Imponierende Durchzugskraft, vorbildliche Verbrauchs- und Emissionswerte: der neue 3-l-Reihensechszylinder-Dieselmotor mit
BMW TwinPower Turbo und Piezo-Injektoren mit 2.000 bar
Einspritzdruck.

Mit der Einführung einer neuen Generation von Reihensechszylinder-Dieselmotoren baut BMW die weltweite Führungsposition in der Entwicklung besonders effizienter und leistungsstarker Triebwerke dieser Bauart weiter aus. Nach dem 180 kW/245 PS starken, mit einem Einzel-Turbolader mit variabler Turbinengeometrie ausgestatteten Antrieb, der erstmals im neuen BMW 730d präsentiert wurde, folgt nun eine weitere Variante des 3 l großen Motors. Dieses Triebwerk, das ebenfalls in der BMW 7er Reihe seine Premiere erleben wird, leistet 225 kW/306 PS, mobilisiert schon bei 1.500 min–1 sein maximales Drehmoment von 600 Nm und übernimmt damit die Spitzenposition als weltweit sportlichster Motor seiner Art.

BMW Reihensechszylinder Dieselmotor mit TwinPower Turbo und 2000bar-Einspritzung mit Piezo Injektoren. (Skelettdarstellung)

Gemeinsam sind beiden Vertretern der neuen Dieselmotorengeneration neben dem Hubraum von 2.993 cm3 auch das Konstruktionsprinzip des Grundmotors, das optimierte Gewicht ihres Vollaluminium-Kurbelgehäuses sowie die Kraftstoffversorgung mittels Common-Rail-Direkteinspritzung der vierten Generation. Beim neuen, leistungsstärkeren Antrieb wird der Einspritzdruck, mit dem die Piezo-Injektoren agieren, auf bis zu 2.000 bar angehoben. Die zweite maßgebliche Besonderheit liegt im Aufladesystem. Die BMW TwinPower Turbo Technologie wird konsequent auch bei den Dieselmotoren angewendet. Sie besteht aus zwei Ladern unterschiedlicher Größe, die aufeinander abgestimmt und den jeweiligen Lastanforderungen entsprechend entweder einzeln oder gemeinsam tätig werden. Für eine besonders bedarfsgerechte Wirkungsweise sorgt die Ausführung die kleine Ladereinheit mit einer variablen Turbinengeometrie, die von BMW weltweit erstmals in dieser Kombination eingesetzt wird.

Neuer Maßstab für Ansprechverhalten, Durchzugskraft und Höchstleistung bei einem Sechszylinder-Dieselmotor.

Für den neuen, besonders sportlichen Reihensechszylinder-Dieselmotor wurde das erstmals beim Vorgängerantrieb eingesetzte Prinzip der Variable Twin Turbo Aufladung weiterentwickelt und auf die neue Motorengeneration übertragen. Diese Kombination bewirkt gemeinsam mit der ebenfalls optimierten Direkteinspritzung eine einzigartige Leistungscharakteristik. Schon unmittelbar oberhalb der Leerlaufdrehzahl hält der neue Motor ein enormes Drehmoment bereit, 75 Prozent des Maximalwertes stehen im breiten Drehzahlbereich zwischen 1.000 und 4.600 min–1 zur Verfügung. Zusätzlich fällt das Verhältnis zwischen dem Kraftstoffverbrauch und den mit diesem Motor erzielbaren Fahrleistungen unübertroffen günstig aus.

BMW Reihensechszylinder Dieselmotor mit TwinPower Turbo und 2000bar-Einspritzung mit Piezo Injektoren. (Skelettdarstellung)

Der neue Sechszylinder-Diesel mit BMW TwinPower Turbo wird in seinem Ansprechverhalten, seinem Drehmomentaufbau und demzufolge auch in seiner Durchzugskraft selbst von Achtzylinder-Motoren mit deutlich größerem Hubraum nicht übertroffen. Weitaus geringer fallen hingegen seine Verbrauchs- und Emissionswerte aus. Sogar im Vergleich zu vielen deutlich kleineren und leistungsschwächeren Dieselmotoren weist der neue Sechszylinder einen niedrigeren Kraftstoffkonsum auf. Sein geringes Gewicht trägt zusätzlich zur Gesamteffizienz bei, obendrein wirkt es sich auch auf die Agilität des jeweiligen Fahrzeugs positiv aus. Der Fortschritt gegenüber dem Vorgängermotor äußert sich in der um 15 kW gesteigerten Leistung und dem um 20 Nm höheren maximalen Drehmoment bei einem um rund 4 Prozent reduzierten Durchschnittsverbrauch.

Grundmotor mit hohem Wirkungsgrad und optimierter Verbrennung.

Sowohl der Aufbau des Grundmotors als auch die Anordnung der Nebenaggregate stimmen bei beiden Vertretern der neuen Generation des Reihensechszylinder-Diesels überein. Das neu entwickelte Kurbelgehäuse besteht aus einer hochfesten Aluminium-Silizium-Legierung. Die Kompressionshöhe der Kolben, die Gestaltung des Kühlkanals sowie die Dimension der Haupt- und Pleuellager bieten ideale Voraussetzungen für die gesteigerten Leistungs- und Drehmomentwerte. Die Kurbelwelle aus hochfestem Stahl zeichnet sich durch eine besonders hohe Steifigkeit aus.

BMW Reihensechszylinder Dieselmotor mit TwinPower Turbo und 2000bar-Einspritzung mit Piezo Injektoren. (Detail Ladergruppe)

Die zentral positionierten Injektoren des Einspritzsystems und senkrecht angeordnete Ventile gewährleisten eine gleichförmige Verbrennung und tragen zur Reduzierung der Rohemissionen bei. Die Luftzufuhr in die Zylinder erfolgt über zwei nebeneinander liegende Einlasskanäle, die von einem kompakten seitlich angesetzten Luftsammler versorgt werden. Um niedrigste Emissionswerte zu erreichen, ist der für die Drallerzeugung zuständige Einlasskanal stufenlos elektronisch geregelt zuschaltbar. Die beiden Auslasskanäle werden in einem gemeinsamen Anschluss zusammengeführt. Die Leichtbau-Nockenwellen werden in einem aus Aluminium-Druckguss gefertigten Nockenwellenträger gelagert. Keramikglühkerzen optimieren die Starteigenschaften des Motors sowie die Akustik- und Schwingungseigenschaften im Warmlauf. Außerdem tragen sie zur Reduzierung des Verbrauchs und der Emissionen bei.

Agilität gesteigert, Fußgängerschutz optimiert.

Mit seiner kompakten Bauweise, einer verringerten Bauhöhe sowie durch die Verlegung des Kettentriebs an die Motorrückseite trägt der neue Diesel auch dazu bei, künftige Anforderungen an den Fußgängerschutz zu erfüllen. Zusätzlich kann das Verletzungsrisiko durch einen in der Höhe deformierbaren und daher nachgiebigen Ansauggeräuschdämpfer unter der aus Kunststoff gefertigten Zylinderkopfhaube gemindert werden.

Die Nebenaggregate Generator, Lenkhilfepumpe und Klimakompressor sind an der linken Motorseite angeordnet. Der Bauraum an der rechten Seite steht somit für den Dieselpartikelfilter, den Oxidationskatalysator und das Aufladesystem zur Verfügung. Weil sämtliche Nebenaggregate von einem einzigen Riemen angetrieben werden, ist eine zweite Riemenebene nicht erforderlich. Auch damit wird die Effizienz der Antriebseinheit nochmals gesteigert, weil Reibwertverluste vermieden werden können.

Common-Rail-Direkteinspritzung mit neuen Piezo-Injektoren und einem Maximaldruck von 2.000 bar.

Für eine exakt dosierte und präzise gesteuerte Kraftstoffversorgung sorgt das speziell für die neue Generation der Sechszylinder-Dieselmotoren entwickelte Einspritzsystem. Es basiert auf der sowohl bei Sechs- als auch bei Vierzylinder-Dieselmotoren von BMW bewährten Common-Rail-Direkteinspritzung der jüngsten Generation. Weiterentwickelt wurden neben der Hochdruckpumpe, den Versorgungs- und Einspritzleitungen, dem Raildrucksensor und dem Druckregelventil auch die Piezo-Injektoren. Sie agieren beim neuen, besonders leistungsstarken Diesel mit einem maximalen Einspritzdruck von 2.000 bar.

Die neue Motorsteuerung zeichnet sich durch eine gesteigerte Rechnerleistung und größere Speicherplatzkapazitäten aus. Sie bezieht ihre Daten aus einer Vielzahl von Sensoren, die unter anderem im Motorblock, im Zylinderkopf, im Kühl- und im Einspritzsystem, im Ölkreislauf, im Abgaskrümmer, in der Luftzufuhr, in der Abgasrückführung und im Bereich der Abgasanlage angeordnet sind.

Variable Twin Turbo erstmals mit verstellbarer Turbinengeometrie für den kleinen Lader.

Für einen besonders spontanen Leistungsaufbau sowie für eine hohe und lang anhaltende Durchzugskraft sorgt das aus zwei Ladern unterschiedlicher Größe bestehende Variable Twin Turbo System. Dabei wird bei niedrigen Motordrehzahlen zunächst ein kleiner Lader aktiv. Dank seines geringen Trägheitsmoments entfaltet er seine leistungsfördernde Wirkung schon bei der leichtesten Bewegung des Fahrpedals spontan und ohne jede Verzögerung. Mit steigender Drehzahl nimmt auch der zweite, größer dimensionierte Lader seine Arbeit auf. Bereits bei 1.500 min−1 wird so das maximale Drehmoment von 600 Nm erreicht. Das Zusammenwirken der beiden Lader wird über eine besonders leistungsfähige Motorelektronik gesteuert.

Zusätzlich kann die Wirkungsweise des Aufladesystems durch die variable Turbinengeometrie des kleinen Laders noch exakter auf die jeweilige Fahrsituation abgestimmt werden. Die in Abhängigkeit von Lastzustand und Leistungsanforderung aktivierbare Verstellung der Turbinengeometrie wird erstmals bei einem Motor mit Variable Twin Turbo eingesetzt. Über einen elektrischen Stellmotor wird der Leitapparat der Turbine mit hoher Genauigkeit und minimaler Verzögerung den jeweiligen Erfordernissen entsprechend angepasst. Auf diese Weise ist ein früher und harmonischer Einsatz im Zusammenwirken mit dem kleinen Lader bei niedrigen Drehzahlen ebenso gewährleistet wie eine hohe Leistungsdichte unter Volllast. Seine Höchstleistung von 225 kW/306 PS erreicht der neue Motor bei 4.400 min–1.

Die neu konzipierte Abgasrückführung umfasst eine in den Zylinderkopf integrierte Kanalführung, eine neu angeordnete Einleitung in die Sauganlage und eine besonders wirksame Kühlung. Der leistungsoptimierte Edelstahl-Abgaskühler ist an der Motorvorderseite positioniert und mit einer Bypassklappe versehen, wodurch die Schadstoffemissionen im Warmlauf begrenzt werden. Umfang und Temperatur der Abgasbeimengung können je nach Betriebspunkt und Motortemperatur präzise bestimmt werden.

Die außergewöhnliche Wirtschaftlichkeit des neuen Sechszylinder-Dieselmotors wird durch serienmäßige EfficientDynamics Maßnahmen noch weiter gesteigert. In jeweils modellspezifischer Zusammenstellung kommen unter anderem Bremsenergie-Rückgewinnung, eine bedarfsgerechte Steuerung von Nebenaggregaten wie Kühlmittelpumpe, Kraftstoffpumpe und Klimakompressor sowie aktive Luftklappensteuerung und rollwiderstandsreduzierte Reifen zum Einsatz.

Dieselpartikelfilter und Katalysator in einem gemeinsamen Gehäuse.

Partikelfilter und Oxidationskatalysator des neuen Reihensechszylinder-Dieselmotors sind in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, das unmittelbar hinter dem Motor positioniert ist. Der Gesamtumfang der Innovationen ermöglicht auch dem besonders sportlichen Sechszylinder-Diesel eine deutliche Übererfüllung der Abgasnorm EU 5. Neben den Dieselpartikeln reduziert die Abgasreinigung auch Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid besonders wirkungsvoll. Die katalytische Reaktion wird durch eine Platin- beziehungsweise Palladiumbeschichtung im Inneren des Abgasreinigungssystems erzielt. Der Dieselpartikelfilter arbeitet über die gesamte Lebensdauer hinweg wartungsfrei und ohne den Einsatz von Additiven. Die in regelmäßigen Abständen erforderlichen Regenerationsphasen werden durch eine von der Motorsteuerung aktivierte Nacheinspritzung ausgelöst. Zuverlässig, unabhängig vom Betriebszustand des Motors und ohne Zutun des Fahrers kann so verhindert werden, dass der Filter von Rückständen zugesetzt und in seiner Wirkung beeinträchtigt wird. Mit ihrer hochentwickelten Steuerungstechnologie gewährleistet die Abgasreinigung ihren optimalen Betriebszustand jederzeit autark.

Die technischen Daten des neuen Reihensechszylinder-Dieselmotors mit BMW TwinPower Turbo.

Quelle: BMW Presse-Information vom 22.06.2009

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