Nowy regulamin zawierał skomplikowaną tabelę, określającym minimalną masę auta w odniesieniu do pojemności skokowej silnika. Dopuszczono silniki wolnossące o pojemności od 1 litra do 4,5 litra i silniki z doładowaniem o pojemności od 0,666 litra do 3 litrów. Liczba cylindrów była dowolna, podobnie jak zastosowane paliwo. Celem zmian było uzyskanie podobnego stosunku mocy do masy u wszystkich konkurentów.
Nowe zasady konstrukcji aut wyścigowych były sporym wyzwaniem dla producentów
Wsparte państwowymi pieniędzmi działy konstrukcyjne marek Mercedes-Benz i Auto Union zaczęły prace nad nowymi autami tuż po ogłoszeniu regulaminu, czyli w 1936 roku. Obydwie firmy musiały pogodzić prace badawczo-rozwojowe nad zupełnie nowymi wozami z prowadzeniem bieżącej działalności sportowej. Mimo chwalebnych intencji AIACR nowy regulamin zasadniczo nie zmienił układu sił w zawodach Grand Prix. Oprócz Mercedesa i Auto Uniona na zbudowanie nowego auta zdecydowała się tylko francuska firma Delahaye, producent samochodów osobowych i ciężarowych, która dzięki potężnemu wsparciu francuskiego rządu zdołała stworzyć nowe auto wyścigowe, Delahaye Type 145 z wolnossącym silnikiem V-12 o pojemności 4,5 litra.
Auto Union pozostał przy dotychczasowej konfiguracji auta z silnikiem za kierowcą, ale u Mercedesa postanowiono rozważyć cały wachlarz możliwości konstrukcyjnych. W związku ze wznowieniem kontaktów z firmą projektową Porsche (za sprawą Hansa Stucka i jego pomysłu na bicie rekordu prędkości) poproszono o zgłoszenie koncepcji także Ferdynanda. Tenże zaproponował układ z centralnie umieszczonym silnikiem V-12 o pojemności 3 litrów tudzież wolnossący silnik o pojemności 4,5 litra o trzech rzędach po osiem cylindrów w każdym, czyli układ W-24. Po konsultacjach zarząd koncernu Daimler-Benz zdecydował w lipcu 1937 roku, że nowy samochód wyścigowy zostanie zaprojektowany wewnątrz firmy. Wybrano silnik V-12 o pojemności 3 litrów, zaopatrzony w dwie sprężarki i nazwany M 154. Zgodnie z tabelkami AIACR, minimalna masa wozu bez paliwa musiała wynosić co najmniej 850 kg.
Mercedes zdecydował się na gaźnikowy silnik o dwunastu cylindrach
Dlaczego wybrano motor w układzie V-12? To proste: dział silników lotniczych firmy miał ogromne doświadczenie w konstruowaniu takich jednostek napędowych. Pod względem metalurgicznym i odlewniczym zastosowano sprawdzone, choć mało innowacyjne rozwiązania. Rozrząd za to był podobny do rozrządu silników lotniczych, z czterema zaworami na cylinder (chłodzonymi rtęcią), poruszanymi przez dwa wałki rozrządu. Świeca zapłonowa została umieszczona centralnie w komorze spalania. Rozważano zastosowanie bezpośredniego wtrysku benzyny, już używanego w niemieckim lotnictwie, ale istniejące wówczas układy wtryskowe nie zapewniały dostatecznie szybkiego i precyzyjnego sterowania mieszanką paliwowo-powietrzną. W samolocie zmiany obciążenia silnika nie występowały tak często. Użyto więc gaźników o konstrukcji sprawdzonej w zastosowaniu z rzędowymi ośmiocylindrowymi silnikami M 125. Zużycie paliwa przy pełnym otwarciu przepustnic wynosiło około 150 litrów na 100 kilometrów, należało więc przyjrzeć się objętości i rozmieszczeniu ogromnych zbiorników paliwa.
Nowy silnik osiągał moc w zakresie od 397 do 483 KM, moment obrotowy przekraczający 490 Nm oraz użyteczny zakres prędkości obrotowych 7800 do 8000 obr./min. Wał korbowy obracał się znacznie szybciej niż w starym silniku ośmiocylindrowym (5800 obr./min). Zmieniona charakterystyka momentu obrotowego oraz szerszy zakres obrotów oznaczały konieczność zastosowania nowej przekładni. Zamiast dotychczasowej 4-stopniowej skrzyni biegów zastosowano po raz pierwszy skrzynię 5-biegową, dzięki której kierowcy mogli stale utrzymywać obroty silnika w optymalnym zakresie. Jak mówiła stara reklama opon Pirelli, "moc nic nie znaczy bez kontroli". Kontrolą nad podwoziem zajął się genialny inżynier, Rudolf Uhlenhaut. Rama miała podłużnice z rur o owalnym przekroju oraz liczne poprzecznice, z dodatkowymi wzmocnieniami płytowymi wspawanymi przy tylnych punktach zawieszenia silnika oraz w tylnej sekcji ramy. Ulepszenia wprowadzone do konstrukcji samej ramy zwiększyły sztywność skrętną o całe 30 proc., dzięki czemu Uhlenhaut, który osobiście prowadził auto podczas długotrwałych prób na torze Monza, miał większą swobodę przy strojeniu zawieszenia.
W Mercedesie W 154 kierowca był otoczony zbiornikami paliwa o poj. co najmniej 400 l
Silnik V-12 był krótszy od poprzedniego, dzięki czemu konstruktorowi łatwiej było zoptymalizować jego położenie w ramie celem poprawienia trakcji kół napędzanych oraz obniżenia środka ciężkości. Pochylono silnik w prawo o 6,5 stopnia i nieco ku tyłowi, co sprawiło, że wał napędowy, biegnący do umieszczonej z tyłu auta skrzyni biegów "mijał się" z fotelem kierowcy, który dzięki temu można było zamontować bardzo nisko. Mimo klasycznego układu z silnikiem z przodu, dzięki takim rozwiązaniom poprawiono rozkład mas między osiami. Samo zawieszenie przeniesiono z niewielkimi zmianami z wozu W 125, gdyż sprawdziło się już w ciężkich warunkach wyścigowych. Z przodu składało się z podwójnych wahaczy trapezowych oraz dwutłokowych amortyzatorów hydraulicznych, zaś z tyłu z osi typu de Dion z podobnymi amortyzatorami. Rozstaw osi zmniejszył się o 68 mm w porównaniu do poprzedniego modelu wyścigówki, co w połączeniu z lepszą dystrybucją mas dało kierowcom Mercedesa zwinne, świetnie prowadzące się auto.
Samochód ważył więcej od poprzednika o 120 kilogramów i nie wynikało to wyłącznie z samej zmiany regulaminu. Mocniejsza konstrukcja podwozia musiała przynieść wzrost masy. Układ hamulcowy, z czterema bębnami o średnicy 400 mm, okazał się niewystarczający. Na niektóre wyścigi w 1938 roku montowano zatem z tyłu większe bębny o średnicy 470 mm. Większym problemem niż hamulce okazały się zbiorniki paliwa, a konkretniej ich lokalizacja. Konstruktor nie chciał umieścić ich po bokach auta ze względów bezpieczeństwa; jednocześnie im dalej zbiornik znajduje się od środka ciężkości pojazdu, tym bardziej zachowanie tego pojazdu ulega zmianie wraz z opróżnianiem baku. Wybrano rozwiązanie z dwoma zbiornikami. Pierwszy, w kształcie podkowy, znajdował się między silnikiem i kierowcą, zaś drugi w tylnej części nadwozia, za kierowcą. Zależnie od potrzeb, sumaryczna pojemność zbiorników wahała się od 400 do 475 litrów. Wykonano wiele jazd próbnych, z Uhlenhautem za kierownicą, dopracowując lokalizację zbiorników.
Przez dwa lata powstało 14 podwozi wyścigowych Mercedesów W 154
Inżynier dopracował ową lokalizację "pod siebie", a tu okazało się, że kierowcy zespołu mają na jej temat własne zdanie. Rudolf Uhlenhaut za optymalne uznał rozwiązanie z dużym zbiornikiem przednim i małym tylnym, ale Hermann Lang i Manfred von Brauchitsch woleli układ odwrotny, bo lepiej dociążał tylne koła, co redukowało nadsterowność. Z kolei Rudolf Caracciola lubił, aby auto było zamaszyście nadsterowne i w jego samochodzie przedni zbiornik uczyniono pojemniejszym. Co ciekawe, zmusiło to team do wystawiania aut, które ze względu na stosowanie różnych konfiguracji zbiorników paliwa. Różniły się od siebie kształtem nadwozia.
Samochód świetnie wypadał w fabrycznych testach, nikt nie wiedział jednakże, jak poradzi sobie z konkurencją z Zwickau, Auto Union bowiem przygotował zgrabne, agresywne auto o nazwie "Typ D". Organizacja AIACR zaplanowała na sezon 1938 tylko cztery wyścigi, liczące się do klasyfikacji Mistrzostw Europy w kategorii Grand Prix, czyli Grands Prix Niemiec, Szwajcarii, Włoch i Francji (w Reims). Oprócz tych startów team Mercedesa planował też wzięcie udziały w pięciu innych wyścigach, Grand Prix Pau we Francji, Grand Prix Trypolisu we włoskiej Libii, Coppa Ciano i Coppa Acerbo we Włoszech, a także Donington Grand Prix w Wielkiej Brytanii. Szykował się ciekawy sezon.
W sumie zbudowano w latach 1938-1939 czternaście podwozi W 154. Piętnaste zmontował Mercedes po wojnie z części zamiennych i wystartowało ono w barwach fabryki w dwóch niezbyt istotnych wyścigach na lotnisku nieopodal Buenos Aires, w lutym 1951 roku. Ciekawe, czy zawody obserwowali liczni ukrywający się w Argentynie naziści...
cdn.
