Um die neuen Dieselsportwagen von den bekannten M-Modellen mit Ottomotor abzugrenzen, schuf der Autohersteller BMW eine neue Fahrzeugkategorie: M Performance. Das auffälligste Merkmal dieser Gattung ist der dafür entwickelte Dieselmotor mit gleich drei Turboladern. Der Triturbo-Dieselmotor verhilft den vier Modellen 'M550dx Drive Limousine', 'M550d Drive Touring', 'X5 M50d' und 'X6 M50d' zu den gewünschten sportlichen Fahrleistungen. Der überarbeitete 3-l-Reihensechszylinder liefert eine Höchstleistung von 280 kW, die er im Bereich von 4.000 bis 4.400/min bereitstellt. Beeindruckend sind dabei das maximale Drehmoment von 740 Nm, das als Plateau bei einer Motordrehzahl zwischen 2.000 und 3.000/min zur Verfügung steht, sowie seine spezifische Leistung von 93,6 kW. Die erstmals eingesetzte dreifache Turboaufladung steht im Mittelpunkt der Interessen. Das Zusammenspiel der drei Lader gestaltet sich dabei wie folgt: Im niedertourigen Bereich arbeitet einer der beiden kleinen Lader. Durch sein geringes Trägheitsmoment und seinen relativ kleinen Strömungsquerschnitt liefert er schon knapp oberhalb der Leerlaufdrehzahl Ladedruck. Ab einer Drehzahl von 1.500/min und damit steigendem Abgasvolumen beginnt auch der nachgeschaltete große Turbolader zu arbeiten. Der kleine und der große Lader sind gemeinsam für das maximale Drehmoment von 740 Nm verantwortlich. Bei höheren Drehzahlen und Betrieb unter Vollast reicht jedoch der Querschnitt des kleineren Laders für den notwendigen Volumenstrom nicht mehr aus. Die Lösung ist ein Bypass, der per unterdruckgeregelter Abgasklappe öffnet. Durch die Bypassleitung und den dort integrierten zweiten kleinen Hochdrucklader kann im Bedarfsfall zusätzlich Abgas an dem bereits aktiven kleinen Hochrucklader vorbei zum großen Niederdrucklader strömen. Durch diesen Trick lässt sich bis zur Maximaldrehzahl von 5.400/min noch mehr komprimierte Luft in die Brennräume pumpen. Diese hohen Leistungswerte und die damit einhergehenden thermischen und mechanischen Belastungen erfordern darauf abgestimmte, solide konzipierte Komponenten. So werden beispielweise Kurbelgehäuse und Zylinderkopf einem aufwendigen Hochdruckverdichtungs-Verfahren unterzogen, das die Festigkeit der Bauteile verbessert. Bei diesem für die Luftfahrt entwickelten Fertigungsprozess werden die Alu-Gussteile unter hohem Druck auf Lösungsglühtemperatur erwärmt, wodurch sich die herstellungsbedingten Gussporen schließen. Das Common-Rail-Einsprisystem erfuhr eine Weiterentwicklung. Die noch vor wenigen Jahren als technisch kaum überschreitbar scheinende Grenze von 2.000 bar Einspritzdruck lassen die Piezoinjektoren des Systems mit einem auf bis zu 2.200 bar gesteigerten Einspritzdruck deutlich hinter sich. Dabei absolvieren sie pro Arbeitstakt drei Vor-, ein Haupt- und vier Nachspritzungen. Neben dem Dieselpartikelfilter und einem Oxidationskatalysator ist der Motor serienmäßig mit der BMW-BluePerformance-Technologie ausgerüstet, die einen NOx-Speicherkatalysator und AdBlue-Einspritzung umfasst. Damit erfüllt der Dieselmotor nicht nur die ab 2014 geltende Abgasnorm Euro 6, sondern soll modellabhängig lediglich zwischen 6,3 und 7,7 l Diesel pro 100 km verbrauchen.
Sturm und Drang. Der Triturbo-Dieselmotor der BMW 'M Performance'-Automobile
The Triturbo-Diesel engine of the BMW 'M Performance' cars
Krafthand ; 85 , 9 ; 70-73
2012
4 Seiten, 4 Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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