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Mercedes-AMG 4.0 V8 Biturbo (2018): Technik, C 63, G 63, AMG GT —

Die Technik hinter AMGs Vierliter-V8

Der Vierliter-V8-Biturbo ist der Standardmotor der 63er-Modelle von Mercedes-AMG. AUTO BILD erklärt die Technik hinter dem Power-Aggregat!

Mit der Vorstellung des Mercedes-AMG GT im Jahr 2014 präsentierten die Schwaben auch einen neuen Motor. Der 4,0-Liter-V8-Biturbo – interne Baucodes M176/M177/M178, je nach Einsatzzweck – verdrängt seitdem den bisherigen 5,5-Liter-V8 und brachte den Downsizing-Trend damit auch in die Sportmodelle von Mercedes. Anfangs leistete der Motor in der größten Ausbaustufe 510 PS, mittlerweile sind bis zu 639 PS möglich, etwa im AMG GT 63 S 4-Türer. Der Achtzylinder ist auch vier Jahre nach seiner Einführung der Antrieb der Wahl für die 63er-Modelle von Mercedes-AMG. In gedrosselter Form befeuert das Aggregat sogar Modelle ohne AMG-Logo. Dazu sind die Motoren vergleichsweise sparsam – mittels Zylinderabschaltung wird der V8 zum genügsameren Vierzylinder.

Grundaufbau des AMG-Motors

Der V8 ist technisch sehr eng mit den Vierzylindermotoren der Baureihe M133 (seit 2013 im A 45) verwandt. Vereinfacht dargestellt, wurden zwei dieser Vierzylinder genommen und auf ein gemeinsames Kurbelgehäuse reduziert. Der AMG-V8 und die Ausgangs-Vierzylinder besitzen identische Bohrungen (83 mm), Zylinderabstände (90 mm) und einen identischen Hub (92 mm). Das Verdichtungsverhältnis wurde im Vergleich zum M133 erhöht: Während der kleine Vierzylinder mit einem Verhältnis von 8,6:1 verdichtet, arbeitet der V8-Biturbo mit einem Verhältnis von 10,5:1. Mercedes setzt beim AMG-Achtzylinder auf Aluminium-Schmiedekolben. Durch ihr geringes Gewicht entsteht ein kleineres Trägheitsmoment als bei herkömmlichen Stahlkolben. Dadurch wird der Motor drehfreudiger, und die Pleuel werden weniger Belastung ausgesetzt. Um die Reibung zwischen den Kolben und Zylinderlaufbuchsen zu verringern, kommt die "Nanoslide"-Technologie von Mercedes zum Einsatz: Dabei werden die Zylinderwände mit einer sehr dünnen Schicht (0,10 bis 0,15 mm) aus Eisen und Kohlenstoff beschichtet. Danach wird der Zylinder gehont, bis eine fast spiegelglatte Oberfläche erzeugt ist. Das Aluminium-Kurbelgehäuse an sich wird im Sandguss-Verfahren hergestellt und hält Druckwerten von bis zu 130 Bar stand. Einen Zahnriemen gibt es nicht, die vier verstellbaren Nockenwellen werden über eine Steuerkette betrieben. Sie treibt beim M178 außerdem auch die Wasserpumpe an, die mit einer Förderleistung von 420 Litern pro Minute den Inhalt von rund zwei Badewannen durch den Motor pumpt.

"Heißes Innen-V" lädt den Motor auf

Der Motor wird über zwei Turbolader aufgeladen. Charakteristisch für den AMG-V8 ist ihre Lage im Motorraum: Hier kommt die Anordnung des "heißen Innen-V" zur Anwendung. Das bedeutet, dass die Turbolader nicht außerhalb der Zylinderbänke liegen, sondern zwischen ihnen – also direkt im Zylinder-V. Es ist der erste Motor von Mercedes mit dieser Anordnung. Besonders positiv wirkt sich diese Einbaulage, zusammen mit elektronisch geregelten Schubumluftventilen, auf das Ansprechverhalten des Motors aus, denn die verdichtete Frischluft hat nur einen sehr kurzen Weg bis zu den Einlassventilen. Das Abgas gelangt ebenfalls schnell an die Lader-Turbinen, um sie möglichst schnell auf Drehzahl zu beschleunigen. Laut Mercedes bringt die Einbaulage keine thermischen Probleme mit sich. Ladeluftkühler garantieren, dass die durch die Verdichtung auf bis zu 140 Grad Celsius erhitzte Luft, mit maximal 25 Grad Celsius in den Brennraum gelangt.

Trockensumpfschmierung für hohe Querbeschleunigungen im GT

Damit auch in schnellen Kurven die Schmierung des Motors gewährleistet ist, kommt für Machinen des Baucodes M178 eine Trockensumpfschmierung zum Einsatz. Diese Motorkonfiguration ist den GT-Modellen von AMG und dem Aston Martin DB11 vorbehalten. Anders als bei der herkömmlichen Nasssumpfschmierung des AMG-V8 befindet sich das Öl in einem eigenen Tank und schwappt nicht in der Ölwanne des Motors umher. Somit wird vermieden, dass die Ölpumpe in Kurven Luft anstatt Öl zieht und der Schierfilm im Motor abreißt. Der Öltank fasst zwölf Liter Schmiermittel, davon zirkulieren während des Betriebs neun Liter im Ölkreislauf. Die Druckpumpe fördert pro Minute bis zu 250 Liter, weshalb das Öl nur maximal fünf Sekunden im Behälter verbringt. Wieder abgesaugt wird das Öl direkt aus den Kurbelräumen. Durch den Entfall der tiefen Ölwanne schrumpft der Motor in der Höhe. Somit kann er tiefer eingebaut werden, was den Schwerpunkt des gesamten Fahrzeugs nach unten setzt.

Modelle, die der Motor antreibt und Leistungsstufen

Je nach Anwendung gibt es den Vierliter-V8-Biturbo mit drei unterschiedlichen Baucodes in bis zu acht unterschiedlichen Leistungsstufen. Dabei findet der Motor als M176 auch bei Mercedes-Modellen ohne AMG-Logo Anwendung. Hier schwankt die Leistung zwischen 422 und 469 PS. Als M177 ist ein Leistungsbereich von 476 PS bis 639 PS verfügbar. Der Baucode M178 ist den GT-Modellen vorbehalten, er kommt aber auch als Kooperationsmotor im Aston Martin DB11 und im Vantage V8 zum Einsatz. Das Leistungsspektrum erstreckt sich hier zwischen 476 und 585 PS. Nachfolgend sind die einzelnen Konfigurationen aufgelistet:
Grundmotor: Zylinderanordnung: V8 • Zylinderwinkel: 90 Grad • Ventile pro Zylinder: 4 • Hubraum: 3982 ccm Bohrung: 83 mm • Hub: 92 mm • Zylinderabstand: 90 mm • Verdichtungsverhältnis: 10,5:1 • Maximaler Ladedruck: 1,2 Bar.

Motorencode M 176

Verbaut in: G 500
Leistung: 422 PS • Drehmoment: 650 Nm
Verbaut in: S 560 Coupé, S 560 4Matic Limousine und Coupé, Maybach S 560 4Matic
Leistung: 469 PS • Drehmoment: 700 Nm

Motorencode M 177

Verbaut in: C 63, GLC 63 4Matic +
Leistung: 476 PS • Drehmoment: 650 Nm
Verbaut in: C 63 S, GLC 63 S 4Matic +
Leistung: 510 PS • Drehmoment 700 Nm
Verbaut in: E 63 4Matic +
Leistung: 571 PS • Drehmoment: 750 Nm
Verbaut in: AMG GT 63 4-Türer
Leistung: 585 PS • Drehmoment: 800 Nm
Verbaut in: G 63
Leistung: 585 PS • Drehmoment: 850 Nm
Verbaut in: E 63 S 4Matic +
Leistung: 612 PS • Drehmoment: 850 Nm
Verbaut in: S 63 4Matic+
Leistung: 612 PS • Drehmoment: 900 Nm
Verbaut in: AMG GT 63S 4-Türer
Leistung: 639 PS • Drehmoment: 850 Nm

Motorencode: M 178

Verbaut in: AMG GT (2015-2017)
Leistung: 462 PS • Drehmoment: 600 Nm
Verbaut in: AMG GT (seit 2017)
Leistung: 476 PS • Drehmoment: 630 Nm
Verbaut in: AMG GT S (2015-2017)
Leistung: 510 PS • Drehmoment: 650Nm
Verbaut in: Aston Martin DB11 Coupé V8, Aston Martin DB11 Roadster V8
Leistung: 510 PS • Drehmoment: 675 Nm
Verbaut in: AMG GT S (seit 2017)
Leistung: 522 PS • Drehmoment: 670 Nm
Verbaut in: AMG GT C
Leistung: 557 PS • Drehmoment: 680 Nm
Verbaut in: AMG GT R
Leistung: 585 PS • Drehmoment: 700 Nm
Autor: Andreas Huber