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Magazin erstellt am 30.10.2013 um 21:07:12 [ voriger | nächster ]

BMW M4 (F82) und M3 (F80): Technische Daten und Infos zum S55-Biturbo-Reihensechszylinder

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BMW M4 (F82) und M3 (F80): Technische Daten und Infos zum S55-Biturbo-Reihensechszylinder

Zwar sind genaue Leistungsangaben zum neuen BMW M3 (F80) und BMW M4 (F82) noch nicht bekannt, dennoch gibt es schon die ein oder anderen Infos zum Aufbau und den technischen Prämissen des neu entwickelten S55-Reihensechszylinders mit Biturboaufladung.

Traditionsknüpfend an die zweite (E36) und dritte (E46) kommt in der nunmehr fünften Generation des BMW M3 und M4 erneut ein Reihensechszylinder zum Einsatz. Der V8-Motor aus der vierten M3-Generation (E9x) mit seiner internen Bezeichnung S65 scheint also zum Alleingänger geworden zu sein, finden sich V8-Triebwerke bei der BMW M GmbH derzeit ausschließlich bei deutlich höher klassifizierten Fahrzeugen (M5, M6, X5M, X6M) und nicht mehr beim Mittelklasse-Sportwagen BMW M3. Doch für die BMW M GmbH war der durchaus als schwierig zu bezeichnende Schritt zum Downsizing nicht nur ein philosophischer: Dem durchschnittlichen Flottenverbrauch zum Trotz mussten die Ingenieure ein Triebwerk entwickeln, das in puncto Agilität, Ansprechverhalten und Standfestigkeit den Sauger-Motoren der Vorgängergenerationen ebenbürtig ist. In Kombination mit der Entwicklung von Fahrwerk und Leichtbautechnologien soll die fünfte Generation des BMW M3 nicht nur leistungsstärker, sondern auch agiler denn je werden.

Letztlich ist Turbotechnik das Zauberwort, das die Prämissen eines leistungsstarken und gleichzeitig verbrauchsarmen Motors erfüllen soll. Kritikpunkt von Turbomotoren vergangener Jahre war oftmals das verzögerte Ansprechverhalten, das die Ingenieure jedoch durch die BMW M TwinPower Turbo Technologie auszumerzen wussten. Auch im BMW S55-Turbomotor kommt diese Technologie zum Einsatz. Zusammen mit der variablen Ventilsteuerung Valvetronic, Benzindirekteinspritzung HPI und der stufenlosen Nockenwellensteuerung Doppel-Vanos wird das Ansprechverhalten bereits bei niedrigen Drehzahlen ermöglicht und spürbar verbessert. Das aufgeladene Triebwerk erreicht eine maximale Drehzahl von 7.500 Umdrehungen pro Minute und ein vorläufiges, im Vergleich zum Vorgänger um 30 Prozent gesteigertes maximales Drehmoment von 500 Newtonmetern. Gleichzeitig sind die Verbrauchswerte um 25 Prozent gesunken. Zwar ist der S55 nicht mehr so drehfreudig wie der S65, dennoch darf ihm das Attribut "Hochdrehzahlmotor" durchaus zugeschrieben werden.

Kurbelgehäuse in Closed-Deck-Bauweise

Das Triebwerk kommt mit einigen Neuerungen daher und unterscheidet sich von den zahlreichen AG-Varianten durch einige technische Raffinessen. Dennoch sind Gene aus dem Hause BMW unverkennbar, wenn es beispielsweise um das Kurbelgehäuse oder die sehr spezielle Art der Laufbahnbeschichtung geht.

Zunächst ist das Kurbelgehäuse in Closed-Deck-Bauweise ausgeführt. Der Vorteil dieser besonderen Bauart liegt im Vergleich zur Open-Deck-Bauweise in der höheren Steifigkeit der Deckplatte, was sich positiv sowohl auf den Zylinderverzug als auch die Akustik auswirkt. Zudem können höhere Zylinderdrücke und eine insgesamt bessere Leistungsausbeute erzielt werden. Erwähnenswert ist jedoch, dass zahlreiche BMW-Serienmotoren als auch Motoren anderer Hersteller über ein Kurbelgehäuse in Closed-Deck-Bauweise verfügen - eine innovative Neuerung stellt diese Bauart im Zusammenhang mit dem S55 also nicht dar.

LDS-beschichtete Zylinderlaufbahnen

Gleiches gilt auch für die buchsenlosen, LDS-beschichteten Zylinderlaufbahnen. Die Technologie der Laufflächenbeschichtung mittels Lichtbogendrahtspritzen (Laser-Drahtbogen-Schweißen) kam bereits bei einigen anderen Großserien-Motoren aus dem Hause BMW zum Einsatz, beispielsweise erstmals beim 2,0-Liter-Turbovierzylinder N20B20. Beim LDS-Verfahren wird eine Eisen-Legierung (als Draht) mittels Lichtbogen aufgeschmolzen und im flüssigen Zustand mit hoher Geschwindigkeit auf die Laufflächen geschossen. Die Zylinderlaufbahnen können unabhängig vom zugrundeliegenden Material beschichtet werden, sodass Aluminiumdruckguss-Kurbelgehäuse verbaut und Reibungsverluste verringert werden sowie ein niedriger wie effizienter Kraftstoffverbrauch gewährleistet wird. Außerdem sinkt das Gewicht und es wird eine bessere Wärmeabfuhr gewährleistet. BMW ist übrigens Branchenführer bei der LDS-Technologie. Besonders in der Leichtmetallgießerei im BMW Werk Landshut kommt das LDS-Verfahren zum Einsatz.

Grundlegend überarbeitetes Kühlsystem für jeden Einsatzzweck

Im direkten Vergleich mit dem N55-Motor fällt beim S55-Triebwerk das grundlegend überarbeitete Kühlsystem auf. Sowohl BMW M3 (F80) und BMW M4 (F82) verfügen neben dem Hauptkühler über einen zusätzlichen Kühler für den Hoch- und Niederdrucktemperaturkreislauf. Den Turboladern und dem Getriebe kommt sogar eine elektrische Kühlwasserpumpe zugute, die einen ausgeglichenen Temperaturhaushalt ermöglicht. Nicht zuletzt sind es noch Ölabsaugpumpe und ein neues Ölrücklaufsystem, die Einzug in die beiden Modelle finden. Ein Abriss des Ölfilms ist dank des lückenlosen Ölkreislaufs auch bei extremen querdynamischen Bewegungen ausgeschlossen.

Leichtbau und Gewichtsoptimierung

Beim neuen BMW M3 und BMW M4 liegt der Fokus auf Gewichtsoptimierung und Leichtbau. Insgesamt ist das Fahrzeuggewicht im Vergleich zum Vorgänger-M3 um 80 Kilogramm auf unter 1.500 Kilo gesunken. Im Detail hat das neue Sechsgang-Handschaltgetriebe rund 12 Kilogramm Gewicht verloren, mit der neuen Kardanwelle aus Carbon resultiert eine Gewichtsersparnis von rund 40 Prozent und das CFK-Dach spart beim M3 und M4 jeweils fünf und sechs Kilogramm Gewicht ein. Durch die Alu-Leichtbauweise an der 2-Gelenk-Federbein-Vorderachse werden im Vergleich zur konventionellen Stahlbauweise rund fünf Kilogramm eingespart. Enthusiasmus zum Leichtbau findet sich des Weiteren bei der 1,5 Kilogramm schweren Carbon-Domstrebe, dem Carbon-Heckdeckel mit integriertem Spoiler beim BMW M4 sowie den Alu-Schmiederädern wieder. Die Gewichtseinsparungen und das neue S55-Triebwerk gehen auch mit einem reduzierten Kraftstoffverbrauch einher. Das Verbrauchsniveau des neuen BMW M3 und BMW M4 gleicht dem eines 195 PS starken Vierzylinders der ersten M3-Generation (E30).

Durch den marginal tieferen Schwerpunkt und torsionsfeste Materialien wird natürlich auch die Fahrdynamik verbessert. Mit technischen Gimmicks wie der elektro-mechanischen Lenkung mit drei Lenkungskennlinien, dem optional erhältlichen Adaptiven M Fahrwerk oder dem aktiven BMW M Differenzial soll stets ein Kompromiss zwischen sportlicher Fahrweise und Alltagskomfort gefunden werden.

Bei der Entwicklung des neuen BMW M3 und BMW M4 haben DTM-Fahrer wie Bruno Spengler oder Timo Glock mitgeholfen. Ob die beiden Modelle wirklich über ein rennstreckentauglichen Setup verfügen, wird sich spätestens durch erste Fahr- und Testberichte zum BMW M3 und BMW M4 zeigen.
























Zusammenfassung BMW M3 und BMW M4 (F80/F82)

Motor / S55-Triebwerk

3,0-Liter Turboreihensechszylinder (Motorcode S55, 3.027 Kubik)
• zwei Monoscroll-Turbolader (BMW M TwinPower Turbo)
• geringfügige Gemeinsamkeiten mit N55-Triebwerk
• Leistung: ca. 430 PS (5.000 bis 7.300 U/min) / 500 Nm
• Maximaldrehzahl bei knapp 7.500 U/min
• Benzindirekteinspritzung
• variable Ventilsteuerung Valvetronic
• stufenlose Nockenwellenverstellung Doppel-Vanos
• Kurbelgehäuse in Closed-Deck-Bauweise
• LDS-beschichtete Zylinderlaufbahnen
geschmiedete, torsionsfeste Kurbelwelle

Turbolader

• Mitsubishi Monoscroll-Turbolader
• 1,25 bar maximaler Ladedruck
• elektrisches Wastegate-Ventil
• durchflussoptimiert

Kühlung

• Hauptkühler und zusätzlicher Hoch- und Niedertemperaturkreislauf für Turbolader und Getriebe
• zusätzliche elektrische Kühlwasserpumpe zur Kühlung der Turbolader-Lagerstühle
• indirekte Ladeluftkühlung zur Kühlung der Ansaugluft
• gewichtsoptimierte Magnesium-Ölwanne
• zusätzliche Ölabsaugpumpe und neues Ölrücklaufsystem

Gewicht

• weniger als 1.500 Kilogramm (ausstattungsbereinigt, ohne Fahrer und mit 90-prozentiger Tankfüllung)
• 80 Kilogramm Gewichtsersparnis gegenüber Vorgänger-M3

Besondere Materialien

Kardanwelle aus Carbon (40% Gewichtsersparnis gegenüber dem Vorgänger-M3)
• erhöhte Steifigkeit
• CFK-Dach (5 Kilo / 6 Kilo Gewichtsersparnis für BMW M3 / BMW M4, tieferer Fahrzeugschwerpunkt)
• strömungsoptimierte Heckklappe aus CFK und Kunststoff für BMW M4
• CFK-Domstrebe (Gewicht 1,5 Kilogramm)
• Kotflügel und Motorhaube aus Aluminium
• optional Carbon-Keramik-Bremsanlage (serienmäßig Compound-Bremsanlage)

Kraftübertragung

• standardmäßig verbautes Sechsgang-Sportschaltgetriebe
• Reibbeläge der Synchronringe aus Kohlefaser
• Ölversorgung durch Trockensumpfschmierung
• automatische Zwischengasfunktion
• Gewichtserparnis um 12 Kilogramm gegenüber dem manuellen Getriebe des Vorgängermodells

• optional Siebengang-Doppelkupplungsgetriebe
• Drive Logic und Launch Control
• Fahrstufenwechsel, frei wählbare Modi
• Gangwechsel ohne Zugkraftunterbrechung

• außerdem: Aktives BMW M Differenzial mit permanenter Sperrwirkung

Lenkung

elektromechanische Servolenkung mit Servoctronic-Funktion (zusätzlich drei Lenkungskennlinien)
• 2-Gelenk-Federbein-Vorderachse
• 5-Lenker-Hinterachse (Schmiede-Alu) mit starrer Hinterachsträger-Verschraubung

Räder, Fahrwerk und Bremsen

• gewichtsoptimierte Schmiederäder mit Mischbereifung
• optional Adaptives BMW M Fahrwerk
• serienmäßig Compound-Bremsanlage mit blauen Bremssätteln
optional Carbon-Keramik-Bremsanlage mit mattgoldenen Bremssätteln

Aerodynamik und Karosserie

• strömungsoptimierte Seitenspiegel, Seitenschweller und sonstige Karosserieteile
Air Curtains am vorderen Stoßfänger
Air Breather an den vorderen Radhäusern zur Reduzierung des Luftwiderstandes
• 50:50-Achslastverteilung
• strömungsoptimierter Heckdeckel (bei BMW M4)
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Autor: Chris_W. [ voriger | nächster ]
B3AM3R erstellt am 31.10.2013 um 10:57:08 pn profil zitat link
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