodass diese Motoren Einzug in die Limousinen von Mercedes und Maybach fanden.

Größere Motoren als den M 120 C 74 von Carlsson (7414 cm³) wird man wohl in Zukunft in Deutschland für Pkw kaum noch entwickeln, da zunehmend die Diskussionen um CO2-Ausstoß, Benzinpreis, Kraftstoffverbrauch und alternative Antriebstechniken in den Vordergrund rücken. Seit ca. 2008 geht insbesondere bei Daimler AG der Trend zum „Downsizing“, kleineren, leichteren und sparsameren Motoren. Man verzichtet mit dem aktuellen Facelift der S-Klasse W221 weitenteils auf hohe Hubräume und Zylinderzahlen (u.a. ist der Achtzylinder-Diesel eingestellt, und es wird in der S-Klasse auch ein Vierzylinder angeboten).

Daten[Bearbeiten]

  • Motor-Typ: M 120 E 60
  • Einbaulage im Fahrzeug: vorn, längs
  • Zylinderzahl, -anordnung: 12, 60°-V-Form
  • Bohrung × Hub: 89,0 × 80,2 mm
  • Hubraum: 5987 cm³
  • Verdichtungsverhältnis: 10,0 : 1
  • Ventilanordnung, -anzahl: 2 Einlass, 2 Auslass, v-förmig hängend
  • Ventilsteuerung: je Zylinderreihe 2 obenliegende Nockenwellen (Einlass-Nockenwellen verstellbar)
  • Nockenwellenantrieb: Duplex-Rollenkette
  • Zündung: Zünd-Kennfeld-Steuerung
  • Kühlung: Wasserpumpe; 18,5 l Wasser
  • Schmierung: Druckumlauf-Schmierung, 9,5 l Öl
  • Gemischbildung: Saugrohreinspritzung mit Hitzdraht-Luftmassenmessung (Bosch LH-Jetronic)
  • Leistung: 300 kW/408 PS bei 5200/min; ab 09/1992: 290 kW/394 PS bei 5200/min
  • Drehmoment: 580 Nm bei 3800/min; ab 09/1992: 570 Nm bei 3800/min