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Alt 20.09.2004, 12:27     #7
Albert   Albert ist offline
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CE-
6. Hightech mal drei: BMW präsentiert in Paris drei neue Motoren.

Pünktlich zur 75-Jahr-Feier schreiben die Bayerischen Motoren Werke erneut Geschichte in ihrer Kernkompetenz: Mit revolutionären Reihensechszylinder-Triebwerken und einem Hightech-V10 eröffnet BMW gleich mehrere neue Kapitel des Motorenbaus. Der neue BMW 3,0 Liter-Ottomotor mit Magnesium-Aluminium-Verbund-Kurbelgehäuse und VALVETRONIC setzt mit Leichtbau und zahlreichen Innovationen Maßstäbe im zukunftsweisenden Triebwerksbau. Der neue 3,0 Liter-Turbo-Dieselmotor mit Variable Twin Turbo Technologie reiht sich mühelos ein in die erste Reihe exklusiver BMW Hochleistungs-Triebwerke. Und der neue Zehnzylinder des M5 stellt das derzeit einzige Hochdrehzahl-Triebwerk in einer Serienlimousine dar.


Weltpremiere: 630i mit innovativem Sechszylinder-Motor.

BMW präsentiert die erstmals mit diesen neuen Motoren ausgerüsteten Modelle auf dem Pariser Salon 2004: Im neuen 630i, den es als Coupé oder Cabriolet gibt, debütiert der innovative Reihensechszylinder mit Magnesium-Mantel und VALVETRONIC. Der neue Sechszylinder-Motor leistet aus 2 996 Kubikzentimetern Hubraum 190 kW/258 PS bei 6 600 min–1 und verfügt über ein maximales Drehmoment von 300 Newtonmetern schon bei 2 500 min–1. Bei einer Verdichtung von 10,7:1 kann dieser Motor bleifreien Kraftstoff von 91-98 ROZ verbrennen; er benötigt im BMW 630i Coupé mit Sechsgang-Schaltgetriebe im Durchschnitt auf 100 Kilometer nur 9,0 Liter (Sechsgang-Automatik: 9,5 l). Das BMW 630i Cabriolet verbraucht 9,6 beziehungsweise 9,9 Liter/100 km.


Diesel-Premiere im 5er: 535d mit Variable Twin Turbo Kraftpaket.

Das neue BMW High-Performance-Dieseltriebwerk mit Variable Twin Turbo wird im 535d Premiere feiern. Die serienmäßig mit einem Automatikgetriebe ausgestattete Limousine sprintet in 6,5 Sekunden von 0 auf 100 km/h; ihre Höchstgeschwindigkeit wird bei 250 km/h abgeregelt, trotzdem verbraucht sie im EU-Zyklus nur 8,0 Liter Dieselkraftstoff. Das Gesetz, das besagt, dass Mehrleistung in dieser Größenordnung (+ 40 kW/54 PS) nur mit erheblichem Mehrverbrauch möglich ist, scheinen die BMW Ingenieure außer Kraft gesetzt zu haben.


Erstmalig und einmalig: der neue M5 mit V10-Motor.

Exklusiv für den neuen M5 hat BMW erstmals einen Zehnzylindermotor entwickelt, der in einer Serienlimousine eingesetzt wird. Das Besondere: Das 507 PS starke Triebwerk ist als weltweit erster Serien-Zehnzylinder nach dem Hochdrehzahlkonzept ausgelegt. Mit diesem Fünfliter-Saugmotor setzt der neue M5 Maßstäbe in Beschleunigungsverhalten, Laufruhe und Drehvermögen.


Leichter und leistungsfähiger: der BMW Reihensechszylinder-Ottomotor mit Magnesium-Kurbelgehäuse und VALVETRONIC.

Mit dem neuen 3,0 Liter-Ottomotor präsentiert BMW die jüngste Generation einer Erfolgsmaschine: Seit Jahren ist BMW weltweit der führende Anbieter von Premium-Automobilen mit drehfreudigen und kraftvollen Sechszylinder-Reihenmotoren (R6). Das neue Triebwerk ist ein Hightech-Aggregat mit Magnesium-Aluminium-Verbund-Kurbelgehäuse, VALVETRONIC und zahlreichen weiteren Innovationen. Das komplett neue BMW Basis-Triebwerk der Zukunft hat mit 63 kW/l die höchste Literleistung und mit 1,18 kW/kg das niedrigste Leistungsgewicht seiner Klasse, der neue R6 ist mit 161 kg um 7 Prozent leichter als sein Vorgänger und damit der weltweit leichteste Sechszylinder. Die Leistung steigt um 12 Prozent auf 190 kW/258 PS, gleichzeitig sinkt der Verbrauch um 12 Prozent.


24 Prozent leichter durch Magnesium-Aluminium-Verbundtechnologie.

BMW setzt erstmals im modernen Motorenbau Magnesium in der Großserien-Fertigung eines wassergekühlten Kurbelgehäuses ein, außerdem für das neue Bedplate und für die Zylinderkopfhaube. Die damit und mit zahlreichen weiteren Maßnahmen erzielte Reduktion des Motorgewichts um 10 kg leistet einen wichtigen Beitrag zur weiteren Erhöhung der Agilität und Dynamik von BMW Automobilen.

Der revolutionäre Einsatz der Magnesium-Aluminium-Verbundtechnologie stellt einen Meilenstein im Motorenbau dar. Das neue Aluminium-Verbund-Kurbelgehäuse wiegt nur 57 Prozent eines vergleichbaren Grauguss-Blocks, der Gewichtsvorteil gegenüber einem Aluminium-Kurbelgehäuse beträgt 24 Prozent.


Optimale Kombination von Leichtigkeit und Steifigkeit.

Neben der in dieser Form erstmaligen Verwendung des Werkstoffs Magnesium ist den BMW Spezialisten auch bei der Anwendung im Kurbelgehäuse ein technischer Durchbruch gelungen. Nur die jetzt verwendete Kombination aus Magnesium-Mantel und Aluminium-Insert erfüllt die hohen Anforderungen an Steifigkeit, Akustik und Langlebigkeit.

Ein Kurbelgehäuse, das ausschließlich aus reinem Magnesium oder einer konventionellen Magnesiumlegierung besteht, ist für den Serieneinsatz bei Hochleistungsmotoren nicht geeignet. Es weist zu geringe Stabilität auf, zudem ist die Oberflächenbeschaffenheit von Magnesium für die Zylinderlaufflächen ungeeignet. Gleichzeitig hat BMW die chemische Unverträglichkeit von Magnesium und Wasser erfolgreich bewältigt: Das Kühlwasser kommt mit dem Magnesium-Mantel des Kurbelgehäuses nicht in Berührung, es wird ausschließlich im Aluminium-Insert geführt.


Aluminium-Insert innen, Magnesium-Gehäuse außen.

Der innere Teil des Kurbelgehäuses im R6, das Insert aus Aluminium, umfasst die Zylinderlaufbuchsen und die Kühlmittelführung im Bereich des Motorblocks. Das Insert sorgt für die erforderliche Stabilität bei den hohen thermischen und mechanischen Belastungen. Direkt auf das Insert aufgeschraubt wird der Zylinderkopf, der untere Bereich des Inserts ist als Oberteil der Kurbelwellenlagerung ausgebildet. Das Insert wird über die gesamte Bauhöhe fugendicht vom Magnesium-Gehäuse umschlossen.

Das vergleichsweise massive Bedplate aus Magnesium, eine Art Hilfsrahmen für die Kurbelwellenlager, ist Bestandteil der zentralen Rahmenstruktur des neuen R6. Auf das Bedplate wird von oben das Kurbelgehäuse mit dem oberen Teil der Kurbelwellenlager aufgesetzt. Das untere Gegenstück der Kurbelwellenlager ist im Bedplate integriert. Die Kurbelwelle läuft auf Sinterstahl-Einlegern, die mit Magnesium umgossen werden. Durch die Verschraubung des Kurbelgehäuses auf der Kurbelwellenlagerebene werden hier Schwingungen ideal abgefangen und dadurch auch Vorteile in der Akustik erzielt. Aus Gründen der sportlichen Performance wurde die Höchstdrehzahl des R6 auf 7 000 min–1 angehoben (+ 500 min–1). In konsequenter Weiterverfolgung des Leichtbaus wird beim R6 auch die Abdeckhaube des Zylinderkopfs aus Magnesium gefertigt.


Mehr Drehfreude: VALVETRONIC der zweiten Generation.

Nach der erfolgreichen Einführung von VALVETRONIC bei den Vier-, Acht- und Zwölfzylinder-Triebwerken erfolgt die Implementierung dieser BMW exklusiven Technologie jetzt auch im Reihensechszylinder. Die BMW Innovation VALVETRONIC regelt die Öffnungsdauer und die Steuerzeit der Ventile stufenlos und in Abhängigkeit von der Gaspedalstellung. Damit ermöglicht die BMW VALVETRONIC eine weitgehend „drosselfreie Laststeuerung“, die eine besonders effiziente Nutzung des Kraftstoffs und ein deutlich besseres Ansprechverhalten des Motors erzielt. Der neue BMW R6 ist der erste Motor, in dem BMW die VALVETRONIC der zweiten Generation einsetzt, die höhere Drehzahlen erlaubt. Ermöglicht wird das durch eine deutlich erhöhte Steifigkeit der Konstruktion und damit höhere Beschleunigungswerte bei der Ventilbetätigung.


Elektrische Wasserpumpe: Entkoppelung von der Motordrehzahl, Senkung des Verbrauchs.

BMW setzt beim neuen R6 für den Transport des Wassers im Kühlsystem weltweit erstmalig eine elektrische Wasserpumpe ein. Sie arbeitet vollkommen autonom und wird vollkommen unabhängig von der gerade anliegenden Drehzahl ausschließlich nach dem tatsächlichen Kühlbedarf des Motors gesteuert. Damit trägt die elektrische Wasserpumpe wesentlich zum Minderverbrauch des neuen Sechszylinders bei.

Leichtbau-Nockenwellen mit Gewichtsvorteil von 1,2 kg.

Nach dem revolutionären Aluminium-Magnesium-Verbund-Kurbelgehäuse leisten die neuen Leichtbau-Nockenwellen den größten Einzelbeitrag zum außergewöhnlich niedrigen Gewicht des neuen BMW R6 von 161 kg. Durch Innenhochdruck-Umformung können die gebauten Nockenwellen um jeweils 600 g (–25%) leichter dargestellt werden. Basisbauteil der neuen Nockenwellen ist ein Stahlrohr, das durch die Nockenringe aus hochfestem Edelstahl gezogen wird. Zusammen werden die Teile in eine Form eingelegt und das Rohr von innen mit einem Wasserdruck von 4 000 bar belegt. Dadurch wird das Rohr kalt in die gewünschte Wellenform gebracht und von innen an die Nocken gepresst.

Mehr Drehmoment bei weniger Drehzahl: die neue dreistufige Resonanzsauganlage.[/b]

Mit der dreistufigen Resonanzsauganlage erzielt BMW beim R6 höheres Drehmoment bei niedrigeren Drehzahlen. Der neue R6 erreicht sein maximales Drehmoment von 300 Nm dadurch bereits bei 2 500 min–1 und hält es konstant bis 4 000 min–1. Die neue dreistufige Resonanzsauganlage ist eine Weiterentwicklung der bisher zweiflutigen Anlage. Durch den Einsatz eines dritten Resonanzrohrs (sog. Überschwingrohr), das über Resonanzklappen geschaltet wird, erweitert sich der Drehzahlbereich, in dem der Selbstladeeffekt der Anlage wirkt. Innerhalb dieses Drehzahlbands ist jedes der drei Resonanzrohre in einem klar definierten Bereich wirksam.


Volumenstromgeregelte Ölpumpe: doppelte Förderleistung, präzise Steuerung, deutlich weniger Energieverbrauch.

Die volumenstromgeregelte Ölpumpe liefert in Abhängigkeit vom Öldruck präzise die im jeweiligen Betriebszustand erforderliche Ölmenge. Da die Parameter des Ölkreislaufs (Druck, Menge und Temperatur) sich teils gegenläufig verhalten, sind konventionelle Pumpen, die ihre Förderleistung linear mit der Drehzahl steigern, für die komplexen Anforderungen des neuen BMW R6 nicht tauglich.

An einem einzelnen Nebenaggregat zeigt sich so auch beispielhaft die Dimension des R6 Motorenprojekts insgesamt. Mit der volumenstromgeregelten Ölpumpe erreicht BMW zwei Ziele gleichzeitig:
  • die angesaugte Ölmenge entspricht dem Mengenbedarf im jeweiligen Betriebszustand, die volumenstromgeregelte Ölpumpe braucht keinen Bypass, um den zu viel geförderten Volumenstrom (bis zu 80%!) wieder abzusteuern,
  • durch die individuelle Bedarfssteuerung und den Entfall unnötiger Arbeitsleistung verbraucht die volumenstromgeregelte Ölpumpe bis zu 2 kW weniger als konventionelle Ölpumpen.
Weltpremiere eines Kraftpakets: Hochleistungs-Dieselmotor mit Variable Twin Turbo.

Mit einer innovativen Stufenaufladung definiert BMW eine neue Leistungsklasse für den Dieselmotor: Der BMW 3,0 Liter-Reihensechszylinder-Diesel mit der neuen Variable Twin Turbo Technologie (R6D) ist der mit großem Abstand leistungsfähigste Dieselmotor seiner Klasse. 200 kW/272 PS bei 4 400 min–1 und 560 Nm bei 2 000 min–1 (530 Nm bereits bei 1500 min–1) sind die neue Benchmark für Selbstzünder. Laufruhe und Komfort bleiben BMW typisch auf höchstem Niveau, Verbrauch und Emissionen sind vorbildlich. Ein Partikelfilter gehört zum Serienumfang.


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.


Elektronisch geregelte Stufenaufladung.

Die BMW Innovation Variable Twin Turbo Technologie besteht im Kern aus zwei hintereinander geschalteten Turboladern unterschiedlicher Größe. Je nach anliegender Motordrehzahl wird die Ansaugluft durch einen der beiden Turbolader oder durch beide zusammen verdichtet. Geregelt wird diese Stufenaufladung von einer speziell dafür entwickelten Elektronik, die ein System aus Turbinenregelung, Verdichter-Bypass und Wastegate ansteuert.

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.
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.


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 1 (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.

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. Gleich beim ersten Antreten schaffte der X5 mit dem revolutionären Aufladungssystem den Sprung aufs Podium der Dieselwertung. Als Abschluss-Test der letzten Erprobungs-Phase stand 2004 erneut 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. Ihre Erfolgsbilanz: Sie belegten den ersten Platz in der Dieselwertung, den vierten und achten Platz in der Gesamtwertung und gewannen zudem zwei Tagesetappen.


Faszination pur: Der Zehnzylinder des neuen BMW M5.

Wenn die BMW M GmbH ein neues M Automobil präsentiert, befindet sich traditionell der Schwerpunkt des Interesses unter der Motorhaube. Beim neuen M5 trifft dies in ganz besonderem Maße zu: Sein V10-Motor verkörpert weltweit wohl einen der faszinierendsten Antriebe für ein Serienautomobil. Dieses Meisterwerk der Technik hat mit dem Formel-1-Rennmotor von BMW WilliamsF1 nicht nur die Anzahl der Zylinder gemein, sondern auch das einzigartige Hochdrehzahlkonzept. Wie bei allen Hochleistungs-Saugmotoren von BMW M generiert es enorme Schubkraft in allen Drehzahlbereichen.


Erster hochdrehender V10-Motor in einer Serienlimousine.

Der V10 stellt das derzeit einzige Hochdrehzahl-Triebwerk in einer Serienlimousine dar. Mit zehn Zylindern, fünf Litern Hubraum, 507 PS Leistung und 520 Newtonmetern Drehmoment ist der M5 zugleich das stärkste Serienmodell in der BMW Modellfamilie. 20 Jahre nachdem der erste M5 das Segment leistungsstarker Sport-Limousinen begründete, setzt der neue Motor erneut die Benchmark in dieser Klasse.

Aber Leistung ist nicht alles. Vielmehr kommt es bei einem M Automobil vor allem auf das Beschleunigungsverhalten und damit auf die Fahrdynamik an. Diese hängt von der tatsächlich generierten Schubkraft und dem Fahrzeuggewicht ab. Die Schubkraft an den Antriebsrädern ergibt sich aus dem Motordrehmoment und der Getriebeübersetzung. Das Hochdrehzahlkonzept ermöglicht eine optimale Getriebeübersetzung und damit die Umsetzung einer beeindruckenden Schubkraft.

Hochdrehzahlkonzept als Königsweg.

Für die Ingenieure von BMW M ist der Weg des kompakten, hochdrehenden Saugmotors der Königsweg. Mit 8 250 min–1 stößt der Zehnzylinder dabei in eine Drehzahlregion vor, die bis vor kurzem reinrassigen Rennwagen vorbehalten war. Damit schiebt der neue M5 die Grenzen des technisch Machbaren im Serienmotorenbau weiter hinaus. Denn je höher die Drehzahl, desto stärker nähert man sich dem Limit des Motors. Welche Materialbelastungen dies mit sich bringt, verdeutlicht ein Vergleich: Bei 8 000 Kurbelwellenumdrehungen in der Minute legt jeder der zehn Kolben etwa 20 Meter Weg in der Sekunde zurück. Gegenüber dem bisherigen M5 Achtzylinder beträgt die Leistungssteigerung mehr als 25 Prozent. Der M5 überschreitet damit sogar die magische 100-PS-je-Liter-Grenze. Seine spezifische Leistung liegt also eindeutig auf Rennsport-Niveau.


Meisterwerk des Motorenbaus.

BMW ist als einer der führenden Motorenbauer vor allem durch seine Reihenmotoren berühmt geworden. Die beiden Fünfzylinderreihen des V10 sind für einen schwingungs- und komfortoptimierten Massenausgleich des Kurbeltriebs im Winkel von 90 Grad angeordnet. Aus Steifigkeitsgründen, d. h. wegen der hohen Belastungen aus Verbrennungsdruck, Drehzahl und Schwingungen, wurde für das Kurbelgehäuse eine Bedplate-Konstruktion gewählt. Für eine optimale Lagerung der Kurbelwelle sind Grauguss-Inlays in das Bedplate aus Aluminium eingegossen. Diese sind auch dem Akustik- und Schwingungskomfort und dem hohen Öldurchsatz zuträglich. Die extrem steife Kurbelwelle ist 6-fach gelagert. BMW setzt beim neuen M5 Motor erstmals eine Bedplate-Konstruktion in einem serienmäßigen V-Motor ein.


Beim Leichtbau wird aufs Gramm geachtet.

Die einteiligen Aluminium-Zylinderköpfe des V10-Motors sind bankspezifisch aufgebaut und verfügen über die für BMW Motoren typischen vier Ventile je Zylinder. Der Ventiltrieb ist in allen Bauteilen auf geringe Masse ausgelegt. So kommen erstmals bei M Motoren gewichts- und strömungsoptimierte Ventile mit 5 mm-Schaft, ballige Tassenstößel mit Hydraulischem Ventilspielausgleich (HVA) und Einfach-Ventilfedern zum Einsatz. Die erreichte Massenreduzierung ist Voraussetzung für das Hochdrehzahlkonzept.


Hochdruck-Doppel-VANOS für optimalen Gaswechsel.

Die variable Nockenwellensteuerung Doppel-VANOS, die im M3 schon 1995 Weltpremiere feierte und für das aktuelle M3 Modell weiter optimiert wurde, sorgt auch im neuen M5 Motor für einen optimal angepassten Gaswechsel. Damit können extrem kurze Verstellzeiten realisiert werden. In der Praxis heißt das: mehr Leistung, besserer Drehmomentverlauf, optimales Ansprechverhalten, weniger Verbrauch und schadstoffärmeres Abgas.

Beispielsweise kann im unteren Last- und Drehzahlbereich mit mehr Ventilüberschneidung und damit mehr innerer Abgasrückführung gefahren werden. Hierdurch werden die Ladungswechselverluste reduziert und damit der Kraftstoffverbrauch verbessert.

Abhängig von der Gaspedalstellung und der Motordrehzahl – den Parametern für die Leistungsanforderungen an den Motor – werden die Spreizungen stufenlos und kennfeldgesteuert angepasst. Hierfür ist das über eine Einfachkette mit der Kurbelwelle verbundene Kettenrad durch ein zweistufiges, schräg verzahntes Getriebe mit der Nockenwelle verbunden. Bei axialer Verschiebung des Verstellkolbens bewirkt die Schrägverzahnung eine relative Verdrehung von Nockenwelle zu Kettenrad. Dies ermöglicht, den Spreizungswinkel der Einlassnockenwelle um bis zu 66° und denjenigen der Auslassnockenwelle um maximal 37° Kurbelwinkel zu variieren.

Die M Doppel-VANOS erfordert sehr hohe Öldrücke, um die Nockenwellen mit maximaler Geschwindigkeit und Präzision verstellen zu können. Das Motoröl wird deshalb durch eine im Kurbelraum platzierte Radialkolbenpumpe auf einen Arbeitsdruck von 80 bar gebracht. Die kennfeldgesteuerte Hochdruckverstellung garantiert kurze Verstellzeiten und somit für jeden Betriebspunkt last- und drehzahlabhängig den optimalen Spreizungswinkel synchron zu Zündzeitpunkt und Einspritzmenge.


Sichere Ölversorgung auch in extrem gefahrenen Kurven.

Die Schmierölversorgung des Motors erfolgt über insgesamt vier Ölpumpen. Hintergrund für diese ungewöhnlich aufwändige Ölversorgung ist die hohe Fahrdynamik des M5 mit seinen extremen Beschleunigungen. So erreicht die Sportlimousine in Kurven durchaus Querbeschleunigungswerte von über 1 g. Dabei wird das Motoröl durch die Fliehkraft so stark in die kurvenäußere Zylinderreihe gepresst, dass kein natürlicher Ölrücklauf aus dem Zylinderkopf möglich ist, woraus ein Ölmangel in der Ölwanne entstehen kann.

Dies könnte im ungünstigsten Fall dazu führen, dass die Druckstufe in der Ölpumpe Luft ansaugt. Um dies verlässlich zu verhindern, verfügt der Motor über eine querkraftgeregelte Ölversorgung, bei der ab einer Querbeschleunigung von etwa 0,6 g eine von zwei elektrisch betriebenen Duozentricpumpen Öl aus dem kurvenäußeren Zylinderkopf absaugt und in den Hauptölsumpf transportiert. Als Signalgeber für die Pumpen arbeitet ein Querbeschleunigungssensor. Die Ölpumpe selbst ist eine so genannte volumenstromgesteuerte Pendelschieberzellenpumpe, die nur genau das Volumen an Motoröl fördert, welches der Motor benötigt. Erreicht wird das durch eine veränderbare Exzentrizität (außermittige Anordnung) des Innenrotors der Pumpe zum Pumpengehäuse in Abhängigkeit des anliegenden Öldrucks im Hauptölkanal.

Damit beim Bremsen der Schmierfilm nicht reißt.

Bei extremen Bremsmanövern erreicht der M5 sogar bis zu 1,3 g negative Beschleunigung. Bei einer solch extrem hohen Verzögerung läuft u. U. nicht ausreichend Öl in den als Zwischenspeicher fungierenden Ölsumpf zurück, zumal dieser aus Platzgründen hinter dem Vorderachsträger angeordnet ist. Dadurch könnte im widrigsten Fall die Schmierung unterbrochen werden. Um dies zu verhindern, ist der M5 Motor mit einem so genannten „Quasitrockensumpfsystem“ ausgestattet, das zwei Ölsümpfe aufweist: einen kleinen vor dem Vorderachsträger und einen großen dahinter. In das Gehäuse der Druckölpumpe ist eine Rückförderpumpe integriert, welche das Öl aus dem vorderen kleinen Ölsumpf absaugt und in den hinteren großen Ölsumpf fördert. Dieser Ölsumpf ist sorgfältig abgeschirmt. Die Rücklauföffnungen und der Absaugpunkt der Druckölpumpe sind auf die auftretenden Beschleunigungen hin genau abgestimmt.


Einzeldrosselklappen lassen den Motor tief Luft holen.

„Luft zum Atmen“ holt sich der Saugmotor durch zehn strömungsoptimierte Ansaugtrichter aus zwei Luftsammlern. Rennsport-typisch verfügt jeder Zylinder über eine eigene Drosselklappe. Alle Klappen werden simultan betätigt. Um einerseits ein feinfühliges Ansprechen des Motors im niedrigen Geschwindigkeitsbereich zu ermöglichen und andererseits auch beim Abrufen hoher Motorleistung eine unmittelbare Reaktion des Fahrzeuges zu erreichen, werden die Drosselklappen vollelektronisch gesteuert.


Zweiflutige Abgasanlage aus Edelstahl.

Die Abgasanlage des neuen M5 Motors aus nahtlos gefertigtem Edelstahl wird zweiflutig bis in die Schalldämpfer geführt, bevor das Abgas das System schließlich durch die für M Fahrzeuge charakteristischen vier Endrohre verlässt. Die Abgase erfüllen die europäische EU4-Norm beziehungsweise die US-amerikanische LEV 2.


Weltweit einmaliges Motorsteuergerät.

Zentral verantwortlich für die hervorragenden Leistungs- und Abgasdaten des V10 ist die Motorsteuerung MS S65. Keine andere Motorsteuerung weist mit mehr als 1000 Einzelbauteilen eine solche Packagedichte auf. Ihre Prozessoren sind die leistungsstärksten, die derzeit für die Anwendung im Automobil freigegeben sind, denn die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der Motorsteuerung liegen wegen der hohen Drehzahlen sowie der Summe an Steuerungs- und Regelungsaufgaben besonders hoch. Schließlich errechnet sie aus mehr als 50 Eingangssignalen zylinderindividuell und für jeden einzelnen Arbeitstakt den optimalen Zündzeitpunkt, die ideale Füllung, die Einspritzmenge sowie den Einspritzzeitpunkt. Synchron dazu wird die optimale Nockenwellenspreizung errechnet und eingestellt, ebenso die jeweilige Stellung der zehn Einzeldrosselklappen.

Highlight in der Motorsteuerung: Ionenstromtechnologie.

Ein Highlight des Motorsteuergeräts ist die Ionenstromtechnologie zur Erkennung von Motorklopfen, Zünd- und Verbrennungsaussetzern. Sie ermöglicht es, über die Zündkerze in jedem Zylinder eventuelles Klopfen zu sensieren, die korrekte Zündung zu kontrollieren beziehungsweise eventuelle Aussetzer zu erkennen. Die Zündkerze wirkt somit gleichzeitig als Aktuator – für die Zündung – und als Sensor zur Beobachtung des Verbrennungsprozesses. Die Ionenstrommessung erfolgt direkt in der Verbrennung. Der so genannte Ionenstromsatellit empfängt die Signale von den fünf Zündkerzen einer jeden Zylinderbank. Er verstärkt diese lastabhängig und übermittelt sie an die Motorsteuerung, welche diese dann analysiert und beispielsweise über die Klopfregelung den Zündzeitpunkt zylinderselektiv ideal an den Verbrennungsvorgang anpasst. Der Fahrer des neuen M5 profitiert davon in Form eines verbesserten Kraftstoffverbrauchs sowie einer höheren Drehmoment- und Leistungsausbeute.


BMW: Über 70 Jahre Kompetenz im Motorenbau für Automobile.

Die neuen Reihensechszylinder sind ebenso wie der V10 jüngste Ergebnisse einer in über 70 Jahren aufgebauten Motorenkompetenz für den Automobileinsatz bei BMW. 1933, vier Jahre nachdem BMW Automobilproduzent wurde, legte der erste Reihensechszylinder-Motor der Marke den Grundstein zu diesem Wissen. Der 1,2 Liter große Reihensechszylinder-Motor mit 30 PS bei 4 000 min–1 arbeitete unter der Haube des BMW 303, des zweiten von BMW selbst konstruierten Wagens. Das Triebwerk überzeugte vor allem durch hervorragende Laufeigenschaften, wie man sie in dieser Fahrzeugklasse bisher nicht kannte. Der seidenweiche, turbinenartige Lauf dieses Motors ist bis heute unübertroffen und trägt zur Freude am Fahren bei.

M328: die Sechszylinder-Legende der 30er-Jahre.

Mit zunehmender Härte erwies es sich im motorsportlichen Wettbewerb als unumgänglich, mit noch mehr Leistung anzutreten. Das Ergebnis war der M328, der Motor des legendären 328 Sportwagens von 1937. Mit drei Fallstrom-Vergasern, die auf dem Zylinderkopf saßen, brachte es der 2 Liter große Sechszylinder auf 80 PS. Damit beflügelte er den leichten 328 auf über 145 km/h und wurde bald zum Inbegriff des Sportmotors.


M06: Stammvater einer Erfolgsgeschichte.

1968 schlug die Geburtsstunde des nächsten völlig neu konstruierten Reihensechszylinders von BMW. Dieses um 30 Grad geneigt eingebaute Triebwerk war so modern, dass es über Jahrzehnte hinweg zum Maßstab im Motorenbau wurde – und zum Triebsatz unzähliger Siege im Motorsport.

Querstromzylinderkopf mit oben liegender Nockenwelle, V-förmig hängende Ventile, eine spezielle Brennraum-Form und die siebenfach gelagerte und geschmiedete Kurbelwelle ergaben hervorragende Laufeigenschaften. Der Begriff vom „turbinenartigen Lauf“ der BMW Sechszylinder war geboren.

Der M06 erschien in einer 2,5 Liter und in einer 2,8 Liter großen Variante, gut für 150 beziehungsweise 170 PS. Das reichte aus, um den BMW 2800 in den exklusiven Kreis der 200 km/h-Wagen zu katapultieren. So sorgten die Sechszylinder in den neuen Limousinen und vor allem in den Coupés für Furore.


M60: Urtyp der Sechszylinder im 3er.

Viele Jahrzehnte ausschließlich ein Triebwerk für Oberklasse-Automobile, wurde der Sechszylinder M60, später umbenannt in M20, 1977 von BMW mit den Modellen 320i und 323i auch in die „Kleine Klasse“ eingeführt.

Dieses klassische Hochleistungstriebwerk mit maximaler Leistung aus möglichst kleinem Hubraum bildete die bis heute prinzipiell unveränderte Basis für eine evolutionäre Folge von Reihensechszylindern.


BMW Motorenkompetenz sorgt auch beim Diesel für Freude am Fahren.

Aufbauend auf dem in über 50 Jahren erworbenen Know-how im Motorenbau präsentierte BMW 1983 sein erstes Dieseltriebwerk. Mit dem 2,4 Liter-Motor stand bei BMW auch zum Start der Diesel-Erfolgsstory ein Reihensechszylinder. Der 524td war mit 185 km/h Höchstgeschwindigkeit der schnellste Diesel-Pkw seiner Zeit.


BMW als Schrittmacher des modernen Dieselmotors.

1987 setzte BMW einen ersten Meilenstein in der Entwicklung des Dieselmotors. Als erster Hersteller präsentierte BMW eine Elektronische Motorsteuerung für Dieseltriebwerke, die Digitale Diesel-Elektronik (DDE). Die DDE von BMW bedeutete einen Durchbruch in der Entwicklung des Dieselantriebs: Vor allem für Leistung und Komfort von Dieseltriebwerken brach ein neues Zeitalter an, BMW Dieselmotoren entwickelten sich zu Hightech-Aggregaten.


Vom Sport in die Serie.

Sehr rasch war auch beim BMW Diesel der Sporteinsatz Triebkraft der Weiterentwicklung von Technik und Technologien. 1998 gewann ein BMW 320d als erstes Dieselfahrzeug in seiner Klasse das 24-Stunden-Rennen am Nürburgring.

In wenigen Jahren an die Spitze: Diesel in BMW Sportcoupés, erster V8-Diesel von BMW.

Unter Beibehaltung klassischer Diesel-Tugenden ist es den BMW Diesel-Spezialisten gelungen, den Dieselantrieb in wenigen Jahren zum adäquaten Triebwerk für Sportcoupés zu entwickeln, wie etwa dem BMW 330Cd. Es war auch ein BMW, als im Jahr 1999 erstmals ein Dieselmotor in einem Automobil der Luxusklasse präsentiert wurde: Der 740d war weltweit der erste V8-Diesel eines deutschen Herstellers im obersten Marktsegment.
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