Die Benzinmotoren des Kooperationsprojektes von BMW Group und PSA Peugeot Citroën.

Inhaltsverzeichnis. 1. Erfolgreiche Kooperation. (Kurzfassung) 2. Erfolgreiche Kooperation. (Langtext) 2.1 Vorhang auf für eine neue Motorenfamilie. 2.2 Neuer Massstab durch erfolgreiche Umsetzung innovativer Lösungen. 2.3 Der Grundmotor: Basis für zwei sehr unterschiedliche Technologievarianten. 2.4 Saugmotor mit vollvariablem Ventiltrieb: Klassenbester in allen Disziplinen. 2.5 Das Hochleistungstriebwerk: Turbo-Motor mit Direkteinspritzung. 3. Datenblatt. 4. Drehmoment- und Leistungsdiagramm.

1. Erfolgreiche Kooperation.
(Kurzfassung)

Die BMW Group und PSA Peugeot Citroën haben in einem Kooperationsprojekt
gemeinsam eine neue Familie von Benzinmotoren entwickelt. Die Triebwerke, in
denen modernste Motorentechnologien zum Einsatz kommen, sind für den Einsatz in
Peugeot, Citroën und zukünftigen Varianten von MINI Automobilen bestimmt.

Die neue Motorenfamilie ist für beide Partner ein wesentlicher Schritt auf dem
Weg zur Einhaltung der Selbstverpflichtung der europäischen Automobilhersteller
(ACEA), bis zum Jahr 2008 den Flottenverbrauch und damit die CO2-Emissionen auf
140 g/km zu senken. Mit dem Projekt ist es erstmals gelungen, den Zielkonflikt
zwischen anspruchsvollen Motorentechnologien und dem Kostendruck im Segment der
Klein- und Kompaktfahrzeuge elegant zu lösen. Das Projekt hat gezeigt, dass
verbrauchsgünstige Triebwerke mit innovativer Motorentechnologie auch in den
unteren Fahrzeugsegmenten wirtschaftlich darstellbar sind.

Weltpremiere für den neuen Klassenprimus.
Bei der Konzeption der neuen Motorenfamilie hat sich das Projektteam für zwei
Technologievarianten entschieden. Ohne Abstriche in der Leistung und Laufkultur
werden der Saugmotor mit vollvariablem Ventiltrieb, aber auch der aufgeladene
Direkteinspritzer in ihrer Hubraumklasse sowohl in technologischer Hinsicht,
als auch in der Dynamik, Wirtschaftlichkeit und im Package einen neuen Massstab
definieren.

In den Motoren des Gemeinschaftsprojekts stecken zahlreiche Detaillösungen, die
von BMW Triebwerken wie der neuen Generation von
Reihensechszylinder-Ottomotoren adaptiert wurden. Dazu zählen zum Beispiel der
vollvariable Ventiltrieb, die volumenstromgeregelte Ölpumpe, der Einriementrieb
der Nebenaggregate, die Einzelzündspulen und die gebauten Nockenwellen.

Darüber hinaus wurden eine Reihe innovativer Lösungen erstmals in dieser Klasse
umgesetzt. So unter anderem die Benzin-Direkteinspritzung zur
Leistungssteigerung, der Twin-Scroll-Abgasturbolader, die abschaltbare
mechanische Wasserpumpe und die neuartige Spannvorrichtung des Poly-V-Riemens.

Solide Basis für beide Technologievarianten.
Die Anforderungen beider Kooperationspartner wurden im Grundmotor vollständig
umgesetzt. Das Aluminum-Kurbelgehäuse mit Bedplate-Konstruktion nimmt in der
Steifigkeit und den Akustikeigenschaften eine Alleinstellung ein. Durch die
optimale Lagerauslegung im Kurbeltrieb und die Umstellung aller mechanischen
Übertragungselemente im Ventiltrieb auf Rollreibung ist es gelungen, die in
dieser Klasse geringsten Reibleistungsverluste zu realisieren.Durch die
Integration zahlreicher Funktionen und Anbauteile in den Zylinderkopf und das
Kurbelgehäuse entfallen Anbauteile, verbessert sich das Akustikverhalten,
reduziert sich das Gewicht und der Bauraum. Auch der Einriementrieb der
Aggregate trägt wesentlich zur sehr kompakten Bauweise bei.

Verbrauchsenkung durch geregelte Volumenströme.
Die bedarfsgerechte Ölversorgung fördert nur so viel Motoröl, wie tatsächlich
gebraucht wird. Die volumenstromgeregelte Ölpumpe senkt deshalb den
Kraftstoffverbrauch um bis zu ein Prozent. Für eine weitere Reduzierung von
Verbrauch und Emissionen sorgt neben einem Öl/Wasser-Wärmetauscher die
abschaltbare Wasserpumpe. Sie spart Antriebsleistung und beschleunigt den
Warmlauf, da erst dann Kühlmittel umgewälzt wird, wenn der Motor betriebswarm
ist.

Saugmotor mit vollvariablem Ventiltrieb: Benchmark in Verbrauch und
Konzeptharmonie.
Der Saugmotor mit innovativem Ventiltrieb und einem Hubvolumen von 1,6 Litern
leistet bei 5 700 min-1 85 kW/115 PS. Der Vierzylinder stellt bereits bei 2 000
min-1 ein Drehmoment von 140 Nm zur Verfügung und erreicht bei 4 250 min-1 sein
Maximum von 160 Nm.

Die vollvariable Ventilsteuerung regelt ohne eine Drosselklappe die
Motorleistung über die stufenlose Verstellung des Ventilhubs und der
Öffnungszeiten der Einlassventile. Diese verlustfreie Laststeuerung senkt den
Verbrauch, reduziert die Abgasemissionen und sorgt bei besserer Laufkultur für
sehr spontanes Ansprechverhalten. Neben der Ventilsteuerung macht das
Massnahmenpaket mit geregelter Ölpumpe und abschaltbarer Wasserpumpe bis hin
zur Optimierung der Reibungsverluste den Saugmotor zum effizientesten Triebwerk
im gesamten Wettbewerbsumfeld.

Leistungsstarkes Turbotriebwerk mit Benzin-Direkteinspritzung.
Der direkteinspritzende Hochleistungs-Ottomotor mit Abgasturbolader und
Ladeluftkühler holt aus 1,6 Litern Hubraum bei 5 500 min-1 105 kW/143 PS
Leistung und ab 1400 min-1 ein maximales Drehmoment von 240 Nm, das bis 4 000
min-1 praktisch konstant bleibt.

Der Zylinderkopf ist mit einem konventionellen Ventiltrieb mit zwei
obenliegenden Nockenwellen, Rollenschlepphebeln und hydraulischem
Ventilspiel-Ausgleich ausgerüstet. Eine vollvariable Spreizung der
Einlassnockenwelle sorgt für das Optimum an Leistung und Drehmoment bei
günstigen Verbrauchs- und Emissionswerten.

Erstmals in dieser Klasse kommt ein so genannter Twin-Scroll-Turbolader zum
Einsatz. Dabei sind im Abgaskrümmer und Turbolader die Kanäle von jeweils zwei
Zylindern voneinander getrennt. Diese Anordnung führt dazu, dass sich der
Ladeeffekt bereits bei rund 1400 min-1 einstellt und das Drehmoment ähnlich
schnell aufgebaut wird, wie bei einem Kompressor-Motor.

Die Benzin-Direkteinspritzung mit Common-Rail-Technik ist neben dem Turbolader
massgeblich für die hohe spezifische Leistung, den günstigen Verbrauch, die
Laufkultur und das vorbildliche Emissionsverhalten verantwortlich. Die
Hochdruckventile spritzen den Kraftstoff mit einem Druck von maximal 120 bar
seitlich direkt in den Brennraum. Dabei ist das Gemisch im Brennraum homogen (l
= 1,0) verteilt.