Neuer BMW M8 GTE (2018) für WEC und IMSA

Neue Details zum V8-Biturbomotor

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Mit dem BMW M8 GTE betritt 2018 ein neuer Herausforderer die Bühne der Langstrecken-Szene. BMW setzt sein neues Rennauto in der amerikanischen IMSA und der Sportwagen-WM (WEC) ein. Der V8-Biturbomotor ist der effizienteste Rennmotor, den BMW je gebaut hat.

Die Rennpremiere des M8 GTE, BMWs neuem Rennwagen für die IMSA-Rennserie und die Sportwagen-Weltmeisterschaft, verlief nicht nach Wunsch. Beim 24-Stunden-Rennen in Daytona fuhr der bayerische Autohersteller hinter der Konkurrenz um Ford GT, Corvette C7.R, Ferrari 488 GTE und Porsche 911 RSR her. Jesse Krohn, John Edwards, Nick Catsburg und Augusto Farfus sahen im besten M8 als siebtes das Ziel. Mit einem Rückstand von zehn Runden.

BMW fühlte sich bei der Fahrzeugeinstufung (Balance of Performance, kurz BoP) verschaukelt. Sportchef Jens Marquardt drohte nach dem Qualifying, als die BMW über eine Sekunde aufgefasst hatten, beim zweiten Saisonrennen in Sebring nicht anzutreten, sollte die IMSA die BoP nicht schleunigst anpassen. Bei Veranstalter IMSA herrschte ein gewisses Unverständnis über die scharfe Kritik der Münchner. Da die beiden BMW beim Vortest weniger Runden abgespult hatten als die Konkurrenz, war offenbar das Performance-Bild nicht eindeutig. Zwar bekam BMW nach dem Vortest Zugeständnisse, was laut der Chefetage den Rückstand aber nur halbierte. Auch im Rennen waren die M8 zu langsam und chancenlos. Inzwischen suchen IMSA und BMW in „konstruktiven Gesprächen“ eine Lösung.

GT-Konkurrenz ärgert BMW

Die Geschichte von BMW im weltweiten Lang- streckensport ist abwechslungsreich. Mit dem V12 LMR entwarf man einen der attraktivsten Prototypen der Geschichte, der das 24-Stunden-Rennen Le Mans 1999 gewann. Im weltweiten GT-Rennsport verhält es sich etwas anders: Angefangen mit dem M3 GT2 baute BMW kein GT-Auto mehr nach traditionellen Richtlinien. Deshalb war man früher wie heute auf die Zustimmung der Regelhüter und Konkurrenz angewiesen, um bei Sondergenehmigungen mitmischen zu dürfen – was auch das Beispiel M8 belegt. FIA und ACO forderten massive Eingriffe, um die Basis, das 8er Coupé, das technisch eng verwandt mit der 7er Limousine ist, zu einem GT-Rennwagen umzustricken.

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Die größten Steine legte die Konkurrenz in den Weg: Einerseits erkannte man die Strahlkraft einer Marke wie BMW für den GT-Rennsport an, andererseits wollte man es dem Gegner so schwer wie möglich machen. BMW plante, das gesamte Auto im Mittelbereich um zehn Zentimeter zu vertiefen, um Höhe und Stirnfläche zu verringern. Die GTE-Konkurrenz schaute erst argwöhnisch zu, um im letzten Augenblick zu rebellieren. Man stachelte die FIA an, die BMW dann diesen Eingriff untersagte, daraufhin waren die Ursprungspläne von BMW im Eimer.

Die aufgezwungenen Änderungen verschlangen vier weitere Entwicklungsmonate und Geld. „Das finale Konzept stand zwar noch nicht, wir hatten aber bereits viele Ideen ausgearbeitet. Das war alles für die Katz“, ärgerte sich Marquardt. Die verlorene Zeit erhöhte den Druck auf die Rennabteilung. „Es hilft nicht, wenn man Prozesse künstlich hinauszieht. Das steigert die Arbeitslast und die Kosten und hilft nicht dem Racing.“ Marquardt schlägt deshalb vor: „Erst muss das Konzept abgesegnet werden. Dann das Zwischenprodukt und schließlich das fertige Auto.“

Zu viel will der BMW-Sportchef aber nicht hinein interpretieren: „Ingenieure wollen immer länger entwickeln. Ich sage: Wenn wir die vier Monate nicht verloren hätten, wäre vieles einfacher gewesen. Ob es besser geworden wäre, weiß ich nicht. Wir konnten nicht die Optionen A, B oder C ausloten. Wenn mal ein Problem auftauchte, dann mussten wir es irgendwie lösen, vielleicht nicht immer auf die schönste Art.“

Neuer Motor für BMW M8 GTE

Der neue M8 übernimmt nur ein paar Teile vom M6 GTLM, der bereits in der IMSA mitmischte. Mit dem neuen Rennwagen rollt BMW ein großes Werksprogramm aus: Zwei Autos bestreiten die volle IMSA-Saison, außerdem setzt man in der Super-Saison der Sportwagen-WM zwei weitere GTE-Renner ein.

BMW hat im Prinzip einen komplett neuen Motor gebaut. Basis ist der Serienmotor S63T4. Es bleibt zwar beim Biturbo-Konzept mit acht Zylindern, doch der Hubraum wurde von 4,4 auf vier Liter verkleinert. Intern heißt der Rennmotor P63/1. „Wir änderten zum Beispiel Kurbelwelle und Zylinderköpfe, und arbeiteten am Verhältnis Leistung und Effizienz. Ich denke, wir haben einen ganz anständigen Job gemacht“, sagt Marquardt.

Die Gussrohteile des Motorblocks und des Zylinderkopfs übernahm BMW wie im Reglement vorgesehen vom Serienaggregat, ohne sie zu modifizieren. Darum herum formten die Techniker den effizienzesten Rennmotor, den man nach eigener Aussage je gebaut hat. Der P63/1 erreiche einen Wirkungsgrad von deutlich über 40 Prozent. Je nach Einstufung leistet er zwischen 500 und über 600 PS. Kleiner Schwenk zur Formel 1: Da hat Mercedes 2017 die 50-Prozent-Marke mit seinem V6-Turbo geknackt. 181 Teile des BMW V8-Biturbo stammen aus Serienprojekten. Über 700 Teile entwickelten die Ingenieure neu oder bedienten sich an anderen Rennmotoren. Insgesamt besteht der P63/1 aus über 2.300 Einzelbausteinen – davon 985 verschiedenen.

Die Techniker modifizierten die Brennraumgeometrie inklusive der Ein- und Auslasskanäle. Turbos und Wastegate sind neu. Zur weiteren Effizienzsteigerung tragen Anpassungen am Ansaug- und Abgassystem bei. Der Kraftstoff verbrenne bei einer maximalen Temperatur von über 2.100 Grad zum optimalen Zeitpunkt sehr schnell und vollständig, schreibt BMW. Projektstart war Februar 2016. Am 20. Januar 2017 bestand der neue Motor, für den es mehr als 500 Konstruktionszeichnungen gibt, den ersten Funktionstest auf dem Motorsport-Prüfstand in München.

Die wirkliche Testphase des M8 GTE begann mit dem Roll-out am 1. Juli auf dem Prüfgelände in Dingolfing. Den M8 plagten anfangs Motorprobleme. Die flache Kurbelwelle mit einer Kröpfung von 180 Grad verursachte Vibrationen. Es seien Teile vom Auto gefallen, gab BMW zu. Man schob es aber mehr auf die verwendeten Materialien als auf die Vibrationen des Motors.

BMW M8 GTE - Motor - V8-Biturbo - Entwicklung Foto: BMW
Je nach BOP-Einstufung ist der V8-Biturbo zwischen 500 und über 600 PS stark.

„Wir hatten so etwas im M3 und in unserem DTM-Auto. Das ist nichts Ungewöhnliches. Man kann den Motor auf dem Prüfstand so lange laufen lassen, bis er kaputtgeht. Aber wenn du ihn ins Auto baust, ist es eine andere Geschichte. Dann musst du herausfinden, ob die Schwingungen andere Schwierigkeiten nach sich ziehen. Wir hatten viel größere Vibrationen im M3 GT2 als jetzt. Aber das wirkte sich nie so drastisch aus. Für die Fahrer mögen diese Resonanz-Spitzen unangenehm sein, aber es war nie so, dass es unsere Performance abgeschwächt hat“, spielt Marquardt herunter. Der Motorraum ist groß genug, um den V8 mit seinen zwei Turboladern, den Ladeluftkühlern und Nebenaggregaten unterzubringen. Es gibt keine Dramen um das Packaging, Konkurrent Aston Martin hatte da mehr zu kämpfen.

Großer Entwicklungsaufwand für M8 GTE

BMW bezieht das Getriebe von Xtrac. Ricardo rüstet weiter die Kundensport-GT3 aus. Bei der Fahrzeugentwicklung speckte der M8 gewaltig ab, von rund 1.800 Kilogramm im Serientrimm auf 1.220 Kilogramm. Je nach Balance of Performance kommen einige Kilos wieder obendrauf.

Knifflig war die Einstufung für Daytona. Knifflig ist auch die Einstufung für die Sportwagen-WM. Vor dem Saisonhighlight gibt es praktisch nur einen Test Ende April in Frankreich und das Sechsstunden-Rennen in Spa im Mai, um das Auto im Renntrimm zu sehen und die richtigen Entscheidungen zu treffen. Die FIA verlässt sich auf die Informationen der Hersteller. Hinzu zieht man die Daten der IMSA aus den Rennen in Daytona und Sebring.

Wie im Porsche 911 RSR ist der Fahrersitz fest verschraubt und unverrückbar. Dafür lässt sich die Pedalerie anpassen, um unterschiedlichen Fahrergrößen gerecht zu werden. Der Sitz wurde so weit wie möglich in die Mitte des Autos verschoben, um die passive Sicherheit zu er- höhen. Allerdings waren BMW Grenzen gesetzt: „Unser Tunnel für die Kraftübertragung darf nicht geändert werden. Wir verstehen die strengen Regularien in diesem Punkt nicht, weil es Autos ohne Tunnel gibt. Den Fahrersitz in die Fahrzeugmitte zu verlegen, bringt dir nicht viel Performance. Der Vorteil ist auf der Uhr nicht einmal sichtbar.“

BMW M8 GTE - Rennwagen - Entwicklung Foto: BMW
BMW entwickelte den M8 GTE im Windkanal und anhand von CFD-Simulationen.

Kopfzerbrechen bereitet BMW das große Cockpit. Bei heißen Rennen darf die Luft eine Maximaltemperatur nicht überschreiten. Porsche hatte ein ähnliches Problem und löste es, indem man eine weitere Scheibe einsetzte, die das Cockpit effektiv zweiteilt. Das verringert die zu kühlende Luftmenge. BMW dachte an eine ähnliche Lösung, verwarf sie aber: „Die Luftzirkulation ist die Hauptschwierigkeit. Sie verhält sich ganz anders als bei einem Straßenauto. Wir schauten uns die Lösung an, das Cockpit zu teilen, haben aber eine andere Lösung gefunden, um die Fahrer zu kühlen.“ Die Elektronik für den M8 liefert Bosch, wie auch die Rückfahrkamera und den Kollisionswarner, den ursprünglich Corvette entwickelt hatte, und der inzwischen von vielen Teams genutzt wird. Das System erkennt Autos aus verschiedenen Klassen und erfasst, wie schnell sie sich nähern. Das hilft dem Fahrer zu schlussfolgern, wann und wo das schnellere Auto überholt. Das Bosch-System gibt dem Fahrer über Ohrstöpsel sogar akustische Signale.

Rapid Prototyping und 3D-Druck waren wichtige Hilfsmittel. Ein neuer Algorithmus half, die Anzahl an computergestützten Simulationen (CFD) zu erhöhen, bevor es in den Windkanal ging. Insgesamt führte BMW weit über 1.000 CFD-Berechnungen durch. Man zog dasselbe 3D-Messverfahren heran, das man beim M4 DTM eingesetzt hatte. Die Technologie verspricht die bestmögliche Qualitätskontrolle, sobald das Auto aufgebaut ist. BMW stellt den M8 von Hand auf die Räder. Es ist entscheidend, alle Baugrößen und Dimensionen einzuhalten.

Technische Daten zum Rennmotor:

  • Typ: V8-Motor mit BMW Twin Power Turbo Technologie
  • Leistung: 500 bis über 600 PS (je nach Balance of Performance)
  • Hubraum: 3.981 cm³
  • V-Winkel: 90 Grad
  • Bohrung: 89 mm
  • Hub: 80 mm
  • Zylinderabstand: 98 mm
  • Drehzahl: ca. 7.000 U/min
Dieser Artikel stammt aus diesem Heft