Mercedes-Benz M 111

Mercedes-Benz
M 111
Hersteller:	Mercedes-Benz
Produktionszeitraum:	1992–2006
Bauform:	Reihenvierzylinder
Motoren:	1,8 Liter (1799 cm³) 2,0 Liter (1998 cm³) 2,2 Liter (2199 cm³) 2,3 Liter (2295 cm³)
Vorgängermodell:	M 102
Nachfolgemodell:	M 271

Der Motor M 111 von Mercedes-Benz ist ein Ottomotor mit vier Zylindern in Reihe, Vierventiltechnik und elektronisch gesteuerter Einspritzung und Zündung. Er wurde 1992 im 200 E / 220 E als Nachfolger des M 102 vorgestellt, und ab 2002 durch den M 271 abgelöst. Bei der Entwicklung wurde hoher Wert auf die Laufruhe und die Durchzugskraft gelegt. Im Vergleich zum Vorgänger konnte der Kraftstoffverbrauch bei gleichzeitig höherem Drehmoment und gesteigerter Leistung reduziert werden. Eine kontaktlose Zündanlage arbeitet verschleißarm.^[1]

Gegenüber dem M 102 war der M 111 kompakter und konnte auf den gleichen Einrichtungen wie die Dieselmotoren gefertigt werden. Bei Nachfrageverschiebungen zwischen Benzin- und Dieselmotoren konnte so schneller reagiert werden. Er hatte wie der Vorgänger einen Motorblock aus Grauguss und einen Zylinderkopf aus Leichtmetall.

Es war der erste Vierzylinder von Mercedes-Benz, der in Großserie mit 4-Ventil-Zylinderkopf ausgerüstet wurde (bei M 102 gab es den nur für die relativ seltenen 190E-2.3-16 bis 190E-2.5-16-Evo II). Zwei obenliegende Nockenwellen wurden über eine Doppelrollenkette angetrieben und betätigten die Ventile über Tassenstößel (Hydrostößel). Die meisten Varianten des M 111 hatten auch eine zweistufige Phasenverstellung der Einlassnockenwelle und eine Klopfregelung. Die Vierventiltechnik in Kombination mit der elektronischen Motorsteuerung brachte im Vergleich zum M 102 erhebliche Verbrauchssenkungen und Leistungssteigerungen. Im Jahr 1995 wurde mit Einführung des E 230 ein überarbeitetes Modell der M 111-Reihe vorgestellt. Im Zuge dessen wurden auch die anderen Motoren modifiziert. So erhalten nun auch das 1,8-Liter-Triebwerk und der 2-Liter-Motor eine Einspritzanlage, die das HFM-System mit Heißfilm-Luftmassenmesser statt der seitherigen P-Motorsteuerung einsetzt. Beide Aggregate bekommen außerdem während des Betriebs verstellbare Einlassnockenwellen. Diese war bislang dem 2,2-Liter Motor vorbehalten. ^[2]

Es gab den M 111 auch mit Aufladung durch ein Rootsgebläse des Typs Eaton M62, ab 2000 M45, mit bis zu 145 kW. Da das Rootsgebläse keine innere Verdichtung hat, kann es im Teillastbereich abgekoppelt werden und widerstandsarm mitlaufen, so dass es in den meisten Situationen keine Antriebsleistung verbraucht. Es wird nur bei entsprechend hoher Leistungsanforderung - für den Fahrer nahezu unmerklich - zugeschaltet. Dann arbeitet es allerdings mit schlechterem Wirkungsgrad und mehr Geräuschentwicklung als ein Kompressor mit innerer Verdichtung. Da es nur selten zugeschaltet wird, erhöht das den Verbrauch aber nur wenig. Das Geräusch hat man durch sorgfältig abgestimmte Dämpfer in den Griff bekommen. Mit dem C 230 Kompressor wurde der erste Vertreter dieser Technik im M 111 im Jahr 1995 auf der IAA vorgestellt. Der Verbrauchsvorteil gegenüber einem vergleichbar starken Motor ohne Aufladung lag bei rund 25% bei hohem Drehmoment.^[3]

M 111 E 18 Baujahr 1994

M 111 E 18 Baujahr 1994

M 111 EVO

Im Jahr 2000 wurde die Baureihe komplett überarbeitet, dabei wurden über 150 Bauteile geändert. Die Baureihe wurde nun M 111 EVO genannt. Einige Änderungen/Neukonstruktionen sind:^[4][5]

• Generator- und Lader-Position um 15mm angehoben
• überarbeiteter Kurbelgehäuseflansch für neue Schaltgetriebegeneration
• bei den aufgeladenen Motoren kommt der Eaton M 45 zum Einsatz. Er zeichnet deutlich verringertes Ladergeräuschspektrum aus. Entfall der Kompressorkupplung(Gewichtsvorteil), beim Vorgängermotor wurde der Kompressor im Leerlauf aus Geräuschgründen vom Antrieb getrennt
• Abgasnorm Euro 4
• veränderte, jetzt sehr kompakte Brennraumform
• deutlich verbesserte Zylinderfüllung
• geänderte Kolbenform zur Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses
• gecrackte Pleuel
• Motorfester Luftfilter statt karosseriefester Luftfilter
• Motorsteuerung der Firma Siemens (ME-SIM4)
• Einzelfunkenzündspulen
• Nockenwellensensor am Zylinder 1 im Hinblick auf optimierte Zündung im Kaltlauf und zur Diagnose der Nockenwellenverstellerfunktion
• Blechauspuffkrümmer jetzt mit Luftspaltisolierung und in LSI-Technik
• Geänderte Kurbelgehäuseentlüftung zweiflutig für E 23 ML
• Ein Unterbodenkatalysator mit Lambdaregelsonde am Katalysatoreingang und einer Diagnosesonde hinter Katalysatorausgang.
• Schnellstartfunktion
• deutlich verkürzte Zeitspanne bis zur Betriebsbereitschaft des Katalysatorsystems
• adaptive Leerlaufregelung
• strömungsoptimierte Ein- und Auslasskanäle mit weitestgehend ovalen Querschnitten
• geringere Wandwärmeverluste
• Optimierung von Verbrennungsablauf und auslassseitiger Kühlmittelströmung, dadurch die Temperaturbelastung des Auslassventils so deutlich gesenkt
• Optimierung der Kanaleinspritzung: Einlasskanal: Durchflusskennziffer um 5 %verbessert, Verbesserungen in Drehmoment, Leistung
• Im Leerlaufbereich und bei kleinen Motorlasten mehr Laufruhe, weniger zyklische Schwankungen
• Auslassnockenwelle mit Phasing (zeitlich ungleiche Ansteuerung der beiden Ventile)
• Kolbenpositionserkennung für den Zylinder 1 für Schnellstart
• rücklaufloses Kraftstoffsystem, neuer Kraftstoffdruckdämpfer
• völlig neue Einspritzventile (Siemens)
• Eaton Kompressor M 45 mit neuer Lagertechnik,
• neue Umluftklappenkonfiguration mit E-Gas-Steller DV-E5 von Bosch mit Lagerückmeldung
• neukonstruierter Ansaugtrakt: Es wurden neue Absorptionsdämpfer als perforierte und gekammerte Dämpfereinsätze aus Kunststoff, spezielle Pulsationsdämpfer, neue Mehrkammerdämpfer eingesetzt, welche den Geräuschpegel senken
• alle unterhalb des Zylinderkurbelgehäuses liegenden Bauteile wurden neu entwickelt
• bombierte Ölwanne mit vergrößerter Wandhöhe und verrippter Struktur
• Ölabweisblech
• Kurbelgehäuseentlüftungssystem
• E-Gas-Steller im Bereich der Regelklappe durch Heizkanal über zugeführtes Kühlwasser beheizt
• Neuer Ölstands-Sensor für den Wartungsrechner ASSYST
• Sekundärlufteinblasung Luftentnahme nach HFM statt nach Lader
• Einzelzündspulen und zylinderselektive, adaptive Klopfregelung, zylinderindividuelle Einspritzung und adaptive Lambdaregelung
• On-Board-Diagnose(OBD-II): es werden alle abgasrelevanten Komponenten auf korrekte Funktion überwacht
• Tempomat und Tempo-Limiter
• Iridium-Zündkerzen (auf 100.000 km erhöhtes Wechselintervall)
• das Rad auf der Auslassnockenwelle, das Rad im Nockenwellenversteller, das Kurbelwellenrad und die Spur der Ölpumpenkette auf der Kurbelwelle sind zur Geräuschdämmung gummiert
• Verrippungen auf dem Kurbelgehäuse
• angepasste und versteifte Flanschverbindung zum neuen Schaltgetriebe(NSG)
• Schwingungsoptimierung durch Entkopplungen an Systemen hinsichtlich geringerem Körper- oder Luftschall (Egas und Umluftsteller)

Daten

Verkaufsbezeichnung	Motortyp	Hubraum	Bohrung × Hub	Leistung bei (1/min)	Drehmoment bei (1/min)	Aufladung	Bauzeit
180	M 111 E 18	1,8 L (1799 cm³)	85,3 x 78,7 mm	90 kW (122 PS) bei 5500	170 Nm bei 4200	ohne	1993–1997[6]
					170 Nm bei 3700		1997–2000[7]
	M 111 E 20 EVO	2,0 L (1998 cm³)	89,9 x 78,7 mm	95 kW (129 PS) bei 5500	185 Nm bei 3500		2000–2002[8]
200, 113	M 111 E 20			95 kW (129 PS) bei 5100	186 Nm bei 3600		1996–2006
200				100 kW (136 PS) bei 5500	190 Nm bei 4000		1992–1997[9]
					190 Nm bei 3700		1997–2000[10]
200 Kompressor	M 111 E 20 ML			132 kW (180 PS) bei 5400	250 Nm bei 2500–4800	Kompressor	1995–1996
				141 kW (192 PS) bei 5400	270 Nm bei 2500–4800		1996–2000
	M 111 E 20 ML EVO			120 kW (163 PS) bei 5300	230 Nm bei 2500–4800		2000–2004[11]
220	M 111 E 22	2,2 L (2199 cm³)	89,9 x 86,6 mm	110 kW (150 PS) bei 5500	210 Nm bei 4000	ohne	1992–1996[12]
230, 114, 214, 314, 414	M 111 E 23	2,3 L (2295 cm³)	90,9 x 88,4 mm	105 kW (143 PS) bei 5000	210 Nm bei 4000		1996–1999[13]
					215 Nm bei 3500		1999–2006[14]
230				110 kW (150 PS) bei 5400	220 Nm bei 3700		1995–1997[15]
					220 Nm bei 3800		1997–2000[16]
230 Kompressor	M 111 E 23 ML			142 kW (193 PS) bei 5300	280 Nm bei 2500–4800	Kompressor	1995–2000[17]
	M 111 E 23 ML EVO			144 kW (197 PS) bei 5500	280 Nm bei 2500–5000		2000–2004[18]

M 111.975 (230K E 23 ML) Änderungen/Modifikationen im Vergleich zum Sauger M 111

• Verringerung der Kühlschlitze zwischen den Zylindern von 1,6 auf 1,2mm zur Verbesserung des Dichtverhaltens im Stegbereich.
• Einsatz einer Zylinderkopfdichtung mit Brennraumeinfassung aus Edelstahl.
• Geräuschereduzierung durch Rippenverstärkung des Kurbelgehäuses.
• Verwendung angepasster Kolben aus wärmebeständiger Legierung mit höherem Kupfer- und Nickelgehalt sowie Verstärkung der Kolbenböden.
• Einsatz natriumgekühlter Aulassventile.
• Anpassung des Be- Entlüftungssystems des Kurbelgehäuses.
• Einsatz einer im Betrieb verstellbaren Einlassnockenwelle.
• Motorlager rechts verstärkt.
• Hauptölkanal mit Bohrungen zur Aufnahme der Ölspritzdüsen versehen.
• Zylinderkopfhaube: Niedrigere Bauhöhe im hinteren Bereich.
• Kolbenkühlung: Die Kolbenspritzdüsen sind in Anschlussbohrungen zum Hauptölkanal eingepresst.
• Kühlmittelpumpe wegen zweiter Riemenebene um 29,5 mm verlängert
• Kolben erhält eine Mulde. Bedingt durch das Kompressortypisch niedrigere Verdichtungsverhältnis.
• Andere Nockenwellen-Kennzahlen und Steuerzeiten.
• Krümmer in Doppelschaltenausführung einflutig.
• Kat. dem höheren Gasdurchsatz angepasst.

Einsatz

C-Klasse (W/S 202)

• C 180
  • M 111 E 18 (90 kW) 1993–2000
• C 180 (nur als T-Modell)
  • M 111 E 20 EVO (95 kW) 2000–2001
• C 200
  • M 111 E 20 (100 kW) 1993–2000
• C 200 Kompressor (nicht in Deutschland erhältlich)
  • M 111 E 20 ML (132 kW) 1995–1996
• C 200 Kompressor (nicht in Deutschland erhältlich)
  • M 111 E 20 ML (141 kW) 1996–2000
• C 200 Kompressor (nur als T-Modell)
  • M 111 E 20 ML EVO (120 kW) 2000–2001
• C 220
  • M 111 E 22 (110 kW) 1993–1996
• C 230
  • M 111 E 23 (110 kW) 1996–1997
• C 230 Kompressor
  • M 111 E 23 ML (142 kW) 1995–2000

C-Klasse (W/S 203)

• C 180
  • M 111 E 20 EVO (95 kW) 2000–2002
• C 200 Kompressor
  • M 111 E 20 ML EVO (120 kW) 2000–2002

C-Klasse Sportcoupé (CL 203)

• C 180
  • M 111 E 20 EVO (95 kW) 2001–2002
• C 200 Kompressor
  • M 111 E 20 ML EVO (119 kW) 2001–2002
• C 230 Kompressor
  • M 111 E 23 ML EVO (145 kW) 2001–2002

CLK-Klasse (C/A 208)

• CLK 200
  • M 111 E 20 (100 kW) 1997–2000
• CLK 200 Kompressor (nicht in Deutschland erhältlich)
  • M 111 E 20 ML (141 kW) 1997–2000
• CLK 200 Kompressor
  • M 111 E 20 ML EVO (120 kW) 2000–2003
• CLK 230 Kompressor
  • M 111 E 23 ML (142 kW) 1997–2000
• CLK 230 Kompressor
  • M 111 E 23 ML EVO (145 kW) 2000–2003

SLK-Klasse (R 170)

• SLK 200
  • M 111 E 20 (100 kW) 1996–2000
• SLK 200 Kompressor (nicht in Deutschland erhältlich)
  • M 111 E 20 ML (141 kW) 1996–2000
• SLK 200 Kompressor
  • M 111 E 20 ML EVO (119 kW) 2000–2004
• SLK 230 Kompressor
  • M 111 E 23 ML (142 kW) 1996–2000
• SLK 230 Kompressor
  • M 111 E 23 ML EVO (145 kW) 2000–2004

E-Klasse (W/S/C/A 124)

• 200 E
  • M 111 E 20 (100 kW) 1992–1993
• E 200
  • M 111 E 20 (100 kW) 1993–1997
• 220 E
  • M 111 E 22 (110 kW) 1992–1993
• E 220
  • M 111 E 22 (110 kW) 1993–1997

E-Klasse (W/S2 10)

• E 200
  • M 111 E 20 (100 kW) 1995–2000
• E 200 Kompressor (nicht in Deutschland erhältlich)
  • M 111 E 20 ML (141 kW) 1997–2000
• E 200 Kompressor
  • M 111 E 20 ML EVO (120 kW) 2000–2003
• E 230
  • M 111 E 23 (110 kW) 1995–1998

M-Klasse (W163)

• ML 230
  • M 111 E 23 (105 kW) 1997–2000

V-Klasse, Vito (W 638)

• V 200, Vito 113
  • M 111 E 20 (95 kW) 1996–2003
• V 230, Vito 114
  • M 111 E 23 (105 kW) 1996–2003

Sprinter (W 901–905)

• 214 / 314 / 414
  • M 111 E 23 (105 kW) 1995–2006

Quellen

• MTZ Ausgabe Nr.: 2000–2009
• Kittler, Eberhard: Deutsche Autos seit 1990, Motorbuch Verlag, Stuttgart 2001, ISBN 3-613-02052-1, S. 106–119

Einzelnachweise

1. ↑ http://media.daimler.com/dcmedia/0-921-614820-49-1045433-1-0-0-0-0-0-11702-614318-0-1-0-0-0-0-0.html
2. ↑ http://media.daimler.com/dcmedia/0-921-865331-49-828223-1-0-0-828229-0-0-11702-614318-0-1-0-0-0-0-0.html
3. ↑ http://www.autosport.at/article4849.html
4. ↑ http://www.atzonline.de/Artikel/3/192/Technischer-Fortschritt-durch-Evolution-Neue-Vierzylinder-Ottomotoren-von-Mercedes-Benz-auf-Basis-des-erfolgreichen-M111-%282%29.html
5. ↑ http://www.motor-talk.de/forum/unterschiede-m111-193ps-und-m111-evolution-197ps-t1872104.html
6. ↑ http://www.ultimatespecs.com/?option=4&brand=13&model=481&car=2378
7. ↑ http://www.ultimatespecs.com/?option=4&brand=13&model=481&car=2361
8. ↑ http://www.ultimatespecs.com/?option=4&brand=13&model=355&car=2447
9. ↑ http://www.ultimatespecs.com/?option=4&brand=13&model=481&car=2369
10. ↑ http://www.ultimatespecs.com/?option=4&brand=13&model=481&car=2360
11. ↑ http://www.ultimatespecs.com/?option=4&brand=13&model=487&car=2484
12. ↑ http://www.ultimatespecs.com/?option=4&brand=13&model=481&car=2368
13. ↑ http://www.ultimatespecs.com/?option=4&brand=13&model=497&car=2812
14. ↑ http://www.ultimatespecs.com/?option=4&brand=13&model=497&car=2810
15. ↑ http://www.ultimatespecs.com/?option=4&brand=13&model=489&car=2508
16. ↑ http://www.ultimatespecs.com/?option=4&brand=13&model=492&car=2667
17. ↑ http://www.ultimatespecs.com/?option=4&brand=13&model=481&car=2366
18. ↑ http://www.ultimatespecs.com/?option=4&brand=13&model=488&car=2488