Premier recours à l’ordinateur

Le conseil de direction de Daimler-Benz confia la direction du projet au Dr. Hans Liebold. Celui-ci décida de recourir, pour la première fois, aux ordinateurs pour calculer la structure, en employant une méthode de calcul par éléments élastostatiques, mise au point en coopération avec la société IBM. La carrosserie en matériaux de synthèse serait portée par une plate-forme en tôles embouties soudées. Pour les trains roulants, on retint le principe des suspensions triangulées, avec des bras tirés à l’arrière, que Mercedes-Benz venait d’inaugurer sur sa série 107. Toutefois, pour ne pas alourdir la voiture, on décida de monter ces trains directement sur la plate-forme, sans l’intermédiaire de berceaux. Cette solution sera employée par la suite sur la série "S", puis reconduite, moyennant quelques évolutions, sur toutes les Mercedes. En revanche, les ingénieurs de Stuttgart restèrent fidèles à leur direction à recirculation de billes, se démarquant ainsi de toutes les voitures de compétition et de sport. Pour la motorisation, l’équipe du Dr. Hans Liebold décida d’utiliser un moteur à pistons rotatifs Wankel à chambres de 600 cm3, selon l’architecture générale employée alors par NSU, détenteur des brevets Wankel. Un moteur trirotor fut construit, tandis qu’un quadrirotor était lancé en étude. Ces moteurs étaient alimentés par une injection Bosch, avec un allumage transistorisé à 2 bougies par chambre.

Du Wankel au Diesel

Entre temps, le nouveau moteur Wankel quadrirotor avait terminé ses essais, démontrant des performances très intéressantes : 350 ch à 7 000 tr/mn, pour un poids de 180 kg ; adapté à la C-111, il lui donnait un rapport poids/puissance de 3,6 kg/ch. L’idée enthousiasma les dirigeants de la Daimler-Benz, qui envisagèrent même une production en série, et annoncèrent cette intention au salon de Genève de mars 1970, la C-111-II devant succéder à l’inoubliable 300 SL. Mais les premiers règlements antipollution étaient annoncés et il s’avéra impossible d’y répondre avec la technologie du Wankel de l’époque. Enfin, la crise pétrolière de la fin de 1973 allait enterrer définitivement les espoirs placés dans la C-111-II à moteur rotatif Wankel.
Or les motoristes de la société venaient de mettre au point un nouveau moteur Diesel 5 cylindres de 3 litres, justement conçu pour obtenir des performances élevées, sans avoir à les payer d’un coût énergétique ou d’une pollution importantes. Mais les clients se montraient encore sceptiques sur les performances d’une voiture Diesel de haut de gamme. On décida alors de sortir de sa retraite la C-111-II n° 031, c’est-à-dire la première de la seconde série, et de l’équiper d’un moteur Diesel dérivé du nouveau 5 cylindres.
Avec un moteur porté à 190 ch grâce à un turbocompresseur, la nouvelle voiture pouvait théoriquement rivaliser avec la plupart des berlines et coupés sportifs de l’époque. Ceci fut vérifié en juin 1976 lorsque la C-111-IID battit plusieurs records mondiaux en catégorie Diesel. Ces records étant obtenus en condition d’endurance, il fut décidé d’appliquer à une voiture de série les leçons ainsi apprises : ainsi naîtra la famille des Mercedes 300 TD, qui resteront longtemps les Diesel les plus performantes au monde et connaîtront un large succès commercial, d’abord aux États-Unis, puis en Europe.

Un Diesel à plus de 250 km/h

Après l’abandon du moteur rotatif Wankel, L’une des C-111-II fut équipée d’un Diesel 5 cylindres, dérivé du moteur de 3 litres, développant 90 ch, monté alors sur les Mercedes vendues aux États-Unis. L’adaptation d’un turbocompresseur Garrett T-04B, soufflant à 1,8 bar avec refroidissement de l’air ainsi comprimé dans un échangeur air/air, permit d’en doubler la puissance. Ce moteur bénéficia de diverses améliorations concernant plus particulièrement sa lubrification et son refroidissement, ainsi que ses coussinets et ses soupapes d’admission refroidies au sodium, comme celles d’échappement.
La C-111-IID affichait alors une capacité théorique de vitesse inouïe pour un Diesel à cette époque. Bien entendu, on dut modifier la transmission, notamment les rapports de boîte et l’embrayage. Afin de vérifier ses capacités, la voiture fut alignée sur la piste de Fiat à Nardo, dans le sud de l’Italie, au début de juin 1976. Et le 12 juin, elle s’élança pour une ample moisson de records, quatre pilotes se relayant à son volant pendant 24 h. Parmi ces records, le plus significatif est certainement celui des 10 000 km, couverts à la moyenne de 252,249 km/h. Cette performance eut un grand retentissement mondial, car elle démontrait qu’une voiture Diesel pouvait être tout autre chose qu’un "veau". Cela contribua à asseoir la réputation des voitures Diesel Mercedes. Deux ans plus tard, le constructeur allemand lançait sur le marché américain sa 300 TD, à moteur Diesel 5 cylindres turbo.

Les portes "papillon"

La recherche aérodynamique fut le principal critère qui fit choisir la solution des portes "papillon". Celle solution permettait également d’obtenir une bonne accessibilité dans une voiture très surbaissée, dès lors qu’on abandonnait le châssis en treillis tubulaire des 300 SL, qui avait fait la renommée de ce type d’architecture, reprise depuis sur certains engins exceptionnels, comme la Lamborghini Diablo.

403 km/h avec un V8 de 4,8 I

La C-111-IV n’avait plus rien dune voiture expérimentale préfigurant une production en petite série. C’était une véritable "bête à records", comportant nombre de solutions techniques nouvelles, qu’on retrouve aujourd’hui sur les prototypes du Championnat du monde d’endurance. La carrosserie, complètement redessinée et sensiblement allongée, affichait un Cx de 0,182, avec un avant plus trapu et un arrière plus effilé que la C-111-III. Sur le circuit de Nardo, l’accélération latérale atteignait parfois 0,4 G ce qui amena es ingénieurs à doter la C-111-IV d’ailerons avant et arrière dissymétriques, afin de soulager les pneumatiques et les suspensions. De plus, deux dérives arrière amélioraient la stabilité par vent latéral.
La cylindrée du moteur V8 fut portée de 4,5 à 4,8 litres, par augmentation de l’alésage, et il fut équipé de deux turbocompresseurs KKK, sans soupape de régulation de la pression d’admission. Les autres modifications concernaient essentiellement les pistons, plus courts, et les soupapes, refroidies au sodium. La puissance de 500 ch à 6 200 tr/mn fut exploitée avec un rapport de 5e porté à 1,81/1. Par ailleurs, il fallut remplacer un l’embrayage bi-disque par un dispositif à 3 diques pour passer le couple, qui atteignait 60 m.daN à 5 250 tr/mn.