Technik

Im Mercedes-Benz 300 SL (W198) verbinden sich neueste technische Entwicklungen der damaligen Zeit mit großer sportlicher Eleganz. Qualität, außergewöhnlich gute Ergonomie, mechanische Zuverlässigkeit und hohe Fahraktivität sind auch nach heutigen Maßstäben herausragend. Nachfolgend wird die Technik des Mercedes-Benz 300 SL (W198) anhand einzelner Komponenten vorgestellt.

The Mercedes Benz 300 SL (W 198) combines the newest technical developments at the time with sportive elegance. Quality, extraordinary economics, Mechanical reliability, high performance Extraordinary, even by today’s standards. The following chapter explains the technology of the Mercedes-Benz 300 SL by explaining its individual components.

Gitterrohrrahmen / Tubular Frame

Die Grundkonstruktion des Mercedes-Benz 300 SL basiert auf einem nur ca. 80 kg schweren Gitterrohrahmen. Dieser besteht aus vielen aneinandergeordneten Dreiecken, die die auftretenden Kräfte in eine pyramidenartige Konstruktion leiten.

The base construction of the 300 SL is based on a tubular frame which weighs only 80 kilograms / 178 lbs. The frame consists of triangles which guide the appearing forces into a pyramid like arrangement. 

Gut erkennbar: Die pyramidenartige Anordnung der Rohre / Good to see: The tubes are arranged as pyramids.

Das Chassis eines Flügeltürers, gut erkennbar am Tank /The Gullwing’s chassis can be identified by the fuel tank.

Das Chassis eines Roadsters zum Vergleich. / The Roadster Chassis for comparison.

Sämtliche Rohrverbindungen werden deshalb in der Theorie der technischen Mechanik ausschließlich auf Zug und Druck belastet, aber nicht auf Biegung oder Knickung. Die berühmten, nach oben öffnenden Türen beim Coupé sind im Hinblick auf eine maximale Steifigkeit des Rahmens technische Notwendigkeit und kein bauästhetischer Marketinggag. Die Türen kommen beim W194 zunächst nur einer nach oben zu öffnenden Einstiegsluke gleich. Mit dem Rennen in Le Mans 1952 werden, um dem Reglement des ACO mehr engegenzukommen,  die Ausschnitte zur Erleichterung des Einstiegs vergrößert und letzendlich für den Produktionswagen, den W198, übernommen. Die gesamte Gewichtsverteilung des Fahrzeugs liegt bei einer fast optimalen Verteilung von 50:50. Um dieses Ziel zu erreichen ist z.B. die Batterie direkt an der untypischen Position hinter dem Fahrersitz am Rahmen verschraubt.

All tube joints were constructed according to the tensile and pressure theory of technical mechanics rather than bending and buckling. The infamous doors, hinged on the roof, are a tribute to the stiffness of the frame and not an esthetical marketing gag. The first versions of the doors on the W194 however were rather a glass access hatch than a  real door as only the windows would open. For the 24 hours of Le Mans 1952, these hatches were extended further down to comply with the rules of the ACO and finally found their way into the production car, the W198. The weight distribution throughout the vehicle was a perfect 50:50. In order to achieve this, the battery, for example, is bolted onto the frame behind the driver’s seat

Karosserie / Body

Die Karosserieform des Mercedes-Benz 300 SL ist das Ergebnis ausgiebiger Tests im Windkanal. Sie besteht aus Stahlblech und ist an 10 Punkten mit dem Gitterrohrrahmen verschraubt. Die Türen, Motorraum und Kofferraumdeckel sowie Schwellerverkleidungen sind aus Aluminium gefertigt. Die Konstruktion einer abnehmbarer Karosserie macht eine Restauration heute einfacher als bei selbsttragenden Karosserien.

The body shape of the Mercedes-Benz 300 SL is the result of extensive tests in the wind tunnel. The construction is made of steel and is mounted to the frame at 10 joints.  The doors, engine and rear deck lid as well as  lower rocker panels  are made of aluminium. The construction with a removable body makes restorations much easier today than on a self supporting chassis.

Auf Kundenwunsch konnte der Mercedes-Benz 300 SL mit einer Unterbodenverkleidung versehen werden, die für zusätzlichen Abtrieb und höhere Endgeschwindigkeit sorgt. 29 Coupés sind gänzlich aus Aluminium hergestellt. Diese 80 kg leichteren Wagen sind heute äußerst gefragt und erzielen mitunter exorbitante Preise. Ein Prototyp wird mit glasfaserverstärktem Kunststoff (GfK) aufgebaut. Diese Entwicklung geht nicht in Serie, sondern bleibt ein Eizelstück. Dieses Fahrzeug ist an den Blinkern des Mercedes 220, die auf den vorderen Kotflügeln aufliegen, sowie an den schlechteren Spaltmaßen gut zu erkennen. Das Grundkonzept des W194 trägt der Tatsache Rechnung, dass die Motorleistung begrenzt ist. Eine ausgereifte Aerodynamik gleicht jedoch diesen Nachteil gegenüber anderen Wettbewerbern auf der Rennstrecke wieder aus. So hat der W194 einen cw-Wert von ca. 0,25. Der Serienwagen W198 erreicht immerhin noch hervorragende 0,29.

If requested by customers, the 300 SL coupe was available with an undercarriage made from aluminum. This option did not only provide protection but also reduced the drag coefficient which resulted in a higher top speed and enhanced downforce.  As another special option, the entire body could be ordered made out of aluminum. This option however was only requested by 29 customers. The full aluminum versions  have a reduced weight of approx. 80 kg / 177 lbs and they are very desired these days and as a result obtain exorbitant prices when sold. One prototype is even made out of fiberglass enhanced plastik (GFK), but this development never found its way into the serial production and the car remains a one off. This prototype can be identified by Mercedes 220 sidemarkers on top of the fenders, as well as through the imperfect fit of the body panels. The basic concept of the W 194 takes account to the fact that the engine power is limited. A very well developed body with enhanced aerodynamics eliminates this disadvantage in comparison to other competitors. The W194 had a published CW coeficcient of about 0.25. The production W198 was at an excellent 0.29.

Vorderachse / Front Axle

Vorderachskonstruktion und Neigung des Motors beim Roadster

Die Vorderachse weist Einzelradaufhängung und Sturzverstellung an ungleich langen Querlenkern samt Schraubenfedern auf. Sie entstammt dem Mercedes-Benz 300.

The front axle has an independent suspension with adjustable camber and wishbones of different length, as well as coil springs of the Mercedes 300.

 

Hinterachse / Rear Axle

Die Hinterachse ist seinerzeit schon eine altbewährte Konstruktion vom Mercedes-Benz 170 und als Doppelgelenkpendelachse mit Schraubenfedern ausgeführt. Diese Bauweise erschwert das Fahrverhalten im Grenzbereich. Bei hoher Kurvengeschwindigkeit neigt das innere Rad zum Abkippen, was schlagartig zum Verlust der Seitenführungskraft und Haftung führt. Bei leerem Tank und damit weniger Gewicht verschärft sich dieses Problem.

The rear axle was an already established double pivot swing axle construction, deviated from the Mercedes-Benz 170. This construction made the road behaviour very difficult when approaching the handling limits. During high speed turns the inner wheel has a tendency to tip, which costs the loss of guided forces and grip. An empty gas tank and therefore less weight on the axle worsens the issue.

Motor / Engine

Der Motor ist als Reihensechszylinder an zwei Punkten direkt aufgehängt. Das Triebwerk ist zur Reduzierung der Stirnfläche des Wagens und damit einhergehender verbesserter Aerodynamik um 45˚ geneigt eingebaut. Der M198-Motor weist den konstruktiven Nachteil eines Gegenstromzylinderkopfes auf. Die heißen Abgase heizen die Ansaugluft im direkt darüber liegenden Trakt stark auf, was die Zylinderfüllung infolge reduzierter Gasdichte erheblich verschlechtert.

Der Motor verfügt über ein Blech, das beide Gasführungselemente voneinander abschirmen soll. Um den Füllungsgrad signifikant zu verbessern, experimentierte man mit Kompressoren, welche Leistungen um die 230 PS möglich machten. Daimler-Benz hat hierzu in den 30er Jahren viel Erfahrung gesammelt. Dies geht allerdings zulasten der zuvor so zuverlässigen Triebwerke und man gibt die Pläne schließlich auf. Dank der sieben Kurbelwellenlager, einer fast quadratischen Zylinderauslegung und der bei Daimler-Benz üblichen exakten Fertigung mit geringen Toleranzen ist der Motor auch dauerhaft drehzahlfest und sehr starker Beanspruchung gewachsen. Nicht außergewöhnliche Höchstleistung, sondern konstant gute Fahrleistung, gepaart mit einem hohen Grad an Zuverlässigkeit, sorgt für die wichtigen Erfolge im Motorsport und später in der Serie.

The engine is a straight six and mounted directly to two different points in front. In order to reduce the front surface and enhance the aerodynamics of the car, the engine is tilted by 45°. The M 198 engine has the disadvantage of a counter flow cylinder head, where exhaust and intake are in the same direction. As a result the hot exhaust heats up the air in the intake manifold and deteriorates the cylinder charge significantly.

In order to separate the temperatures of the two gas pathes against each other, the engine has a shield installed between exhaust manifold and air intake. Mercedes-Benz had tested kompressor equipped examples  to enhance the cylinder charge and increase the power output to 230 hp since they had  a lot of experience in this particular area from the 1930s. These ideas were given up as the downside of this aspect would have been a loss in reliability of the drivetrain and this price was too high. Reliable performance rather than maximum power was the basis for the important success in racing and in the serial production which followed later on.

Einspritzung / Fuel Injection

Der Motor wird über die Einspritzanlage mit der richtigen Menge an Kraftstoff versorgt. Die Einspritzpumpe wird mechanisch über eine Welle angetrieben und auf der linken Motorseite angebracht. Die Einspritzmengensteuerung erfolgt über Unterdruck, Membran und Regelstange. Das verbaute System stammt in den Grundzügen aus dem Kampfflugzeug BF 109/E von Messerschmitt, in dem der Daimler-Benz Flugzeugmotor DB 701 verbaut war. Prof. Hans Scherenberg hatte bei der Firma Gutbrod im Jahre 1951 den ersten Wagen vom Typ 700 mit direkter Benzineinspritzung, jedoch in einem Zweitaktmotor,  entwickelt und zeichnet als Leiter der PKW-Konstruktion auch bei Mercedes-Benz für das revolutionäre System verantwortlich.

Erstmals wird der Kraftstoff direkt in die Zylinder eingespritzt. Ein herkömmlicher Vergaser entfällt völlig. Durch den Ansaugunterdruck gesteuert, befördert die 6-Stempel Einspritzpumpe von Bosch das Benzin unter Hochdruck zu den Einspritzdüsen. Die Pumpe reagiert auf Luftdruckveränderungen, Lastzustände und Temperaturdifferenzen. Die Benzindirekteinspritzung bietet bei verbessertem Verbrauchsverhalten eine erheblich höhere Leistungsausbeute.

The engine is filled with the right amount of fuel through the injection system. The system itself is mechanically powered by a shaft and mounted to the left side of the engine. The adjustment of the fuel amount is achieved through vacuum, diaphragm and a pushrod. It is very similar to the one in the Messerschmitt BF 109/E which carried the Daimler-Benz aircraft engine DB 701. Prof. Hans Scherenberg developed a similar system for the small car manufacturer Gutbrod in 1951, which was used in a two stroke engine of the model 700. Later he became head of vehicle construction at Mercedes-Benz and was responsible for the installation of the revolutionary system.

 

For the first time the fuel is being injected directly into the cylinder. A regular carburettor is not necessary anymore. Adjusted by a vacuum, the six stamp fuel injection from Bosch distributes the right amount of fuel directly to the injectors. The pump adjusts changes in air pressure as well as in load and temperature. The direct fuel injection system delivers significantly more power and reduces fuel consumption at the same time.

Motor samt Einspritzpumpe und Getriebe / engine with fuel injection and gearbox

 

Getriebe u. Lenkung / Gear Box and Steering

Das Getriebe ist in allen vier Vorwärtsgängen voll synchronisiert und überträgt die Antriebskraft via Kardanwelle auf die Hinterachse. Es stehen, beim Coupé je nach Einsatzzweck, 5 verschiedene Achsübersetzungen zur Auswahl:  1:4,11; 1:3,89; 1:3,64;  1:3,42 und 1:3,25.  Exemplarisch wählt man für eine hohe Endgeschwindigkeit die Übersetzung 1:3, 25. Die Fahrrichtungsvorgabe des Fahrers erfolgt zunächst über ein abklappbares Lenkrad zur ZF-Lenkung. Später wurde ein System von Daimler-Benz verbaut.

The gearbox has all four forward gears synchronised. The power is distributed by a cardan shaft to the rear axle. Five different final drive ratios were available for the Coupe:  1:4.11 ; 1:3.89;  1:3.64;  1:3.42 und 1:3.25. The highest speed for example could be achieved with the 1: 3.25 gear ratio. The steering wheel could be tilted for easier entry, the initial steering system was from ZF, later on a Mercedes-Benz system was used.

Bremsanlage / Brake System

Die Bremsen sind als groß dimensionierte Duplex-Trommelbremsen ausgeführt und automatisch selbst nachstellend. Die Trommeln sind zur besseren Kühlung mit Rippen versehen. Die Beläge fallen mit fast 10 cm Breite außergewöhnlich breit aus. Das Fahrzeug verfügt über einen Bremskraftverstärker, zunächst System Treadle -Vac, später von ATE. Ab 1961 werden beim Mercedes-Benz 300 SL Roadster Scheibenbremsen verbaut.

The brakes are self-adjusting duplex drum brakes with a large diameter. The drums are fitted with cooling ribs for better ventilation. The brake shoes are an unsusual 4 inches wide. The car is equipped with a break booster, initially a Treadle-Vac, later a system from ATE was used. From 1961, disc brakes found their way into the  Mercedes-Benz 300 SL Roadster.

Ölversorgung und Kühlung / Oil Distribution and Cooling

Im Gegensatz zur Limousine 300 ist der Motor des 300 SL mit einer Trockensumpfschmierung ausgestattet. Sie sichert die mechanisch unverzichtbare Ölversorgung auch bei hoher Quer- und Längsbeschleunigung. Der Vorrat von max. 15 Litern Motoröl wird nicht in der Ölwanne des Motors aufbewahrt, sondern befindet sich in einem separaten Tank. Zur zuverlässigen Ölförderung besitzt der Motor ab Mitte 1955 zwei unabhängige Ölpumpen. Eine dient der Aufrechterhaltung des erforderlichen Drucks, die andere der Rückführung des überschüssigen Öls in den Vorratsbehälter. Der Ölkreislauf schließt einen neben dem Wasserkühler sitzenden Ölkühler mit ein. Dieser schützt vor zu hohen Temperaturen, Schaumbildung und damit verbundener Gefahr des Ölfilmabrisses. Durch die hohe Menge an Kühlwasser leidet der Wagen im Gegensatz zu vielen anderen Fahrzeugen aus dieser Zeit nicht an dem Problem chronischer Überhitzung.

Contrary to the 300 limousine, the engine of the 300  SL is equipped with a dry sump lubrication. This system guarantees the essential supply of oil to the engine even at high lateral and longitudinal g-forces. The supply of a maximum of 15 litres of oil is not stored in the engine oil sump but in a separate oil tank. In order to guarantee a secure feed of oil,  from mid of 1955 onwards, two separate oil pumps were used in the 300 SL  One as a pressure feed pump and one as a suction unit to redistrubute unused oil back into the tank. An oil cooler is also installed right next to the water cooler prevents oil foam which can lead to a torn oil film in the engine cylinder by reduced oil temperatures. Thanks to the large amount of cooling water, the car does not overheat unlike many cars from that era.

Räder u. Reifen / Wheels and Tires

Serienmäßig war der W198 mit Felgen der Größe 5 x 15 Zoll ausgerüstet. Beim Roadster werden später 5,5 Zoll verbaut. Die Reifen haben die Breite 6 Zoll oder 6,5 Zoll. Dies entspricht heutigen Größen zwischen 185 mm und 195 mm Breite. Erstausrüster ist Dunlop, Continental sowie die mittlerweile nicht mehr existente Firma Englebert.

From the factory the W198  was equipped with wheels of the size 5 x 15 inches. The Roadster used 5.5 inch wide wheels. The tires were 6 inches or 6.5 inches wide. This is equivalent to today’s sizes 185 mm and 195 mm. Initial supplier were Dunlop, Continental as well as the no more existing brand Englebert.

Tank / fueltank

Im Heck trägt der Rohrrahmen den 130L Kraftstoff fassenden Tank. Dahinter ist beim Coupé, quer liegend, der Auspuffendtopf angebracht. Der Tank samt Kraftstoff trägt durch seine Anordnung erheblich zur Verbesserung der Gewichtsverteilung bei. Sind die 130 Liter Kraftstoff nahezu aufgebraucht, verändert sich das Fahrverhalten achslastbedingt erheblich. Der Mercedes-Benz 300 SL verfügt über zwei unabhängige Kraftstoffpumpen. Die zweite elektrische Pumpe am Tank im Heck kann beim Start oder bei erhöhtem Bedarf zugeschaltet werden.

The fuel tank with a capacity of 130 litres / 26 gallons is mounted in the rear end of the tube frame with the mufler installed right behind. The location of the fuel tank supports the weight distribution of the car immensely. In case that all fuel is gone and the car gets lighter in the rear, the handling of the car changes immensly. The Mercedes-Benz 300 SL has 2 separate  fuel pumps. An electrical aux pump in the rear and a main fuel feed pump attached to the injection system. The electrical pump in the rear can be switched on during start-up or when additional supply is demanded.

Belüftung / ventilation

Die Belüftung des Fahrgastraumes erfolgt über zuschaltbare Gebläse. Unter dem Armaturenbrett ist eine Luftklappe angebracht, die für zusätzliche Frischluft sorgt. Die Ausstellfenster sind bis 90˚ klappbar. Eine Entlüftung des Innenraums erfolgt beim Coupé über zwei Schlitze im Dach. Temperatur und Luftstrom werden stufenlos geregelt. Die Seitenscheiben können beim Flügeltürer konstruktiv bedingt nicht versenkt werden aber herausgenommen werden.

The ventilation of the passenger compartment is gained through two switchable fans. An air flap is installed underneath the dashboard which grants additional supply of fresh air. The triangle windows can be opened up to 90°. The ventilation of the passenger compartment is done through two openings in the roof. Temperature and airflow can beadjusted steplessly. A tribute to the construction is the fact that the side windows of the Gullwing cannot be lowered, but  instead they can be removed.

Zündzeitpunktverstellung / ignition adjustment

Neben Schaltern für Licht, Instrumentenbeleuchtung, Fernlicht, Hupe und Parklicht, befindet sich links vom Lenkrad der Verstellknopf für die Oktanzahlkompensation. Dieser Knopf verstellt den Zündzeitpunkt nach „spät“, um ein Klopfen des Motors bei niederoktanigem Benzin zu vermeiden. Heute hat dieser Schalter keine Funktion mehr.

On top of the switches for the instrument lighting,  hi-beams, horns and parking lights, there is a turn knob for the octane compensation. This knob is used to adjust the ignition timing from early to late to prevent engine pinging when low octane fuel is used. Today the switch however is useless.

Polsterung und Lackierung / upholstery and paint

Tatsächlich sind alle Mercedes-Benz 300 SL einheitlich in Silber (Farbcode DB180) lackiert. Jede andere Farbe stellte einen Sonderwunsch dar. Serienmäßig sind die Sitze in kariertem Stoff gehalten und geben guten Seitenhalt. Das sonstige Fahrzeug war in Kunstleader ausgekleidet. Leder, wie es in den meisten Fahrzeugen heute üblich ist, kostete bis zur Auflage des Roadsters extra.

It is a fact that all Mercedes Benz 300 SL  coupes were painted in uniform silver as standard  (colour code DB 180). Every other colour was optional and had to be ordered. The standard upholstery was plaid cloth and delivered a sufficient side support. Vinyl was used for the remaining sections in the car. Leather, as used in most of the cars today, was an option until the Roadster became available.

Farbkodierungen / colour codes

Mercedes-Benz 300 SL Coupé

Lackierung / paint	Interieur / interior
DB 040 Schwarz / black	641 bordeauxrot / dark red
DB 050 weiß / white	1060 creme / creme
DB 158 weißgrau / white grey	1068 natur / natural
DB 166 blaugrau / blue grey	1073 grün / green
DB 190 graphitgrau / graphite grey	354 blau / blue
DB 213 perlmuttgrün / pearl green	1079 feuerwehrrot / red
DB 334 hellblau / light blue	953 schwarz / black
DB 380 delphinblau / delphin blue	955 hellgrau / light grey
DB 534 feuerwehrrot / fire engine red	979 blau / blue
DB 608 elfenbein / ivory	1088 hellrot / light red
DB 180 silber / silver	447 grau / grey

Extras / Sonderausstattung / Zubehör // Extras / optional equipment / accessories

Sonderwünsche sind: Radio-Gerät, Rudge-Rennverschlüsse, Hörner für die Stoßstangen, Koffersatz und eine Lichthupe. Der Mercedes-Benz 300 SL Flügeltürer hat serienmäßig keine Außenspiegel. Alle heute montierten Spiegel sind nachträglich oder auf Sonderwunsch angebracht worden. Sie waren erst ab dem Roadster Standard. Karierte Sitze sind Standard, nicht aber die Rudge Zentralverschlüsse, die den Wagen 12 kg schwerer machen.

Optional equipment are: radio, Rudge-wheels with centerlock, bumper guards, a set of suitcases as well as a headlight flash. The Mercedes-Benz 300 SL coupe did not have outside rearview mirrors. All mirrors that are on the cars today were ordered as optional equipment or were retrofitted. They were introduced as standard items on the Roadster from production start. Plaid seats are standard but not the center lock Rudge wheels, which also increased the overall weight by 12 kilograms / 27 lbs.