Der erste Vierzylinder in der über 60-jährigen Erfolgsgeschichte der S-Klasse erzielt einen kombinierten Kraftstoffverbrauch von 5,7 Liter pro 100 Kilo-meter. Dies entspricht einem CO2-Ausstoß von 149 Gramm pro Kilometer. Damit war der S 250 CDI BlueEFFICIENCY das erste 5-Liter-Auto im Luxussegment und zugleich das erste Fahrzeug seiner Klasse, das die 150‑Gramm-Marke beim CO2-Ausstoß unterschritt. Mit 150 kW (204 PS) Spitzenleistung und einem maximalen Dreh­moment von 500 Newtonmetern garantiert der Vierzylinder-CDI zugleich ein S-Klasse-typisch souveränes Fahrerlebnis. Er beschleunigt die große Limousine in 8,2 Sekunden von 0 auf 100 km/h, die Höchstgeschwindigkeit beträgt 240 km/h.

Der 2,2-Liter-CDI-Motor stellt sein maximales Drehmoment bereits bei 1600/min bereit. Die hohe Durchzugskraft bei niedrigen Drehzahlen ist eine Folge der zweistufigen Turbo-Aufladung. Die erstmals in der C- und E-Klasse bei einem Pkw-Seriendiesel­motor eingeführte Technologie trägt maßgeblich zur hohen Leistung auf dem Niveau eines Sechszylinder-Triebwerks bei.

Das kompakte Modul der zweistufigen Aufladung besteht aus einem kleinen Hochdruck-(HD-) und einem großen Niederdruck-(ND-)Abgasturbolader. Sie sind in Reihe geschaltet und verfügen jeweils über eine Turbine und einen davon angetriebenen Verdichter. Die HD-Turbine befindet sich direkt am Auspuff­krümmer und wird zuerst vom Abgas durchströmt; dabei rotiert sie mit bis zu 215 000 Umdrehungen pro Minute. In das HD-Turbinengehäuse ist ein Bypass-Kanal integriert, der durch eine schaltbare Ladedruck-Regelklappe geöffnet oder verschlossen werden kann. Ist die Klappe geschlossen, durchströmt der gesamte Abgasstrom die HD-Turbine, sodass die Energie des Abgases ausschließlich für deren Antrieb zur Verfügung steht. Das bedeutet: Schon bei niedrigen Motordrehzahlen kann der optimale Ladedruck aufgebaut werden.

Die beiden Verdichter sind ebenfalls in Reihe geschaltet und zusätzlich mit einem Bypass verbunden. Zuerst durchströmt die vom Luftfilter kommende Verbrennungsluft den Niederdruckverdichter und wird dort je nach Antriebs­leistung der ND-Turbine verdichtet. Diese vorverdichtete Luft strömt weiter in den Hochdruckverdichter, der mit der HD-Turbine gekoppelt ist, und wird dort weiter komprimiert – eine echte zweistufige Aufladung. Wichtigster Vorteil dieser aufwändigen, bedarfsgerechten Steuerung der Verbrennungsluftzufuhr mithilfe von zwei Abgasturboladern ist die bessere Zylinderfüllung und dadurch ein hohes Drehmoment bereits bei niedrigen Drehzahlen. Außerdem verringert sich der Kraftstoffverbrauch. Im Fahrbetrieb macht sich dieses Konzept durch ein harmonisches Fahrverhalten ohne Turboloch, guten Drehmomentverlauf über den ganzen Drehzahlbereich, spontane Gasannahme und exzellente Fahrleistun­gen bemerkbar.

Weiteres Merkmal des innovativen und hocheffizienten Dieselaggregats ist die vierte Generation der Common-Rail-Direkteinspritzung. Der Raildruck von 2000 bar ist Voraussetzung, um 150 kW (204 PS) Motorleistung bereitzustellen, ein Maximaldrehmoment von 500 Nm zu erzielen und gleichzeitig niedrige Rohemissionen zu realisieren.