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Wie bei der 4MATIC-Abstimmung auf trockener oder nasser Straße gilt auch bei winterlichen Straßenverhältnissen: Die Fahrstabilität und damit die aktive Sicherheit der GLK-Modelle steht immer im Vordergrund.

Das mechanische Fundament der 4MATIC mit der Momentenverteilung von 45 zu 55 Prozent zwischen Vorder- und Hinterachse und die Lamellensperre im Zentraldifferenzial mit einer Grundsperrwirkung von 50 Nm bietet optimale Voraussetzungen. Diese Grundkonzeption ermöglicht hohe Traktionswerte, weil einerseits die beim Beschleunigen auftretende dynamische Achslastverschiebung Richtung Hinterachse genutzt wird, um dort mehr Antriebsmoment abzusetzen. Andererseits kann die Lamellensperre das Antriebsmoment aber auch variabel von 30 zu 70 beziehungsweise 70 zu 30 Prozent zwischen Vorder- und Hinterachse verschieben, falls die Straßenverhältnisse das erfordern. So kann der Eingriff der elektronischen Regelsysteme ESP®, 4ETS oder ASR möglichst spät erfolgen, ein Großteil des Antriebsmoments wird auch auf glatten Straßen in Vortrieb umgesetzt.

Alle Regeleingriffe erfolgen fast unmerklich. Trotzdem erfährt der Fahrer sofort, wenn er sich dem Grenzbereich nähert. In diesem Fall blinkt im Kombi-Instrument eine gelbe Warnlampe. Sie ist das eindeutige Signal, die Fahrweise den Straßenverhältnissen anzupassen.

Die Auslegung als permanent arbeitende Antriebsmechanik hat entscheidende Vorteile gegenüber anderen Systemen, die zur Aktivierung des Allradantriebs erst einmal mangelnde Traktion diagnostizieren müssen und danach ihr 4×4 aktivieren. Diese Zeitspanne nutzt die 4MATIC des GLK bereits, um Antriebsmoment über die Räder auf die Fahrbahn zu übertragen.

Wie jedes Allradsystem muss auch die 4MATIC des GLKden Gesetzen der Fahrphysik folgen. Diese Zusammenhänge werden recht anschaulich im so genannten „Kammschen Kreis“ beschrieben. Die Grundregel: Ein Reifen kann nur eine bestimmte Gesamtkraft auf die Fahrbahn übertragen. Wird beispielsweise beim Beschleunigen oder Bremsen besonders viel Kraft in Längsrichtung benötigt, reduzieren sich die zur Verfügung stehenden Seitenkräfte. Beim Kurvenfahren kehrt sich dieser Zusammenhang um. Hier wird besonders viel Seitenkraft zur Spurhaltung benötigt, das Kraftpotenzial in Längsrichtung ist begrenzt. Die Kunst der Ingenieure bei der Konstruktion der Antriebsmechanik und Abstimmung der Regelsysteme besteht darin, diese Zusammenhänge so zu nutzen, dass ein bestmögliches Fahrverhalten unter allen Bedingungen gewährleistet ist. Das physikalische Haftungsvermögen zwischen Reifen und Untergrund beschreibt dabei der Reibungskoeffizient µ. Auf trockner Straße liegt dieser Wert hoch (µ=0,9), auf Schneefahrbahn niedrig (µ=0,3).
Trotz allem Engagement der Ingenieure bestimmt letztendlich der Fahrer, wie sicher er unterwegs ist. Er sollte seine Fahrweise immer den winterlichen Straßenverhältnissen anpassen und sein Fahrzeug entsprechend ausrüsten. Unabdingbar sind hier Winterreifen.

Die Mitarbeiter des Mercedes-Benz Technology Centers verfügen hier über einen weiten Erfahrungsschatz. Immerhin entstand der erste Allradantrieb bereits vor über 100 Jahren, auch bei der Abstimmung von Allrad-Regelsystemen besetzen die Ingenieure eine Führungsposition. Das 4ETS feierte 1997 in der ersten Generation der M-Klasse Weltpremiere, die Entwicklungen begannen bereits 1993. Damit verfügt Mercedes-Benz über den längsten Erfahrungsschatz aller Automobilhersteller mit diesen Systemen.

Beim Anfahren unter winterlichen Bedingungen nutzen die Ingenieure beim GLK 4MATIC die Offroad-Algorithmen, um optimale Traktion aufbauen zu können. Es werden bestimmte Fahrbahnzustände automatisch erkannt und die Eingriffe des Allrad-Regelsystems 4ETS so beeinflusst, dass ein möglichst hohes Beschleunigungsvermögen bei minimalem Radschlupf und damit bester Fahrstabilität erreicht wird. Diese Strategie ermöglicht auch ein Anfahren unter widrigsten Bedingungen, wenn beispielsweise das Fahrzeug einseitig auf einer vereisten Steigung steht (das sogenannte µ-Split) oder beide Räder der Vorder- oder Hinterachse geringen Halt finden (µ-Sprung).

Beim Anfahren auf µ-Split steht der GLK mit einer Seite auf Schnee oder Eis und mit der anderen auf Asphalt. Es liegen große Reibwertunterschiede zwischen der linken und rechten Fahrzeugseite vor. Dabei limitiert bei allen Fahrzeugen mit offenen Achsdifferentialen das Rad mit dem kleineren Reibwert die maximal übertragbare Antriebskraft. Wenn die Antriebskraft über die maximal übertragbare Kraft hinaus gesteigert wird, beginnen die auf Schnee oder Eis stehenden Räder durchzudrehen. Der GLK könnte nicht anfahren. Diese Situation erkennt das 4ETS sofort und durchdrehende Räder werden durch gezielten Druckaufbau in den Radbremsen verhindert. Da sich nun das Rad mit dem höheren Reibwert an der Bremskraft des Rades mit dem kleineren Reibwert abstützt, setzt sich der GLK in Bewegung. Nach dem Anfahrvorgang wird das Radverhalten genau beobachtet und der Bremsdruck so geregelt, dass sich nach Möglichkeit kein Drehzahlunterschied zwischen den einzelnen Rädern ergibt. Der 4ETS-Bremseingriff simuliert sozusagen auf der Seite mit Eis oder Schnee einen höheren Reibwert, der im Idealfall dem Reibwert auf der Asphaltseite entspricht. So wird eine optimale Quersperrwirkung an den Achsdifferentialen erzeugt und die maximal mögliche Beschleunigung auf µ-Split erreicht.

Das Anfahren auf „µ-Sprung“, bei dem der GLKmit einer kompletten Achse auf Eis oder Schnee und mit der anderen Achse auf Asphalt steht, wird durch die großen Reibwertunterschiede zwischen Vorder- und Hinterachse erschwert. Bei Fahrzeugen mit offenem Längsdifferential bestimmt die Achse mit dem kleineren Reibwert die absetzbare Antriebskraft. Hier wirkt zwar die Lamellensperre mit ihrer Grundsperrwirkung von 50 Newtonmeter ausgleichend, kann jedoch diese extremen Reibwertunterschiede nicht ausgleichen. Auch unter diesen Bedingungen beginnen die beiden Räder der Achse mit dem kleineren Reibwert durchzudrehen, wenn die Antriebskraft die auf diesem Reibwert maximal absetzbare Antriebskraft übersteigt. Abhilfe schafft hier das 4ETS, indem es die durchdrehenden Räder sofort erkennt und abbremst. Dadurch kann sich die Achse mit dem höheren Reibwert an der gebremsten Achse mit dem kleineren Reibwert abstützen – der GLK setzt sich in Bewegung.

Auf kurvigen Schnee- und Eisfahrbahnen wird die Stabilität des Fahrzeugs maßgeblich durch die Motormomentenregelung in der Antriebs-Schlupfregelung ASR sichergestellt. In Abhängigkeit der laufend aus der ESP ® -Sensorik ermittelten Längs- und Querdynamik des Fahrzeugs werden die ASR -Regelschwellen der Fahrsituation angepasst. Die Auslegung bildet dabei den beschriebenen Kammschen Kreis ab. Um ein Ausbrechen des Fahrzeugs zu verhindern, muss die Längskraft bei Kurvenfahrt mittels der Motormomenten-regelung so geregelt werden, dass immer eine ausreichende Querkraftreserve zur Verfügung steht. Um diesem physikalischen Zusammenhang gerecht zu werden, wird bei Kurvenfahrt auf Niedrigreibwert die Stabilität des Fahrzeugs hauptsächlich durch Eingriffe des ESP ® und der Antriebs-Schlupfregelung ASR so geregelt, dass immer eine ausreichende Querkraftreserve zur Verfügung steht. Es wird zunächst nur soviel Motormoment an die kurvenäußeren Rädern übertragen, damit die Reifen ausreichend Querkräfte aufbauen können. Kann durch diese Regelung keine Fahrstabilität hergestellt werden, folgen stabilisierende Bremseneingriffe des ESP®.
Stabiles Fahrverhalten bei Kurvenfahrt
Im Gegensatz zu den Regelmechanismen bei Kurvenfahrt kann beim Beschleunigen auf gerader Strecke deutlich mehr Längskraft abgesetzt werden, da die Reifen kaum Querkräfte übertragen müssen. Dabei ist es wichtig, dass die Reifen im optimalen Bereich der µ-Schlupfkurve arbeiten können. Um dies zu erreichen, werden in dieser Fahrsituation die Regelschwellen für die Motormomentenregelung angehoben. Gleichzeitig wirkt hier die Lamellensperre im Verteilergetriebe, die den Antriebsstrang in Längsrichtung mit 50 Nm sperrt. Diese Sperrwirkung erhöht deutlich das Traktionsvermögen, ohne die Regelsysteme negativ zu beeinflussen. Durch die Achsübersetzungen können damit 150 Nm an den Rädern abgesetzt werden.

Unter bestimmten winterlichen Bedingungen kann es erforderlich werden, die Regelsysteme mit dem „ESP® OFF“-Schalter zu deaktivieren. Das ist der Fall, wenn hohe Schlupfwerte an den Rädern nötig sind – etwa beim Freiwühlen aus Tiefschnee mit oder ohne Schneeketten. Beim Bremsen steht dem Fahrer auch im ESP-OFF die volle Unterstützung zur Verfügung. Zurück auf normal verschneiter Fahrbahn sollte der Fahrer die Regelsysteme wieder aktivieren.

Hier neue Bilder zum Mercedes-Benz GLK 4Matic im Winter:

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Der 4MATIC-Antriebsstrang des GLK gehört zu den leistungsfähigsten Allradantrieben; die Regelsysteme gelten als wegweisend.

Durch die kompakte, leichte und reibleistungsoptimierte Grundkonzeption mit längsliegendem Motor und verblocktem Haupt- und Verteilergetriebe ergeben sich Vorteile gegenüber anderen Systemen mit quer verbauter Antriebseinheit. So liegt der Kraftstoffverbrauch auf dem Niveau eines vergleichbaren, konventionell angetriebenen Fahrzeugs. Der Schwingungs- und Geräuschkomfort erreicht ein Niveau, das bis dato höhere Fahrzeugklassen auszeichnet.

Die Grundverteilung des Antriebsmomentes von 45 zu 55 Prozent zwischen Vorder- und Hinterachse sorgt in Kooperation mit den Fahrdynamikregelungen ESP®, ASRund 4ETS für ein souveränes und eindeutig berechenbares Fahrverhalten. Bei der Abstimmung der Regelsysteme haben die Ingenieure des Mercedes-Benz Technology Centers besonderen Wert auf ein definiert untersteuerndes Eigenlenkverhalten gelegt. Diese Auslegung zeigen alle GLK-Modelle auch unter den verschiedensten Fahrbahnbedingungen, sei es auf trockener Straße, bei Regen, Schnee, Eis oder auf unbefestigten Pisten.

Am Zentraldifferenzial ist eine Zweischeiben-Lamellenkupplung angebracht, die eine Grundsperrwirkung von etwa 50 Nm zwischen Vorder- und Hinterachse erzeugt. Das Lamellenpaket ist über eine Tellerfeder permanent vorgespannt. Bei durchdrehenden Rädern an einer der beiden Achsen wird durch Relativbewegung der Lamellen ein Reibmoment zur langsamer drehenden Achse übertragen. Durch dieses Prinzip der variablen Momentverschiebung werden Traktion und Fahrstabilität des Fahrzeugs nachhaltig verbessert. Besonders bei niedrigen Reibwerten zwischen Reifen und Fahrbahn ist die Traktions- und Stabilisierungs-wirkung dieser sogenannten Pre-Lock-Kupplung deutlich spürbar.

Adaptive Brake: Modernes Bremsregelsystem ermöglicht auch bei winterlichen Straßenverhältnissen kürzeste Bremswege

Das neu entwickelte Bremsregelsystem ADAPTIVE BRAKE beinhaltet die Grund-funktionen Antiblockiersystem ABS, Antriebsschlupfregelung ASR und die Giermomentregelung GMR. ABS und ASR erfassen und regeln dabei den Fahrzustand längsdynamisch, die GMR die Querdynamik. Diagnostiziert ADAPTIVE BRAKE kritische Fahrzustände, wird im Rahmen der physikalischen Möglichkeiten durch gezielte Bremseingriffe und Regelung der Antriebsmomente Traktion und Fahrstabilität erhalten oder wiederhergestellt.

Neue Brems-Zusatzfunktionen machen ADAPTIVE BRAKE sicherer und komfortabler. Die Berganfahrhilfe (Hill-Start-Assist) verhindert das Anrollen des Fahrzeugs entgegen der vom Fahrer gewünschten Fahrtrichtung. Zum erweiterten Funktionsumfang gehört das sogenannte Vorfüllen. Nimmt der Fahrer schnell den Fuß vom Gaspedal, bereitet das System eine mögliche Panikbremsung vor, indem es mit geringem Druck die Bremsbeläge an die Bremsscheiben anlegt. Dadurch verkürzt sich bei einer tatsächlichen Vollbremsung durch den unmittelbaren Druckaufbau bei Betätigung des Bremspedals der Anhalteweg deutlich. Durch die Fähigkeit von ADAPTIVE BRAKE, auch kleinste Bremsdrücke präzise zu erzeugen, ist es möglich, den sich bei Nässe auf den Bremsscheiben bildenden Wasserfilm durch kurzzeitige, leichte Bremseneingriffe zu entfernen. Dadurch wird die Ansprechzeit der Bremse bei Nässe und damit der Anhalteweg weiter reduziert. Der Eingriff erfolgt automatisch, sobald eine bestimmte Anzahl von Wischzyklen der Scheibenwischer erreicht ist und der Fahrer zwischenzeitlich nicht selbst gebremst hat.

Serienmäßig erhält der GLK das adaptive Bremslicht. Dieses System zeigt dem nachfolgenden Verkehr eine Gefahrenbremsung an, indem das Bremslicht bei starken Fahrzeugverzögerungen blinkt und bei Notbremsungen aus über 70 km/h bei Fahrzeugstillstand die Warnblinkanlage automatisch einschaltet.
Der so genannte Offroad-Schalter in der Mittelkonsole erhöht bei der Ausstattungsvariante „Offroad-Technik-Paket“ das Durchsetzungsvermögen des GLK im unwegsamen Gelände. Auf Knopfdruck wird ein spezielles Fahrprogramm aktiv, das die Schaltpunkte der 7G-TRONIC variiert, die Gaspedalkennlinie „weicher“ abstimmt und die Offroad-Funktionen des ESP® mit Gelände-ABS und einem speziellen Gelände-4ETS aktiviert. Ein weiterer Schalter aktiviert die Bergabfahrhilfe DSR, die auf steilen Gefällstrecken eine vorgewählte Geschwindigkeit zwischen 4 und 18 km/h automatisch einhält. Dabei kann der Fahrer die Geschwindigkeit über den Tempomat-Hebel jederzeit variieren.

Das Elektronische Stabilitätsprogramm ESP® des GLK beinhaltet neben einer Reifendruckverlust-Warnung auch serienmäßig eine Gespannstabilisierung, die durch gezielten Bremseneingriff kritische Fahrzustände mit Anhänger bereits in der Entstehungsphase entschärfen kann. Die Anhängelast beträgt maximal 2000 Kilogramm.

Wenn es demnächst wieder heißt: „Ski und Rodel gut“, können sich die Fahrer von Mercedes-Modellen mit dem permanenten Allradantrieb 4MATIC beruhigt auf den Weg ins nächste Winterparadies machen.

Denn das Leistungsvermögen des im wahrsten Sinne des Wortes wegweisenden Antriebskonzeptes auf verschneiter oder vereister Straße ist beeindruckend. Die hohen Traktionsreserven bei ausgezeichneter Fahrstabilität und -sicherheit demonstriert Mercedes-Benz mit der neuen GLK-Klasse in einem 4MATIC-Workshop. Unter extremen winterlichen Bedingungen auf der österreichischen Timmelsjoch-Hochalpenstraße in 2.500 Metern Höhe zeigt das kompakte SUV seine fahrdynamische Extraklasse.

Wie bei der 4MATIC-Abstimmung auf trockener oder nasser Strasse gilt auch
bei winterlichen Straßenverhältnissen: Die Fahrstabilität und damit die aktive Sicherheit der GLK-Modelle steht immer im Vordergrund. Das mechanische Fundament der 4MATIC mit der Momentenverteilung von 45 zu 55 Prozent zwischen Vorder- und Hinterachse und die Lamellensperre im Zentraldifferenzial mit einer Grundsperrwirkung von 50 Nm bieten optimale Voraussetzungen. Diese Grundkonzeption ermöglicht hohe Traktionswerte, weil einerseits die beim Beschleunigen auftretende dynamische Achslastverschiebung Richtung Hinterachse genutzt wird, um dort mehr Antriebsmoment abzusetzen. Andererseits kann die Lamellensperre das Antriebsmoment aber auch variabel von 30 zu 70 beziehungsweise 70 zu 30 Prozent zwischen Vorder- und Hinterachse verschieben, falls die Straßenverhältnisse das erfordern. So kann der Eingriff der elektronischen Regelsysteme ESP®, 4ETS oder ASRmöglichst spät erfolgen, ein Großteil des Antriebsmoments wird auch auf glatten Straßen in Vortrieb umgesetzt.

Alle Regeleingriffe erfolgen fast unmerklich. Trotzdem erfährt der Fahrer sofort, wenn er sich dem Grenzbereich nähert. In diesem Fall blinkt im Kombi-Instrument eine gelbe Warnlampe. Sie ist das eindeutige Signal, die Fahrweise den Straßenverhältnissen anzupassen.

Die Auslegung als permanent arbeitende Antriebsmechanik hat entscheidende Vorteile gegenüber anderen Systemen, die zur Aktivierung des Allradantriebs erst einmal mangelnde Traktion diagnostizieren müssen und danach ihr 4×4 aktivieren. Diese Zeitspanne nutzt die 4MATIC des GLK bereits, um Antriebs-moment über die Räder auf die Fahrbahn zu übertragen.

Beim Anfahren unter winterlichen Bedingungen nutzen die Ingenieure beim GLK 4MATIC die Offroad-Algorithmen, um optimale Traktion aufbauen zu können. Es werden bestimmte Fahrbahnzustände automatisch erkannt und die Eingriffe des Allrad-Regelsystems 4ETS so beeinflusst, dass ein möglichst hohes Beschleuni-gungsvermögen bei minimalem Radschlupf und damit bester Fahrstabilität erreicht wird. Diese Strategie ermöglicht auch ein Anfahren unter widrigsten Bedingungen, wenn beispielsweise das Fahrzeug einseitig auf einer vereisten Steigung steht (das sogenannte µ-Split) oder beide Räder der Vorder- oder Hinterachse geringen Halt finden (µ-Sprung).

Auf kurvigen Schnee- und Eisfahrbahnen wird die Stabilität des Fahrzeugs maßgeblich durch die Motormomentenregelung in der Antriebs-Schlupfregelung ASR sichergestellt. In Abhängigkeit der laufend aus der ESP-Sensorik ermittelten Längs- und Querdynamik des Fahrzeugs werden die ASR-Regelschwellen der Fahrsituation angepasst. Um stabile Fahrzustände zu gewährleisten, muss die Längskraft bei Kurvenfahrt mittels der Motormomentenregelung so geregelt werden, dass immer eine ausreichende Querkraftreserve zur Verfügung steht. Um diesem physikalischen Zusammenhang gerecht zu werden, werden bei Kurvenfahrt auf Niedrigreibwert die Regelschwellen für die Motormomenten-regelung an den kurvenäußeren Rädern deutlich abgesenkt, damit die Reifen ausreichend Querkräfte aufbauen können.

Der 4MATIC-Antriebsstrang des GLK gehört zu den leistungsfähigsten Allrad-antrieben; die Regelsysteme gelten als wegweisend. Durch die kompakte, leichte und reibleistungsoptimierte Grundkonzeption mit längsliegendem Motor und verblocktem Haupt- und Verteilergetriebe ergeben sich Vorteile gegenüber anderen Systemen mit quer verbauter Antriebseinheit. So liegt der Kraftstoff-verbrauch auf dem Niveau eines vergleichbaren, konventionell angetriebenen Fahrzeugs. Der Schwingungs- und Geräuschkomfort erreicht ein Niveau, das bis dato höhere Fahrzeugklassen auszeichnet.

Die Allradgeschichte von Mercedes-Benz beginnt im Jahr 1903, als der Sohn des Firmengründers Paul Daimler die Grundlagen für die Konstruktion von Fahrzeugen mit Allradantrieb schafft. Seitdem gilt die Maxime: Wenn es darum geht, in unwegsamem Gelände besser und sicherer voranzukommen, ist der Allradantrieb die beste Technik. Sie kommt im Laufe der Jahrzehnte erfolgreich in unterschiedlichen Mercedes-Benz Fahrzeugen zum Einsatz, in Personenwagen wie in Nutzfahrzeugen. Manche Typen, etwa die G-Klasse oder der Unimog, haben sich weltweit einen legendären Ruf erobert. Doch auch im Alltag auf Asphalt kann der Allradantrieb punkten, wie die Limousinen und Sport Utility Vehicles (SUV) von Mercedes-Benz mit 4MATIC zeigen.

Das Allrad-Angebot von Mercedes-Benz umfasst neun Modellreihen und beein-druckt durch seine Vielfalt: Angefangen bei der C- und E-Klasse, die jeweils als Limousine und T-Modell mit 4MATIC lieferbar sind, über die S-Klasse, das Luxuscoupé CL und das Reise-SUV R-Klasse bietet die Stuttgarter Automobilmarke das Kompakt-SUV GLK sowie die Offroader GL-Klasse und M-Klasse an. Der urwüchsige „G“ feiert im kommenden Jahr sein 30jähriges „Dienstjubiläum“ und spielt seine Stärken besonders abseits befestigter Wege aus. Er gilt nach wie vor als einer der besten Geländewagen der Welt. Mercedes-Benz bietet insgesamt 51 Pkw-Modelle mit permanentem Allradantrieb an.