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Alt 24.06.2004, 17:37     #3
Hermann   Hermann ist offline
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Weltpremiere: BMW präsentiert erstes Serien-Dieseltriebwerk mit Variable Twin Turbo Technologie.

BMW Reihensechszylinder: Ikone auch beim Diesel.


Reihensechszylinder sind aufgrund ihrer perfekt ausgewogenen Massen und Momente physikalisch ideale Triebwerke. Seit 71 Jahren entwickelt und fertigt BMW Reihensechszylinder-Motoren, seit 21 Jahren auch als Selbstzünder. Unabhängig vom Verbrennungsprinzip sind BMW Reihensechszylinder heute Synonyme für souveräne, laufruhige und dynamische Triebwerke.

Vor allem das ausgewogene Package aus Leistung, Agilität und innovativen technischen Lösungen hat BMW Dieseltriebwerke befähigt, Sportcoupés wie den 330Cd ebenso adäquat zu motorisieren wie große Limousinen der 7er Baureihe. BMW war Schrittmacher der Dieselentwicklung, mit seiner gesamten Motorenkompetenz hat BMW den Diesel zu einem Premium-Triebwerk entwickelt, das Effizienz, Dynamik und Komfort auf höchstem Niveau bietet.

Revolution statt Evolution.

Hochdruckeinspritzung mit Common Rail, Abgasturboaufladung und Ladeluftkühlung sind heute beim leistungsstarken Dieselmotor Stand der Technik. Wie beim 3,0 Liter-Sechszylinder-Benzinmotor stellten die BMW Entwickler auch beim Diesel fest, dass mit der aktuellen Konzeption allenfalls noch graduelle Weiterentwicklungen möglich sind.

Das Lastenheft für den neuen BMW Dieselmotor sah keine kurzfristige Leistungssteigerung vor. Vielmehr sollten Dynamik und Effizienz, wie bei BMW Standard, langfristig und im Gleichschritt weiterentwickelt werden. Dynamik als Teil der Gesamtperformance des Fahrzeugs bedeutet aber auch Agilität, Leichtfüßigkeit und möglichst ideale Achslastverteilung von 50:50. Damit war die Überlegung „mehr Leistung durch größeren Hubraum und zusätzliche Zylinder“ vor allem im Hinblick auf den Einsatz in der BMW 5er Reihe bereits an dieser Stelle obsolet. Dies galt um so mehr unter dem Blickwinkel der Effizienz – denn größere Motoren verbrauchen nun einmal mehr Kraftstoff.

So entschieden sich die Spezialisten im BMW Diesel-Kompetenzzentrum in Steyr (Österreich) nach der Prüfung verschiedener Ansätze für die revolutionäre Variable Twin Turbo Technologie.

BMW setzt sich ab: Mit dem stärksten Sechszylinder-Dieseltriebwerk der Welt. Mit dem leichtesten Triebwerk seiner Leistungsklasse.

Mit 200 kW/272 PS bei 4 400 min–1 ist der neue BMW Reihensechszylinder-Diesel mit Variable Twin Turbo Technologie (R6D) das deutlich stärkste Sechszylinder-Pkw-Dieselaggregat der Welt. Wuchtiges Drehmoment steht vom Start weg zur Verfügung, bereits bei 1500 min–1 sind es 530 Nm, der Höchstwert von 560 Nm wird bei 2 000 min–1 erreicht.

Mit diesen eindrucksvollen Werten ist der neue BMW Dieselmotor in der 3 Liter-Hubraum-Klasse ein absolut einzigartiges Hochleistungs-Triebwerk. Es positioniert sich im Spitzenfeld etablierter Top-Performer, unabhängig vom Verbrennungsprinzip. BMW dringt mit der innovativen Variable Twin Turbo Technologie in eine Leistungsdichte vor, die bis vor wenigen Jahren für den Dieselantrieb absolut unvorstellbar war.

BMW präsentiert die Variable Twin Turbo Technologie und bringt sie als weltweit erster Hersteller im Herbst 2004 im 535d/535d Touring auf den Markt. Damit unterstreicht das Unternehmen ein weiteres Mal seine technologische Führungsposition bei der Entwicklung und Realisierung zukunftsweisender und hochattraktiver Dieseltriebwerke.

Der neue BMW 3 Liter-Diesel hat die höchste Literleistung bei Serien-Dieselmotoren. Aufgrund der Gesamtkonzeption verfügt BMW zudem in dieser Leistungsklasse über das leichteste Dieseltriebwerk (40–60 kg Gewichtsvorteil gegenüber einem leistungsgleichen V8-Diesel). So stehen der außerordentlichen Power des Triebwerks auch adäquate Agilität und höchstes Handling-Vergnügen bei den damit angetriebenen BMW Automobilen gegenüber.

Variable Twin Turbo Technologie: zwei Turbolader in Reihe geschaltet.

Die Variable Twin Turbo Technologie teilt die Verdichtung der Ansaugluft, die bisher ein einziger Turbolader übernommen hatte, zwei unterschiedlich großen Turboladern zu: Der kleinere Turbolader arbeitet bei niederen Drehzahlen, der größere bei höheren Drehzahlen.

Wie weit die BMW Entwickler die Spezialisierung getrieben haben, zeigt sich am großen Turbolader: Er ist leistungsorientiert so dimensioniert, dass ein Fahrbetrieb mit einem Motor, der allein mit diesem Lader bestückt ist, de facto nicht möglich wäre.

Im Wesentlichen unterscheidet das BMW Variable Twin Turbo System drei verschiedene Betriebszustände:
  • Bei niederen Drehzahlen strömt die Ansaugluft durch den großen Turbolader und wird im kleinen Turbolader verdichtet. Aufgrund seines für diesen Bereich optimalen Wirkungsgrads beatmet er das Triebwerk ab Leerlaufdrehzahl kräftig und nahezu verzögerungsfrei. Der 3,0 Liter-Reihensechszylinder-Diesel entfaltet bereits bei 1500 min–1 ein Drehmoment von 530 Nm.
  • Mit steigender Drehzahl nimmt die Bedeutung des großen Turboladers zu, zunächst als Vorverdichter. Die Ansaugluft wird zusätzlich im kleinen Turbolader hochverdichtet, ab 2 000 min–1 erreicht der Motor das maximale Drehmoment von 560 Nm. Mit einer Turbinenregelklappe wird der Abgasstrom variabel auf beide Turbolader aufgeteilt und dadurch das Zusammenspiel geregelt.
  • Bei hohen Drehzahlen arbeitet primär der große Turbolader, bei 4 400 min–1 erreicht das Triebwerk die höchste Leistung von 200 kW/272 PS.
Vom Sport in die Serie: Feuerprobe bei der Rallye Dakar.

Vom Sport in die Serie – diese für BMW typische Verzahnung mit dem Motorsport bewährte sich auch beim neuen High-Performance-Diesel. Bereits bei der Rallye Dakar 2003 setzten Spezialisten des BMW Dieselkompetenzzentrums in Steyr (Österreich) die neue Technologie mit zwei variabel ansteuerbaren Turboladern in einem X5 des X-raid-Privatteams ein. Kräftiger Schub bei niedriger Drehzahl auf langsamen Dünen-Abschnitten, Höchstgeschwindigkeit auf befestigten Pisten – dort wo BMW in der 80er-Jahren mit den Boxer-Motorrädern Seriensiege feierte, testeten die BMW Dieselspezialisten jetzt eine für den Motorenbau revolutionäre Technik.

Gleich beim ersten Antreten schaffte der X5 mit dem revolutionären Aufladungssystem den Sprung aufs Podium der Dieselwertung. Mit dem erfolgreichen Abschluss in einem der härtesten Motorsport-Abenteuer der Welt hatte sich die Variable Twin Turbo Technologie im rennmäßigen Härtetest bewährt. Die Diesel-Spezialisten konnten also beruhigt an die Feinabstimmung und an die Vorbereitungen für den Großserien-Einsatz gehen.

Als Abschluss-Test der letzten Erprobungs-Phase stand wieder die Rallye Dakar auf dem Programm. Und nun endete sie mit einem sportlichen und einem technischen Sieg: Am 17. Januar 2004 überquerten zwei BMW X5, angetrieben von dem innovativen 3,0 Liter-Hochleistungsdiesel in absolut seriennaher Ausführung die Ziellinie in Dakar als Sieger,das Team X-raid gewann die Dieselwertung, konnte erstmalig mit einem Dieselfahrzeug Etappensiege verbuchen und belegte in der Gesamtwertung die Plätze 4 und 8. Eindrucksvoller hätte das neue BMW Sport-Dieseltriebwerk sein Potenzial nicht unter Beweis stellen können.

Diesel mit Literleistung über der des ehemaligen M5.

Mit einer Literleistung von 66,7 kW übertrifft der neue 3,0 Liter-Diesel sogar den Wert der bis Ende Juni 2003 gebauten Sportlimousine M5 (58,8 kW/l). Damit belegt der neue BMW Diesel auch in dieser Disziplin, dass er zur allerersten Garde der Motoren-Elite gehört.

Steiferes Kurbelgehäuse.

Der neue BMW High-Performance-Diesel greift in seiner Grundkonstruktion auf das 3,0 Liter-Dieseltriebwerk zurück, wie es in unterschiedlichen Leistungsstufen u. a. in den Sports Activity Vehicles X5 und X3 oder auch in der großen 7er Reihe Verwendung findet. Ausgehend von dieser Basis wurde das Triebwerk in allen relevanten Belangen weiterentwickelt und den gestiegenen Anforderungen angepasst.

Dabei blieb der Hubraum von 2 993 cm3 unverändert, jedoch wurde das Kurbelgehäuse vor allem im Bereich der Kurbelwellenlager konstruktiv verstärkt.

Als Einspritzsystem kommt eine Common Rail der zweiten Generation zur Anwendung, wobei die Durchfluss-Charakteristik der Einspritzdüsen dem neuen Leistungsniveau angepasst wurde. Aufgrund des hervorragenden Gesamtwirkungsgrads unterschreitet der 3,0 Liter-Diesel mit Variable Twin Turbo in einigen Fahrzuständen sogar die spezifischen Verbrauchswerte des Basistriebwerks. Einspritzzeiten und Verbrennungsgestaltung (Verdichtungsverhältnis 16,5:1) wurden an den neuen Parametern ausgerichtet.

Einzigartig. Drehfreudig und spontan bis 5 000 min–1.

Der neue BMW Dreiliter-Diesel mit Variable Twin Turbo bietet den breitesten nutzbaren Drehzahlbereich seiner Klasse. Mit dem fulminanten Leistungsanstieg wurde auch das fahraktive Drehzahlband um + 400 min–1 erweitert, die Nennleistung von 200 kW/272 PS fällt bei 4 400 min–1 an, die Höchstdrehzahl beträgt jetzt für einen Diesel ungewöhnlich hohe 5 000 min–1.

Vor allem sehr sportlich ambitionierte Kunden werden damit vom neuen BMW Diesel mit Variable Twin Turbo Technologie direkt angesprochen, das neue Triebwerk präsentiert sich als besonders drehfreudiges Aggregat mit herausragendem Ansprechverhalten.

Stabil und leichter: Trapezpleuel.

Bei einem Trapezpleuel ist das obere Pleuelauge in der Seitenansicht trapezförmig ausgebildet und verjüngt sich nach oben. Beim Dieselmotor wird diese neue Technik genutzt, um im unteren Bereich des Pleuelauges für den Kolbenbolzen eine zusätzliche Auflagefläche für den hohen Kolbendruck zu schaffen.

Gleichzeitig kann so im oberen (schmalen) Teil des Pleuelauges Gewicht gespart werden, einige Gramm nur bei jedem Pleuel, die aber bei der hohen Geschwindigkeit, mit der sich die Pleuel im Motor auf und ab bewegen, positiv ins Gewicht fallen.

Wie alle BMW Pleuel, so sind auch die des neuen Reihensechszylinder-Motors gecrackt. Dabei wird das untere Pleuelauge gebrochen, bei der Montage auf die Kurbelwelle werden die beiden Teile wieder miteinander verschraubt. Die unregelmäßigen Bruchflächen, die beim Cracken entstehen, geben der Verbindung der beiden Pleuel-Teile eine deutlich höhere Festigkeit als die glatten Kontaktflächen, die bei konventionell gesägten Pleueln entstehen.

Leichtbau-Nockenwellen mit Gewichtsvorteil von 1,2 kg.

Leichtbau-Nockenwellen bringen dem neuen R6D einen Gewichtsvorteil von 1,2 kg (–25%). Basisbauteil der neuen Nockenwellen ist ein Stahlrohr, das als Träger für die aus hochfestem Edelstahl vorgefertigten Nocken dient. In einem finalen Feinschliff werden die Nocken im zusammengefügten Zustand auf 1m (1∕1000 mm) genau bearbeitet.

Hochleistungsfähige DDE 6 für komplexe Rechenleistungen.

Im Bereich der Motorelektronik ist die Steuerung eines Triebwerks mit Stufenaufladung deutlich komplexer. Statt eines Turboladers mit variabler Turbinengeometrie muss ein System aus zwei Turboladern, Turbinenregelung, Bypass und Wastegate gesteuert werden, die Systemelemente müssen untereinander und auf den Betriebszustand des Motors abgestimmt werden. Eine hochkomplexe Aufgabe, die erst mit der Diesel-Elektronik der neuesten Generation zu lösen war (DDE 6.0). Sie bietet die entsprechende Rechenleistung und ausreichend Speichervolumen, um die Prozesse adäquat abarbeiten zu können.

Vorbildlich: Partikelfilter Serie, EU4 erfüllt.

Die Abgasanlage wurde dem hohen Luftdurchsatz des Triebwerks entsprechend ausgelegt. Rohrdurchmesser und Schalldämpfer wurden eigenständig entwickelt und auch der Sound wurde dezent auf den sportlichen Charakter des Hochleistungs-Diesels abgestimmt.

Gerade starke Triebwerke müssen im Emissionsverhalten vorbildlich sein. Der neue BMW Diesel erfüllt die strenge EU4-Abgasnorm und ist serienmäßig mit einem Partikelfilter ausgestattet.
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Viele Grüße Hermann

"Nur wer für den Augenblick lebt, lebt für die Zukunft"Heinrich von Kleist
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