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Alt 05.06.2004, 17:18     #5
Hermann   Hermann ist offline
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Technik des BMW M3 GTR.

M3 extrem.

Muskulöser Auftritt, großes Herz: Der BMW M3 GTR beeindruckt mit einer bulligen, teilweise aus Kohlefaser gefertigten Karosserie, verfügt über 500 PS aus einem V8-Motor und ein reinrassiges Rennfahrwerk.

Ursprünglich hatte BMW Motorsport das GT Coupé für den Einsatz in der American Le Mans Series (ALMS) entwickelt. Dort wurde der BMW M3 GTR in der Saison 2001 Meister aller Klassen: BMW Werksfahrer Jörg Müller gewann die Fahrer-Meisterschaft in der GT-Klasse, BMW Motorsport siegte im Teamklassement, und BMW wurde Markenmeister im wichtigsten Auslandsmarkt des Unternehmens. In acht Rennen fuhr der BMW M3 GTR sieben Mal als Sieger ins Ziel.

Der grundlegende Unterschied zum serienmäßigen M3 liegt im Antriebsstrang: Der GTR fährt mit der Kraft eines 4.0-Liter-V8- statt eines 3.2-Liter-Reihensechszylinder-Motors. In den äußeren Abmessungen überragt der M3 GTR den M3 zur Verbesserung der Aerodynamik mit einer um sieben Zentimeter nach vorn verlängerten Frontschürze, einer Heckverlängerung um fünf Zentimeter sowie einer Aufbautieferlegung um rund zwei Zentimeter.

Um dem Reglement des 24-Stunden-Rennens auf dem Nürburgring Genüge zu tun, mussten vor allem hinsichtlich der strengen Lärm- und Abgasvorschriften umfangreiche und zum Teil leistungsreduzierende Änderungen vorgenommen werden. Die beiden BMW M3 GTR starten in der den Werksteams vorbehaltenen Klasse E1.

Der Motor.

Das im Renntrimm 500 PS starke Herz des GTR ist ein V8-Motor, der als kurzhubiges, hochdrehendes Triebwerk ganz in der Tradition der M-Motoren liegt und sich nicht zuletzt durch seine Kompaktheit für den BMW M3 GTR empfahl. Mit einem Bankwinkel von 90 Grad und einer flachen Ölwanne mit Trockensumpfschmierung wurde der Einbau in den M3 möglich. In Längsrichtung beansprucht der Vierliter-V8 die Baulänge von zwei Zylindern weniger als der Reihensechszylinder des M3, wodurch ein neues Kühlkonzept ermöglicht wurde. Direkt hinter der Frontschürze mit dem mächtigen Kühllufteinlass liegen nebeneinander im schrägen Winkel der Wasserkühler (links) und der Ölkühler (rechts). Die Auslässe für die Luft aus den von unten angeströmten Kühlern sind auf der Haube sichtbar.

Diese Kühlerpositionierung ist sowohl thermisch als auch aerodynamisch effizient. Sie sorgt für zusätzlichen Abtrieb, ohne den Luftwiderstandsbeiwert signifikant zu erhöhen. Die Kühler für Getriebe und Differenzial befinden sich im Heck des Wagens.

Im Umfeld des Motors mit der Modellbezeichnung P60 bestand die größte Herausforderung darin, ausreichend große Strömungsquerschnitte für die Ansaug- und Abgasseite darzustellen. Beatmet wird der P60 durch zwei vom Reglement verlangte Airrestriktoren, die je Zylinderbank den Ansaugquerschnitt auf 32 mm Durchmesser beschränken. (In der ALMS betrug der Durchmesser der Airrestriktoren zuletzt 30,4 mm.) Die für eine optimale Zylinderfüllung notwendigen trompetenförmigen Airrestriktoren sind oberhalb der Kühler zu sehen.

Neben der gelungenen Anlage der Strömungskanäle zeichnet sich der V8 auch durch eine effiziente Brennraumgestaltung aus. Der Motor verfügt über einen Drehwalzenschieber pro Zylinder und eine von BMW Motorsport eigens entwickelte Motorsteuerung. BMW Motorsport Direktor Mario Theissen: „Dieser V8 bietet, wie alle M-Motoren, einen ausgesprochen guten Wirkungsgrad. Das empfiehlt ihn besonders für Langstreckenrennen.“

Speziell für 24-Stunden-Einsätze wurde in die Motorsteuerung eine Traktionskontrolle integriert, die seitens des ALMS-Reglements nicht zugelassen war.

Block und Zylinderkopf des V8-Motors bestehen aus Aluminium und wurden in der BMW Gießerei im Werk Landshut hergestellt, wo in Nachbarschaft zur bereits seit längerem bestehenden Gießerei für Serienmotoren auch die Formel-1-Triebwerke von BMW gegossen werden.

Die Aerodynamik.

Die Nürburgring-Nordschleife verlangt einen anderen aerodynamischen Abstimmungskompromiss als seinerzeit die in der Regel langsameren amerikanischen Rennstrecken. Diese Anforderung spiegelt sich auch im Erscheinungsbild der BMW M3 GTR wider.

Das Aerodynamikkonzept war ursprünglich an einem 40-Prozent-Modell im Windkanal entwickelt worden und wurde später im Maßstab 1:1 und mit Simulationsprogrammen optimiert. Während die Gestaltung der Front gleichzeitig für Anpressdruck an der Vorderachse und bestmögliche Kühlluftversorgung ausgelegt ist, wird das verlängerte Heck genutzt, um die aerodynamische Effizienz des Heckflügels zu erhöhen. Zur Verbesserung der Fahrstabilität im Hochgeschwindigkeitsbereich ist der Unterboden weitgehend glatt. Zugeständnisse für den 24-Stunden-Einsatz mussten diesbezüglich wegen der Schalldämpferanlage und der Katalysatoren gemacht werden.

Das Fahrwerk.

Das Rennfahrwerk des BMW M3 GTR verfügt über steife, geschweißte Stahlradträger, eine gegenüber der Serie vergrößerte Spurweite, eine extreme Aufbautieferlegung und eine dahingehend angepasste Achskinematik. Eine gutmütig und gleichzeitig hochgeschwindigkeitstaugliche Fahrwerksabstimmung ist auf der Nordschleife besonders wichtig. Die ausgewogene Gewichtsverteilung des BMW M3 GTR begünstigt eine optimale Abstimmung für diesen speziellen Parcours. Zur Entlastung der Fahrer ist die Zahnstangenlenkung elektrohydraulisch unterstützt.

Die 18-Zoll-Leichtmetall-Rennräder von BBS wurden gegenüber dem ALMS-Einsatz verstärkt. In der ALMS betrug das Mindestleergewicht 1100 Kilogramm, für den Nürburgringstart sind 1250 Kilogramm Leergewicht vorgeschrieben.

Während die serienmäßig selbsttragende M3-Stahlblechkarosserie und die eingeschweißte Sicherheitszelle aus hochfestem Stahl für Struktursteifigkeit sorgen, verfügt der M3 GTR wie der Basis M3 zur weiteren Steigerung der Fahrpräzision über ein Schubfeld an der Vorderachse. Zusätzlich wurde für den erneuten Renneinsatz auch die Hinterachse mit einem versteifenden Schubfeld ausgerüstet.

Die Bremsanlage wurde den hohen Anforderungen des 24-Stunden-Rennens angepasst und in Zusammenarbeit mit ContiTeves um ein Renn-ABS-System erweitert.

Zur Verbesserung des Wirkungsgrades im Antriebsstrang verfügt der M3 GTR über ein so genanntes Step-up-Differenzial. Es ermöglicht, trotz tief liegendem Differenzial, geringe Beugewinkel der Abtriebswellen und beinhaltet eine Kombination aus Visco- und Lamellensperre.

Das Sicherheitstanksystem sitzt in einer schützenden Wanne aus Kohlefaser unterhalb des Kofferraumes und wurde für die Betankung mit einer Zapfpistole umgerüstet. Das Tankvolumen wurde von 100 Liter auf 120 Liter erhöht. Die Tankzeiten beim Boxenstopp auf dem Nürburgring werden durch die einheitliche Durchflussmenge der Zapfsäulen bestimmt. Dadurch wird ein Service etwa drei Mal so viel Zeit in Anspruch nehmen wie 2001 in der ALMS.

Fahrzeugdaten BMW M3 GTR.
  • Länge: 4 612 mm
  • Breite: ca. 1900 mm maximal laut Reglement
  • Höhe: ca. 1320–1330 mm
  • Radstand: 2 731 mm
  • Spurweite: vorn 1609 mm, hinten 1602 mm
  • Fahrzeuggewicht: 1250 kg (Mindestgewicht laut Reglement)
  • Tankinhalt: 120 Liter (Maximalinhalt laut Reglement)
  • Chassis/Karosserie: selbsttragende Stahlblechkarosserie mit eingeschweißter Sicherheitszelle aus hochfestem Präzisionsstahlrohr; Front- und Heckschürze, Motorhaube, Türen, Kotflügel vorn, Kotflügelverbreiterungen hinten, Heckflügel, Heckdeckel, Dachaußenhaut und Heckdiffusor aus CFK; Heckdiffusor; z.T. glatter Unterboden aus Stahlblech, Sicherheitstankwanne unterhalb des Kofferraumes aus CFK Sandwich, pneumatische Vier-Stempel-Schnellhebeanlage
  • Kraftübertragung: gezogene Drei-Scheiben-Kohlefaser-Kupplung; gerade verzahntes Sechsgang-Handschaltgetriebe mit Öl/Luft-Kühler im Fahrzeugheck; Step-Up-Differenzial mit Visco-Sperre und mechanischer Spreiz-Lamellensperre, Öl/Luft-Kühler im Fahrzeugheck; Antriebswellen aus Stahl mit Tripodengelenken
  • Vorderachse: Ein-Gelenk-Federbeinachse mit reibungsreduzierter Federbeinlagerung; vierfach verstellbare Stoßdämpfer; geschweißte Radträger in Stahlausführung; Rohrstabilisator mit Verstellschwertern
  • Hinterachse: Zentral-Lenker-Achse mit geschweißtem Längslenker aus Stahl und Doppelquerlenkern; vierfach verstellbare Stoßdämpfer; Rohrstabilisator mit Verstellschwertern
  • Bremsanlage: Renn-ABS-System, ContiTeves
  • vorn: Sechskolben-Monoblock-Bremssättel aus Aluminium; innenbelüftete Grauguss-Bremsscheiben mit 380 mm Durchmesser
  • hinten: Vierkolben-Monoblock-Bremssättel aus Aluminium; innenbelüftete Grauguss-Bremsscheiben mit 313 mm Durchmesser
  • Lenkung: Zahnstangenlenkung mit elektrohydraulischer Servounterstützung
  • Räder: geschmiedete Aluminiumfelgen von BBS mit integrierten Drivepegs, Durchmesser 18 Zoll, Breite 11 Zoll
  • Reifen: Michelin-Rennreifen in den Dimensionen 27/65-18 (vorn) und 27/68-18 (hinten)

Motordaten BMW V8.
  • Bauart: 8-Zylinder-V-Saugmotor mit 90 Grad Bankwinkel
  • Hubraum: 3 997 ccm
  • Bohrung x Hub: 94 x 72 mm
  • Verdichtung: 13 : 1
  • max. Leistung: 500 PS bei ca. 8 000 U/min
  • max. Drehmoment: ca. 480 Nm bei ca. 6 500 U/min
  • max. Drehzahl: ca. 8 500 UPM
  • Zylinderblock: Aluminiumkonstruktion mit nikasilbeschichteten und freilegungsgehonten Laufbuchsen
  • Kolben: geschmiedete Kastenkolben
  • Pleuel: hochfester Stahl
  • Zylinderkopf: steife Aluminiumkonstruktion mit sphärischer Ventilanordnung, vier Ventile pro Zylinder
  • Ventiltrieb: vier oben liegende Nockenwellen, Kettenantrieb, mechanische Tassenstößel
  • Einlasssystem: Drehwalzenschieber, Luftsammler aus CFK mit ladungswechseloptimierten Schwingrohren, zwei Airrestriktoren mit Durchmesser je 32 mm
  • Abgassystem: Fächerkrümmer mit zusätzlichem Schalldämpfer, zwei Katalysatoren und seitlichem Austritt
  • Kraftstoffsystem: Einzelzylindereinspritzung mit einem Einspritzventil pro Zylinder, Einspritzdruck ca. fünf bar
  • Schmiersystem: Trockensumpf mit Öltank im Kofferraum
  • Kühlung: Wasser/Luft-Kühler und Öl/Luft-Kühler
  • Schwungrad: Stahl
  • Kraftstoff: Einheitskraftstoff, Super bleifrei

Elektrik/Elektronik.
  • Motor: BMW ECU 12A-V8 mit drei leistungsstarken Mikroprozessoren, externe kerzennahe Zündtreiber, acht Einzelzündspulen, vom Fahrer bedienbare Kennfeldumschaltung, zylinderindividuelle Einspritzung und Zündung, Engine Logbook, integrierte Traktionskontrolle
  • Fahrzeug: vier Xenon Scheinwerfer mit speziellem Lichtmodul und zwei Corner Lights; Multifunktionslenkrad mit sechs Sonderfunktionen; CFK Renndisplay mit programmierbarem multifunktionalem LCD Anzeigefeld und integrierten Schaltlampen; rennsportspezifischer Sicherheitskabelbaum; 42-Kanal-Messwerteerfassung, Telemetriesystem zur Datenübertragung vom Fahrzeug in die Box
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Viele Grüße Hermann

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