Mit Effizienz zur Höchstleistung: BMW präsentiert die Zukunft des
Turbo-Motors.
Ein neues Spitzentriebwerk mit Bi-Turbo-Technik und Benzin-Direkteinspritzung
krönt künftig die Palette der Reihensechszylinder-Motoren von BMW. Mit einer
Leistung von 225 kW/306 PS und einem maximalen Drehmoment von 400 Newtonmetern
erfüllt die neue Antriebsvariante auch anspruchsvollste Wünsche nach spontaner
und souveräner Kraftentfaltung.
Foto:
BMW 6-Zylinder-Ottomotor mit Bi-Turbo und High Precision Injection
Der erste Reihensechszylinder mit Bi-Turbolader, High Precision Injection und Vollaluminium-Kurbelgehäuse begeistert mit einem
bei aufgeladenen Motoren bisher nicht gekannten Ansprechverhalten und einer bis
in hohe Drehzahlbereiche anhaltenden Durchzugskraft. Zugleich glänzt das
neue Turbo-Triebwerk mit der für die Reihensechszylinder-Motoren von BMW
typischen Laufruhe. Dass die gesteigerte Leistung auf besonders effiziente Weise
realisiert wird, ist der High Precision Injection von BMW zu verdanken. Die
neueste Generation der Benzin-Direkteinspritzung leistet einen wirksamen Beitrag
zur Wirtschaftlichkeit des Turbo-Triebwerks. Mit dieser Kombination haben die Ingenieure von BMW 100 Jahre nach der Erfindung
des Turbo-Motors ein neues und besonders reizvolles Kapitel
in der Geschichte aufgeladener Triebwerke geschrieben. Bewährte Basis: der Reihensechszylinder-Motor. Mit dem Einsatz der Turbolader-Technik beantwortet BMW auf ebenso faszinierende
wie effiziente Weise den Wunsch nach zusätzlicher Leistung. Die Aufladung
erweist sich dabei – vor allem in der von BMW gewählten Konzeption – als ideales
Mittel, um bewährte Antriebsqualitäten zu bewahren und neue Reize zu wecken. Als
Basis dient die aktuelle Generation
der Reihensechszylinder-Motoren von BMW, die mit einem Hubraum von
3,0 Litern und einer Leistung von 195 kW/265 PS ein für Saugmotoren
herausragendes Potenzial erreicht hat. Um nochmals merklich mehr Leistung und
vor allem Drehmoment zu generieren, kommt nun die Bi-Turbo-Technik zum Zuge. Im
Vergleich zum bewährten 3,0 Liter-Saugmotor konnte die Leistung damit um etwa 15
Prozent, das maximale Drehmoment gar um rund 30 Prozent gesteigert werden. Das Ergebnis ist in den Werten von 225 kW/306 PS sowie dem maximalen Drehmoment
von 400 Newtonmetern ablesbar und zeugt von einem beeindruckenden und schon bei
niedrigen Drehzahlen einsetzenden Schub. Was dies für die Fahrpraxis bedeutet,
haben die Motorenentwickler am Beispiel einer Limousine der BMW 3er Reihe
errechnet: In der Beschleunigung
von null auf 100 km/h wäre die Bi-Turbo-Variante demnach um mehr
als eine halbe Sekunde schneller, der Elastizitätswert (80 bis 120 km/h im
zweithöchsten Gang) könnte sich von 8,2 Sekunden für die stärkste
Saugmotor-Variante, den BMW 330i, auf 6,3 Sekunden verbessern.
Foto: BMW 6-Zylinder-Ottomotor mit Bi-Turbo und High
Precision Injection Unter Beibehaltung des Saugmotor-Konzepts wäre ein derartiger Zuwachs an Dynamik
nur über eine erhebliche Erweiterung des Hubraums realisierbar gewesen,
verbunden mit einer entsprechenden Gewichtszunahme und den daraus resultierenden
Auswirkungen auf die Fahrzeugbalance. Dagegen erweist sich der Einsatz der
Turbolader-Technik in Verbindung mit der High Precision Injection als eine
besonders effiziente Methode, um noch höhere Ansprüche an die Leistung und das
Drehmoment des Motors zu erfüllen. Zum Vergleich: Der neue
Reihensechszylinder-Bi-Turbo wiegt etwa 70 Kilogramm weniger als ein ähnlich
leistungsstarker Achtzylinder-Saugmotor mit einem Hubraum von 4,0 Litern.
Darüber hinaus weist das mit High Precision Injection ausgerüstete Triebwerk
gegenüber einem gleich starken Turbo-Motor mit Saugrohreinspritzung einen
Verbrauchsvorteil von etwa zehn Prozent auf. Neben dem geringen Gewicht und den für seine Leistungsklasse günstigen
Verbrauchswerten kann der neue Bi-Turbo-Antrieb mit einem weiteren
Qualitätsmerkmal der Reihensechszylinder-Motoren von BMW aufwarten.
Er bietet herausragende Laufruhe und damit genau jene Tugend, mit der die
Reihensechszylinder-Motoren von BMW zum weltweit anerkannten Maßstab für
kultivierte Antriebstechnik geworden sind. Schon die Zylinderanordnung beschert
dem Motor einen ausgeglichenen Charakter bezüglich der freien Massenkräfte –
auch bei hohen Drehzahlen agiert das Triebwerk vibrationsfrei. Außerdem verfügt
auch die Turbo-Variante des Sechszylinders über
die vom Saugmotor bekannten besonders leichten Nockenwellen, die variable
Nockenwellenverstellung Doppel-VANOS sowie über eine elektrisch betriebene
Wasserpumpe, die nur entsprechend dem jeweiligen Kühlungsbedarf arbeitet. Das Turboloch ist Vergangenheit. Mit der neuen Motorvariante ist es den Ingenieuren von BMW gelungen,
die konstruktionsbedingten Nachteile früherer Turbo-Triebwerke zu beseitigen.
Folglich zeigt der aufgeladene Sechszylinder von BMW auch nicht die für
Turbo-Motoren bis heute typischen Eigenschaften: Der erst mit Verzögerung
einsetzende Schub ist dem neuen Antrieb ebenso fremd wie der hohe
Kraftstoffverbrauch herkömmlicher Turbo-Aggregate. Für eine deutlich spontanere
Leistungsentfaltung sorgt insbesondere das Bi-Turbo-Konzept. Anstelle eines
großen Laders versorgen zwei kleinere Exemplare jeweils drei Zylinder mit
verdichteter Luft. Wesentlicher Vorteil der klein dimensionierten Lader ist ihr
geringes Trägheitsmoment. Schon der leichteste
Impuls, den der Fahrer mit dem Gaspedal erzeugt, wird mit sofortigem Druckaufbau
beantwortet. Das bei aufgeladenen Motoren bislang typische Turboloch – jener
Moment, der vergeht, bis der Lader seine leistungsfördernde Wirkung aufnimmt –
ist daher nicht mehr wahrnehmbar. Im Fahrbetrieb ähnelt die
Leistungscharakteristik des neuen Turbo-Triebwerks
daher der Kraftentfaltung eines deutlich hubraumstärkeren Saugmotors.
Das 3,0 Liter-Aggregat stellt sein imposantes Drehmoment von
400 Newtonmetern ohne spürbare Verzögerung und über die breite Drehzahlspanne
von 1.500 bis 5.800 U/min hinweg zur Verfügung. Und damit nicht genug: Der Motor
dreht kraftvoll bis in den Bereich von 7.000 U/min
hoch. Der Fahrer erlebt eine besonders souveräne Form der Dynamik, die es ihm
erlaubt, auch zügige Beschleunigungsmanöver entspannt zu absolvieren.
Doppelter Fortschritt: hohe Leistung, hohe Effizienz. Um ein faszinierendes Fahrerlebnis mit zeitgemäßen Verbrauchswerten
in Einklang zu bringen, hat BMW als weltweit erster Automobilhersteller einen
Reihensechszylinder-Benzinmotor mit Bi-Turbolader, Kraftstoff-Direkteinspritzung
und Vollaluminium-Kurbelgehäuse entwickelt. Einen Beitrag zur
Verbrauchsreduzierung leistet bereits die Konzeption der Turbolader.
Weil die Turbinen aus hochwarmfestem Spezialstahl bestehen und Temperaturen von
bis zu 1050 Grad verkraften, kann auf die kühlende Wirkung einer erhöhten
Kraftstoffzufuhr verzichtet werden. Gerade
unter Volllast ergeben sich daraus spürbare Verbrauchsreduzierungen.
Die Schlüsselfunktion im Konzept für einen möglichst sparsamen Umgang mit
Kraftstoff kommt jedoch der High Precision Injection zu. Die neue Generation der
Benzin-Direkteinspritzung erfüllt auch in der Praxis die in sie gesetzten
Erwartungen hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit, ohne dass dabei Abstriche bei
den dynamischen Qualitäten des Motors erforderlich wären. High Precision
Injection erlaubt eine exaktere Gemischdosierung sowie eine höhere Verdichtung –
ideale Voraussetzungen für eine Steigerung des Wirkungsgrads und eine deutliche
Reduzierung des Verbrauchs. Möglich wird dies auf
Grund der zentralen Platzierung des Piezo-Injektors zwischen den Ventilen. In dieser Position kann der neuartige nach außen öffnende Injektor den
Kraftstoff kegelförmig und besonders gleichmäßig im Brennraum verteilen.
Mit der Entwicklung des neuen Reihensechszylinders mit Bi-Turbolader
und Direkteinspritzung eröffnet BMW ein neues Kapitel für ein im Grunde schon
recht altes Motorenprinzip. Immerhin konnte erst kürzlich der
100. „Geburtstag“ des Turbo-Motors gefeiert werden. Die im November 1905 von dem
Schweizer Ingenieur Alfred Büchi zum Patent angemeldete Lader-Technik war über Jahrzehnte hinweg vor allem für die Leistungssteigerung von
Schiffs- und Flugzeugmotoren von Bedeutung. Erst wesentlich später wurden auch
Automobile mit aufgeladenen Motoren produziert. In Europa hielt diese Technik
erstmals 1973 Einzug in die Serienfertigung: im BMW 2002 Turbo. BMW – erster Turbo-Weltmeister der Formel-1-Geschichte. Im Verlauf der 100-jährigen Turbo-Geschichte hat BMW immer wieder Meilensteine
der Entwicklung gesetzt. Bereits Ende der 1960er-Jahre war BMW der erste
Hersteller, der Turbo-Motoren im Tourenwagen-Rennsport einsetzte. Als erstes
Turbo-Fahrzeug gewann 1983 ein BMW Brabham, gesteuert von dem Brasilianer Nelson
Piquet, die Formel-1-Weltmeisterschaft. Schon damals konnten die
Motorenentwickler von BMW aus einem Hubraum von nur 1,5 Litern weit mehr als
1000 PS generieren. Diese scheinbar grenzenlosen Möglichkeiten der
Leistungssteigerung mittels Turbo-Technik führten in der Königsklasse des
Motorsports schließlich jedoch zu
der Entscheidung, aus Sicherheitsgründen auf den Einsatz noch höherer Leistungen
zu verzichten. In der Serienfertigung dagegen wurden alle bisherigen Turbo-Konzepte stets mit
dem Nebeneffekt steigender Verbrauchswerte in Verbindung gebracht. Dieser
Zielkonflikt schien lange Zeit unlösbar. Erst die jüngsten Entwicklungen des
Motorenbaus haben den neuen Weg aufgezeigt, dem BMW nun konsequent folgt:
Turbo-Technik in Verbindung mit High Precision Injection als Konzept für
effiziente Dynamik in einer besonders faszinierenden Form. Das neue Hochleistungstriebwerk an der Spitze der Reihensechszylinder-Motoren
von BMW liefert den beeindruckenden Beleg für das Potenzial dieses Konzepts und
seiner wichtigsten Bestandteile. Mit seinem spontanen Ansprechverhalten und der
souveränen Durchzugskraft eröffnet der unmittelbar vor der Serienreife stehende
Motor völlig neue Dimensionen der Fahrdynamik. Für die High Precision Injection
haben die Motorenentwickler von BMW darüber hinaus bereits jetzt noch weitere
Anwendungsoptionen im Visier. Jenseits des Einsatzes in einem auf höchste
Dynamik ausgerichteten Antrieb bildet diese Technologie die Basis für ein
Mager-Direkteinspritz-Konzept und damit für eine erhebliche
Verbrauchsoptimierung auch in anderen Leistungsklassen. Auf diese Weise nutzt
BMW einmal mehr seine führende Kompetenz auf dem Gebiet des Motorenbaus, um
moderne, zeitgemäße Antriebsformen zu entwickeln und dabei zugleich die Freude
am Fahren immer weiter zu steigern.
Quelle: BMW Presse-Information vom
17.02.06 auto, motor und sport berichtet, dass laut Angaben eines
BMW-Sprechers der Turbo-Motor fertig entwickelt ist, aber vorerst in keine
aktuelle BMW-Baureihe verbaut werden wird. Sein Seriendebüt wird der Motor in
einer neuen Baureihe haben, vielleicht im neuen 3er Coupé. Mehr Infos
zum Thema:
BMW gibt Wiedereintritt
in die Turbotechnologie für Ottomotoren bekannt (28.02.06)
Pressekonferenz: Burkhard
Göschel zum Einstieg in die Turbo-Technologie (28.02.06) |