1979年9月,戴姆勒-奔馳在法蘭克福國際車及配件展上推出了新一代S級轎車。W126系列最初由7個車型組成。有四款發動機從2.8L 156馬力的6缸化油器發動機,到5.0L 240馬力的燃油直噴式V8輕結構合金發動機。
此車系的發動機中最引人注目的創新就是5.6升8缸發動機,該款發動機是通過增加了5.0升V8發動機的沖程而開發出來的,輸出功率可達272馬力。另外,還有高壓縮發動機版本可供選用,最大功率可達300馬力。即使沒有催化轉換器,這款發動機也能滿足歐洲經濟委員會(ECE)規定的排放标準,由此它還被稱為ECE發動機。配備有這種發動機的車型 560SEL和560 SEC是梅賽德斯-奔馳當時生産的動力最強勁的量産車型。
W126系列升級版車型在其它造型方面的改進不僅在設計風格上更新穎,而且還進行了技術整合。通過降低側圍高度,進一步減少前軸舉升力,改進了後軸氣流狀況。這也有利于在高速運行中進一步強化方向穩定性和抓地力,對于新款頂級車型560SEL的性能來說,這無疑是一個相當重要的影響因素
安全性方面,該車系的車身設計融入了最先進的安全研究成果。得益于全新的設計理念,乘客車廂能夠抵禦時速55公裡下發生的正面撞擊,而W 126系列轎車也由此成為全球第一款達到正面撞擊抵禦标準的轎車。在W126系列推出兩年後,梅賽德斯-奔馳S級轎車率先應用駕駛員安全氣囊,并在1985年的車型改進組件中增加了前排乘客安全氣囊,梅賽德斯-奔馳亦成為世界上第一家能夠提供安全氣囊和安全帶收緊裝置的汽車廠商。
1985年,三元催化轉換器首次面世,它有效地降低了廢氣中的一氧化碳、碳氫化合物及氮的氧化物的含量。而搭載了三元催化轉換器的S級轎車也因此成為有最先進的尾氣處理技術的豪華轎車。改進後的車型除了ECE版本的560SEL和560SEC。從1986年9月開始,閉環催化轉換器成了所有梅賽德斯-奔馳汽油發動機轎車的标準配置,其改良版也在三年後投入使用。
1987年9月,S級轎車推出了高性能的V8發動機。壓縮比均提高到了10:1,其它附加措施也使各車型性能提高6-10%。在帶有催化轉換器的車型中,其性能提高更為明顯:通過優化尾氣控制設備,設計師成功地使功率損耗大幅度降低。該5.6升的V8 ECE版本發動機停産後,沒有再推出更新版本。作為增加動力輸出的舉措,加裝催化器的改良版本,現在也能達到300馬力的動力輸出能力。
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