BMW M3 Limousine und M4 Coupé: Entwicklungsfahrt Nürburgring Nordschleife
BMW
Statt eines Achtzylindermotors, wie in den Vorgängern, wird in den neuen Modellen BMW M3 Limousine und M4 Coupé p ein neuer Sechszylinder-Reihenmotor für den Antrieb sorgen. Ausgerüstet mit BMW M TwinPower-Turbo-Technik und Hochdrehzahl-Konzept leistet das Aggregat circa 316 kW (430 PS) kann ein maximales Drehmoment von deutlich mehr als 500 Nm entwickeln.
Das neue, aufgeladene Triebwerk arbeitet mit einer maximalen Drehzahl von über 7500/min, nennt der Münchner Hersteller weitere technische Daten. Die Twin-Power-Turbo-Technik sorgt für ein über ein breites Drehzahlband zur Verfügung stehendes maximales Drehmoment. Die Motorleistung von rund 316 kW wurde gegenüber dem Achtzylindermotor der Vorgängergeneration leicht gesteigert, das maximale Drehmoment legt um mehr als 30 Prozent auf über 500 Nm zu und liegt zudem über einen sehr breiten Drehzahlbereich an, gibt das Unternehmen an. Gleichzeitig sollen die Verbrauchswerten mehr als 25 Prozent unter den Werten des Vorgängermodells liegen bereits die Euro-6-Abgasnorm erfüllen.
Die Twin-Power-Turbo-Technik umfasst zwei nach dem Mono-Scroll-Prinzip agierende Turbolader, die Benzin-Direkteinspritzung High Precision Injection, die variable Ventilsteuerung Valvetronic sowie die stufenlose Nockenwellenverstellung Doppel-Vanos. Die Ventil- und die Nockenwellenverstellung variieren gemeinsam den Hub der Einlassventile vollvariabel.
Das Kurbelgehäuse des Sechszylindermotors ist aufgrund seiner sogenannten Closed-Deck-Bauweise besonders steif und ermöglicht somit höhere Zylinderdrücke und damit eine bessere Leistungsausbeute. Seine buchsenlosen, LDS-beschichteten Zylinderlaufbahnen tragen zu einer deutlichen Gewichtsreduzierung bei, erläutern die Experten aus München. Ein weiteres technisches Highlight stellt die geschmiedete und hoch torsionsfeste Kurbelwelle dar. Sie zeichnet nicht nur für die Übertragung des höheren Drehmoments verantwortlich, sondern trägt aufgrund ihres geringen Gewichts zu einer deutlichen Reduzierung der rotierenden Massen und damit zu einer Optimierung des Ansprechverhaltens und des Beschleunigungsvermögens des Motors bei.
Rennstreckentaugliches Kühlsystem und Motorölversorgung
Die Leistungsfähigkeit von M3 Limousine und M4 Coupé stellt zudem große Anforderungen an das Temperaturmanagement des Motors und der zugehörigen Aggregate. Um sowohl im normalen Alltagsbetrieb, auf Kurzstrecken in der Stadt als auch im absoluten Grenzbereich auf der Rennstrecke optimale Betriebstemperaturen zu gewährleisten, setzen die BMW-M-Ingenieure auf ein folgendermaßen wirkungsvolles Kühlsystem: Neben einem Hauptkühler sorgen zusätzliche Kühler für den Hoch- und Niedertemperaturkreislauf sowie für Turbolader und Getriebe in Verbindung mit einer zusätzlichen elektrischen Wasserpumpe für einen ausgeglichenen Temperaturhaushalt und garantieren damit die Leistungsfähigkeit.
Auch bei der Ölversorgung des Motors offenbart sich die BMW-M-Motorsport-Erfahrung. So verfügt die gewichtsoptimierte Magnesium-Ölwanne beispielsweise über eine zusätzliche Abdeckung, um die Bewegung des Schmiermittels bei starken querdynamischen Bewegungen des Fahrzeugs einzuschränken. Bei extremen Beschleunigungs- und Verzögerungsmanövern sorgen zudem eine zusätzliche Ölabsaugpumpe sowie ein ausgeklügeltes Ölrücklaufsystem im Bereich des Abgasturboladers für einen lückenlosen Ölkreislauf. Somit ist eine sichere Ölversorgung sämtlicher Motorkomponenten unter allen Umständen garantiert - im Alltagsbetrieb ebenso wie bei forcierter Fahrt auf der Rennstrecke.
Rennsport-Technik im Antriebsstrang
Eine hoch torsionsfeste, geschmiedete Kurbelwelle überträgt das Drehmoment und führt aufgrund ihres geringen Gewichts gleichzeitig zu einer Reduzierung der rotierenden Massen. Sie trägt damit zu einer Optimierung des Ansprechverhaltens sowie des Beschleunigungsvermögens des Motors bei und leistet einen wichtigen Beitrag zum Hochdrehzahlcharakter des Triebwerks, wird erläutert. Die Kraftübertragung erfolgt serienmäßig per Sechsgang-Handschaltgetriebe. Es ist im Vergleich zum Vorgängermodell deutlich kompakter, zwölf Kilogramm leichter und trägt so auch zur optimalen Achslastverteilung von nahezu 50:50 bei. Um den Schaltkomfort zu erhöhen, arbeitet das manuelle Getriebe mit neuartigen Karbon-Reibbelägen in den Synchronringen. Eine Trockensumpfschmierung sorgt für eine effiziente Versorgung aller Teile mit Öl. Ganz nebenbei ist das neue Getriebe im Betrieb deutlich leiser als bisher und löst zudem eine Zwischengasfunktion beim Zurückschalten aus, die bisher dem M Doppelkupplungsgetriebe vorbehalten war. Diese Anschlussdrehzahlregelung dient der Fahrzeugstabilisierung und findet ihren Ursprung im Motorsport. Optional wird die Kraft durch das Siebengang-M-Doppelkupplungsgetriebe mit DriveLogic übertragen.
Lesen Sie mehr zur neuen M3 Limousine und und zum neuen M4 Coupé auf Seite 2.
Fahrwerk in Aluminium-Bauweise
Für die BMW M3 Limousine und den BMW M4 Coupés wurden die Achsen des aktuellen BMW M3 weiterentwickelt und alle relevanten Bauteile neu konstruiert oder ausgelegt. Als Voraussetzung für ein dynamisches Fahrerlebnis gilt auch hier ein geringes Gewicht und eine hohe Steifigkeit des Fahrzeugs. Aluminium-Leichtbauweise etwa an Lenkern sowie an Rad- und Achsträgern sparen allein an der 2-Gelenk-Federbein-Vorderachse fünf Kilogramm im Vergleich zur herkömmlichen Stahlbauweise ein. Für eine optimale und direkte Kraftübertragung in Längs- und in Querrichtung sorgen spielfrei arbeitende Kugelgelenke und speziell für M3 Limousine und M4 Coupé entwickelte Elastomerlager. Zu einer höheren Steifigkeit des Vorderwagens tragen das Aluminium-Schubfeld, die CFK-Domfrontendstrebe sowie zusätzliche Verschraubungen des Achsträgers mit den Schwellern bei.
Ebenfalls leichter als die Konstruktion im aktuellen M3 ist die neue 5-Lenker-Hinterachse. Alle Lenker und Radträger sind in Aluminium-Schmiedetechnik gefertigt, was die ungefederten Massen der radführenden Bauteile gegenüber der aktuellen Modellgeneration um rund 3 kg reduziert. Eine starre Verschraubung des Hinterachsträgers mit der Karosserie ohne elastische Gummielemente ist aus dem Rennsport abgeleitet und dient dem Zweck, die Radführung und damit die Spurstabilität zu verbessern.
Elektro-mechanische Lenkung mit drei Lenkungskennlinien
Die elektro-mechanische Lenkung ist eine Neuentwicklung von BMW M und speziell auf das dynamische Fahren ausgelegt. Sie sorgt für ein direktes Lenkgefühl und eine präzise Rückmeldung des Fahrzustandes, beschreiben die Münchner. Die integrierte Servotronic-Funktion passt dabei die Lenkkraft je nach gefahrener Geschwindigkeit elektronisch an und sorgt somit bei jedem Tempo für ein optimales Lenkverhalten. Ebenfalls serienmäßig verfügt die Lenkung von BMW M3 Limousine und BMW M4 Coupé über drei per Tastendruck wählbare Lenkungskennlinien (Comfort, Sport und Sport+), mit der sich die Lenkunterstützung dem Einsatzzweck und dem persönlichen Geschmack des Fahrers anpassen lässt. Über die drei Modi Comfort, Sport und Sport+ verfügt auch das optionale Adaptive M Fahrwerk. Der Fahrer kann so zwischen einer komfortableren Dämpfungsabstimmung beispielsweise für Autobahnfahrten, einer strafferen Abstimmung für die dynamische Fahrt auf der Landstraße sowie einer Abstimmung mit minimalen Radbewegungen und maximaler Fahrdynamik für den Einsatz auf Rennstrecken wählen.
BMW M3 Limousine und BMW M4 Coupé mit CFK-Dach
Bei der Entwicklung des neuen BMW M3 und BMW M4 genoss der Leichtbau Priorität. Mit einem Leergewicht von knapp unter 1500 kg ist der BMW M4 ausstattungsbereinigt rund 80 kg leichter als das Vorgängermodell.
Während das CFK-Dach bei der Vorgängergeneration ausschließlich der Coupé-Variante vorbehalten war, erhält erstmals auch der viertürige BMW M3 dieses Design- und Funktionselement. Die Gewichtsersparnis durch das CFK-Dach von 5 kg bei der BMW M3 Limousine und von mehr als 6 kg beim BMW M4 Coupé senkt zudem den Fahrzeugschwerpunkt.
Eine neu entwickelte Heckklappe verhilft dem M4 Coupé sorgt durch die spezifische Geometrie für optimale Aerodynamik und durch die verwendeten Kohlefasern und Kunststoffe für eine weitere Gewichtsreduzierung. Auch die Gelenkwelle der neuen BMW M3 Limousine und des neuen BMW M4 Coupé ist aus dem Werkstoff CFK gefertigt. Die hohe Steifigkeit und das geringe Gewicht des Werkstoffs CFK ermöglichen, die Gelenkwelle einteilig und ohne Mittellagerung auszuführen. Neben einer Gewichtseinsparung von 40 Prozent im Vergleich zum Vorgängermodell resultiert daraus eine Verringerung der rotierenden Massen mit dem Ergebnis eines geschärften Ansprechverhaltens auf Gasbefehle.