除了新的造型风格外，2012款CLS内部的动力总成，内装和安全设备也获得全面更新。新车无论是性能还是燃油经济性，舒适性和安全性更高。在加拿大上市的CLS只有搭载V8引擎的CLS550和CLS 63 AMG两种车型。不过这款CLS 550提供了4Matic全轮驱动而不是上一代的后轮驱动，行驶性能更强，另外安全配置水平也全面提升。不过将于明年夏季上市高性能版CLS 63 AMG仍采用后驱。

在欧洲市场奔驰还提供了六缸的CLS 350和另外两款六缸柴油车型：CLS 350 CDI 和 CLS 250 CDI。柴油车型的燃油经济性更值得期待，但可以加拿大市场没有这两款车。在车身尺寸方面，新款CLS比现行版长度增加29毫米，高度增加13毫米，宽度增加8毫米。内部空间也更宽敞，前后排肘部和肩部空间显著增加。

新车采用无边框铝制车门，比现行版的钢制车门轻了约24公斤。

另外前机器盖，前轮拱，行李箱盖和后包裹架，悬挂和引擎部件也都是铝制的，因此整车重量轻了很多。在它的轻量化铝制机器盖下搭载了一台新的4.6升V8双涡轮增压引擎，最大功率408马力，它替代了上一代车型的382马力5.5升V8引擎。结合奔驰的新的引擎启动/停止系统和更先进的七速7G-Tronic Plus自动变速器，虽然功率增加，但燃油经济性提升了25%。

另外新款CLS还配备了一个新的电子机械式可变作用力转向系统，它提供了更精准，且更舒适的转向感觉。由于它比液压助力转向使用更少的能量，因此使车辆百公里油耗降低了0.3升。当CLS在红绿灯前停下时引擎会自动停转，而电子系统仍继续为助力转向系统提供电能。

新的LED/氙气组合式前大灯系统在CLS上属于标配，而全LED大灯则属于选装件。LED前大灯的先进之处在于它可以最大限度接近日光颜色，同时使用寿命是氙气前大灯的五倍。新的主动前大灯可以在驾驶员转向时跟着转动光源，它还配备了奔驰的自适应远光灯辅助功能，可以在对面来车时自动降低光线亮度，而在对面车辆驶离后自动提高亮度，在提供最佳的光照范围又不会干扰其他车辆的安全行驶。

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