Die Motoren im BMW X3

Der X3 startet mit drei Motoren, für die BMW weltweit bekannt und anerkannt ist: Als Antriebsquelle stehen Reihensechszylinder mit 2,5 und 3,0 Liter Hubraum zur Wahl, die hubraumgrößere Variante auch als Diesel.

Der BMW 6-Zylinder Benzin-Motor im BMW X3

In der Summe aller relevanten Eigenschaften – geringes Gewicht, geringer Platzbedarf, niedriger Verbrauch und niedrige Abgaswerte – sind die BMW Sechszylinder unübertroffen. Mit einer Gesamtlänge von rund 80 Zentimetern zählen die BMW Reihensechszylinder zu den kompaktesten ihrer Art. Dazu kommt der bekannte Vorteil, dass die Anordnung von sechs Zylindern in Reihe nicht nur völlig unbelastet von freien Massenkräften, sondern auch von Massenmomenten ist. Das Ergebnis ist eine turbinengleiche Laufkultur im gesamten Drehzahlbereich. Zusammen mit den günstigen Gewichtswerten und der sehr guten Aerodynamik des X3 bieten die Motoren Fahrleistungen und Kraftstoffverbräuche, die vorbildlich sind: Der X3 3.0i spurtet in 7,8 Sekunden aus dem Stand auf Tempo 100, der X3 3.0d gönnt sich gerade mal eine Zehntelsekunde mehr. Der X3 3.0i benötigt für die Zwischenbeschleunigung von 80 km/h auf 120 km/h im vierten Gang nur 7,7 Sekunden, die Diesel-Variante absolviert den Zwischenspurt sogar noch eine Sekunde schneller.

Die Fahrleistungsdaten des X3 2.5i standen zum Redaktionsschluss noch nicht fest.

Sowohl X3 3.0i als auch X3 3.0d erreichen in serienmäßiger Ausführung 210 km/h Höchstgeschwindigkeit. Als Option ist mit dem Sportpaket für die 3-Liter Motoren auch eine spezielle Hochgeschwindigkeitsabstimmung erhältlich, die aufgrund spezieller, hochgeschwindigkeitsfester Reifen der Kategorie V eine gesteigerte Höchstgeschwindigkeit von 224 km/h mit dem 3,0-Liter Benziner und 218 km/h mit dem Diesel erlaubt. Ein weiterer Pluspunkt der BMW Sechszylinder-Motoren ist bei all ihrer Sportlichkeit und Kraft ihre hohe Wirtschaftlichkeit: Der X3 3.0i verbraucht im Norm ECE Fahrzyklus (ca. ein Drittel Stadt, zwei Drittel Landstraße) mit Schaltgetriebe 11,4 Liter Kraftstoff auf 100 Kilometer, der X3 3.0d nur 8,4 Liter Diesel. Legt man diesen Verbrauch zugrunde, bietet der X3. 3.0d eine Reichweite von 800 Kilometern mit seiner Tankfüllung von 67 Litern.

Ottomotoren mit vorbildlichen Laufeigenschaften.

Die Kenndaten der Ottomotoren sind:

Die stufenlose Nockenwellenverstellung Bi-VANOS, Vierventiltechnik, adaptive Klopfregelung und Einzelzündspulen sind das High-Tech-Erbgut, das bei den BMW Sechszylindern bereits seit langem zum Standard gehört. In der Grundauslegung sind beide Hubraumvarianten gleich. Spezielle Turbulenzkanäle für jeden Zylinder verfeinern die Resonanzsauganlage. Sie haben die Aufgabe, die Strömungsgeschwindigkeit des Gemisches im unteren Drehzahl- und Lastbereich zu erhöhen. Dadurch ergibt sich eine bessere Gemischaufbereitung, die optimale Zündwinkel ermöglicht und dadurch Emissionen und Verbrauch verringert. Kombiniert mit den Möglichkeiten der stufenlosen Bi-VANOS ergeben sich weitaus mehr Optionen bedarfsoptimierter Gemischaufbereitung, als konventionelle Anlagen sie bieten. Die motornahen Abgaskatalysatoren mit Metallträgern hoher Zelldichte und geringer Wandstärke ermöglichen die Einhaltung der ULEV- bzw. EU4–Emissionsgrenzwerte. In Deutschland bedeutet das die Zulassung mit einem reduzierten Steuersatz.

Höchstentwickelte Gaswechselsteuerung: Bi-VANOS.

Der Begriff „VANOS“ ist die Kurzform für Variable Nockenwellen-Spreizung. Dieses von BMW entwickelte System erlaubt es gleichzeitig Abgas-, Leistungs- und Drehmomentverhalten, Leerlaufqualität und Verbrauch des Motors zu optimieren. Das Prinzip basiert auf einem Verstellmechanismus, der es erlaubt, die Stellung der Nockenwelle zur Kurbelwelle zu verändern – mit anderen Worten variable Ventilsteuerzeiten. Bi-VANOS bezeichnet eine Ventilsteuerung, bei der sowohl Einlass- als auch Auslassnockenwelle verstellt werden.

Mit dem System wird für jeden einzelnen Betriebspunkt (d.h. jede mögliche Kombination aus Motorlast und Drehzahl) gezielt das Rückströmen von heißem Abgas in die Sauganlage beeinflusst. Man spricht hier von interner Abgasrückführung. Die Menge an rückgeführtem Abgas lässt sich dabei sehr feinfühlig dosieren. Im Warmlauf verbessert VANOS die Gemischbildung und hilft mit, den Katalysator schnell auf Betriebstemperatur zu bringen. Im Leerlauf bewirkt das System durch geringe Abgasrückführraten einen gleichmäßigen Leerlauf. Im Teillastbereich werden hohe Rückführraten eingestellt. So kann mit einer weiter geöffneten Drosselklappe gefahren werden, wodurch der Kraftstoffverbrauch positiv beeinflusst wird. Bei Vollast schließlich steuert das System niedrige Rückführraten ein, um die Füllung der Zylinder mit einem Maximum an Sauerstoff zu ermöglichen.

Vollelektronische Drosselklappe.

Um einerseits eine feinfühlige Dosierung des Fahrwunsches im Stop-and-Go Betrieb zu ermöglichen und andererseits auch beim Abrufen hoher Motorleistung eine unmittelbare Reaktion des Fahrzeuges zu erreichen, haben die beiden Ottomotoren eine vollelektronische Drosselklappe. Das System erkennt, in welcher Gangstufe das Fahrzeug gerade betrieben wird und kann damit für jede Gangstufe getrennt eine individuell programmierte Drosselklappenkennlinie einsteuern. Gleichzeitig wird mit der elektronischen Drosselklappe erreicht, dass die Übergänge zum Beispiel vom Schub- in den Teillastbetrieb und umgekehrt harmonisch verlaufen.

Niedrige Servicekosten.

Die Reihen-Sechszylindermotoren sind ein überzeugender Beweis
dafür, welche Aufmerksamkeit BMW bei der Auslegung des Antriebstranges grundsätzlich dem Kriterium Wirtschaftlichkeit widmet:

• Der Nockenwellenantrieb mit Kette ist ebenso wie der Antrieb der Nebenaggregate mit Keilrippenriemen wartungsfrei und auf Motorlebensdauer ausgelegt.

• Das Nachstellen des Ventilspiels entfällt. Es wird durch eine selbstnachstellende Vorrichtung, den sogenannten hydraulischen Ventilspielausgleich, über die gesamte Motorlebensdauer auf konstantem Niveau gehalten.

• Das Nachstellen der Kupplung entfällt, sie ist selbstnachstellend.

• Luftfilter und Zündkerzen müssen erst nach 100 000 Kilometern gewechselt werden.

• Die Ölfüllungen aller Getriebe sind Lebensdauerfüllungen.

• Es ist kein sogenannter „Einfahr-Service“ nötig.

• Die weiterentwickelte BMW Service-Intervallanzeige hilft zusätzlich bei der Minimierung der Servicekosten: Sie informiert den Fahrer über die Restwegstrecke bis zum nächsten Motorölwechsel in Kilometern. Ölwechsel werden hierbei nicht nach einer starren Anzahl von Kilometern nötig. Vielmehr wird aufgrund der individuellen Einsatzbedingungen des Fahrzeuges die Ölbelastung ermittelt und daraus ein Servicetermin berechnet. Langstreckenfahrer erreichen so Ölwechselintervalle von bis zu 30 000 km, während dem Kurzstreckenfahrer vielleicht bereits nach 23 000 km ein nötiger Servicetermin angezeigt wird.

• Der Motor erkennt alle Benzinqualitäten zwischen 91 und 98 Oktan und kann auch bei dauerndem Betrieb mit minderwertigem Treibstoff keinen Schaden nehmen. Eine Klopfregelung passt wie in allen BMW Benzin-Motoren die Betriebsparameter des Motors selbsttätig an alle Kraftstoffqualitäten an.

Dieselmotor mit Common Rail System der zweiten Generation.

Als bärenstarke und wirtschaftliche Alternative zu den agilen Ottomotoren bietet BMW im X3 den DI-Dieselmotor an, der sich in den Limousinen längst den Ruf des Sportdiesels errungen hat.

Die Kenndaten der Ottomotoren sind:

Wesentlich verantwortlich für Kraftentfaltung, Dynamik und Wirtschaftlichkeit ist das Common Rail System der zweiten Generation mit deutlich höherem Einspritzdruck und Mengenregelung: Der maximale Systemdruck stieg von früher 1350 bar auf jetzt 1600 bar. Damit wird der Kraftstoff noch schneller eingespritzt und noch besser zerstäubt, was sich unmittelbar in mehr Leistung und weniger Verbrauch auswirkt. Auch wird nicht immer das gesamte Fördervolumen auf Hochdruck verdichtet, sondern durch die Mengenregelung nur soviel Kraftstoff auf Druck gebracht, wie der Motor gerade braucht. Der dadurch verringerte Energiebedarf der Hochdruckpumpe trägt entscheidend zur Kraftstoffeinsparung bei.

BMW 6-Zylinder Diesel-Motor im BMW X3 3.0d

Durch die Möglichkeit bis zu vier Mal je Arbeitstakt Kraftstoff einzuspritzen, wird der Zielkonflikt zwischen Leistung und Akustik gelöst: Doppelpilot-, Haupt- und Nacheinspritzung. Während die zweifache Piloteinspritzung den Brennverlauf noch weicher und harmonischer gestaltet, verbessert die Nacheinspritzung die Partikel-Oxidation und verringert so die Schadstoffemissionen. Der X3 3.0d unterschreitet die Grenzwerte nach EU 3 mit deutlichem Abstand. Durch eine optimierte Schaufelgeometrie und einen hochfesten Werkstoff verbesserten sich die Turbinen- und Verdichter-Wirkungsgrade des Turboladers nochmals.
Digitale Diesel Elektronik mit Laufruheregelung.

Um die Möglichkeiten, die vor allem die aktuelle Common Rail Generation bietet, optimal nutzen zu können, wurde die Digitale Diesel Elektronik zur Generation DDE5 weiterentwickelt. Sie enthält unter anderem eine Laufruheregelung, die sich auf die Daten eines neuen Kurbelwellensensors mit digitalisierter Signalausgabe stützt, und steuert auch das Schnellglühsystem. Es arbeitet mit elektronisch geregelten 6 Volt Niedervoltglühkerzen, bei denen nur noch die Spitze auf Höchsttemperatur erhitzt wird, und die sich deshalb durch spontane Startbereitschaft, höhere Endtemperaturen, geringeren Strombedarf und kompakteren Aufbau auszeichnen.

Bis 5 Grad Celsius ist dadurch ein Spontanstart möglich; bei minus 20 Grad Celsius vergehen gerade mal 2 Sekunden bis zum Start.Durch erstmalig eingesetzte intelligente Selbstlernfunktionen, werden die Streuungen der Einspritzmengen der einzelnen Zylinder weiter reduziert und somit ein im SAV-Segment hervorragendes Komfortniveau erreicht.

Sechsgang-Schaltgetriebe oder Fünfgang-Automatik.

Serienmäßig sind alle X3 Varianten mit manuellen Sechsganggetrieben ausgerüstet. Ihre prinzipiellen Anlagen erfüllen in hohem Maße genau die Anforderungen, die ein sportliches SAV wie der X3 weckt: kurze Schaltwege, ein leichtgängiger, exakt geführter, kurzer Schalthebel sowie eine optimale Getriebeabstufung. Damit kann der Fahrer zum einen ein hohes Drehmoment bei fast jeder Drehzahl beziehungsweise Geschwindigkeit abrufen, zum anderen lässt sich der X3 auch „schaltfaul“ fahren ohne dabei zu viel an Agilität zu verlieren. Die Getriebe sind mit einer Lifetime-Ölbefüllung versehen.

Die Verbindung zwischen Motoren und Schaltgetrieben übernimmt eine selbstnachstellende Kupplung, die für verschleißunabhängig konstante Pedalkräfte konstruiert ist. Sie ist damit über ihre gesamte Lebensdauer wartungsfrei.Als Sonderausstattung steht eine Fünfgang-Automatik mit Adaptiver Getriebesteuerung (AGS), geregelter Wandlerkupplung und Steptronic zur Wahl.

Quelle: BMW Presse-Information vom 16.10.03

Technische Daten und Leistungsdiagramme der BMW X3-Motoren

Die Sicherheit im BMW X3