Vierzylinder-Hochleistungsaggregate mit einem Altersunterschied von 50 Jahren können trotz der Differenz Vieles gemeinsam haben, wie BMW mit dem P48 und dem M121 beweist.
01.05.2019
BMW
BMW-Turbomotoren im Rennsport M4 DTM vs. 2002 TI
Obwohl man BMW heute besonders für Autos mit Sechszylinder-Motoren schätzt, hat auch der Vierzylinder eine nicht zu vernachlässigende Historie bei den Münchenern – besonders, wenn es um den Rennsport geht. Bereits 1969 wurde Dieter Quester auf einem BMW 2002 Ti Tourenwagen-Europameister. Über die Ziellinie trägt ihn damals der M121, ein Vierzylinder-Turbomotor und der erste seiner Art noch dazu. 50 Jahre später startet BMW bei der DTM mit dem M4. Und was befeuert den bespoilerten Sportwagen wohl nach Class-1-Reglement? Sie ahnen es: Ein Turbo-Vierzylinder.
Hans Peter Seufert / ams
50 Jahre ist es schon her, dass Dieter Quester mit seinem turbobefeuerten BWM 2002 Ti die Tourenwagen-Europameisterschaft für sich entschieden hatte.
Damit wären ein paar grundlegende Gemeinsamkeiten festgesteckt, doch freilich gibt es nach 50 Jahren technischer Weiterentwicklung auch Unterschiede. Der Umfang des Hubraum zählt nicht dazu, beide schöpfen aus zwei Litern. Doch das neuste Aggregat – mit Namen P48 – ist gelinde gesagt ein kleines Bisschen kräftiger geworden. Okay, vielleicht auch ein großes Bisschen.
Mehr Druck sprengt den Zylinderkopf
280 PS erreichte der Pionier-Motor bei 6.500 Umdrehungen pro Minute, dank 0,98 bar Überdruck aus dem Turbolader. Auch wenn die Schaufeln theoretisch für mehr Druck hätten sorgen können (bis zu 1,76 bar), wäre der Zylinder in der Folge so vollgespresst gewesen, dass sich der Zylinderkopf angehoben hätte. Und das ist für gewöhnlich nicht im Interesse von Konstrukteuren oder gar Fahrern. Für solche und noch tollere Leistungseskapaden, mussten erst noch einige Jahre ins Land gehen.
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0,98 bar Überdruck sorgten 1969 für Extra-Power. Der aktuelle Motor schafft locker 2,5 bar.
So sind für den jüngsten Spross der illustren Zweiliter-Familie Druckniveaus von bis zu 2,5 bar überhaupt kein Problem mehr. Derartig geladen, spuckt der Motor bei maximal 9.500/min mehr als 600 PS aus. Neue Materialien und Fertigungsverfahren machen es möglich. Bauteile wie Zündverteiler, Lüfter, Nasssumpf-Ölwanne oder Überdruckventil sind aus dem Motor verschwunden. Das benötigte Öl wird direkt wieder abgesaugt, der neue Motor verfügt über ein Trockensumpf-System, was mit sich bringt, dass der Öltank direkt am Motor sitzt. Starter und Generator dagegen genießen diese erlesene direkte Nachbarschaft nicht mehr. Sie sitzen jetzt hinten am Transaxle-Getriebe.
50 Prozent effizienter
Natürlich spielt auch die veränderte Materialauswahl eine tragende Rolle bei der Effizienzsteigerung. Kohlefaserverstärkter Kunststoff ersetzt Schweiß-Guss-Konstruktionen (Luftsammler), elektrische Leitungen lösen mechanische Gestänge ab (Drosselklappensteuerung). Auch eine verbesserte Ladeluftkühlung ist nicht unwesentlich an der Steigerung von Effizienz und Wirkungsgrad beteiligt. Im Vergleich zum 50 Jahre alten M121 ist der neue Motor P48 um mehr als 50 Prozent effizienter geworden. Der Rumpfmotor des neuen Turboaggregats wiegt mit 85 Kilo fast nur noch die Hälfte seines Vorgängers.
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Die finale Baugruppe des neuen P48 (oben) besteht aus rund 2.000 Einzelteilen. Allein die Konstruktionszeichnungen bedecken vollständig den Boden einer 250 m²-Wohnung.
Nicht, dass sich die Ingenieure damals nicht genug angestrengt hätten. Schließlich kamen die findigen Köpfe bei BMW auf die Idee, dass ein Motor sein Gemisch nicht unbedingt selbst ansaugen muss, sondern eingeblasen bekommen kann. Weil die Entwickler, durch Rennsport-Vorgaben reglementiert, den Hubraum nicht vergrößern durften, machten sie sich so auf die Suche nach einer anderen Möglichkeit der Leistungssteigerung. Die Geburtsstunde des Abgasturboladers, der 1973 mit dem BMW 2002 Turbo aus dem Rennsport in die Serienfertigung gehoben wurde. Das Prinzip gipfelt 2019 im P48 – 400 Liter Luft werden hier pro Sekunde in den Motor gedrückt. Das ist rund 3.500 Mal so viel, wie ein Mensch in der gleichen Zeit veratmet.
Fazit
Der Turbomotor presst den Motorsport heute wie damals nach vorne. Mittlerweile ist das Prinzip in der Mitte der automobilen Gesellschaft angekommen. Was sich auf dem Weg dorthin beeindruckendes verändert hat, zeigt insbesondere ein Vergleich mit dem Urahn der Turbomotoren.
