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Informationen zum Mercedes-Benz S-Klasse

 

Fahrwerk - Mercedes-Benz S-Klasse

Shortfacts

Baujahr: 2005 - 2013
Segment: Oberklasse
Vorgänger:k.A.
Von einer Reiselimousine mit Mercedes-Stern darf man hinsichtlich der Fahr-eigenschaften mehr erwarten als „nur“ vorbildlichen Komfort; auch die Aktive Sicherheit und die Fahrdynamik müssen ebenso hohen Ansprüchen genügen.
Die S-Klasse erfüllt diese Erwartungen seit jeher, doch mit der neuen Limousine erzielen die Mercedes-Ingenieure weitere Fortschritte und übertreffen das hohe Niveau des Vorgängermodells in allen fahrwerkstechnischen Bereichen. Bemer-kenswert -- und mit jedem Kilometer erlebbar -- sind vor allem die Resultate beim Abroll- und Federungskomfort, bei der Lenkpräzision und Agilität sowie bei der Fahr- und Bremsstabilität. Dazu tragen verschiedene Neu- und Weiterentwick-lungen bei, doch erst die intelligente Kombination aller Systeme, ihre präzise Abstimmung und ihr zuverlässiges Zusammenspiel ermöglicht den beachtlichen Vorsprung, den Mercedes-Benz mit seinem neuen Spitzenmodell erzielt.

Die im Vergleich zum Vorgängermodell größere Spurweite (vorn + 26, hinten + 32 Millimeter) und der längere Radstand (+ 70 bzw. + 80 Millimeter) schaffen weitere wichtige Grundvoraussetzungen für den noch besseren Fahrkomfort der S-Klasse.

Vorderachse: Vierlenker-Technik nochmals verbessert

Am Anfang der Fahrwerksentwicklung standen umfangreiche Untersuchungen mit verschiedenen Achskonzepten. Die Ergebnisse digitaler Konstruktions- und Testverfahren sowie aufwändige Praxisversuche bestätigten die Mercedes-Inge-nieure in der Erkenntnis, dass die Vierlenker-Technik an der Vorderachse die meisten Vorteile bietet. Sie wurde im Detail weiterentwickelt -- vor allem in puncto Komfort.

Die Räder der Vorderachse werden von einer so genannten Hochlenkerachse geführt. Sie besteht aus einem Querlenker aus Aluminium in der oberen Lenker-ebene sowie einer unten angeordneten Aluminium-Zugstrebe und einem aus Stahl geschmiedeten Federlenker. Beide Lenkerebenen sind durch Achsschenkel miteinander verbunden. Die vierte Komponente, die der Vierlenkerachse ihren Namen gibt, ist die Spurstange; sie stellt die Verbindung zwischen den Vorder-rädern und der quer liegenden Zahnstangen-Lenkung her.

Ein wesentlicher Pluspunkt dieser Mercedes-Vierlenkerachse ist die Auflösung der unteren Lenkerebene. Sie ermöglicht eine günstige Achskinematik und ist nahezu unempfindlich gegenüber Schwingungen aufgrund von Reifenunwucht oder Bremskraftschwankungen. Auf dieser guten Basis haben die Ingenieure Kinematik und Elastokinematik der neuen S-Klasse neu abgestimmt und im Vergleich zum Vorgängermodell optimiert. Auch die Sicherheitsfachleute im Mercedes-Benz Technologie Center lieferten einen wichtigen Grund, sich für das Vierlenkersystem zu entscheiden. Denn beim Frontal-Crash bietet es im Bereich der unteren Lenkerebene größere Deformationswege als andere Achskonzepte und kann deshalb die kinetische Energie mit höherem Wirkungsgrad absorbieren.

Das Lenkgetriebe befindet sich wie bisher vor der Radmitte und damit in einer Position, die in Kurven das leicht beherrschbare, untersteuernde Eigenlenkver-halten der Mercedes-Limousine unterstützt. Die servounterstützte Zahnstangen-Lenkung hat eine variable Übersetzung (50,1 bis 60,5 Millimeter pro Lenkradum-drehung), die im mittleren Bereich etwas indirekter arbeitet als in den äußeren Stellungen. Ein deutliches Komfort-Plus bietet die serienmäßige Parameter-Funktion: je niedriger das Tempo, desto größer die Servo-Unterstützung. Unter-halb von 200 km/h verringert sich das Lenkmoment kontinuierlich je nach Fahr-geschwindigkeit, sodass der Autofahrer beim langsamen Einparken nur noch et-wa ein Drittel der maximalen Lenkkraft aufbringen muss. Ein Novum in der S-Klasse ist die variable Mittenzentrierung: Mithilfe des elektrohydraulischen Parameter-Servoventils wird ein Zentriermoment erzeugt, das mit steigendem Tempo zunimmt und dem Fahrer in der Mittellage ein sicheres und stabiles Fahr-gefühl bietet. Bei langsamer Fahrt ist dieses zusätzliche Lenkmoment indes nicht aktiviert, sodass die Vorteile der geschwindigkeitsabhängigen Parameter-Len- kung voll genutzt werden können.

Die Teleskop-Lenksäule ist elektrisch in der Höhe und in der Längsposition ein-stellbar und bietet als zusätzliches Komfortmerkmal eine automatische Ein- und Ausstiegshilfe: Nachdem der Autofahrer den elektronischen Zündschlüssel abge-zogen hat, fährt das Lenkrad nach oben und vergrößert so die Beinfreiheit. In die-ser Position bleibt das Lenkrad, bis der Schlüssel wieder im Zündstartschalter steckt, und fährt dann wieder in die zuvor gespeicherte Position.

Für die neue S-Klasse hat Mercedes-Benz ein Vierspeichen-Lenkrad mit einem Durchmesser von 390 Millimetern entwickelt, dessen Struktur aus Magnesium-Druckguss sich bei einem Frontalaufprall gezielt verformt und somit das Verlet-zungsrisiko des Fahrers verringert. Mit den griffgünstig integrierten, beleuchte-ten Bedientasten ist das Lenkrad ein wichtiger Bestandteil des Bedienkonzepts der neuen S-Klasse. Eine elektrische Lenkradheizung ist auf Wunsch lieferbar.

Hinterachse: Komplett aus Aluminium

Weil die Raumlenker-Technik nach wie vor unübertroffen ist, blieben ihr die Mercedes-Ingenieure auch bei der neuen S-Klasse treu, verbesserten sie jedoch im Detail. So ist der Hinterachsträger eine komplette Neuentwicklung, die sich als eine nach vorne offene Aluminium-Konstruktion mit geschraubter vorderer Quer-brücke von dem bisherigen Bauteil unterscheidet. Die wesentlichen Vorteile des neuen Fahrschemels sind sein geringeres Gewicht, seine höhere Festigkeit und seine kompakteren Abmessungen.

Durch konsequenten Leichtbau reduzierten die Mercedes-Ingenieure das Gewicht der ungefederten Massen an der Hinterachse deutlich und verbessern dadurch Fahrverhalten und Fahrkomfort gleichermaßen. Vier der fünf Lenker bestehen aus geschmiedetem Aluminium, der Federlenker wurde als einschaliges Alumini-um-Blechteil konstruiert und der Radträger besteht aus Aluminium-Druckguss. Zudem wurde die Steifigkeit der radführenden Bauteile erhöht.

Weiteres Augenmerk widmeten die Sindelfinger Fachleute der Entkopplung von Schwingungen, die vom Hinterachsgetriebe über den Achsträger in den Innenraum übertragen werden können. Um diesen Effekt zu minimieren, entwickelten sie drei großvolumige Gummilager, die das Hinterachsgetriebe wirksam entkoppeln.

Luftfederung: Deutliches Plus an Komfort und Dynamik

Ebenso wie Vorderachse, Lenkung und Hinterachse hat Mercedes-Benz auch das serienmäßige Luftfedersystem der S-Klasse weiterentwickelt. Im Fokus stand die Aufgabe, den technischen Zielkonflikt zwischen vorbildlichem Fahrkomfort und hoher Fahrdynamik zu lösen. Dafür wurde die AIRMATIC komplett überarbeitet.

Setzte bereits das System des Vorgängermodells Komfort-Maßstäbe, so übertrifft die neue S-Klasse das bisherige Niveau nochmals deutlich. Das erreichten die Mercedes-Ingenieure durch eine Reihe von Detailmaßnahmen:


Die Luftfederbeine sind jetzt mit separaten Kopfpfaden für die Übertragung der Feder- und Dämpferkräfte ausgestattet. Dadurch konnten die Lager opti-mal auf ihre jeweilige Aufgabe abgestimmt werden. So sind die Kopflager für die Stoßdämpfer weich ausgelegt, um den Bewegungen der Vorderachse über den gesamten Federweg folgen zu können, ohne komfortmindernde Querkräf-te in das Federbein zu übertragen.

Den Gummibalg der Luftfedern, der die komprimierte Luft in den Federbei-nen hält, haben die Mercedes-Ingenieure ebenfalls verbessert. Seine Wand-stärke verringert sich um 0,2 auf nur noch 1,5 Millimeter, sodass er einen noch besseren Abrollkomfort bietet und bei unebener Fahrbahn auch auf kleine Anregungen feinfühlig anspricht.

Auch bei den Gasdruckstoßdämpfern stand das Thema Reibung im Vorder-grund. Die Mercedes-Fachleute entwickelten unter anderem neue, druckmin-dernde Ventile, Einlippendichtungen für die Kolbenstangen und ein beson-ders reibungarmes Teflonband, das den Arbeitskolben der Stoßdämpfer um-schließt.
Degressive Dämpfer-Kennlinien für agiles Handling

Komfort oder Dynamik? Diese Frage ist bei der neuen S-Klasse schnell beantwor-tet. Das weiterentwickelte Luftfedersystem setzt in beiden Disziplinen Akzente, denn Mercedes-Benz kombiniert es serienmäßig mit dem Adaptiven Dämpfungs-System (ADS), das die Stoßdämpferkraft stets bedarfsgerecht regelt und dabei Fahrbahnzustand, Fahrweise und Beladung der Limousine berücksichtigt. So stellt das System bei normaler Fahrt eine sehr weiche Grunddämpfung ein, rea-giert aber bei höherer Fahrdynamik - beispielsweise bei einem plötzlichen Ausweichmanöver oder beim Bremsen - innerhalb von nur 50 Millisekunden, um die Dämpfkraft für jedes einzelne Rad anzupassen.

Dabei regelt der so genannte Skyhook-Algorithmus die Dämpfkräfte so, dass die aus der Radbewegung resultierenden Krafteinwirkungen auf die Karosserie ver-ringert werden. Je nach Steuerbefehl können die ADS-Magnetventile an den Stoß-dämpfern eine von vier Kennlinien einstellen:


Stufe 1: Komfortables Abrollen bei geringen Aufbaubewegungen und niedri-gen Beschleunigungswerten durch weiche Druck- und Zugstufe.

Stufe 2: Skyhook-Modus - weiche Zugeinstellung und gleichzeitig harte Druckstufe.

Stufe 3: Skyhook-Modus - weiche Druckeinstellung und gleichzeitig harte Zugdämpfung.

Stufe 4: Harte Zug- und Druckeinstellung zur Verringerung der Radlast-schwankungen bei dynamischer Fahrweise.
Bei geringen Karosseriebewegungen fährt die neue S-Klasse in der komfortorien-tierten ADS-Stufe 1. Überschreitet die Aufbaugeschwindigkeit ein bestimmtes Maß, wechselt das System in den so genannten Skyhook-Algorithmus und schal-tet mithilfe seiner schnellen Magnetventile permanent zwischen der zweiten und dritten Dämpfungsstufe, um die Wank- und Nickbewegungen der Karosserie zu kompensieren.

Die Wirkungsweise des Adaptiven Dämpfungs-Systems hat Mercedes-Benz in der neuen S-Klasse durch die Entwicklung degressiver Stoßdämpfer-Kennlinien noch-mals verbessert. Sie ermöglicht eine noch größere Spreizung der Dämpfkräfte zwi-schen der Druck- und Zugstufe des Stoßdämpfers und trägt damit maßgeblich zu dem agilen Fahrverhalten der Limousine bei. So steigt die Dämpfwirkung der Degressivkolben bei geringer fahrdynamischer Anregung - zum Beispiel bei schnellen Lenkbewegungen - stärker an als bei den bisherigen linearen Kennlinien.

Den Straßenzustand, der für die situationsgerechte Steuerung der Stoßdämpfer ebenfalls berücksichtigt wird, erkennt das System jetzt dank eines verbesserten Rechenverfahrens (Algorithmus) noch präziser als bisher.

Individuelle Fahrwerks- und Getriebe-Charakteristik per Knopfdruck

Eine weitere Besonderheit der neuen S-Klasse ist der „S/C/M“-Taster in der Mittelkonsole. Mit seiner Hilfe kann der Autofahrer die Charakteristik der Limou-sine von „komfortabel“ auf „sportlich“ verändern und Fahrwerk, Niveaulage und Getriebeprogramm individuell einstellen:


Comfort: Die AIRMATIC senkt die Karosserie ab 120 km/h an beiden Achsen automatisch um zehn Millimeter ab, um die Fahrstabilität zu verbessern und den Luftwiderstand zu vermindern. Eine nochmalige Niveauabsenkung um zehn Millimeter erfolgt ab Tempo 160 bei gleichzeitiger Umstellung der Druckstufendämpfung auf „hart“. Unterhalb von 80 km/h stellt das System wieder die normale Niveaulage ein. Das Automatikgetriebe wechselt die Fahr-stufen bei niedrigen Motordrehzahlen und lässt die S-Klasse im zweiten Gang anfahren.

Sport: Die Karosserie senkt sich bereits ab 100 km/h an beiden Achsen um 20 Millimeter ab und hebt das Niveau erst unterhalb von 60 km/h wieder an. Die Umschaltung auf die „harte“ Druckstufeneinstellung der Stoßdämpfer er-folgt ab 40 km/h. Das Automatikgetriebe nutzt beim Gangwechsel den Dreh-zahlbereich der Motoren aus.

Manual: Das Automatikgetriebe lässt sich manuell per Tastendruck am Lenk-rad bedienen. Der Wechsel der Niveaulage und die Fahrwerkseinstellung ent-sprechen dem „Sport“-Modus.
Ist die S-Klasse auf schlechten Straßen unterwegs, die eine größere Bodenfreiheit erfordern, kann der Autofahrer die Karosserie durch Tastendruck um 30 Millime-ter anheben.

Active Body Control: Perfekte Kombination von Dynamik und Komfort

Mit Active Body Control (ABC) ordnete Mercedes-Benz im Jahre 1999 das Alpha-bet der Fahrwerkstechnik neu. Das innovative System, das damals nach 20-jähriger Forschung und Entwicklung in Serie ging, beantwortet die traditionelle Gretchenfrage bei der Abstimmung eines Pkw-Fahrwerks: Soll man die von der Straße verursachten Schwingungen der Räder durch sportlich-straff eingestellte Stoß-dämpfer gering halten oder soll man die Dämpfung zum Nachteil von Fahrsicher-heit und Fahrdynamik möglichst komfortabel-weich auslegen? Dank Active Body Control stellt sich dieser Zielkonflikt nicht mehr, weil die Fahrwerkseinstellung automatisch der jeweiligen Fahrsituation angepasst wird. Hoher Komfort wird bei hoher Fahrdynamik erreicht - oder umgekehrt.

Beim aktiven Fahrwerk von Mercedes-Benz sind die vier Federbeine mit so ge-nannten Plunger-Zylindern ausgestattet, die von Mikroprozessoren gesteuert werden und die Hub-, Wank- und Nickbewegungen der Karosserie fast vollständig kompensieren können. Der Computer erhält von verschiedenen Beschleunigungs-sensoren Informationen über die jeweilige Fahrsituation und vergleicht sie mit den Daten der Drucksensoren in den Federbeinen und der Niveausensoren an den Achslenkern. Daraufhin berechnet das System die Steuersignale, die servohydrau-lische Ventile an Vorder- und Hinterachse in genau dosierte Ölströme umsetzen.

Strömt das Öl in die Plungerzylinder, verstellen sie die Fußpunkte der in die Federbeine integrierten Stahlfedern und erzeugen auf diese Weise die notwendigen Kräfte, um den Karosseriebewegungen entgegenzuwirken. Durch den ständig verfügbaren Hydraulikdruck von bis zu 200 bar ist ABC in der Lage, den Aufbau spontan - im Bruchteil von Sekunden - zu stabilisieren. Dabei arbeitet das System im Schwingungsbereich bis fünf Hertz, der sich auf unebenen Fahrbahnen durch Hub- und Wankbewegungen, bei Kurvenfahrt durch starke Seitenneigung oder beim Bremsen durch das typische Nicken der Karosserie bemerkbar macht. Für die höherfrequenten Schwingungen sind passive Zweirohr-Gasdruckstoßdämpfer zuständig.

Wankneigung bei schneller Kurvenfahrt um 60 Prozent geringer

Für die neue S-Klasse hat Mercedes-Benz das aktive Fahrwerk (serienmäßig im S 600) weiterentwickelt und nochmals verbessert. Jedes Bauteil wurde überar-beitet. So haben die Fachleute jetzt verschiedene Komponenten räumlich zusammengefasst, um die Regelfunktionen durch kürzere Leitungsverbindungen zu verbessern und den Platzbedarf des Systems zu verringern.

Der wesentliche Pluspunkt des Active Body Control der zweiten Generation ist jedoch seine noch größere Leistungsfähigkeit bei der situationsgerechten Verrin-gerung der Karosseriebewegungen. Dadurch stößt die S-Klasse in neue Dimensi-onen der Fahrdynamik vor - und bietet gleichzeitig ein ebenso spürbares Kom-fort-Plus. So verringert sich der Wankwinkel der Karosserie bei einem dynami-schen Fahrmanöver um mehr als 60 Prozent - von bisher 3,1 auf 1,2 Grad. Bei schneller Kurvenfahrt - beispielsweise in einer Autobahnausfahrt - reduziert das ABC-Fahrwerk der zweiten Generation den Wankwinkel auf nur noch 0,75 Grad. Das sind ebenfalls mehr als 60 Prozent weniger als beim Vorgängermodell der neuen S-Klasse.

Weitere Besonderheiten des Active Body Control sind die variable Wankmomentverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse, die das System je nach Fahrge-schwindigkeit automatisch vornimmt, und die Beladungsadaption. Zwischen 65 und 140 km/h senkt ABC die Karosserie kontinuierlich um bis zu 15 Millimeter ab, um den Luftwiderstand zu verringern. Wird auf Schlechtwegstrecken eine größere Bodenfreiheit benötigt, kann der Autofahrer das Fahrzeugniveau durch Tastendruck um 40 Millimeter anheben. Der Programm-Wahlschalter „S/C/M“ ist auch bei Ausstattung der S-Klasse mit Active Body Control an Bord und ermög-licht die individuelle Anpassung der Fahrwerks- und Getriebe-Charakteristik.

Bremssystem: Hightech für höchste Sicherheit und besten Komfort

ADAPTIVE BRAKE - bereits die Bezeichnung des Bremssystems der S-Klasse verdeutlicht, dass hier eine weitere Neuentwicklung in Serie geht. Die hydraulische Zweikreis-Bremsanlage wird elektronisch gesteuert und ermöglicht da-durch Assistenzfunktionen, die Sicherheit und Komfort steigern:


HOLD: Nachdem die Limousine bis zum Stillstand abgebremst wurde, genügt es, das Bremspedal kurzzeitig noch etwas weiter zu treten, um diese Funktion zu aktivieren. Die S-Klasse wird dann von der Bremse gehalten -- auch wenn der Fahrer den Fuß vom Bremspedal nimmt. Auf diese Weise verhindert die HOLD-Funktion ein unbeabsichtigtes Anrollen beim Ampel-Stopp oder im Stop-and-go-Verkehr. Die Haltefunktion schaltet sich beim Anfahren automa-tisch wieder ab.

Berganfahrhilfe: Mit dieser Zusatzfunktion verhindert ADAPTIVE BRAKE das Zurückrollen der S-Klasse, wenn der Autofahrer beim Anfahren am Berg vom Brems- auf das Gaspedal wechselt. Erkennt die Sensorik, dass die Limou-sine an einer Steigung hält, schaltet sich die Anfahrhilfe automatisch ein und hält den Bremsdruck für kurze Zeit konstant, um das Anfahren zu erleichtern.

Vorfüllen: Eine Notbremssituation erkennt das Bremssystem, wenn der Fah-rer abrupt den Fuß vom Gaspedal nimmt. ADAPTIVE BRAKE erhöht in diesem Fall den Druck in den Bremsleitungen und legt so die Beläge an die Brems-scheiben an, die dann beim Tritt aufs Bremspedal sofort mit voller Kraft zupa-cken können. Das System unterstützt auf diese Weise den Bremsassistenten bzw. den Bremsassistenten PLUS.

Trockenbremsen: Bei Nässe sorgt ADAPTIVE BRAKE durch regelmäßige kurze Brems-Impulse dafür, dass der Wasserfilm auf den Bremsscheiben ab-gestreift wird und die Bremse bei einer Bremsung mit vollem Wirkungsgrad arbeiten kann. Diese automatische Trockenbremsfunktion wird immer dann aktiviert, wenn der Scheibenwischer der S-Klasse eine bestimmte Zeit lang läuft. Die fein dosierten Brems-Impulse nimmt der Fahrer nicht wahr.
Groß dimensionierte Bremsscheiben an Vorder- und Hinterachse schaffen die technische Grundlage für eine sichere und zuverlässige Verzögerung mittels ADAPTIVE BRAKE. Ihr Durchmesser beträgt je nach Motorversion vorn bis zu 360 und hinten bis zu 330 Millimeter. Die vorderen Bremsscheiben aller Modell-varianten sind perforiert. Die Löcher leiten Nässe und Schmutz ab, sodass die Bremse auch bei widrigen Wetterverhältnissen zuverlässig und mit sehr guten Verzögerungswerten arbeitet. Ein 9,5-Zoll-Tandembremskraftverstärker erfüllt die hohen Anforderungen hinsichtlich Ansprechverhalten und Betätigungskomfort.
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