Mercedes-Benz M 103
Sechszylinder-Reihenmotor von 1984
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Der Mercedes-Benz M 103 ist ein Reihenmotor mit sechs Zylindern und 2,6 oder 3,0 l Hubraum. Der Ottomotor fand von 1984 bis 1995 in verschiedenen Pkw sowie bis 1997 in den Geländewagen von Mercedes-Benz Verwendung.
| Mercedes-Benz | |
|---|---|
| M 103 | |
| Hersteller: | Mercedes-Benz |
| Produktionszeitraum: | 1984–1997 |
| Bauform: | Sechszylinder-Reihenmotor |
| Hubraum: | 2,6 l (2599 cm³) 3,0 l (2962 cm³) |
| Vorgängermodell: | M 110, M 123 |
| Nachfolgemodell: | M 104 |
Geschichte
Der Motor wurde Ende 1984 von Mercedes-Benz zusammen mit der neuen Pkw-Baureihe W 124 vorgestellt. Er ist Nachfolger der Motoren
- M 123 mit 2,5 l Hubraum, einer Nockenwelle, Gegenstromzylinderkopf, Vergaser und
- M 110 mit 2,7 l Hubraum, zwei Nockenwellen, Querstromzylinderkopf, Vergaser oder Saugrohreinspritzung.
Der Nachfolger M 104 mit Vierventiltechnik erschien 1989, dessen zweite Version 1992 den M 103 ablöste. Der M 103 wurde in den Modellen der Baureihe W 124 mit Allradantrieb (4MATIC) und im 300 SL (R 129) bis 1995 sowie im G 300 (463) bis 1997 weiterverwendet.
1984: Bedarf
Produkt: Modernisierung der Motorenpalette
Veraltetes Motorenangebot
Da man bei Daimler-Benz Ende der 1960er Jahre große Hoffnungen in den Wankelmotor gesetzt hatte, verpasste man den Anschluss an die Entwicklung moderner Hubkolbenmotoren mit Querstromzylinderkopf.
- Der 1976 vorgestellte W 123 übernahm zunächst die in weiten Teilen veralteten Motoren des Vorgängermodells. Lediglich der Sechszylinder-Vergasermotor M 123 kam neu hinzu, der jedoch auf den M 180 von 1951 zurückging, sogar dessen Gegenstromzylinderkopf beibehielt und damit eine offensichtliche Übergangslösung war.
- Das gilt auch für den 1972 für die neue S-Klasse W 116 eingeführten Motor M 110. Mit Querstromzylinderkopf und zumindest wahlweise erhältlicher Saugrohreinspritzung verbindet er zwar einen geringeren Kraftstoffverbrauch mit einem besseren Drehmomentverlauf, erforderte aber als Doppelnockenwellenmotor einen unverhältnismäßig hohen Fertigungsaufwand, ohne dadurch die Grenzen der konstruktiven Grundlagen des M 180 von 1951 überwinden zu können. Verschärfend kam hinzu, dass der Hubraum aus thermischen Gründen leicht zurückgenommen werden musste.
Ende der 1960er Jahre hatte Mercedes-Benz, abgesehen von den Achtzylinder-V-Motoren, die alle aus den 1960er Jahren stammen und Querstromzylinderköpfe aufweisen, beim Motorenangebot, das auf Anfang der 1950er Jahre zurückging, den Anschluss an die Konkurrenz verloren.
Grundlegende Neukonstruktion
Nach über drei Jahrzehnten ist der Motor M 103 eine grundlegende Neukonstruktion mit Ähnlichkeiten bei Konstruktion und Fertigungseinrichtungen zu den 1983/84 eingeführten Dieselmotoren OM 601/602/603 und dem Vierzylinder-Ottomotor M 102.
- Er ist kompakter und leichter als beide Vorgänger. Die 3,0 l-Version ist betriebsfertig (mit Öl und Wasser) 42 kg leichter als der M 110 mit 2,7 l und aufwendigem Doppelnockenwellen-Zylinderkopf.
- Er ist sparsamer und umweltfreundlicher als beide Vorgänger. Gegenüber dem M 123 mit 2,5 l Hubraum, Vergaser und Gegenstromzylinderkopf ist der spezifische Kraftstoffverbrauch beim M 103 mit 2,6 l Hubraum durch den Querstromzylinderkopf und die Saugrohreinspritzung derart stark gesunken, dass trotz des höheren Leistungsniveaus sogar der effektive Verbrauch spürbar niedriger ist.
Produktion: Senkung der Fertigungskosten
Einheitliche Baureihe
Mit dem M 123 und dem M 110 waren ohne sachlichen Grund zwei unterschiedliche Sechszylinder-Baureihen parallel im Programm. Um konkurrenzfähig zu bleiben, war eine Vereinheitlichung unumgänglich.
Der M 103 hat einen Motorblock aus Grauguss und einen Zylinderkopf aus einer Aluminiumlegierung mit zwei V-förmig angeordneten Ventilen pro Zylinder. Diese werden von einer zentralen obenliegenden kettengetriebenen Nockenwelle über Kipphebel und Hydrostößel betätigt. Beide Hubraumvarianten hatten von Anfang an die KE-Jetronic-Saugrohreinspritzung von Bosch und eine elektronische Zündung mit einem Abgleichstecker im Motorraum zur Anpassung des Zündzeitpunkts an 91 oder 95 Oktan von bleifreiem Normal- oder Superbenzin.
Wirtschaftliche Bauweise
Mit dem M 110 war ohne sachlichen Grund eine Doppelnockenwellen-Baureihe im Programm. Um konkurrenzfähig zu bleiben, war eine Vereinfachung unumgänglich.
Im Vergleich zum M 110 mit der aufwendigen DOHC-Ventilsteuerung ließ sich der M 103 mit einfacher Nockenwelle (SOHC) erheblich kostengünstiger produzieren. Dafür ist die spezifische Leistung des M 103 geringer als die des M 110. Um das Leistungsniveau zu halten, hob man daher den Hubraum von 2,7 auf 3,0 l an.
Die 2,6 l-Version mit kleinerer Bohrung sollte die Lücke zwischen dem großen 2,3 l-Vierzylinder und dem 3,0 l-Sechszylinder schließen. Sie erwies sich jedoch nicht als Verkaufserfolg, da der Motor annähernd so teuer wie der 3,0 l war, ohne dass damit nennenswerte Vorteile in Verbrauch und Unterhaltskosten einhergingen.
Umwelt: Verbrauch und Abgasemissionen
Zentraler Grund für den Übergang zum Querstromzylinderkopf waren neben dem höheren Leistungsniveau niedrigere Abgasemissionen zur Einhaltung neuer Umweltauflagen, die bevorstehende Einführung der geregelten Katalysatortechnik und angesichts des seit der zweiten Ölkrise 1979 anhaltend hohen Preisniveaus für Rohöl die Senkung des Kraftstoffverbrauchs. Letzteres war in der ersten Hälfte der 1980er Jahre Teil eines großen Modernisierungsprogramms im Hause Daimler-Benz, welches vor allem die Motoren M 102, M 103 und M 117 betraf, aber auch die neu konstruierten Dieselmotoren.
Nutzung: Wartungsfreundlichkeit
Zugleich wurde der Wartungsaufwand verringert. Beim M 103 wurde der Ventiltrieb mit hydraulischem Ventilspielausgleich ausgestattet. Als Steuerkette kam eine Duplexkette zum Einsatz. Statt der bisherigen Vielzahl von Keilriemen wurden die Nebenaggregate durch einen einzigen Keilrippenriemen mit automatischer Spannvorrichtung angetrieben. Schließlich wurde der alte lose Papierölfilter durch eine Fertigfilterpatrone ersetzt.
Eigenschaften
Fortschritt
Alle vier Entwicklungsziele
- Senkung des Verbrauchs,
- Senkung der Abgasemissionen sowie
- (je nach Vorgänger) Senkung der Fertigungskosten
- bei (je nach Vorgänger) gehaltenem oder sogar angehobenem Leistungsniveau
wurden überzeugend erreicht.
Zuverlässigkeit
Einlaufende Nockenwellen
In den frühen Jahren bis 1988 gab es Probleme mit den Nockenwellen, die teilweise einliefen. Oft wurden sie später beim Service getauscht, teilweise ohne dass die Kunden davon überhaupt erfuhren. Die Nockenwellenfertigungstechnik wurde genau wie die dazugehörigen Kipphebel deutlich überarbeitet, um so das Hauptproblem des Motors zu beheben.
Ab Oktober 1988 wurde der M 103 dann in der überarbeiteten Version weitgehend fehlerfrei.
Laufende Modellpflege
Die M 103-Motoren der späten Jahre zählen zu den ausgereiftesten Motoren der Daimler-Benz-Geschichte, wie die Verkaufszahlen belegen.
Bis dahin war es ein weiter Weg. Die ADAC-Statistiken der späten 1980er Jahre, also die frühen Jahre der M 103-Motoren sind kein Ruhmesblatt für diesen Motor, was auf häufigere Ausfälle des Kraftstoffpumpen-Steuergeräts sowie auf Mängel an der Zündanlage zurückzuführen ist.
Einspritzanlage, Zündanlage und Steuerkette erfuhren einige Detailverbesserungen, welche diesen Motor zu einem der langlebigsten Ottomotoren von Mercedes-Benz machten.
Laufruhe
Erstklassig ist die Laufruhe dieses Aggregats, besonders der 2,6 l-Version. Der M 103 ist einer der laufruhigsten Sechszylindermotoren, die je gebaut wurden.
190 E 2.6
Sehr interessant war dieser Motor im Modell 190 E 2.6, auch in der Automatikversion. Bei besonders im Gegensatz zum durch große Spoiler sehr auffälligen Auftritt des Sechzehnventilers 190 E 2.3-16 angenehm zurückhaltendem Äußeren bot der kompakte Mercedes mit diesem Motor bei komfortabler Antriebsauslegung und noch akzeptablem Verbrauch vergleichbare Fahrleistungen.
Leistungssteigerung
Mit diesen Motoren wurden etliche noch heute bekannte Tuning-Betriebe wie zum Beispiel AMG, Brabus und Lorinser groß, wenn sie auch teils schon zuvor tätig waren. Gängige Maßnahme war das Aufbohren des Motors und die Verwendung einer Kurbelwelle mit längerem Hub, sodass 3,6 l Hubraum und etwa 165 bis 180 kW (225 bis 245 PS), mit dem späteren Doppelnockenwellen-Zylinderkopf dann rund 195 bis 205 kW (265 bis 279 PS) möglich wurden. Vereinzelt versuchten sich Tuner sogar an aufgeladenen Motorversionen mit deutlich über 220 kW (300 PS).
Nachrüstmöglichkeiten
Mit der Nachrüstung eines Kaltlaufreglers können viele M 103 die Abgasnorm Euro 2 erreichen, was die Kfz-Steuer in Deutschland mehr als halbiert.
1992: Nachfolger M 104
1980er Jahre: weiter steigende Ansprüche
Bei Ottomotoren standen die 1980er Jahre ganz im Zeichen weiter steigenden Leistungsniveaus bei gleichzeitig weiter sinkendem Verbrauch und enormen Fortschritten bei den Abgasemissionen. Grundvoraussetzungen hierfür waren Querstromzylinderkopf und Saugrohreinspritzung, die sich sehr gut für die Kombination mit geregelter Katalysatortechnik eignen. Weitere Verbesserungen konnten nur durch den Übergang zur Vierventiltechnik erzielt werden.
Vorserie 1989: Hochdrehzahlkonzept
1989 begann Mercedes-Benz damit, den Übergang zur Vierventiltechnik zu vollziehen und den M 103 durch den M 104 zu ersetzen. Der neue Motor erfuhr bei unverändertem Hubraum von 3,0 l mit einer Leistung von 162 kW (220 PS) eine beachtliche Leistungssteigerung, was jedoch durch das nur geringfügig höhere Drehmoment im unteren Drehzahlbereich in Verbindung mit dem deutlich höheren Drehzahlniveau mit höherem Kraftstoffverbrauch und vermindertem Komfort einherging. Damit stieß der Motor in der Fachpresse auf einhellige Ablehnung, sodass der M 103 bis Ende 1992 im Programm blieb.
Hauptserie 1992: Abkehr vom Hochdrehzahlkonzept
Die durch die Vorserie gewonnenen Erkenntnisse führten zu einer Umkehrung des Vierventilkonzepts: die zweite Version des M 104 mit durch mehr Hubraum und Nockenwellenverstellung praxistauglichem Drehzahlniveau und Drehmomentverlauf wurde 1991 mit der neuen S-Klasse (W 140) vorgestellt und löste ein Jahr später den M 103 bis auf Nischenprodukte ab.
Nischenprodukte bis 1997
Der M 103 mit 3,0 l Hubraum wurde bis 1995 im W 124 4MATIC und im 300 SL (R 129) zum Teil mit einer M 104 Motornummer (Ersatzteilnr.: 103 011 10 01) eingesetzt, da es sich nicht lohnte, die aufwendige Allradtechnik, welche sich ohnehin nur in geringeren Stückzahlen verkaufte, auf den neuen Motor M 104 anzupassen. Damit blieb der M 103 elf Jahre lang (1984 bis 1995) im Pkw-Programm und zählte mit etlichen Hunderttausend Einheiten zu den erfolgreichsten Motoren der Daimler-Benz-Geschichte.
Im G 300 (463) wurde der Motor bis 1997 angeboten.
Daten und Verwendung
Mit Einführung der Katalysatortechnik im Jahr 1985 gab es die Motoren in RÜF- (Katalysator nachrüstbar) und KAT-Ausführung. Die Leistungen waren gegenüber der Standardausführung etwas geringer.
| Aus- führung |
Fahrzeug | Bohrung × Hub [mm] |
Hub- raum [cm³] |
Kat | Ver- dich- tung |
Leistung [kW] bei Drehzahl [1/min] |
Drehmoment [Nm] bei Drehzahl [1/min] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 103.94X | 190 E 2.6 (W 201) 260 E (W 124) 260 SE (W 126) |
82,9 × 80,25 | 2599 | -- | 10,0 : 1 | 125 bei 5800 | 230 bei 4500 |
| RÜF | 9,2 : 1 | 122 bei 5800 | 228 bei 4600 | ||||
| KAT | 118 bei 5800 | 220 bei 4600 | |||||
| 103.98X | 300 E/CE/TE (Baureihe 124) 300 SE/SEL (Baureihe 126) 300 SL (R 107) |
88,5 × 80,25 | 2962 | -- | 10,0 : 1 | 140 bei 5600 | 260 bei 4250 |
| RÜF | 9,2 : 1 | 138 bei 5700 | 260 bei 4400 | ||||
| KAT | 132 bei 5700 | 255 bei 4400 | |||||
| 103.984 | 300 SL (R 129) | RÜF / KAT | 140 bei 5700 | 260 bei 4500 | |||
| 103.987 | 300 GE (W 463) | 88,5 × 80,25 | 2962 | KAT | 125 bei 5700 | 235 bei 4500 | |
| 103.983 E32 | 190 E 3.2 AMG (W 201)[1] | 90,0 × 84,0 | 3206 | KAT | 172 bei 5750 | 305 bei 4500 |