Freitag, 26. April 2019

Die Turbo-Pioniere kehren zu ihren Wurzeln zurück: Der neue BMW DTM-Motor im Vergleich zu seinem Vorgänger von 1969

50 Jahre Turbo-Leidenschaft: Vergleich BMW P48 Turbo Motor / BMW M121 Turbo Motor 
Bild: BMW-Motorsport
BMW Turbo Power ist eine Erfolgsgeschichte im Motorsport - und das schon seit 50 Jahren. 1969 gewann BMW mit Dieter Quester (AUT) und dem BMW 2002 TI die Tourenwagen-Europameisterschaft, leistete Pionierarbeit und schrieb dabei Geschichte. Der erste BMW Turbo im Motorsport - der M121 - sorgte für den nötigen Antrieb. Nach vielen weiteren BMW Turbo-Motoren in den 50er Jahren wird der neu entwickelte Klasse-1-P48-Motor der Klasse 1 im BMW M4 DTM sein Debüt, wenn die DTM-Saison Anfang Mai in Hockenheim (GER) startet . Die Zeiten mögen sich geändert haben, aber die hervorragenden Eigenschaften des Motors sind gleich geblieben. 

Trotz der 50 Jahre, die zwischen ihnen liegen, weisen die beiden Hochleistungsmotoren eine Reihe von Gemeinsamkeiten auf: Beide sind Vierzylinder-Reihenmotoren mit zwei Litern Hubraum und ein Turbolader. Sowohl beim BMW M121 als auch beim P48 müssen die empfindlichen Motorkomponenten durch ein Hitzeschutzschild vor der vom Turbolader abgegebenen Wärme geschützt werden. Eine mechanische Einspritzpumpe versorgt den Motor in beiden Fällen mit Kraftstoff. 

Mehr als doppelt so viel Strom bei weitem weniger Verbrauch und deutlich längerer Lebensdauer

Der Druck, mit dem die Verbrennungsluft dem Motor zugeführt wird, ist kaum noch vergleichbar. Mit einem Druck von 0,98 bar erreichte die erste Generation des Turbo-Rennmotors rd. 280 PS bei 6.500 U / min. Der Abluftventilator war theoretisch in der Lage, einen Ladedruck von 1,76 bar aufzubauen. Der Druck im Zylinder wäre jedoch so groß gewesen, dass der Zylinderkopf abgehoben hätte. Heutzutage sind Ladedrücke von bis zu 2,5 bar mit mehr als 600 PS möglich. Kurbelgehäuse und Zylinderkopf wurden in einem speziellen Sandgussverfahren in der Gießerei BMW Landshut hergestellt.

Inzwischen sind Komponenten wie Zündverteiler, Ventilator, Nasssumpf und Ladedruckventil vom Motor verschwunden. Es gibt keine direkte Ladeluftleitung mehr, die den Motor ohne Kühlung mit Druckluft versorgt. Stattdessen verfügt der P48 über ein ausgeklügeltes Trockensumpfsystem. Das zu Schmierzwecken im Motor benötigte Öl wird sofort abgesaugt, ohne dass Öl durch Spritzer verloren geht. Ein weiterer Teil dieses Systems ist der Öltank, der direkt am Motor befestigt ist. Eine effiziente Ladeluftkühlung ermöglicht auch eine höhere Leistung und Effizienz.

Nebenaggregate wie Anlasser und Generator befinden sich nicht mehr am Motor, sondern sind hinter dem Motor am Transaxle-Getriebe angebracht. Kohlefaserverstärkter Kunststoff hat die alte Aluminium-Schweiß- und Gusskonstruktion der Plenumkammer abgelöst. Außerdem wird der Schmetterling jetzt elektrisch und nicht mehr durch eine mechanische Drosselstange bewegt. Anstelle eines offenen Zündkabelbaums sind die elektrischen Kabel des P48 in einer schützenden Carbon-Kabelschale untergebracht. 
50 Jahre Turbo-Leidenschaft: Vergleich BMW P48 Turbo Motor (hinten) / BMW M121 Turbo Motor (vorn)
Bild: BMW-Motorsport
Einer der effizientesten BMW Rennmotoren aller Zeiten

Einer der wichtigsten Aspekte des P48 ist der außergewöhnlich gute Verbrauch. Da die Vorschriften den zulässigen Kraftstoffdurchfluss begrenzen, bedeutet jede Kraftstoffersparnis eine bessere Leistung und wurde detailliert befolgt. Im Vergleich zu seinem Vorgänger, der selbst sehr effizient war, wurde der derzeitige Motor um fast 10 Prozent effizienter gemacht. Es ist tatsächlich mehr als 50 Prozent effizienter als der M121 aus dem Jahr 1969. Dies wurde mit Hilfe der Hochdruck-Direkteinspritzung, wie sie bei BMW-Serienmotoren zu finden ist, sowie einer Gemischaufbereitung und Verbrennung - bewährt viele Simulationen und Tests - damit kann der Motor im sogenannten 'Lean Burn-Modus' arbeiten.

Eine konsequente Minimierung der Reibungsverluste, etwa durch das oben genannte Ölsystem und die Verwendung hochtemperaturbeständiger Komponenten, die keine Kühlung durch den Kraftstoff erfordern, machen den P48 zu einem der effizientesten BMW-Rennmotoren dieser Zeit. 

BMW Turbo Motoren garantieren maximale Sportlichkeit

Trotz alledem muss sich der Original-Turbo von 1969 in puncto Leistung keineswegs verstecken. Da die Entwickler des BMW 2002 TI die Verdrängung nicht erhöhen durften, musste die Leistung an anderer Stelle gesteigert werden. Der Motor saugte sein Gemisch nicht mehr selbst an. Stattdessen wurde es über den Turbolader in den Motor geblasen. Der BMW 2002 TI wurde damit zu einem echten Sportwagen mit einer Höchstgeschwindigkeit von 240 km / h. 1973 folgte das erste deutsche Auto, das mit einem Turbolader in Produktion ging: der BMW 2002 Turbo.

Das nächste Kapitel in der Geschichte von BMW Turbo im Motorsport soll nun in der DTM geschrieben werden. Vor allem die Bestimmungen der Klasse 1 läuten eine neue technische Ära ein. Die bisherigen V8-Motoren wurden durch leistungsstärkere Vierzylinder-Turbomotoren ersetzt. Der Sound der neuen Turbos ist fantastisch, die Leistung ist beeindruckend. Ihre brillanteste Eigenschaft ist jedoch ihre Effizienz. Mit 85 Kilogramm wiegt der kurze Motor im neuen Turbo-Aggregat kaum mehr als die Hälfte seines Vorgängers. Im Vergleich zu den bisher eingesetzten DTM-Motoren überzeugt das Leichtbau-Modell mit beeindruckenden Zahlen: halber Hubraum, mehr Leistung, weniger Verbrauch. 

Zahlen und Fakten zum neuen BMW P48-Motor

Typ: P48, R4-Turbomotor mit Direkteinspritzung
Kapazität: 1.999 ccm
Gewicht: 85 kg (Grundgewicht, gemäß Vorschrift)
Bohrung: zwischen 86 und 90 mm
Motordrehzahl: max. 9.500 U / min
Leistung: über 600 PS
Lebensdauer: über 6.000 km (pro Saison)
Kraftstoff-Durchflussbegrenzer: 95 kg / h,
100 kg / h mit Push-to-Pass-Aktivierung 

- Zylinderblock und Zylinderkopf aus Aluminiumguss In der BMW-Gießerei in Landshut
- Stahlkurbelwelle
- Vier Ventile pro Zylinder, die über Kipphebel betätigt werden
- Stahlnockenwellen, über Getriebe betätigt
- Hochdruck-Direkteinspritzung, wie bei BMW Serienmotoren mit 350 bar
- Trockensumpf

Trotz der erheblichen Leistungssteigerung von etwa 100 PS ist das Gerät auf Zuverlässigkeit und Langlebigkeit ausgelegt und hat eine Reichweite von 6.000 Kilometern. Während der Saison können pro Fahrzeug 1,5 Motoren verwendet werden. Das im Jahr 2019 neue Push-to-Pass-System liefert fünf Sekunden lang zusätzlich 5 kg / h Kraftstoff, was zu einer Leistungssteigerung von rund 30 PS führt.

Das Turboladegerät im P48 versorgt den Motor mit 400 Litern Luft pro Sekunde - 3.500 Mal so viel wie ein Mensch atmet. Die Kolben beschleunigen sich in weniger als einer tausendstel Sekunde von null auf 100 km / h - 1.200 Mal schneller als eine Mondrakete. Die Wasserpumpe verschiebt ungefähr 18.000 Liter pro Stunde. Dies ist schnell genug, um eine Badewanne in ungefähr 20 Sekunden zu füllen. Für die Endmontage des Motors, der aus rund 2.000 Einzelteilen besteht, wurden 1.005 Zeichnungen angefertigt. Sie liegen nebeneinander und decken den Boden einer 250 m² großen Wohnung ab. 

Mit dem BMW P48 und den Vorschriften der Klasse 1 bricht eine neue Ära im Tourenwagenrennen auf - genau wie mit dem Vorfahren des Motors aus dem Jahr 1969. Der Turbo ist heute, wie vor 50 Jahren, bereit für die Zündung.