Pressemappe: Der neue V8-Motor für den BMW M3.

Inhaltsverzeichnis. Steckbrief ..... 2 Kurzfassung .... 3 Langfassung ..... 8 Technische Daten ..... 21 Drehmoment- und Leistungsdiagramm ..... 22

•Erster Achtzylinder-Motor für den Sportwagen BMW M3.

•Enormes Leistungspotenzial mit 309 kW/420 PS aus 4,0 Litern Hubraum.
•Maximales Drehmoment von 400 Newtonmetern bei 3 900/min-1.
85 Prozent des maximalen Drehmoments über eine Drehzahlbreite von 6 500 min-1
abrufbar.

•Einzigartige Schubkraft durch konsequente Umsetzung des M
Hochdrehzahlkonzepts, maximale Motordrehzahl: 8 300 min-1.

•Konsequenter Leichtbau bei Motor und Nebenaggregaten, neuer V8-Motor gehört zu
den leichtesten Achtzylindern der Welt, Gewicht geringer als beim
Reihensechszylinder-Motor des Vorgängermodells.

•Variable Nockenwellensteuerung, Niederdruck-Doppel-VANOS für optimalen
Ladungswechsel, volle Leistungsfähigkeit des Systems schon bei normalem
Motoröldruck.

•Acht Einzeldrosselklappen für spontanes Ansprechverhalten des Motors.

•Sichere Ölversorgung bis zu 1,4 g Längs- und Querbeschleunigung durch zwei
Ölpumpen und dynamikoptimierte Nasssumpf-Ölschmierung.

•Abgasanlage optimiert Ladungswechsel, gewichts- und funktionsoptimiert durch
Innenhochdruck-Umformverfahren, Abgasemissionen erfüllen EU4-und LEV 2-Normen.

•Verbessertes Motorsteuergerät MSS60 koordiniert optimal alle Motorfunktionen
mit den verschiedenen Fahrzeugsteuergeräten.

•Ionenstromtechnologie erkennt beziehungsweise unterscheidet Motorklopfen sowie
Zünd- und Verbrennungsaussetzer durch Ionenstrommessung im Verbrennungsraum.

•Brake Energy Regeneration mit intelligenter Generatorregelung.

(Kurzfassung)

In jeder Hinsicht mehr:
Der neue V8-Motor für den BMW M3.

Sein Name ist der Inbegriff für ultimativen Fahrspaß: BMW M3. Die Neuauflage
des erfolgreichsten Hochleistungsfahrzeugs der BMW M GmbH wird diesem Anspruch
einmal mehr gerecht. Und sie beantwortet zugleich die Frage der Sportwagenfans,
ob eine Steigerung noch möglich ist, auf faszinierende Weise. Der neue BMW M3
bietet in jeder Hinsicht mehr. Dies gilt nicht allein, aber insbesondere für
seinen Motor. Nach 15 Jahren und zwei Modellgenerationen hat der epochale
Sechszylinder-Motor nun seinen Nachfolger gefunden. Der neue BMW M3 tritt mit
einem Achtzylinder-Triebwerk an:
mehr Zylinder, mehr Hubraum, mehr Leistung, mehr Drehzahl. Ein Mehr an
Begeisterung darf schon jetzt unterstellt werden.

Der Maßstab, den die neue Antriebseinheit zu übertreffen hatte, könnte höher
kaum sein. Der 3,2 Liter-Reihensechszylinder hat weltweit Berühmtheit erlangt
und zahlreiche Auszeichnungen gesammelt. Mehrfach "Engine of the Year" und
zuletzt 252 kW/343 PS stark, machte er den BMW M3 nicht nur zum Nonplusultra in
der Klasse der High-Performance-Sportwagen, sondern auch zum Bestseller.
Dennoch: Alles hat seine Zeit. Der Reihensechszylinder verlässt die Bühne. Der
Auftritt des V8 für den neuen BMW M3 beginnt.
Die technischen Daten des neuen Hochleistungstriebwerks belegen den enormen
Fortschritt, der mit diesem Wechsel verbunden ist. Sein Hubraum beträgt 3 999
cm3, seine Leistung 309 kW/420 PS. Das maximale Drehmoment von 400 Newtonmetern
beeindruckt ebenso wie die Höchstdrehzahl von 8 300/min-1. Vom Start weg setzt
sich der neue BMW M3 mit imponierender Performance an die Spitze.

Idealmaße für optimale Performance.
Mit einem Volumen von 500 cm3 je Zylinder erfüllt das neue V8-Triebwerk bereits
in seinen Hubraum-Maßen die Idealvorstellung anspruchsvoller
Motorenkonstrukteure. Und auch die übrigen Konstruktionskriterien - von den
Abmessungen und Füllmengen über die Bauteile-Anzahl bis hin zum Gewicht -
stellen das Optimum dar.
Darüber hinaus besitzt der Achtzylinder die M spezifisch ausgelegten
Eigenheiten der Serienautomobile wie Doppel-VANOS, Einzeldrosselklappen und
eine leistungsstarke Motorelektronik. Zugleich deuten Zylinderanzahl, das M
Hochdrehzahlkonzept und das geringe Gewicht unverkennbar darauf hin, dass sich
seine Ingenieure vom Achtzylinder-Motor des BMW Sauber F1 Teams haben
inspirieren lassen. Die Gemeinsamkeiten mit dem aktuellen Triebwerk der Marke
in der Formel 1 sind vielfältig. Auch werden diverse technologische
Grundprinzipien, Fertigungsverfahren und Materialien aus dem Formel-1-Motor für
den Antrieb des neuen BMW M3 übernommen.

In seiner spezifischen Leistung überschreitet der neue V8-Motor die als Maßstab
für besonders sportliche Kraftentfaltung geltende Marke von 100 PS je Liter
Hubraum deutlich. Doch Leistung ist nicht alles. Das fahrdynamische Erlebnis
wird entscheidend vom Beschleunigungsverhalten geprägt, das wiederum sowohl vom
Fahrzeuggewicht als auch von der Schubkraft beeinflusst wird. Die Schubkraft an
den Antriebsrädern ergibt sich aus dem Motordrehmoment und der
Gesamtübersetzung. Das M Hochdrehzahlkonzept ermöglicht eine optimale Getriebe-
und Hinterachsübersetzung und damit die Umsetzung einer beeindruckenden
Schubkraft. Beim Motor des neuen BMW M3 haben die Ingenieure das
Hochdrehzahlprinzip in eine neue Dimension gehoben. Die maximale Drehzahl des
Achtzylinder-Motors beträgt 8 300/min-1. Die zweite Komponente der Schubkraft,
das Motordrehmoment, beträgt beim neuen V8-Antrieb 400 Newtonmeter bei 3 900
min-1. Etwa 85 Prozent des maximalen Drehmoments sind über die enorme
Drehzahlspannbreite von 6 500 min-1 hinweg abrufbar. Schon bei 2 000 min-1
liegen 340 Newtonmeter an.

Hohe Drehzahl, geringes Gewicht.
Masse behindert Beschleunigung. Daher ist der V8 mit nur 202 Kilogramm
ein ausgesprochenes Leichtgewicht. Selbst gegenüber dem Sechszylinder-
Motor des Vorgängermodells beträgt die Gewichtsersparnis rund 15 Kilogramm. Das
Gewicht von zwei zusätzlichen Zylindern wurde also deutlich überkompensiert.
Hinzu kommt, dass das Hochdrehzahlkonzept prinzipiell einen leichten
Antriebsstrang sowie sehr kurze Übersetzungen ermöglicht.
Gleichwohl rücken bei steigender Motordrehzahl unvermeidlich die Grenzen der
Physik näher. Bei 8 300 Kurbelwellenumdrehungen in der Minute legt
beispielsweise jeder der acht Kolben pro Sekunde einen Weg von 20 Metern
zurück. Enorme Materialbelastungen treten dabei auf. Auch deshalb legten die
Konstrukteure beim neuen Achtzylinder-Motor höchsten Wert
auf möglichst geringe bewegte Massen.

Motorblock aus der Formel-1-Gießerei von BMW.
Der Motorblock des neuen Achtzylinders stammt aus der BMW Leichtmetallgießerei
in Landshut. Auch die Motorblöcke für die Formel-1-Boliden entstehen dort. Das
Zylinderkurbelgehäuse besteht aus einer speziellen
Aluminium-Silizium-Legierung. Statt herkömmlicher Laufbuchsen wird die
Zylinderlaufbahn allein durch Freilegen der harten Siliziumkristalle erzeugt.
Die eisenbeschichteten Kolben laufen direkt in dieser unbeschichteten, gehonten
Bohrung.
Die hohen Drehzahlen, Verbrennungsdrücke und Temperaturen belasten
das Kurbelgehäuse extrem. Es ist daher kompakt und verwindungssteif als
Bedplate konstruiert, was eine sehr exakte Kurbelwellenlagerung gewährleistet.
Auch die relativ kurze geschmiedete Kurbelwelle erweist sich als sehr biege-
und torsionssteif. Dennoch wiegt sie nur etwa 20 Kilogramm.

Doppel-VANOS mit Niederdruck.
Mit extrem kurzen Verstellzeiten perfektioniert die variable
Nockenwellensteuerung Doppel-VANOS die Gaswechsel. Sie reduziert
Ladungswechselverluste und verbessert so Leistung, Drehmoment und das
Ansprechverhalten des Motors sowie den Kraftstoffverbrauch und die
Abgasemissionen. Dem speziell für den Achtzylinder entwickelten Niederdruck M
Doppel-VANOS genügt der normale Motoröldruck, um kürzeste Verstellzeiten
zu erreichen. Last- und drehzahlabhängig stellen sie stets den optimalen
Spreizungswinkel synchron zu Zündzeitpunkt und Einspritzmenge ein.
Sichere Ölversorgung auch bei extrem dynamischer Fahrweise.
Zwei volumenstromgesteuerte Pendelschieberzellenpumpen versorgen den
Achtzylinder mit Schmieröl. Dabei fördern sie jederzeit genau die Menge, welche
der Motor benötigt. Eine dynamikoptimierte Nasssumpf-Ölschmierung sichert auch
bei extremen Bremsmanövern die Schmierung. Das System weist zwei Ölsümpfe auf:
einen kleinen vor dem Vorderachsträger und einen großen dahinter. Eine separate
Rückförderpumpe saugt das Öl aus dem vorderen Ölsumpf ab und fördert es in den
hinteren.

Acht Einzeldrosselklappen werden elektronisch geregelt.
Die im Rennsport verbreitete Einzeldrosselklappe für jeden Zylinder ist
unübertroffen, will man ein möglichst spontanes Ansprechverhalten des Motors
erzielen. Das neue Triebwerk für den BMW M3 verfügt über acht
Einzeldrosselklappen, von denen jeweils vier einer Zylinderbank von einem
separaten Stellmotor bedient werden. Die Steuerung der Drosselklappen erfolgt
vollelektronisch und blitzschnell. Dadurch wird ein feinfühliges Ansprechen des
Motors im niedrigen Drehzahlbereich erreicht sowie eine unmittelbare Reaktion
des Fahrzeuges beim Abrufen hoher Motorleistung.

Strömungsoptimierte Luftansaugung.
Für ein spontanes Dynamikverhalten des Motors sind die Drosselklappen in den
Saugrohren sehr dicht an den Einlassventilen platziert. Auch Länge und
Durchmesser der Ansaugtrichter begünstigen die Schwingrohraufladung. Zur
Gewichtsoptimierung bestehen Trichter und Luftsammler aus einem leichten
Verbundwerkstoff mit 30-prozentigem Glasfaseranteil.

Innovative Abgasanlage.
Die Auslegung der Abgasanlage für den neuen V8-Motor optimiert ihrerseits die
Ladungswechsel zu Gunsten eines bestmöglichen Leistungs- und
Drehmomentverhaltens. Auch bei dieser Komponente wurde entwicklungsseitig auf
konsequenten Leichtbau geachtet.
Die Abgasrohre entstehen im Innenhochdruck-Umformverfahren (IHU). Dabei werden
die gewünschten Konturen der Edelstahlrohre unter einem Druck von bis zu 800
bar von innen her ausgeformt. Das Ergebnis ist eine extreme Dünnwandigkeit von
nur 0,65 bis 1,0 Millimeter. Dadurch lassen sich die Strömungswiderstände, das
Gewicht sowie das Ansprechverhalten der Katalysatoren optimieren. Vier
Katalysatoren reinigen die Abgase. Der Motor erfüllt die europäische EU4-Norm
sowie die Bestimmungen der US-amerikanischen LEV 2-Klassifizierung.

Noch leistungsfähiger: das Motorsteuergerät.
Eine Weiterentwicklung stellt auch die Motorsteuerung des V8-Antriebs dar. Sie
koordiniert alle Motorfunktionen optimal. Beispielsweise ermittelt sie aus mehr
als 50 Eingangssignalen zylinderindividuell und für jeden Arbeitstakt den
optimalen Zündzeitpunkt, die ideale Füllung, die Einspritzmenge sowie den
Einspritzzeitpunkt. Synchron dazu werden die optimale Nockenwellenspreizung
errechnet und eingestellt sowie die jeweilige Stellung der acht
Einzeldrosselklappen. Außerdem unterstützt das Steuergerät die M spezifischen
Funktionen von Kupplung, Getriebe, Lenkung und Bremse.
Schließlich übernimmt die Motorsteuerung umfassende On-Board-Diagnoseaufgaben
mit verschiedenen Diagnoseroutinen für die Werkstatt sowie weitere Funktionen
und die Steuerung von Peripherieaggregaten.

Highlight in der Motorsteuerung: Ionenstromtechnologie.
Ein Highlight der Motorsteuerung ist die Ionenstromtechnologie zur Erkennung
von Motorklopfen sowie Zünd- und Verbrennungsaussetzern. Im Unterschied zu
herkömmlichen Verfahren erfolgt dies direkt am Ort des Geschehens, nämlich im
Verbrennungsraum. Hierzu wird über die Zündkerze in jedem Zylinder ein
eventuelles Klopfen sensiert und geregelt. Gleichzeitig werden die korrekte
Zündung kontrolliert und eventuelle Aussetzer erkannt. Die Zündkerze wirkt also
als Aktuator für die Zündung und als Sensor zur Beobachtung des
Verbrennungsprozesses. Sie unterscheidet damit zwischen Verbrennungs- und
Zündaussetzern. Diese doppelte Funktionalität der Zündkerze erleichtert auch
die Diagnose bei Wartungs- und Servicearbeiten.

Mehr Effizienz und Dynamik dank Brake Energy Regeneration.
Um die Effizienz des neuen V8-Motors noch weiter zu steigern, wird mit der
Brake Energy Regeneration ein intelligentes Energiestrommanagement betrieben,
das die Erzeugung von Strom für das Bordnetz auf die Schub- und Bremsphasen
konzentriert. Auf diese Weise wird die Fahrzeugbatterie geladen, ohne dass dazu
auf die Motorleistung und damit auf die im Kraftstoff enthaltene Energie
zugegriffen werden muss. Während der Zugphasen des Motors bleibt der Generator
dagegen im Regelfall abgekoppelt. Neben einer besonders effizienten
Stromgewinnung führt dies auch dazu, dass beim Beschleunigen mehr Antriebskraft
zur Umsetzung in Fahrdynamik zur Verfügung steht.