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Es hat zwölf geschlagen

Die Entwicklungs-Geschichte des BMW Zwölfzylinder. Ein Bericht von auto, motor und sport (Heft 15/1987).

Zwölf, die Zahl der Zeit, die das Ziffernblatt beherrscht, die den Kalender des Jahres in Monate unterteilt, sie ist für Dr. Karlheinz Lange, den Leiter der Motorentwicklung bei BMW, eine faszinierende Größe.

Zwölf bedeuten für ihn mehr als eine stolze Zylinderzahl. Dr. Lange schwärmt davon, dass es die Zwölf verdient habe, unsere Zahlenwelt und die Mathematik zu beherrschen. Er teilt damit die Ansicht vieler logisch denkender Mathematiker, die eine leider utopisches Zwölfer-System für eine viel gescheitere Rechenbasis halten als die von den zehn Fingern abgeleitete Ordnung mit zehn Ziffern.

Die zwölf Zylinder des BMW sind natürlich keine unbedingte Folge solcher Zahlensympathie. Der Wunsch, diese endgültige Größe im Motorenbau zu verwirklichen, begleitet das technische Streben bei BMW schon lange. Ein erster Zwölfzylinder scheiterte schließlich am zeitgemäßen Gebot der Sparsamkeit (siehe auch: "Wieso wurden in der ersten BMW 7er-Reihe 'nur' 6-Zylinder Motoren verbaut").


BMW V12-Motor in der BMW Siebener Reihe (Modell E32). Zum Vergrößern bitte klicken.

Erläuterung einzelner Bauteile in obiger Explosionszeichnung des V12-Motors im E32: 1 - Ansaugfächer; 2 - Drosselkappenteil mit Stellmotor; 3 - Lüfterflügel; 4 - Poli V-Antrieb für Nebenaggregate; 5 - Hydraulisch gedämpfter Riemenspanner; 6 - Tandem-Ölpumpe; 7 - Ölfilter; 8 - Schlepphebel-Lager mit hydraulischem Ventilspielausgleich

Doch der Wille, sich nach oben hin zu orientieren, blieb ungebrochen. Und als der konstruktive Grundriss für ein neues Modell der Siebenerreihe gelegt wurde, das die Maßstäbe seiner Klasse neu fixieren sollte, da braute sich endlich auch das zündfähige Gemisch für den Start eines Zwölfzylinders zusammen.

Das beharrliche Streben nach der exklusiven Zahl der Arbeitseinheiten ließ sich während der Phase der Grundsatzuntersuchungen im Jahre 1982 durchaus auf die Erkenntnisse des jüngeren Motorenbaus von BMW stützen. Schon bei der Baureihe der kleinen Sechszylinder hatten sich BMW-Techniker für relativ kleine Zylinderreihen zwischen 330 und 450 cm3 entschieden.

Mit diesem Konzept ließ sich der klassische Zielkonflikt des Motorenbaus auf eine für BMW gemäße Weise schlichten. Die kleinen Einheiten ergaben kompakte Brennräume, wie sie die Thermodynamiker wegen eines raschen und vollkommenen Verbrennungsablaufs, eines günstigen Wirkungsgrades und eines niedrigen Verbrauchs fordern. Ferner ließ sich so ein recht kurzer Kolbenhub verwirklichen, an dem es der mechanischen Fraktion der Konstrukteure gelegen ist, weil wenig Hub der Laufkultur dienlich ist und die Belastung der bewegten Teile auch bei hoher Drehzahl klein hält.

Leichtmetall-Motorblock des V12-Motors im BMW 7er (E32)

Der Leichtmetall-Motorblock besteht aus einer übereutektischen  Legierung mit hohem Silizium Anteil, Laufbüchsen sind hier nicht erforderlich

 

Da nun die frühe Diskussion um einen Motor mit 4,5 Litern Hubraum oder mehr geführt wurde, der die Zylinderabmessungen und mithin die Tugenden der kleinen Sechszylinder-Generation übernehmen sollte, kam die nun folgende Rechenaufgabe ganz zwangsläufig zu dem Ergebnis zwölf. Der nächste logische Schritt war die theoretische Verdopplung des seinerzeit zu schönster Serienreife gelangten 2,5 Liter Triebwerks. Das ergab stolze fünf Liter Hubraum auf vornehme zwölft Zylinder verteilt und eine Leistungserwartung weit über allem Erforderlichen.

Ein endgültiges Startsignal bekam das Zwölfzylinder-Projekt am 1. Dezember 1982. Das Lastenheft dieses Konstruktionsauftrages drückte das Leistungsziel mit 200 Kilowatt noch ziemlich vorsichtig aus. Die weiteren Aufgaben waren um so anspruchsvoller. Der Zwölfzylinder sollte ein Muster an Leichtbau werden und demzufolge ein Gehäuse aus einer Aluminium-Legierung besitzen. Er sollte ferner die ersten Vertreter einer neuen Generation von Zylinderköpfen tragen, und er sollte schließlich auch zum Denkmal des schönen Motorenbaus geraten.

Der entsprechende Entwicklungsauftrag wurde einem, wie man bei BMW gern vermerkt, jungen Ingenieursteam übertragen. Dr. Burkhard Göschel, 41, führte diese Gruppe als Mentor; Jens Tischer, 39, war verantwortlicher Leiter des Projektes V12; Adolf Fischer, 47, stand dem Ressort Motorenkonstruktion vor; Helmut Schott, 45, war für die Funktionserprobung zuständig; Georg Gäde, 43, für die dynamische Untersuchung von Bauteilen und Heinz Mühlberger, 48, für die Dauererprobung.

Motoren Konstrukteur Adolf Fischer begann seine Arbeit am V12 in der ersten Dezemberwoche. Und der erinnert sich, dass dies ein eher zweifelhaftes Weihnachtsgeschenk war: "Wir haben auch über die Feiertage meist durchgearbeitet und kannten drei Monate lang kaum noch ein freies Wochenende und keinen pünktlichen Feierabend mehr, bis die Konstruktion in ihren Grundzügen stand."

Was Fischers Team in dieser zeit am Zeichenbrett und am Computer konzipierte, war nur noch in ferner Andeutung eine Verdoppelung des 2,5 Liter-Sechszylinders. Allein die Basisdaten für Bohrung und Hub (84 x 75 mm) blieben übereinstimmend. Tatsächlich aber gibt es kein Teil des einen Motors, das auch dem anderen gleicht.

Nicht so beim V12 selbst, der einige sehr bemerkenswerte Gleichteile sein eigen nennt. So sind beispielsweise die beiden Ansaugfächer absolut identisch. Das setzt zwar einen seitenverkehrten Einbau voraus, was hier jedoch kein Problem bereitet, eil die Luftsammler an jedem Ende einen identischen Flansch haben, auf dem einmal der Drosselklappenteil steckt und auf der anderen Seite ein Deckel. Völlig gleich sind aber auch die Zylinderköpfe, die in gegensätzlicher Richtung montiert werden und bei denen ein ganz ähnlicher Deckeltrick praktiziert wird. In diesem Bereich lässt sich übrigens auch ein Detail entdecken, das zur Erklärung des bemerkenswert geringen Motorengewichts von 240 kg beiträgt. Die Ventildeckel bestehen hier nicht, wie sonst auf feinen Motoren üblich, aus relativ dickwandigem und mithin gar nicht so leichtem Aluminiumguss. Der BMW V12 hat ganz leichte Sandwich-Deckel (Blech-Kunststoff-Blech), die durch eine O-Ringdichtung vom Zylinderkopf akustisch entkoppelt sind und damit auch eine ausgezeichnete Geräuschisolierung bieten. Die Deckel liegen hier ohnehin im Untergeschoß. Das Bild des Motors prägen die beiden Ansaugfächer, die je ein BMW-Zeichen tragen.

Der Zeitdruck, der in dieser frühen Phase auf der Konstruktionsabteilung lastete, ergibt sich aus dem Stufenplan einer jeden Entwicklung und aus der Abhängigkeit der einzelnen Abteilungen untereinander.

Als im Juni 1983 die verbindlichen Konstruktionspläne vorliegen, kann die nächste Instanz, die Abteilung für Beschaffung, in Aktion treten. Sie muss alles das besorgen, was dazu nötig ist, um aus der vom Konstruktionsbüro gelieferten Software die Hardware funktionsfähiger Versuchsmotoren zu machen.

Der Beschaffungsbedarf reicht von der komplizierten Gussform des Gehäuses bis zur letzten Schraube. Und wieder ist Eile geboten, denn erst, wenn alles beisammen ist, kann die Abteilung Motorenbau daran gehen, die ersten Versuchsaggregate zu montieren.

Das war genau zweieinhalb Monate später der Fall. Und die Kürze dieser Zeit ist ein Qualitätsbeweis für die konstruktive Arbeit. Denn so schnell kann das nur gehen, wenn der Entwurf ohne nennenswerte Korrekturen auch realisiert werden kann.

"Das lief mit fabelhafter Perfektion ab", freut sich Projektleiter Tischer und lobt die Arbeite des Fischer-Teams: "Selbst die Gussform des Motorgehäuses konnte ohne die geringste Änderung nach den Zeichnungen gebaut und in Betrieb genommen werden."

 
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