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Alt 30.10.2005, 13:43     #10
Albert   Albert ist offline
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9. Das Fahrwerk des neuen BMW Z4 M Roadsters: Fahrvergnügen am Limit.

Bietet schon der BMW Z4 Roadster seinem Fahrer ein perfekt auf sportliches Fahren abgestimmtes Fahrwerk, das ihm den Fahrspaß bis ans Limit erlaubt, so gilt das erst recht für den BMW Z4 M Roadster. Denn ein Leitsatz für jedes M Fahrzeug heißt: Das Fahrwerk muss immer schneller sein als der Motor.

Bei allen BMW und BMW M Automobilen gibt es für diesen Leitgedanken sogar eine Messgröße: die Rundenzeit auf der Nordschleife des legendären Nürburgrings, der fahrdynamisch wohl anspruchvollsten Rennstrecke der Welt. Von hier stammt der Begriff des „fahrdynamischen Purismus“.

Wie sich ein Auto „anfühlt“, welche Rückmeldung es über Fahrwerk, Lenkung, Bremsen und Sitze an seinen Fahrer gibt – nirgendwo anders wird das Zusammenspiel sämtlicher Fahrzeugkomponenten in allen Fahrzuständen so deutlich, wie auf der 20,8 Kilometer langen Nordschleife. Dort wird die bekannt gute Rundenzeit des BMW M3 vom Z4 M Roadster spürbar unterboten, was zeigt, dass er im Vergleich zu seinen Wettbewerbern das fahrdynamisch beste Gesamtpaket darstellt.

Optimale Voraussetzungen für ein perfektes Fahrwerk.

Das Fahrwerk des Z4 M Roadsters ist eine konsequente Weiterentwicklung des BMW Z4 Fahrwerks. Dessen Fahreigenschaften gelten als Benchmark im Roadstersegment. Basieren wichtige Elemente des Z4 Fahrwerks auf dem BMW 3er, so steht der BMW M3 Pate für den Z4 M Roadster, beispielsweise bei der Hinterachse mit dem M Sperrdifferenzial. Und die Bremsanlage stammt gar vom Supersportler BMW M3 CSL. Im Ergebnis bedeutet dies: Der Z4 M Roadster hat sämtliche Gene der legendären motorsportlichen Fahrmaschinen der Marke BMW.

Die Basisgeometrie des BMW Z4 Roadsters behält auch der Z4 M Roadster bei. Die Spurweite beträgt vorn 1475 Millimeter und hinten 1496 Millimeter. Gegenüber dem Basismodell ist das M Fahrwerk um zehn Millimeter tiefergelegt. Die Radführung wird mit stärkerem negativen Sturz den hohen Ansprüchen an die Fahrdynamik sowie den höheren Belastungen gerecht.

Die ausgeglichene Achslastverteilung von nahezu 50 : 50, ein niedriger Schwerpunkt sowie der Hinterradantrieb, der die Lenkung von Antriebseinflüssen völlig frei hält, bieten optimale Voraussetzungen für ein harmonisches Fahrverhalten, beste Traktions- und Fahrwerte sowie einmalig hohe Kurvengeschwindigkeiten. Die im Verhältnis zur Karosserie sehr breite Gesamtspur sowie Stabilisatoren an beiden Achsen wirken sich direkt auf die Fahrstabilität aus: In seiner Klasse ist der BMW Z4 M Roadster weltweit der wohl agilste und fahrdynamischste offene Zweisitzer.

Eigenentwicklung für die Vorderachse.

Die Eingelenk-Vorderachse mit verschraubten McPherson-Federbeinen wurde eigens für den Z4 M Roadster entwickelt. Um die ungefederten Massen zu verringern, ist der Querlenker aus Aluminium geschmiedet.

Die sehr steife und ebenfalls gewichtsoptimierte Anbindung der Fahrwerkkomponenten an die Karosserie erhöht entscheidend die Lenk- und Fahrpräzision. Der Vorderachsträger nimmt Lenkgetriebe, Stabilisator, Querlenker und Zugstrebe auf. Er ist U-förmig ausgebildet und durch ein Schubfeld aus drei Millimeter starkem Aluminium versteift. Das Schubfeld sorgt für eine maximale Quersteifigkeit des Vorderachsträgers. Dies zahlt sich durch ein besonders präzises Ansprechverhalten aus, verbessert die Agilität und leitet sehr wirksam die dynamischen Radkräfte in die Karosserie ein. Dadurch werden die Kräfte bei hoher Querbeschleunigung in erheblichem Maße kompensiert, was Fahrdynamik und Fahrverhalten zusätzlich verbessert.

Das Vorderachs-Stützlager sorgt mit der getrennten Lagerung von Federung und Dämpfung für eine präzise Radführung und filtert sämtliche Fahrbahnunebenheiten aus. Die geometrische Auslegung ermöglicht eine reduzierte Spreizung und einen erhöhten Nachlaufwinkel, woraus der Z4 M Roadster seine Agilität und seine verlässliche Rückmeldung an den Fahrer bezieht, ohne jedoch Komforteigenschaften zu vernachlässigen.

Extrem fahrstabile Hinterachse.

Die Zentrallenker-Hinterachse mit Zweirohr-Gasdruckdämpfern und Stabilisator wird von zwei Quer- und einem Längslenker geführt. Der obere Querlenker besteht aus Aluminium. Der Längslenker ist im Zentralpunkt an der Karosserie gelagert. Eine von der Hinterachse an den Karosserieboden führende V-Strebe wirkt zusätzlich versteifend. Insgesamt sorgt die aufwändige Konstruktion für ein sehr sicheres Handling und verhindert ein unkontrolliertes Eigenlenkverhalten.

Die Federungs- und Dämpfungskomponenten wurden sportlich straff abgestimmt. Geringe Aufbauamplituden und Wankwinkel vermitteln selbst bei Renntempo ein sicheres Fahrgefühl. Seine extreme Gierstabilität nach Lastwechseln bei Kurvenfahrt oder beim Bremsen in der Kurve behält der Z4 M Roadster auch bei hohem Tempo, ohne dass das Fahrwerkregelsystem DSC stabilisierend eingreifen muss. Abrollkomfort und Abrollakustik sind für einen so fahraktiven Roadster überdurchschnittlich gut.

„Messerscharfe“ Präzision beim Lenken.

Im Unterschied zum BMW Z4 Roadster wird beim Z4 M Roadster die Zahnstangenlenkung nicht durch eine elektrische, sondern durch eine hydraulische Servolenkung unterstützt. Die Konstruktion ermöglicht höhere Lenkgeschwindigkeiten und bietet damit Vorteile bei hochdynamischer Fahrweise. Gleichzeitig bietet sie in Kombination mit der M spezifischen Vorderachs-Kinematik eine optimale Rückmeldung an den Fahrer.

Compound-Hochleistungsbremsen verzögern die M Power.

Schnelle Fahrt will gegebenenfalls abrupt verzögert werden. Deshalb bekam der neue Z4 M Roadster eine besonders kraftvoll zupackende Bremse mit auf den Weg, die ursprünglich für den BMW M3 CSL konzipiert war: eine schwimmend gelagerte Compound-Hochleistungsbremsanlage. Der innenbelüftete Reibring der Grauguss-Bremsscheibe ist dabei über eingegossene Edelstahlstifte „schwimmend“ mit dem Bremstopf aus Aluminium verbunden. Die Beanspruchung der Bremsscheibe durch thermische Spannungen wird so deutlich reduziert und damit die Lebensdauer der Bremsscheibe erhöht. Die Perforation des Reibringes reduziert das Gewicht der Bremsscheiben noch einmal um 0,7 Kilogramm pro Vorderrad und um 0,8 Kilogramm pro Hinterrad.

Dank großer Grauguss-Bremsscheiben (Durchmesser/Dicke vorne: 345/28 Millimeter, hinten 328/20 Millimeter) sind Verzögerungswerte der Extraklasse möglich: Unterstützt durch einen 10-Zoll-Booster liegt der Bremsweg des BMW Z4 M Roadsters aus Tempo 100 bei 34 Metern. Damit behauptet sich der Roadster auch in Sachen Bremsleistung eindrucksvoll im Segment der hochkarätigen Sportwagen.

Räder in exklusivem Design.

Hochleistungsreifen mit 18 Zoll Durchmesser sind in den Dimensionen 225/45 ZR18 auf den 8 Zoll breiten Vorderrädern bzw. 255/40 ZR18 auf den 9 Zoll breiten Hinterrädern montiert. Mischungen und Größen sind darauf abgestimmt, das hohe Seiten- und Längskraftniveau auf trockener wie nasser Fahrbahn präzise zu übertragen und dem Fahrer eine klare Rückmeldung über den fahrdynamischen Zustand des Fahrzeuges zu geben.

Das exklusiv für den BMW Z4 M Roadster entwickelte Design der Leichtmetallfelgen zeigt die für M Fahrzeuge charakteristischen Doppelspeichen. Es leitet sich aus der markanten Formensprache des Roadsters ab: Straffe Flächen spannen sich über präzise Linien. Durch ihre leichte Anmutung und den fast freien Durchblick auf die groß dimensionierten Scheibenbremsen unterstreichen auch sie den Hochleistungscharakter des Z4 M Roadsters.

Keine Angst vor Reifenpannen.

Aber die Felgen haben auch wichtige „innere“ Werte: Die Geometrie der Felgenschulter (Extended Hump, EH) verhindert, dass der Reifen bei Druckverlust in das Tiefbett abrutscht und gewährleistet so das bei allen M Fahrzeugen übliche „Safe-Stop“-Prinzip.

Reifendruck-Warnsystem serienmäßig.

Das weiterentwickelte Reifendruckwarnsystem (RDW) überprüft permanent die rollenden Räder und gibt ab einem Druckverlust von mehr als rund 50 Prozent Alarm. Auch bei diesem Füllgrad sitzt der Reifen durch den Extended Hump der Räder noch immer so sicher auf der Felge, dass das Auto problemlos zum Halten gebracht werden kann. Löcher bis zu 6 Millimetern Durchmesser können dann mit dem M Mobility System (MMS) – einem Kleinkompressor und Schnelldichtmittel – abgedichtet werden, und die Fahrt kann ohne Radwechsel bis zum nächsten Fachbetrieb weitergehen. Der dadurch mögliche Verzicht auf ein Ersatz- oder Notrad spart mehr als 20 Kilogramm Gewicht.

Mit DSC sicherer Fahrspaß bis in den Grenzbereich.

Die Fahrwerkregelsysteme werden BMW typisch auch beim Z4 M Roadster nicht als Fahrwerkhilfsmittel gebraucht, sondern tragen dazu bei, kritische Fahrsituationen im Grenzbereich zu meistern. Tatsächlich sind die Sicherheitsreserven des M Fahrwerks von Haus aus schon sehr hoch.

Im BMW Z4 M Roadster kommt die modernste Generation der Dynamischen Stabilitäts Control (DSC) zum Einsatz. Dieses BMW Regelsystem entwickelt sich immer stärker zu einem Kernsystem für die gesamte Fahrzeugelektronik.

DSC mit nützlichen Zusatzfunktionen.

DSC hatte ursprünglich „nur“ die Aufgabe, durch gezieltes Abbremsen der Räder die Fahrsicherheit auf rutschiger Fahrbahn zu erhöhen – beispielsweise bei abrupten Ausweichmanövern oder beginnender Instabilität in Kurven. Heute umfasst seine Funktionalität viel größere Umfänge bezüglich Sportlichkeit, Sicherheit und Komfort. So regelt die integrierte Stabilitätskontrolle ASC den Antriebsschlupf, indem sie das Gas wegnimmt, das durchdrehende Antriebsrad selektiv abbremst und so das Fahrzeug wieder stabilisiert. Eine andere DSC-Funktionalität bietet die Cornering Brake Control (CBC) mit ihrer asymmetrischen Bremsdruckregelung, die beim leichten Bremsen in der Kurve die Eindrehneigung des Fahrzeugs vermindert.

Die jüngste Generation des DSC bietet darüber hinaus eine Reihe weiterer sehr nützlicher Funktionen, beispielsweise die kontinuierliche Bremsbelag-Verschleißanzeige, die zugleich die verbleibende Restlaufstrecke kalkuliert und damit dem Fahrer hilft, anfallende Wartungsarbeiten zeitlich noch besser zu organisieren. Eine andere Funktion ist die Notbremserkennung Dynamische Brems Control (DBC), welche bei Notbremsungen den Bremsdruck maximiert.

DSC abschaltbar.

Für den BMW Z4 M Roadster wurde die Logik des DSC speziell erweitert. So erfordern das spontane Ansprechverhalten des Motors und die kurze Achsübersetzung eine äußerst schnelle und feinfühlige Regelung des Motors und der Radbremsen. Einerseits soll die Gierstabilität auch bei niedrigen Reibwerten sichergestellt werden, andererseits dürfen der zusätzliche Vortrieb durch die variable M Differenzialsperre oder gar die sprichwörtliche Freude am Fahren nicht zu stark eingebremst werden. Will der Fahrer in bestimmten Situationen bewusst auf das DSC verzichten, so kann er es mit einem Tastendruck aber auch ganz ausschalten.

Differenzialsperre ersetzt DTC.

Statt der im Basismodell eingebauten DSC-Unterfunktion Dynamic Traction Control (DTC) verfügt der Fahrer des Z4 M Roadsters über die variable, drehzahlfühlende M Differenzialsperre aus dem M3, um das Fahrverhalten den höheren fahrdynamischen Ansprüchen anzupassen. Sie verleiht dem Roadster sowohl hohe Fahrstabilität als auch optimale Traktion vor allem aus Kurven heraus. Wichtigster Unterschied der M Differenzialsperre zur DTC: Die DTC lässt adaptiv erhöhten Schlupf an den Hinterrädern „nur“ bis zu einer mittleren Fahrzeug-Querdynamik von etwa 70 km/h und/oder rund 0,4 g Querbeschleunigung zu. Das M Sperrdifferenzial baut hingegen bei Bedarf ein Sperrmoment auf. Bei sehr sportlicher Fahrweise und auf Straßen mit durchschnittlichem bis hohem Reibwert hilft dies dem erfahrenen Fahrer, die positiven Eigenschaften des Heckantriebs zu verstärken.

M Differenzialsperre mit Traktionsvorteilen.

Bei „normalen“ drehmomentfühlenden Differenzialsperren richtet sich das insgesamt übertragbare Antriebsmoment nach dem Moment, welches das Rad auf dem niedrigeren Reibwert übertragen kann. Ist der Reibwert jedoch sehr niedrig, beispielsweise auf Schnee, sind die Traktionsvorteile mit diesem herkömmlichen Sperrenkonzept wegen des limitierten, so genannten
Abstützmoments begrenzt. Die variable M Differenzialsperre ist hingegen in der Lage, selbst bei sehr anspruchsvollen Fahrsituationen – also auch bei extrem unterschiedlichen Reibwerten an den Antriebsrädern – einen entscheidenden Traktionsvorteil zu liefern.

Der Vortrieb bleibt in jeder Situation erhalten.

Ein weiterer Vorteil der variablen M Differenzialsperre besteht darin, dass bei steigender Differenzdrehzahl zwischen den Antriebsrädern sofort ein steigendes Sperrmoment aufgebaut wird. Damit kann ein „entlastetes“ Rad, etwa das kurveninnere Rad bei forcierter Passfahrt, nicht mehr dazu führen, dass das Antriebsmoment völlig „einbricht“, der Vortrieb bleibt stets erhalten.

Sperrwirkung bis zu 100 Prozent.

Die variable M Differenzialsperre funktioniert nach folgendem Prinzip: Die Differenzdrehzahl, die zwischen den Antriebsrädern entsteht, wenn ein Antriebsrad entlastet wird oder auf einer sehr glatten Fahrbahn läuft, erzeugt in einer integrierten Scherpumpe spontan Druck. Dieser Druck wird über einen Kolben an eine Lamellenkupplung weitergegeben, wodurch – abhängig von der Drehzahldifferenz – ein Antriebsmoment auf das besser greifende Rad übertragen wird.

Im Extremfall wird das gesamte Antriebsmoment über das Rad mit dem besseren Reibwert übertragen. Nimmt die Differenzdrehzahl zwischen den beiden Rädern wieder ab, reduziert sich zwangsläufig der Pumpendruck und das Sperrmoment lässt entsprechend nach. Dieses selbstregelnde Pumpensystem ist wartungsfrei und mit hochviskosem Siliconöl gefüllt.

Der Vorteil für den Fahrer liegt darin, dass er sein Auto auf einem Untergrund, der sehr unterschiedliche Reibwerte für die beiden Antriebsräder bietet, wesentlich besser anfahren kann, da er nun über mehr Traktion verfügt. Außerdem verbessert die variable M Differenzialsperre auch Handling und Fahrstabilität fühlbar – ein zusätzlicher Gewinn an Sicherheit und Fahrfreude.
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