Mercedes-AMG M 139: 421 PS für den neuen A 45

AMG – drei Buchstaben, die man seit jeher mit bulligen V8 verbindet – will auch bei den Vierzylindern die „Krone“ tragen. Der neue M 139, der im kommenden A 45 eingesetzt wird, soll als stärkster Serien-Vierzylinder der Welt antreten und in der S-Ausführung erstaunliche 421 cv erreichen.

Das wirkt umso beeindruckender, weil der Hubraum dieses neuen Aggregats weiterhin bei lediglich 2,0 l liegt – das entspricht (knapp) mehr als 210 cv/l. Man kann die deutschen „Power Wars“ – die Leistungskriege – für überflüssig halten; die Ergebnisse bleiben dennoch faszinierend.

M 139, wirklich neu

Mercedes-AMG betont, dass der M 139 keine bloße Weiterentwicklung des bisherigen M 133 ist, der die „45“-Modelle bislang antrieb. Laut AMG wurden aus dem Vorgänger praktisch nur ein paar Muttern und Schrauben übernommen.

Um die Anforderungen der Emissionsvorschriften zu erfüllen, die Einbaubedingungen (Packaging) der Fahrzeuge zu berücksichtigen und zugleich mehr Leistung bei geringerem Gewicht zu ermöglichen, musste der Motor grundlegend neu konstruiert werden.

Ein zentrales Merkmal: AMG hat den Motor um 180° um seine vertikale Achse gedreht. Dadurch sitzen Turbolader und Abgaskrümmer nun hinten, nahe der Spritzwand zwischen Motorraum und Innenraum. Die Ansaugung wandert im Gegenzug nach vorn.

Diese Anordnung bringt mehrere Vorteile. Aerodynamisch lässt sich die Frontpartie besser gestalten; strömungstechnisch profitiert das System davon, dass mehr Luft erfasst werden kann und die Wege kürzer sowie direkter ausfallen – mit weniger Umwegen sowohl auf der Ansaug- als auch auf der Abgasseite.

„AMG wollte nicht, dass der M 139 die typische Reaktion eines Diesel nachbildet, sondern die eines Saugmotors“

Ein Turbo genügt

Trotz der hohen spezifischen Leistung setzt der M 139 auf nur einen Turbolader. Es handelt sich um einen Twinscroll-Lader, der – je nach Version – mit 1,9 bar oder 2,1 bar arbeitet: entsprechend 387 cv (A 45) beziehungsweise 421 cv (A 45 S).

Wie bei den Turboladern des V8 aus Affalterbach kommen Lagerungen an den Wellen von Verdichter und Turbine zum Einsatz. Das verringert die mechanische Reibung und hilft, die Maximaldrehzahl von 169 000 rpm schneller zu erreichen.

Für ein besseres Ansprechen bei niedrigen Drehzahlen sind im Turboladergehäuse getrennte, parallel geführte Abgaswege vorgesehen. Zudem verfügen die Abgaskrümmer über geteilte Kanäle, sodass die Turbine mit einem separaten, gezielt geführten Abgasstrom versorgt wird.

Darüber hinaus setzt der M 139 auf eine neue Ölwanne aus Aluminium, eine Kurbelwelle aus geschmiedetem Stahl sowie Kolben aus geschmiedetem Aluminium. All das ist auf die höhere Drehfreude ausgelegt: Der neue Drehzahlbegrenzer liegt bei 7200 rpm, die Spitzenleistung wird bei 6750 rpm erreicht – 750 rpm später als beim M 133.

Eigenständiges Ansprechverhalten

Ein Schwerpunkt lag auf dem Ansprechverhalten, insbesondere auf der Auslegung der Drehmomentkurve. Das maximale Drehmoment beträgt nun 500 Nm (in der Basisversion 480 Nm) und liegt bei der S-Version zwischen 5000 rpm und 5200 rpm an (Basis: 4750–5000 rpm). Für einen Turbomotor ist das ein ungewöhnlich hohes Drehzahlniveau – der M 133 stellte seine 475 Nm bereits ab 2250 rpm bereit und hielt diesen Wert bis 5000 rpm.

Diese Charakteristik ist bewusst gewählt. AMG wollte, dass der M 139 sich nicht wie ein Diesel anfühlt, sondern eher wie ein klassischer Saugmotor: Der Motor soll – wie ein guter NA – stärker dazu animieren, höhere Drehzahlen häufiger zu nutzen, statt vor allem im mittleren Drehzahlbereich „zu leben“.

Gleichzeitig verspricht AMG ein Aggregat, das in jedem Drehzahlbereich spontan reagiert – auch bei niedrigen Drehzahlen.

Cavalos immer schön kühl

Bei derart hohen Leistungswerten – als stärkster Serien-Vierzylinder der Welt – ist das Kühlsystem entscheidend: nicht nur für den Motor selbst, sondern ebenso, um die Temperatur der verdichteten Ansaugluft in einem optimalen Fenster zu halten.

Zum Paket gehören neu ausgelegte Wasser- und Ölkreisläufe, getrennte Kühlsysteme für Zylinderkopf und Motorblock, elektrische Wasserpumpen sowie ein zusätzlicher Kühler im Radhaus, der den Hauptkühler an der Front ergänzt.

Auch die Temperaturführung des Antriebsstrangs wurde berücksichtigt: Das für die Getriebeeinheit benötigte Öl wird über den Motorkühlkreislauf gekühlt, zusätzlich ist direkt am Getriebe ein Wärmetauscher montiert. Selbst das Motorsteuergerät bleibt nicht außen vor: Es sitzt im Luftfilterkasten und wird durch den Luftstrom gekühlt.

Die Spezifikationen

Mercedes-AMG	** M 139**
Architektur	4 Zylinder in Reihe
Hubraum	1991 cm³
Bohrung x Hub	83 mm x 92.0 mm
Leistung	310 kW (421 hp) bei 6750 rpm (S) 285 kW (387 hp) bei 6500 rpm (base)
Drehmoment	500 Nm zwischen 5000 rpm und 5250 rpm (S) 480 Nm zwischen 4750 rpm und 5000 rpm (base)
Max. Motordrehzahl	7200 rpm
Verdichtung	9.0:1
Turbolader	Twinscroll mit Kugellagern für Verdichter und Turbine
Max. Ladedruck Turbolader	2.1 bar (S) 1.9 bar (base)
Zylinderkopf	Zwei verstellbare Nockenwellen, 16 Ventile, CAMTRONIC (variable Verstellung für Auslassventile)
Gewicht	160,5 kg mit Fluids

Zuerst wird der M 139 – der stärkste Serien-Vierzylinder der Welt – im Mercedes-AMG A 45 und A 45 S auftauchen; alles deutet darauf hin, dass es bereits im nächsten Monat so weit ist. Danach folgt der Einsatz im CLA und später im GLA.

Wie bei AMG-Triebwerken üblich, wird jede Einheit nach dem Prinzip „one man, one engine“ von nur einer Person montiert. Mercedes-AMG hat zudem angekündigt, dass die Montagelinie durch neue Methoden und Werkzeuge optimiert wurde. Dadurch sinkt die Produktionszeit pro Einheit um etwa 20 bis 25%, was eine Fertigung von 140 M-139-Motoren pro Tag in zwei Schichten ermöglicht.