Der neue Mercedes-Benz CLA: die Hybridmodelle mit 48-Volt-Technik

• Künftige Hybride können bei innerstädtischem Tempo elektrisch fahren
• Neuer Vierzylinder der FAME-Motorenfamilie mit Brennverfahren nach Miller
• Neues elektrifiziertes Achtgang-Doppelkupplungsgetriebe mit integrierter E-Maschine
• Neue Lithium-Ionen-Batterie mit 1,3 kWh Energieinhalt im Flatpack-Design

Vollelektrische Modelle nehmen die Schlüsselrolle bei der Umsetzung der nachhaltigen Geschäftsstrategie von Mercedes-Benz ein. Doch die Wünsche und Mobilitätsbedürfnisse der Kundinnen und Kunden in den unterschiedlichen Regionen der Welt bestimmen das Tempo dieser Transformation. Den neuen CLA wird es gegen Ende des Jahres daher auch als Hybrid mit 48-Volt-Technik und einem ins Getriebe integrierten Elektromotor geben. Die modulare Architektur der CLA-Modellfamilie erlaubt Mercedes-Benz größtmögliche Flexibilität beim Antriebskonzept und bei der Produktion.

Optisch gleicht der CLA Hybrid fast völlig seinem elektrischen Pendant. Damit können Kundinnen und Kunden ganz nach ihrem persönlichen Fahrprofil und ihrer Nutzung zwischen beiden Antriebskonfigurationen entscheiden. Eines der wenigen Unterscheidungsmerkmale: Der CLA Hybrid besitzt den klassischen Kühlergrill mit Mercedes-Benz Pattern in Chrom, umrandet von einem serienmäßigen LED-Lichtleiter.

Den hocheffizienten Antriebsstrang haben Mercedes-Benz Ingenieurinnen und Ingenieure in Deutschland nach bewährten Qualitätsstandards entwickelt. Der hochmoderne Verbrennungsmotor des CLA Hybrid wird zunächst in drei Leistungsstufen erhältlich sein. Käuferinnen und Käufer werden die Wahl zwischen Frontantrieb und 4MATIC haben. Rechtzeitig vor dem Verkaufsstart folgen im Laufe des Jahres noch technische Daten und weitere Details, unter anderem zur Ausstattung.

CLA-Hybridmodelle können rein elektrisch fahren und rekuperieren

Das Motor- und Getriebedesign fällt dank geringem Zylinderabstand und sogenannter Side-by-Side-Anordnung der E-Maschine sehr kompakt aus: E-Motor, Wechselrichter und Getriebe bilden eine hochintegrierte Einheit. Eine neu entwickelte 48-Volt-Batterie mit Lithium-Ionen-Technologie bietet einen Energiegehalt von bis zu 1,3 kWh. Abermals ist die Bauweise besonders kompakt: Im sogenannten Flatpack sind die Batteriezellen sowie der DC/DC-Wandler integriert.

Der Elektromotor unterstützt über den gesamten Drehzahlbereich auf intelligente Weise. Insbesondere bei niedrigen Drehzahlen des Verbrennungsmotors wird die Beschleunigung deutlich verbessert. Bei innerstädtischen Geschwindigkeiten und wenn weniger als 20 kW benötigt werden, lässt sich mit den Hybridmodellen rein elektrisch fahren. Das sogenannte elektrische Segeln, also das effiziente Dahingleiten mit abgekoppeltem Antriebsstrang, ist bis zu einem Tempo von rund 100 km/h möglich. Die Besonderheit: Der Motor kann in allen acht Gängen rekuperieren, also bis zu 25 kW Energie zurückgewinnen.

Weil sich die Drehmomente von Verbrennungsmotor und Elektromotor aufsummieren, wird das maximale Drehmoment über einen großen Drehzahlbereich dargestellt. Zudem kann der Verbrennungsmotor vollständig über E-Maschine und Trennkupplung gestartet werden. Es ist also kein herkömmlicher Ritzelstarter mehr erforderlich. Besonders komfortabel: Die Start-Stopp-Funktion und der Wechsel zwischen den beiden Motoren setzen für die Fahrerin und den Fahrer fast unmerklich ein.

Integriert ist der Elektromotor samt Wechselrichter in ein neues, sehr kompaktes Achtgang-Doppelkupplungsgetriebe (8F-eDCT). „eDCT“ heißt diese Entwicklung deswegen, weil die E-Maschine in das Getriebe integriert ist und die Steuerung des mechanischen Systems elektrohydraulisch erfolgt. Dabei bedient ein Elektromotor beide Doppelkupplungsstränge. Kraftschluss und -trennung erfolgen mit Hilfe von zwei Fahrkupplungen und einer Trennkupplung. Die Übersetzungen der acht Schaltstufen sind breit gespreizt, was ebenfalls der Effizienz zugutekommt. Denn die Motorbetriebspunkte lassen sich so optimal anpassen.

Neuer Vierzylinder der FAME-Motorenfamilie mit Brennverfahren nach Miller

Als Verbrennungsmotor kommt ein von Mercedes-Benz neu entwickelter Vierzylinder-Ottomotor mit 1,5 Liter Hubraum zum Einsatz. Das Aggregat mit der Typbezeichnung M 252 gehört zur modularen Motorenfamilie FAME (Family of Modular Engines) und ist für eine Vielzahl von Fahrzeuganwendungen geeignet.

Gemeinsame Kennzeichen der FAME-Aggregate sind unter anderem Vollaluminium-Kurbelgehäuse mit NANOSLIDE^® Technologie, Zylinderkopf mit teilintegriertem Krümmer und Turbolader mit Segmentturbine mit schaltbarer Flutenverbindung. Weitere Highlights sind die kompakte Ladeluftstrecke sowie die motornahe Abgasanlage im One-Box-Design, die für künftige Abgasnormen vorbereitet ist. Das vom M 256 übernommene Konzept des elektrischen Kältemittelverdichters mit 48-Volt-Technologie reduziert die Reibleistung und ermöglicht es, das Fahrzeug auch im Stand und bei elektrischer Fahrt zu klimatisieren.

Aus Effizienzgründen nutzt der Ottomotor ein Brennverfahren auf Basis des Miller-Zyklus. Das vergleichsweise frühe Schließen der Einlassventile reduziert Drosselverluste und ermöglicht ein hohes Verdichtungsverhältnis von 12:1. Diese Konstruktion trägt dazu bei, den Wirkungsgrad hoch und den Kraftstoffverbrauch niedrig zu halten, vor allem im Teillastbereich. Diese Fahrweise ist im Alltag sehr häufig. Außerdem werden dadurch die NOx-Emissionen reduziert.

Die neue Motor-Getriebe-Einheit hat kompakte Abmessungen und ist im Fahrzeug quer zwischen den Achsschenkeln eingebaut. Ein weiterer Pluspunkt ist das vorbildliche NVH-Verhalten (Noise, Vibrations, Harshness; Geräusch, Vibration, Rauigkeit). Konzeptionell ist der M 252 hier ohnedies im Vorteil, weil Mercedes‑Benz auf vier statt drei Zylinder setzt. Zusätzlich verfügt der Motor über ein umfangreiches NVH-Paket aus Schäumen und Abdeckungen, um die Schallabstrahlung zu reduzieren. Hinzu kommt noch das aus höheren Fahrzeugklassen bekannte Doppel-Stirnwand-Konzept. Zudem wurde die Stirnwandisolation bis in den seitlichen Bereich der A-Säule und in den Bodenbereich vergrößert.

Neuer CLA kommt aus dem Werk Rastatt

Die CLA-Modelle mit Hybridantrieb laufen flexibel vom gleichen Band im Mercedes-Benz Werk in Rastatt wie ihre vollelektrischen Brüder. Die Produktion erfolgt bilanziell CO₂-neutral^[1]. Das Werk wird mit 100 Prozent Grünstrom versorgt, der größtenteils extern zugekauft wird.

Rastatt ist Lead-Werk im Produktionsverbund für Mercedes-Benz Fahrzeuge in diesem Segment. Damit dient es als Vorreiter des „Digital First“-Ansatzes im globalen Produktionsnetzwerk des Unternehmens: In Vorbereitung auf die Produktion des neuen Modells wurde zum ersten Mal der umfangreiche Umbau einer bestehenden Montagehalle mithilfe eines digitalen Zwillings im Vorfeld virtuell dargestellt und in Betrieb genommen. Zudem kommt mit der Produktion des neuen CLA das Mercedes-Benz Operating System (MB.OS), die eigens entwickelte Chip-to-Cloud-Architektur, erstmalig in einer Serienproduktion zum Einsatz. Die Fahrzeug-Software wird damit nicht mehr über verschiedene Hardware-Module übertragen, sondern über einen zentralen Server der Mercedes-Benz Intelligent Cloud. Neben dem CLA werden am Standort die A- und B-Klasse sowie der kompakte SUV GLA und der vollelektrische Mercedes-Benz EQA gefertigt.

Nach dem sukzessiven Hochlauf in Rastatt wird die Beijing Benz Automotive Co., Ltd (BBAC) künftig den CLA für den chinesischen Markt bauen. Im Produktionsverbund mit dem ungarischen Mercedes‑Benz Werk Kecskemét werden nach dem Start der CLA-Produktion weitere Modelle der neuen Fahrzeugfamilie folgen.

^[1] Bilanziell CO₂-neutral bedeutet, dass nicht vermiedene oder reduzierte CO₂-Emissionen bei Mercedes-Benz durch zertifizierte Ausgleichsprojekte kompensiert werden.