Mercedes-Benz 9G-TRONIC

9G-Tronic ist die Verkaufsbezeichnung des Neunstufen-Wandler-Automatikgetriebes für Längseinbau der Mercedes-Benz Group. Sie ist für Hinterrad-, Allrad-, Hybrid- sowie Plug-In-Hybrid-Antrieb geeignet und wird nach und nach in den meisten Baureihen zum Einsatz kommen, beginnend mit der Version W9A 700 (Wandler-9-Gang-Automatik bis 700 Nm Eingangsdrehmoment; Baureihe 725.0) als Hauptmodell. Das Getriebe wurde im September 2013 im Mercedes-Benz E 350 BlueTEC eingeführt und ersetzt sukzessive sowohl das Siebengang-Getriebe 7G-Tronic (Plus), als auch das Fünfgang-Getriebe 5G-Tronic. Die Baureihe sieht Versionen für maximal 1.000 Nm Eingangsdrehmoment vor.

Daimler AG 9G-Tronic
Marke	Mercedes-Benz
Verkaufsbezeichnung	9G-Tronic
Modell	W9A 700
Baureihe	725.0
Produktion	2013 – heute
Hersteller	Mercedes-Benz Group Jatco (Japan)
Vorgänger	Mercedes-Benz 7G-Tronic

Schnittmodell des Getriebes mit Komponenten für Hybridantrieb

Abriss

Man wollte gegenüber der 7G-Tronic mindestens einen weiteren Vorwärtsgang realisieren, ohne den Bauaufwand weiter zu erhöhen. Nach der 5G- und der 7G-Tronic handelt es sich um die 3. Generation moderner Getriebe. Zur Erhöhung der Zahl der Übersetzungen hat man die bisherige Beschränkung auf die Bauform als reines Reihen-Koppelgetriebe aufgegeben und mit der des Parallel-Koppelgetriebes kombiniert. Die interne Bezeichnung lautet daher NAG3 (Neues Automatik Getriebe 3. Generation).

Entwicklung, Fertigung und Lizenzvergabe an Jatco Ltd

Entwickelt wurde das Getriebe in der Konzernzentrale in Stuttgart-Untertürkheim. Zunächst wurde es nur im Daimler-Werk unweit davon in Stuttgart-Hedelfingen produziert, aber seit April 2016 auch bei der Daimler-Tochtergesellschaft Star Assembly im rumänischen Sebeș. 2019 hat die Jatco Ltd mit Sitz in Fuji (Shizuoka), Japan, die Lizenzfertigung zum Einsatz in Nissan- und Infiniti-Fahrzeugen aufgenommen. Bei dieser Version ist das Eingangsdrehmoment auf 700 Nm begrenzt, wodurch jeder der Radsätze 1, 2 und 4 mit nur drei Planetenrädern auskommt. Durch leicht abgewandelte Zähnezahlen erreicht es eine Spreizung von etwa 9,1.

Technik

Konzept

Der technische und ökonomische Fortschritt zeigt sich im Vergleich zum direkten Vorgängermodell 7G-Tronic in 9 Vorwärtsgängen unter Verwendung von 10 Hauptbaugruppen gegenüber 7 Vorwärtsgängen bei 11 Hauptbaugruppen. Dies war nur durch computergestützte Entwicklung möglich und hat zu einem weltweit patentierten Radsatzkonzept geführt. So kommt das Getriebe mit demselben Bauraum wie das Vorgängermodell aus und ist zudem 1 kg leichter.

Die große Gangspreizung (erste Version mit einer Gesamtspreizung von über 9:1) erlaubt eine Absenkung des Drehzahlniveaus des Antriebsmotors (Downspeeding), was ein entscheidender Faktor zur Verbesserung der Energieeffizienz und damit zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs ist. Außerdem verbessert sich durch das abgesenkte Drehzahlniveau der Noise-Vibration-Harshness-Komfort und das Außengeräusch wird um bis zu 4 dB(A) reduziert. Eine Geschwindigkeit von 120 km/h wird beim Mercedes-Benz E 350 BlueTEC im 9. Gang bei einer Motordrehzahl von ca. 1.350/min erreicht.

Technische Daten

Zahnräder und Übersetzungen			Gewicht	Anzahl	Planetenradsatz: Zähne				Gesamt	Durchschn.
Modell Baureihe	Erstauslieferung · max. Eingangsdrehmoment		inkl. Wand- ler + Öl	Bremsen Kuppl.	${S_{1}}$ ${R_{1}}$	${S_{1}}$ ${R_{1}}$	${S_{1}}$ ${R_{1}}$	${S_{1}}$ ${R_{1}}$	Sprei- zung	Gang- stufe
Gang $n$	R	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Sprung $i_{n-1}/i_{n}$	–R : 1		1 : 2	2 : 3	3 : 4	4 : 5	5 : 6	6 : 7	7 : 8	8 : 9
W9A ALLE 725.0	2013 1.000 Nm		95 kg	3 3	46 98	44 100	36 84	34 86	9,1495	1,3188
Übersetzg. $i_{n}$	–4,9316 $-{\tfrac {6.125}{1.242}}$	5,5032 ${\tfrac {6.835}{1.242}}$	3,3333 ${\tfrac {10}{3}}$	2,3148 ${\tfrac {125}{54}}$	1,6611 ${\tfrac {299}{180}}$	1,2106 ${\tfrac {1.075}{888}}$	1,0000 ${\tfrac {1}{1}}$	0,8651 ${\tfrac {58.781}{67.944}}$	0,7167 ${\tfrac {43}{60}}$	0,6015 ${\tfrac {52.675}{87.576}}$
Sprung	0,8961		1,6510	1,4400	1,3935	1,3722	1,2106	1,1559	1,2072	1,1915
W9A ALLE 725.0	2016 1.000 Nm		95 kg	3 3	46 98	44 100	37 83	34 86	8,9022	1,3143
Übersetzg. $i_{n}$	–4,7983 $-{\tfrac {12.250}{2.553}}$	5,3545 ${\tfrac {13.670}{2.553}}$	3,2432 ${\tfrac {120}{37}}$	2,2523 ${\tfrac {250}{111}}$	1,6356 ${\tfrac {3.631}{2.220}}$	1,2106 ${\tfrac {1.075}{888}}$	1,0000 ${\tfrac {1}{1}}$	0,8651 ${\tfrac {58.781}{67.944}}$	0,7167 ${\tfrac {43}{60}}$	0,6015 ${\tfrac {52.675}{87.576}}$
Sprung	0,8961		1,6510	1,4400	1,3770	1,3511	1,2106	1,1559	1,2072	1,1915
Jatco 9AT JR913E	2019 700 Nm		99,5 kg	3 3	45 96	41 91	38 86	37 92	9,0910	1,3177
Übersetzg. $i_{n}$	–4,7991 $-{\tfrac {45.136}{9.405}}$	5,4254 ${\tfrac {51.026}{9.405}}$	3,2632 ${\tfrac {62}{19}}$	2,2496 ${\tfrac {2.821}{1.254}}$	1,6491 ${\tfrac {94}{57}}$	1,2213 ${\tfrac {8.372}{6.855}}$	1,0000 ${\tfrac {1}{1}}$	0,8619 ${\tfrac {18.929}{21.963}}$	0,7132 ${\tfrac {92}{129}}$	0,5968 ${\tfrac {66.976}{112.227}}$
Sprung	0,8846		1,6626	1,4505	1,3641	1,3503	1,2213	1,1603	1,2085	1,1950
Übersetzg. R & gerade	$i_{R}=-{\tfrac {R_{1}R_{2}(S_{3}+R_{3})}{S_{1}(S_{2}+R_{2})S_{3}}}$		$i_{2}={\tfrac {S_{3}+R_{3}}{S_{3}}}$		${\tfrac {S_{3}(S_{4}+R_{4})+R_{3}S_{4}}{S_{3}(S_{4}+R_{4})}}$		$i_{6}={\tfrac {1}{1}}$	$i_{8}={\tfrac {R_{4}}{S_{4}+R_{4}}}$
Übersetzg. ungerade	${\tfrac {(S_{1}(S_{2}+R_{2})+R_{1}S_{2})(S_{3}+R_{3})}{S_{1}(S_{2}+R_{2})S_{3}}}$		$i_{3}={\tfrac {R_{2}(S_{3}+R_{3})}{(S_{2}+R_{2})S_{3}}}$		$i_{5}={\tfrac {R_{2}R_{4}}{R_{2}R_{4}-S_{2}S_{4}}}$		${\tfrac {R_{4}(S_{1}(S_{2}+R_{2})+R_{1}S_{2})}{S_{1}R_{4}(S_{2}+R_{2})+R_{1}S_{2}(S_{4}+R_{4})}}$		${\tfrac {R_{1}R_{2}R_{4}}{S_{1}S_{4}(S_{2}+R_{2})+R_{1}R_{2}(S_{4}+R_{4})}}$

Drehmomentwandler

Das andere Hauptaugenmerk lag auf der Steigerung des Schaltkomforts, welche einerseits durch Maßnahmen der Steuerung und andererseits durch eine entsprechende Auslegung des Drehmomentwandlers erreicht wird. Der hydrodynamische Drehmomentwandler wurde größtenteils vom Vorgängergetriebe 7G-Tronic übernommen. Er verfügt über eine Wandlerüberbrückungskupplung und einen Doppelturbinentorsionsdämpfer mit Fliehkraftpendeltechnologie. Die Wandlerüberbrückungskupplung kann in allen 9 Vorwärtsgängen geschlossen werden.

Steuerung

Die 9G-Tronic wird vollständig elektronisch gesteuert. Die Schaltelemente werden über eine neuartige hydraulische Direktsteuerung mit elektromagnetisch betätigten Ventilen angesteuert, was schnelle und gleichzeitig sanfte Gangwechsel ermöglicht. Im Vergleich zum Vorgängergetriebe, das über eine hydraulische Vorsteuerung verfügte, konnten die Leckageverluste so um 80 % reduziert werden.

Ölversorgung

Für eine energieeffiziente Versorgung mit dem langlebigen synthetischen Fuel-Economy-Leichtlauföl ist das Getriebe mit zwei Ölpumpen ausgestattet: Einer im Vergleich zum Vorgänger deutlich verkleinerten, neben der Hauptwelle angeordneten, mechanischen Flügelzellenpumpe mit Kettenantrieb, sowie einer elektrisch von einem bürstenlosen Gleichstrommotor angetriebenen Zahnringpumpe. Die mechanisch angetriebene Pumpe ist für die Grundversorgung des Getriebes zuständig, wobei der Fördervolumenstrom abhängig von der Drehzahl des Antriebsmotors ist. Die Zusatzpumpe wird von der elektronischen Getriebesteuerung bei Bedarf zugeschaltet. Diese Bauweise ermöglicht die bedarfsgerechte Regelung des Schmier- und Kühlöl-Volumenstroms und macht die 9G-Tronic Start-/Stopp-fähig. Bei stehendem Antriebsmotor bleibt das Getriebe allein durch die Versorgung der elektrischen Zusatzpumpe anfahrbereit.

In der Kunststoffölwanne sind Filterelemente für die beiden Pumpen integriert.

Instandhaltung

Im Vergleich zu den Vorgängergetrieben NAG1 (5G-Tronic) und NAG2 (7G-Tronic) ist das Getriebe NAG3 weitaus höher integriert, so dass im Servicefall Reparaturen nur durch Austausch ganzer Baugruppen möglich sind. Dies betrifft beispielsweise die in der aus Kunststoff gefertigten Ölwanne fest integrierten Ölfilter. Ein weiteres Beispiel ist das vollintegrierte Mechatronikmodul mit Sensoren, Steuergerät und elektrohydraulischer Schaltplatte. Dieses Modul ist als Einheit zu ersetzen, auch wenn beispielsweise nur ein Sensor defekt ist.

Verwendung

Bei Markteinführung war die 9G-Tronic zunächst nur im Mercedes-Benz E 350 BlueTEC verfügbar. Das GLE Coupé (C 292) war die erste Baureihe, die von Beginn an mit der 9G-Tronic auf den Markt kam. Die 9G-Tronic war hier bereits zur Markteinführung in allen Modellen (außer AMG) serienmäßig verfügbar.

Folgende Tabelle zeigt die Verfügbarkeit der 9G-Tronic in den einzelnen Baureihen.

Verkaufsbezeichnung	Baureihe	Bauzeitraum	Otto	Diesel	Hybrid
C-Klasse	W/S 205	ab 04/2016	Alle Modelle, 160 und 180 aufpreispflichtig	Alle Modelle, 180 d und 200 d aufpreispflichtig	300 e, 300 de, 400 e (4MATIC)
C-Klasse Coupé	C 205	ab 04/2016	200 4MATIC, 400 4MATIC, AMG 43 4MATIC	220 d, 220 d 4MATIC, 250 d (4MATIC)	-
CLS	C/X 218	ab 09/2014	500	350 BlueTEC	-
		ab 04/2015	500 4MATIC	220 d, 250 d, 350 d (4MATIC)	-
		ab 04/2016	400	-	-
GLC	X 253	ab 06/2015	250 4MATIC	220 d 4MATIC, 250 d 4MATIC	300 e, 300 de
		ab 04/2016	AMG 43 4MATIC	-	-
		ab 10/2016	300 4MATIC	350 d 4MATIC	-
GLC Coupé	C 253	ab 09/2016	250 4MATIC	220 d 4MATIC, 250 d 4MATIC	-
		ab 10/2016	300 4MATIC, AMG 43 4MATIC	350 d 4MATIC	-
GLE	W 166	ab 08/2015	450 AMG 4MATIC, 500 4MATIC	250 d (4MATIC), 350 d 4MATIC	-
GLE Coupé	C 292	ab 07/2015	400 4MATIC, 450 AMG 4MATIC, 500 4MATIC	350 d 4MATIC	-
GLS	X 166	ab 11/2015	400 4MATIC, 500 4MATIC	350 d 4MATIC	-
E-Klasse	W/S 212	03/2014 – 06/2016	-	350 BlueTEC	-
		09/2014 – 06/2016	-	220 BlueTEC, 250 BlueTEC, 300 BlueTEC	-
	W/S 213	ab 02/2016	200	220 d	-
		ab 07/2016	200, 200 4MATIC, 250, 300, 400 4MATIC, AMG 43 4MATIC	200 d, 350 d	300 e, 300 de
E-Klasse Coupé/Cabriolet	A/C 207	ab 09/2014	-	220 d, 250 d, 350 d	-
S-Klasse / Mercedes-Maybach	W/X 222	ab 10/2015	500 (4MATIC)	350 d (4MATIC)	-
SL	R 231	ab 03/2016	400, 500	-	-
SLK	R 172	05/2015 – 03/2016	200, 300	250 d	-
SLC		ab 03/2016	180, 200, 300, AMG 43	250 d	-
V-Klasse/Vito	W 447	ab 03/2019	-	220 d, 250 d, 300 d bzw. 114, 116, 119 und 124 CDI	-

Literatur

• Christoph Dörr, Henrik Kalczynski, Anton Rink, Marcus Sommer: Das Neungang-Automatikgetriebe 9G-Tronic von Mercedes-Benz, in: ATZ 116 (2014), Nr. 1, S. 40–45, Springer Vieweg, Wiesbaden