Mercedes-Benz OM603

Mercedes-Benz OM603
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Der OM601-Motor sowie seine Parallelmodelle OM602 und OM603 sind Vorkammereinspritzung-Dieselmotoren mit vier, fünf und sechs Zylindern in Reihe, entwickelt und produziert von Daimler-Benz zum Einsatz vorrangig in den Mercedes-Benz-Fahrzeugen.

Diese Motoren lösten 1983/1984 die Vorläufer OM615, 616 und OM617 ab. Sie wurden in PKWs, Kleintransportern und Unimogs von Mercedes seit Anfang der 1980er Jahre in Millionen-Stückzahlen eingebaut. Diese Motoren sind noch heute auf den Straßen der Welt in Hunderttausenden Exemplaren unterwegs.

Dieser Artikel behandelt auch deren Nachfolgetypen OM604, OM605, OM606 mit vier Ventilen je Zylinder und OM611, OM612, OM613, OM646, OM647, OM648 mit Turboaufladung und Common-Rail-Direkteinspritzung.

Der Vierzylinder OM646 wird heute noch gebaut, wobei er schon ab Spätsommer 2008 durch den neu entwickelten OM651 Stück für Stück ersetzt wird. Die Fünf- und Sechszylinder OM647, OM648 wurden hingegen bereits durch den V6 OM642 abgelöst.

Das Kürzel „OM“ steht für „Oel-Motor“ (Motor, der mit Leichtöl/Diesel betrieben wird) und bezeichnet bis heute die Dieselmotoren von Mercedes-Benz.

Inhaltsverzeichnis

Bedarfsfall, Geschichte

Die Premiere des OM601-Motors war 1983 im neuen „kleinen“ Mercedes-Modell 190 D der Serie W201. Die bisherigen Dieselmotoren OM615, OM616 und OM617, die noch parallel im Mittelklassemodell W123 weiterproduziert wurden, waren für dieses kompakte und leichte Fahrzeug zu groß, bauten für den Einbauraum in der kleineren Karosserie zu hoch und waren auch entschieden zu schwer. So erschien 1983 für diesen Wagen mit dem Motortyp OM601 der erste Vertreter einer neuen Mercedes-Dieselmotorengeneration, die hinsichtlich Grundkonstruktion und Fertigungseinrichtungen bis heute aktuell ist.

Zunächst kam der Motor für das Modell 190 D heraus, mit einer Leistung von 53 kW (72 PS) und einem Hubraum von 2,0 Litern, womit gegenüber dem Modell 200 D der Mittelklasse W123 die Leistung des kleineren Wagens um 9 kW höher lag. Dieser Motor blieb zunächst ein Jahr lang der einzige neuere Dieseltyp, zeichnete aber den Weg vor, den Daimler-Benz mit den Motoren konstruktiv gehen wollte: leichter, sparsamer, höhere Drehzahlen, verbesserte Fertigungstechnik.

Im Jahr 1984, mit der Vorstellung der neuen PKW-Reihe W124, kamen dann die Motoren OM602 und OM603 mit fünf bzw. sechs Zylindern in Reihe hinzu, die die Modelle 250 D bzw. 300 D antrieben. Basismodell dieser später in „E-Klasse“ umbenannten Mittelklasse wurde der Mercedes-Benz 200 D mit dem OM601. Die drei Motoren dieser Baureihe unterschieden sich nur durch die unterschiedliche Zylinderzahl, wodurch eine erheblich rationellere Fertigung möglich war.

Mit der Zeit wurden diese Motoren durch Turboaufladung und teils vergrößerten Hubraum modernisiert. Sie wurden schließlich, ab 1993, sukzessive durch die Typen OM604, OM605 und OM606 mit vier Ventilen je Zylinder abgelöst, die es teils auch mit Turbolader gab. Die bewährte Vorkammereinspritzung wurde aber noch beibehalten, mit Ausnahme des E 290 Turbodiesel der Fahrzeugbaureihe W210 mit einer Direkteinspritz-Variante des OM602, aber noch mit konventioneller Reiheneinspritzpumpe.

Im Jahr 1997 wurde mit dem OM611, der im C 220 CDI der Baureihe W202 ersmals zum Einsatz kam, ein entscheidender Entwicklungsschritt getan. Dies war der erste Mercedes-Motor mit der Common-Rail-Direkteinspritzung, die es möglich machte, den Verbrauchsvorteil der direkten Einspritzung mit einer hervorragenden Laufruhe zu kombinieren. Der neue Motor war sogar noch leiser als die in dieser Hinsicht sehr guten Vorkammermotoren und reichte beinahe an Ottomotoren heran. Alle Common-Rail-Motoren hatten von Anfang an Turboaufladung und vier Ventile je Brennraum. Der OM611 wurde bald darauf durch die Modelle OM612 und OM613 ergänzt, wiederum zu einer Baureihe aus Reihenmotoren mit vier bis sechs Zylindern. Im Zuge von kleineren Modernisierungen wurden die Typenbezeichnungen später in OM646 bis OM648 geändert.

Mit der Ablösung der stärkeren Fünf- und Sechszylinder bei einer Modellpflege der aktuellen E-Klasse (Stand 2007) kündigte sich im Jahr 2006 ohne großes Aufsehen das Ende dieser Motorenbaureihe an: die neueren starken CDI-Motoren in den Typen 280 CDI und 320 CDI sind nunmehr V6-Zylinder (OM642) mit den Vorteilen höherer Drehmomente, besserer Abgaswerte und günstigerer Produktionskosten. Auch der V8-CDI OM629 basiert auf der gleichen Motorgeneration. Erstmals seit Erscheinen des Aufsehen erregenden Typs 240 D 3.0 (W115) im Jahre 1974 wird nun kein Fünfzylinder-Motor mehr angeboten. Dessen Nachfahren OM602, 612 und 647 waren in vielen Modellen noch einige Zeit erhältlich, aber dann ersetzte Daimler-Benz die Fünf- und Sechszylinder Reihenmotoren durch den V6 OM642.

Somit besteht das Motorenkonzept des OM601 momentan (Sommer 2007) nur noch in dem Reihen-Vierzylinder OM646 fort. Jedoch sind auch dessen Tage gezählt, denn der Nachfolger OM651 wird voraussichtlich ab Herbst 2008 angeboten, und er wird auch die schwächeren Varianten des OM642 ersetzen. Es wird jedoch auch bei neueren Entwicklungen beim Reihenvierzylinder als Basismodell bleiben, denn der Grund für die V-Form ist vor allem die kleinere Baulänge bei sechs oder mehr Zylindern, während sie gleichzeitig Nachteile bei den Fertigungskosten und der Laufruhe (im Fall eines V4 oder V6) hat.

Technisches Profil

Die Motoren OM601 bis 603 haben einen Zylinderkopf aus Leichtmetall, eine obenliegende Nockenwelle und im Gegensatz zu den Vorgängern Querstromgaswechsel. Zwei Ventile pro Zylinder werden über Tassenstößel mit hydraulischem Ventilspielausgleich betätigt. Nockenwelle und Einspritzpumpe werden von einer Doppelrollenkette angetrieben. Gegenüber den Vorgängern ist der Motorblock (nach wie vor aus Grauguss) moderner gestaltet, mit dünneren Wänden, die über die Kurbelwellenmitte heruntergezogen sind, und mehr Versteifungsrippen. Gewicht und Abmessungen sind deutlich reduziert. Der OM601 ist gegenüber dem OM615 um 49 kg leichter (mit Öl und Wasser).

Die gesteigerte Leistung wurde erkauft mit einem höheren Drehzahlniveau und einem geringeren Drehmomentanstieg. Die Vorkammereinspritzung der Vorgängermotoren wurde in optimierter Ausführung beibehalten. Das bedeutet, gemessen an damals bereits vorhandenen Konkurrenzkonzepten (z. B. VW, Fiat) weniger Leistung zu bieten, und etwas höheren Verbrauch in Kauf zu nehmen, aber auch weniger Geräusch zu verursachen im Vergleich zu einer Wirbelkammereinspritzung. Eine Direkteinspritzung wurde in jenen Jahren noch nicht in PKW eingebaut, da man noch keine akzeptable Laufruhe erreichen konnte.

Beispielhaft die Daten des OM601:

  • vier Zylinder in Reihe, 15° nach rechts geneigt
  • Bohrung 87 mm, Hub 84 mm, Hubraum 1997 cm3
  • Verdichtung 22 : 1
  • Vorkammern mit Kugelkopf, Stabglühkerzen, Flächenzapfen-Einspritzdüse
  • Reihen-Einspritzpumpe von Bosch
  • Leistung 53 kW/72 PS (später 55 kW) bei 4600 U/min
  • Drehmoment 123 Nm bei 2800 U/min (später 126 Nm bei 2700 bis 3550 U/min)
  • Höchstdrehzahl 5150 U/min

Die anderen Motoren OM602 und OM603 unterscheiden sich nur durch die größere Zylinderzahl. Alle Grundabmessungen, und auch Zylinderbohrung und Hub, sind gleich. Sie haben auch die gleiche Literleistung und nahezu den gleichen Verlauf der Drehmomentkurve. Sämtliche Kolben, Pleuel, Vorkammern und Einspritzdüsen sind baugleich. Der Hubraum jedes Einzelzylinders beträgt knapp 500 cm3. Der Fünfzylinder leistet 66 kW (90 PS) bei 2,5 Litern Hubraum für das Modell 250 D (später 69 kW), und der Sechszylinder bei 3,0 Litern Hubraum zunächst 80 kW (109 PS) im Modell 300 D, später 83 kW.

Bemerkenswert ist auch die thermostatgesteuerte Kraftstoffvorwärmung durch einen Kühlmittel-Kraftstoff-Wärmetauscher, über die sämtliche Motoren der Reihe OM601 bis OM603 verfügen. Dadurch ist auch bei winterlichen Verhältnissen ein Zusetzen des Kraftstofffilters mit festen Ausflockungen aus dem Diesel nahezu ausgeschlossen.

Die Motoren OM601-606 mit den robusten Bosch Reihen-ESP können nicht nur mit Biodiesel, sondern außerdem, ohne größere Umbauten, mit Pflanzenöl (z. B. Rapsöl) betrieben werden. Der Einspritzförderbeginn sollte dann dem zäheren Kraftstoff angepasst werden, und der Betrieb bis +5 C° funktioniert zuverlässig.

Es gab sie anfangs nur als Saugmotoren, später dann auch mit Turboaufladung. Für Transporter und den Industriemotoreneinsatz gab es Versionen mit 15% mehr Hubvolumen. Der vergrößerte Sechszylindermotor mit Turboaufladung (3,5 Liter) wurde später teils auch in den PKW der S-Klasse (350 SD für USA) eingesetzt.

Turbos

Auf der Basis des Fünf- und Sechszylinders entstanden dann Turbodiesel-Varianten. Sie hatten in den PKW ein auffälliges Merkmal: ihr „Atmungsbedarf“ war so groß, dass die normalerweise verbaute Luftansaugung im Motorraum laut Daimler-Benz nicht funktionierte. Ein junger Entwicklungsingenieur regte an, zu dem auffälligen Merkmal von „Kiemenschlitzen“ im vorderen rechten Kotflügel zu greifen.

Dem „kleineren“ Mercedes 190 D 2.5 Turbo-Fünfzylinder spendierte man sechs Kiemenschlitze; dem größeren Mercedes 300 D Turbo-Sechszylinder verpasste man fünf Kiemenschlitze, jeweils im rechten vorderen Kotflügel vor dem Radausschnitt. Der kleinere Motor leistet mit Turbo 93 kW (126 PS), der große Dreiliter zunächst 105 kW (143 PS), später auf 108 kW gesteigert. Später wurden auch Saugdieselmodelle mit Kiemen ausgeliefert.

Diesel in Coupés und in der S-Klasse

Der Dreiliter-Turbomotor war dann auch für würdig befunden, die S-Klasse anzutreiben, sowie für den Export in die USA auch das Mittelklasse-Coupe mit dem Modellnamen 300 CD. Beides Maßnahmen, mit denen man den damals aufkommenden Flottenverbrauchsvorschriften in den USA gerecht zu werden versuchte, deren Verfehlen einen Verkaufsstop für die gesamte Mercedes-PKW-Palette im lukrativen amerikanischen Markt hätte bedeuten können. Daimler-Benz musste also etwas tun; sie taten etwas, dessen Ergebnis den Europäern zunächst noch etliche Jahre lang vorenthalten wurde: Diesel in Coupés und in Fahrzeugen der S-Klasse einzubauen.

Verwendung des OM601 (Vierzylinder)

Verwendung des OM602/OM605 (Fünfzylinder)

  • 2,5 Liter (2497 cm³) Typ (OM 602 D 25)
    • 190 D 2.5 (W201), 66-69 kW, 1984–1993
    • 250 D (W124),66-69 kW, 1983–1993
  • 2,5 Liter (2497 cm³) Typ (OM 602 D 25 A)
    • 190 D Turbo (W201), 90-93 kW, 1986–1993
    • 250 D-Turbo, E 250 Turbodiesel (W124) 83–93 kW, 1986–1995
  • 2,5 Liter (2497 cm³) Typ (OM 605 D 25) mit Vierventiltechnik
    • C 250 Diesel (W202), 83 kW, 1993-1996
    • C 250 Turbodiesel (W202), 110 kW, 1995-2000
    • E 250 Diesel (W124), 83 kW, 1993-1996
  • 2,9 Liter Hubraum-erweiterte Version Typ (OM 602 DE 29 LA)
    • in der G-Klasse (W461) und E-Klasse (W210)
    • als Industriemotor
    • im Unimog Baureihe 408 (U90)

Liste von Typen der OM602 Mercedes Fünfzylinder Dieselmotor

Modell Name Bauzeit Typ code: OM602... Leistung in kW (PS)
OM 602.xxx (Fünfzylinder Diesel)
W201 190 2.5 D & 250 D 04/1985–06/1993 .911 & .912 & .930 & .931 66 (90) (vor ’89) und 69 (94) (ab ’89)
G-Klasse 250 GD 4x4 .938 & .939
210 & 310 & 410 2,9 D. 10/1988 -> ? .940 & .942 72 (98) oder 75 (102)
G-Klasse 290 GD 4x4 .946 & .947
W201 190 2.5 Turbodiesel & W 124 250 D Turbodiesel 01/1987–1993 A.961 & A.962 90 (122) (vor ’88) und 92 (126) (ab ’88)
212D & 312D & 412D & Sprinter 2.9 TD. 02/1995–04/2000 A.980 & A.986 90 (122)
G-Klasse 290 GD Turbodiesel 07/1997–09/2000 A.983 88 (120)
W210 E290 Turbodiesel 03/1996–07/1999 A.982 95 (129)
Mercedes-Benz Unimog Baureihe 408 2,9-Liter Saugdiesel U90 1992–2001 A.941 66 (90)

Verwendung des OM603/OM606 (Sechszylinder)

  • 300 D/E 300 Diesel (W124) 1985-1993 1994-1995
  • 300 D-Turbo/E 300 Turbodiesel (W124) 1986-1995
  • 300 CD-Turbo/E 300 Turbodiesel (W124) 1986-1995
  • 300 SDL Turbodiesel (W126) 1985-1987
  • 300 SD Turbo (W140) 1992-1993
  • als Saugmotor anfangs mit 80 kW, später mit 85 kW, zuletzt 100 kW
  • als Turbo mit 105, dann 108 kW
    • hubraumerweiterte Version mit 3,5 l
    • als Industriemotor (Saugmotor)
    • als Turbomotor
    • 350 GD-Turbo (W463), 100 kW
    • 350 SD / SDL Turbodiesel (W126) 1990-1991
    • S 350 Turbodiesel (W140) 1993-1997

OM604 bis 606

Die Vorkammer-Motoren wurden später mit vier Ventilen je Zylinder versehen und erhielten die Bezeichnungen OM604 bis OM606. Ab 1993 wurden zunächst OM605 und OM606 (E 250 Diesel und E 300 Diesel) als Saugmotoren in die Mittelklasse-PKW W124 eingebaut, wo parallel weiter Zweiventiler als Turbomotoren verwendet wurden. Das Diesel-Einstiegsmodell des W124, der E 200 Diesel, behielt weiterhin den OM601. Der OM604 hatte im Gegensatz zu den OM605 und OM606 größere Werte für Bohrung (89 mm) und Hub (86,6 mm) und somit 2155 cm3 Hubraum. Er kam erstmals 1993 in der neuen C-Klasse W202 zum Einsatz und hatte als einziger Mercedes-Diesel eine Verteilereinspritzpumpe von Lucas statt der legendären und für ihre Robustheit bekannten Reiheneinspritzpumpen von Bosch. Diese Lucas-Einspritzpumpen hatten und haben erhebliche Qualitätsprobleme, sodass der mit über 2000 € sehr teure Austausch der Einspritzpumpe bis heute etwa alle 100.000 bis 200.000 km nötig ist. Ab 1995 gab es OM605 und OM606 auch als Turbodiesel.

Die Saugmotoren OM604 bis 606 leisteten 70/83/100 kW bei 5000 U/min und erbrachten ein Drehmoment von 150 (3100-4500 U/min)/173 (2000-4600 U/min)/210 Nm (2200-4600 U/min).

Übergangsmodell 2,9-l-Fünfzylinder als OM602 und OM662

Mercedes-Benz OM602.982 Motor in der W210 E-Klasse E290td

Eine Ausnahmestellung hat der Fünfzylinder Motortyp OM602 DE 29 LA (OM602.982) mit 2,9 l Hubraum, verbaut in den Anfangsjahren der E-Klasse W210, mit Turboaufladung und Ladeluftkühlung. Dies war der erste Mercedes-PKW-Diesel mit Direkteinspritzung, allerdings noch ohne Common-Rail-System (CDI) und Vierventiltechnik. Trotz Piloteinspritzung und sehr zurückhaltender Leistungsauslegung hatte der Motor das laute Geräuschbild eines Direkteinspritzers der ersten Generation. Nur durch reichlich Dämmmaterial konnte der Geräuschpegel gemildert werden. Verbaut wurde der Motor in der E-Klasse W210 (Verkaufsbezeichnung E 290 Turbodiesel) mit 95 kW (129 PS) bei 4000 U/min und 300 Nm bei 1800-2300 U/min, in der G-Klasse mit 70–88 kW (95–120 PS) und im Sprinter-Kleintransporter mit 90 kW (122 PS),sowie im Unimog U90 (408).

Für die SsangYong Motor Company Korea wurde für deren Modelle Musso, Korando und Rexton ein weiterer Ableger dieses Motors entwickelt der von Ssangyong selbst in Lizenz hergestellt wurde. Er basiert auf dem OM602 DE 29 LA wurde aber auf Vorkammereinspritzung zurückgerüstet und bekam so den Namen OM662. Dieser Motor wurde nicht von Mercedes-Benz selbst verwendet, jedoch wird er dort im Ersatzteilprogramm geführt. Der Motor wurde mit (88 kW) und ohne Turbolader (70-72 kW) angeboten.

Ab 2004 modifizierte SsangYong den Motor in Eigenregie: Er wurde auf 2.696 cm³ reduziert und auf Vierventiltechnik inklusive Common-Rail-Direkteinspritzung umgestellt. So leistete der Motor um 140 kW (204 PS).

Weitere Entwicklung bis heute

Es folgten schließlich die im wesentlichen bis heute (Stand Sommer 2007) verbauten Common-Rail-Motoren OM611/612/613 als Vier-, Fünf- und Sechszylinder mit 2,2, 2,7 und 3,2 Liter Hubraum. Diese Motoren gab es von Anfang an nur als Turbo und mit vier Ventilen je Zylinder. Sie wurden im Laufe der Jahre nochmals modifiziert, die neuen Bezeichnungen lauten seit dem OM646/647/648. Die Hubräume blieben nahezu gleich, nur die Leistung erhöhte sich geringfügig.

Mittlerweile wurden die Fünf- und Sechszylinder von den neuen V6-Dieseln OM642 abgelöst. Die Vierzylinder-CDI sind weiterhin im Programm, werden aber noch 2008 zumindest in vielen Modellen, vom neuen OM651 abgelöst. Allen gemeinsam sind Direkteinspritzung, zwei obenliegende Nockenwellen, vier Ventile je Zylinder und Turboaufladung mit Ladeluftkühlung.

OM611/OM646 (Vierzylinder)

Der OM611 mit der genauen Bezeichnung (OM 611 DE 22 LA) wurde von 1998 bis 2003 in den PKW der C-, CLK- und E-Klasse eingesetzt und darüber hinaus ist er im Sprinter, Viano und Vito verbaut. Der 2,2 Liter Turbodieselmotor hat einen Hubraum von 2151 cm³, der Hub beträgt 88,4 mm und die Bohrung 88 mm. Ab 2000 mit leicht verändertem Hubraum von 2148 cm³, der Hub beträgt 88,3 mm und die Bohrung 88 mm. Er ist mit vier Ventilen pro Zylinder und einem BOSCH Common-Rail-Einspritz-System ausgestattet. Zudem verfügt der Motor über einen Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie, Abgasrückführung (AGR) und eine Kanalabschaltung zur Veränderung des Einlassdralls.
Bei den PKW-Modellen wurde er mit jeweils zwei Leistungsstufen (Modellbezeichnung 200 CDI und 220 CDI) von 75 bis 105 kW (102–143 PS) angeboten. Bei den Transportern ist der OM611 DE22LA Motor auch mit den Leistungen 60 kW (82 PS), 80 kW (109 PS) und 95 kW (129 PS) erhältlich.

Der OM646 (DE 22 LA) ist ein modifizierter OM611 und wurde von 2003 bis 2008 in den PKW der C-, CLK- und E-Klasse eingesetzt und darüber hinaus ist er im Sprinter, Viano und Vito verbaut. Bei den PKW-Modellen gibt es ihn mit 75–110 kW (102–150 PS) Leistung. Ab 2007 wurde die Leistung nochmals auf 100 kW (136 PS) im 200 CDI und auf 125 kW (170 PS) im 220 CDI gesteigert. Bei den Transportern ist der OM646 Motor auch mit den Leistungen 65 kW (88 PS), 80 kW (109 PS), 95 kW (129 PS) und 110 kW (150 PS) erhältlich. In einigen Varianten verfügt der OM646 über einen Massenausgleich nach Lanchester. Dies ist bekannt für die Modelle E 220 CDI sowie, ab dem Facelift im Modelljahr 2006, E 200 CDI.

OM612/OM647 (Fünfzylinder)

Der OM612 ist ein 2,7 Liter-Reihenfünfzylinder und kam in der C-/CLK-/E- und ML-Klasse sowie im Sprinter zum Einsatz. Bei den PKW-Motoren liegt die Leistung bei 120–130 kW (163–177 PS) und im Sprinter 115 kW (156 PS). AMG fertigte von 2003–2005 eine Spezialversion für die C-Klasse an, den C 30 CDI mit der Motorbezeichnung OM 612 DE 30 LA. Dieser hat eine Leistung von 170 kW (231 PS) und einen 3,0 l Hubraum. Der Motor wird von Ssangyong in Korea immer noch in Lizenz gefertigt, weiterhin wird der OM612 auf besonderen Wunsch noch in der G-Klasse geliefert.

Der Nachfolger OM647 mit ebenfalls fünf Zylindern in Reihe kam ausschließlich in der E-Klasse (W211) zum Einsatz und wurde zunächst als E 270 CDI mit 130 kW (177 PS) angeboten. Ab 2004 durch den OM648, einen mit Partikelfilter ausgestatteten Reihensechszylinder, ergänzt. Dieser trug die Bezeichnung E 280 CDI und hatte einen gedrosselten 3,2 Liter Motor mit einer Leistung von ebenfalls 130 kW (177 PS). Abgelöst wurde dieser dann 2005 von dem moderneren 3,0 Liter V6-CDI OM642 mit 140 kW(190 PS), die Modellbezeichnung E 280 CDI blieb bestehen.

OM613/OM648 (Sechszylinder)

Der 3,2 Liter CDI-Reihensechszylinder leistete im OM613 145 kW (197 PS) und wurde vom OM648 mit 150 kW (204 PS) ersetzt. Der OM648 war ab 2004 kurzzeitig als gedrosselte Version in der E-Klasse als 280 CDI im Verkauf. Dieser Motor ergänzte den Fünfzylinder OM647, den es damals nicht mit Partikelfilter gab. Der E 280 CDI leistete ebenso 130 kW (177 PS) und hatte den DPF serienmäßig.

Seit 2005 ersetzt der neue V6-CDI OM642 die alten Reihenfünf- und Sechszylinder. Der Hubraum des neuen Dieselmotors beträgt 3,0 Liter, trotzdem blieben die Typenbezeichnungen E 280 CDI (140 kW, 190 PS) und E 320 CDI (165 kW, 224 PS) gleich.


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