Mercedes-AMG S-osztály (2.)

AMG Performance kormánykerék ikerküllős kivitelben
Az AMG Performance kormánykerék jellegzetes, kétküllős kialakításával és a zökkenőmentesen integrált sebességváltó gombokkal szintén hozzájárul az AMG jellegzetes megjelenéséhez. Az AMG kormánykerék gombjai ragyogó kijelzőikkel és intuitív kezelési logikájukkal nyűgöznek le. Lehetővé teszik a fontos vezetési funkciók és az összes vezetési mód vezérlését anélkül, hogy a vezető keze elhagyná a kormányt. A hibrid hajtás regenerációs szintjeit a kormánykerék gombjaival is meg lehet választani.

Az AMG-specifikus E PERFORMANCE hibrid hajtás: belső égésű motor elöl, villanymotor hátul
Az új Mercedes-AMG S 63 E PERFORMANCE-ban a 4,0 literes V8-as biturbómotor állandó gerjesztésű szinkron villanymotorral, Affalterbachban kifejlesztett nagy teljesítményű akkumulátorral és a teljesen változtatható AMG Performance 4MATIC+ összkerékhajtási rendszerrel párosul. Az 590 kW (802 LE) rendszerteljesítmény és az 1430 Nm-es maximális rendszernyomaték lenyűgöző menetteljesítményt tesz lehetővé: az álló helyzetből 100 km/h-ra való gyorsulás mindössze 3,3 másodpercet vesz igénybe. Az erőleadás csak az elektronikusan szabályozott 290 km/h-nál ér véget (az opcionális AMG vezetői csomaggal).

A 140 kW (190 LE) teljesítményű villanymotor a hátsó tengelyen kapott helyet, ahol egy elektromosan váltott kétfokozatú sebességváltóval és az elektronikusan vezérelt, korlátozott csúszású hátsó differenciálművel egy kompakt elektromos hajtásegységet (EDU) alkotva. A szakértők ezt az elrendezést P3 hibridnek nevezik. A nagy teljesítményű akkumulátor szintén hátul, a hátsó tengely felett található.

Ennek az EDU-helyzetnek a döntő előnye a 9-fokozatú sebességváltó megkerülése, amely a V8-as motorhoz karimás. Mivel a sebességváltó mögött helyezkedik el, mindkét hajtóegység nyomatéka teljes mértékben kihasználható. Az eredmény: 1430 Nm rendszernyomaték – új rekord ebben az osztályban. És még sok más érv szól a P3-as beállítás mellett, mint teljesítményhibrid:

• A P3 koncepció lehetővé teszi a teljes fordulatszám-tartományban teljes nyomatékkal történő elektromos felhajtást.
• Az elektromos motor közvetlenül a hátsó tengelyre hat, így az erejét közvetlenül meghajtásra tudja alakítani – ez az extra lendület indul el, gyorsításkor vagy előzéskor.
• Az elektromotor sajátos kialakítása azt jelenti, hogy teljesítménye azonnal beindul teljes nyomatéknál, ami különösen agilis indítást tesz lehetővé.
• Ráadásul a vezető azonnal érezhető teljesítménynövekedést tapasztal az integrált, elektronikusan vezérelt, korlátozott csúszású hátsó differenciálműnek köszönhetően: a hibrid modell rendkívül mozgékonyan gyorsul ki a kanyarokból.
• A hátsó tengely megcsúszása esetén a belsőégésű motor és a villanymotor hajtóereje szükség szerint az első kerekekre is átkerül. Ezt a teljesen változtatható összkerékhajtás mechanikus összekapcsolása teszi lehetővé az első kerekek kardántengelyével és hajtótengelyeivel. Lehetővé teszi a tisztán elektromos vezetést is összkerékhajtással.
• A hátsó tengelyen történő elhelyezés javítja a tömeget és a tengelyterhelés eloszlását a járműben. Ez képezi az alapját a lenyűgöző kezelésnek.
• Az AMG koncepció nagyon magas rekuperációs hatékonyságot kínál, mivel a rendszer csak minimális mechanikai és hidraulikus veszteséget enged meg a motorból és a sebességváltóból. A „Komfort” vezetési módban a belsőégésű motor kifejezetten lekapcsolható. Ez csökkenti a húzónyomatékot, ha a vezetési helyzet megengedi.
• A kétfokozatú sebességváltó a hátsó tengelyen automatikusan vált. Speciálisan beállított áttételi arányával a nagy keréknyomaték kombinációját biztosítja a mozgékony indításért és a sima, folyamatos teljesítményt nagyobb sebességnél. Egy elektromos hajtómű legkésőbb 140 km/h körül kapcsolja be a második fokozatot, ami megfelel a villanymotor 13 500 ford./perc körüli maximális fordulatszámának.
• A kiegészítő villanymotornak köszönhető teljesítménynövekedéssel a fejlesztőcsapat párhuzamosan a teljes jármű hatékonyságát is javítani tudta – és alacsonyabb károsanyag-kibocsátást és fogyasztást is elérni.

Permanensen gerjesztett szinkron motor (PSM)
A PSM állandó mágnesekből készült üreges rotorral van felszerelve, így a bal hátsó kerék kihajtótengelye köré szerelhető. Az elektromos motort teljesítményelektronika vezérli, amely szintén az EDU-ban található, és közvetlenül átalakítja a gázpedál parancsait a PSM megfelelő működtetéséhez. Ezenkívül a villanymotor érzékeny vezérlése a kétsebességes sebességváltóval szabályozza a sebességet a sebességváltás során. Ez azt jelenti, hogy az EDU-ban lévő átvitel egyáltalán nem igényel mechanikus szinkronizálást. Az elektromos motor nyomatéka így nagyobb fordulatszámon is használható. Az elektromos motor maximális nyomatéka már az első fordulattól elérhető, de később magasabb fordulatszámon ismét csökken. Ezért a második sebességfokozat, amely magasabb fordulatszámon kapcsol be, az elektromos motort alacsonyabb fordulatszámú tartományba hozza, így az a teljes fordulatszám-tartományban támogatni tudja a belső égésű motort.

Az Affalterbachban kifejlesztett Formula 1™ ihlette: az AMG nagy teljesítményű akkumulátor
A villamosítási stratégia meghatározásakor kezdettől fogva világos volt, hogy minden lényeges komponenst Affalterbachban fejlesztenek. Ezek közé tartozik az AMG nagy teljesítményű akkumulátor (HPB). A lítium-ion energiatároló rendszer fejlesztését a Mercedes-AMG Petronas F1 Team Formula 1 hibrid versenyautóiban bevált technológiák ihlették. A brixworthi Forma-1-es motorgyártó High Performance Powertrains (HPP) szakértői csapata szorosan együttműködött a Mercedes-AMG-val Affalterbachban. Az AMG nagy teljesítményű akkumulátor a gyors egymásutánban előhívható nagy teljesítményt a kis tömeggel kombinálja, hogy javítsa a jármű általános teljesítményét. Ehhez járul még a gyors energiafelvétel és a nagy teljesítménysűrűség.

Az S 63 E PERFORMANCE nagy teljesítményű akkumulátorának kapacitása 13,1 kWh, több mint kétszerese a már megszokott HPB 80-nak. 70 kW folyamatos mechanikai teljesítményt és 140 kW mechanikai csúcsteljesítményt ad le (tíz másodpercig). az elektromos motorhoz. A külső töltés a 3,7 kW-os beépített váltóáramú töltőn keresztül, töltőállomáson, fali dobozon vagy háztartási aljzaton keresztül történik. Az akkumulátort gyors teljesítmény-leadásra és fogyasztásra tervezték, nem pedig a lehető leghosszabb hatótávra. Mindazonáltal a 33 kilométeres elektromos hatótávolság praktikus működési sugarat tesz lehetővé, például csendes, teljesen elektromos vezetésnél lakónegyedből.

Az innováció folyamatos ösztönzése: az akkumulátorcellák közvetlen hűtése
Az AMG 400 voltos akkumulátor nagy teljesítményének alapja a közvetlen hűtés: A csúcstechnológiás, elektromosan nem vezető folyadékon alapuló hűtőfolyadék körbefolyik mind az 1200 cellát, és külön-külön hűti azokat. Minden akkumulátornak meghatározott hőmérsékletre van szüksége az optimális energiaellátáshoz. Ha az energiatároló egység túl hideg vagy túl meleg lesz, átmenetileg észrevehetően elveszíti teljesítményét, vagy le kell kapcsolni, hogy ne sérüljön meg, ha a hőmérséklet túl magas. Az akkumulátor állandó hőmérséklete ezért döntően befolyásolja annak teljesítményét, élettartamát és biztonságát. A hagyományos hűtőrendszerek, amelyek csak levegőt használnak, vagy a teljes akkumulátorcsomagot közvetve vízzel hűtik, gyorsan elérik a határukat Ha a hőkezelés nem tölti be optimálisan a funkcióját, az akkumulátor idő előtti elöregedésének veszélye áll fenn.

A közvetlen hűtéshez az AMG csapatának új, milliméter vastagságú hűtőmodulokat kellett kifejlesztenie. Körülbelül 14 liter hűtőfolyadék kering felülről lefelé a teljes akkumulátoron, minden cellán keresztül, egy speciálisan kifejlesztett, nagy teljesítményű elektromos szivattyú segítségével. A folyamat során a hűtőfolyadék egy közvetlenül az akkumulátorhoz csatlakoztatott olaj/víz hőcserélőn is átfolyik. Ez a hőt a jármű két alacsony hőmérsékletű körének (LT) egyikébe vezeti. Innen továbbmegy az autó elején lévő LT hűtőhöz, amely a hőt a külső levegőbe engedi. A rendszert úgy tervezték, hogy egyenletes hőeloszlást biztosítson az akkumulátorban.

Az eredmény az, hogy az akkumulátor mindig egy állandó, átlagosan 45 Celsius fokos optimális üzemi hőmérsékleti ablakon belül van, függetlenül attól, hogy milyen gyakran töltik vagy merítik. Könnyen előfordulhat, hogy nagy sebességgel haladva túllépik az átlaghőmérsékletet. A védelmi mechanizmusok ezért úgy vannak beállítva, hogy az akkumulátorból a maximális teljesítményt lehessen levenni, hogy a közvetlen hűtéssel később ismét csökkenthető legyen a hőmérséklet. A hagyományos hűtőrendszerek ezt nem tudják megbirkózni, az akkumulátor pedig már nem tudja teljesen kihasználni kapacitását. Nem így az AMG nagy teljesítményű akkumulátor: még nagy terhelés mellett is, ahol gyakori a gyorsítás (az akkumulátor lemerül) és a lassulás (az akkumulátor fel van töltve), az akkumulátor megőrzi nagy teljesítményű kapacitását.

Csak a hatékony közvetlen hűtés teszi lehetővé nagyon nagy teljesítménysűrűségű cellák használatát. Ennek az egyedi megoldásnak köszönhetően az akkumulátorrendszer különösen könnyű és kompakt. Az anyagtakarékos vezetősín koncepció is hozzájárul a kis tömeghez. Az alumínium ház könnyű, de ugyanakkor robusztus ütközési szerkezete maximális biztonságot nyújt.