Kategorie: Elektro

BMW-Modellreihe: I12 F15

21.02.2014
BMW Innovationstage 2014:Technologietransfer von BMW i zur Kernmarke BMW
BMW i8 Plug-in-Hybrid-Technologie als Grundstein für zukünftige BMW Modelle mit eDrive Antrieb
 

Die Antriebstechnologie der BMW Group zählt seit jeher zu den tragenden Säulen der BMW EfficientDynamics Strategie. Ob es sich um die kontinuierliche Weiterentwicklung der konventionellen Verbrennungsmotoren oder um neue alternative Antriebskonzepte handelt: In sämtlichen Fällen ist es gelungen, sowohl die Fahrfreude als auch die Effizienz jedes neuen Modells spürbar zu steigern und gleichzeitig die CO2-Emissionen deutlich zu senken. Neben der evolutionären Weiterentwicklung von Benzin- und Dieselmotoren mit TwinPower Turbo Technologie sind es die neuen elektrifizierten Antriebe (BMW eDrive), die über die Submarke BMW i entwickelt wurden und zukünftig auch bei Modellen der Kernmarke BMW deutlich reduzierte Emissionswerte ermöglichen.

Sämtliche BMW eDrive Komponenten werden von der BMW Group selbst entwickelt und je nach Antriebskonzept maßgeschneidert eingesetzt. Aktuelle Beispiele dafür sind der vollelektrische BMW i3 sowie der BMW i8 mit Plug- in-Hybrid-Antrieb, der als Technologieträger und Speerspitze der Efficient Dynamics Strategie schon vor seiner Serieneinführung Maßstäbe gesetzt hat. Die Technologie des revolutionären Antriebskonzepts aus dem BMW i8 wird daher zukünftig auch bei Fahrzeugen der Kernmarke BMW zum Einsatz kommen.

Elektrischer Antrieb der Zukunft: BMW eDrive.

Auf dem Weg zur lokal CO2-freien Mobilität spielt die Elektrifizierung des Antriebsstrangs eine zentrale Rolle. BMW eDrive fasst alle Antriebskonzepte, die ein lokal emissionsfreies Fahren ermöglichen, zusammen. Bei den Schlüsselkomponenten wie Elektromotor, Hochvoltspeicher und Leistungselektronik setzt die BMW Group konsequent auf Eigenentwicklungen. So ist sichergestellt, dass die entsprechenden Bauteile exakt auf die Anforderungen des jeweiligen Fahrzeugs abgestimmt werden, um Performance, Reichweite und Effizienz, aber auch die Lebensdauer, Sicherheit oder Wartungsfähigkeit der Komponenten zu optimieren.

Elektromotoren arbeiten höchst effizient und mit einem für Verbrennungsmotoren unerreichbaren Wirkungsgrad von bis zu 96 Prozent. Zudem passen das direkte Ansprechverhalten und das praktisch aus dem Stand nutzbare hohe Drehmoment hervorragend zum dynamischen Charakter der BMW Modelle.

Der Plug-in-Hybrid-Antrieb des BMW i8 vereint die Vorteile des Elektroantriebs mit denen eines hochaufgeladenen Verbrennungsmotors: Mit einer Systemleistung von 266 kW/362 PS, einem maximalen Drehmoment von 570 Nm, einer Beschleunigung von null auf 100 km/h in 4,4 Sekunden sowie einem EU-Verbrauch von 2,1 l/100 km und CO2-Emissionen von 49 g/km demonstriert der Plug-in-Hybrid-Sportwagen, dass sich Performancesteigerung und Verbrauchsreduzierung keinesfalls ausschließen müssen.

Mit ihrer Boost-Funktion unterstützt die E-Maschine den Benzinmotor bei Beschleunigungsmanövern. Außerdem kann sie für rein elektrisches Fahren mit einer maximalen Geschwindigkeit von 120 km/h über eine Distanz von bis zu 35 Kilometern genutzt werden. Die dafür notwendigen Energievorräte stellt der Lithium-Ionen-Hochvoltspeicher zur Verfügung. Der BMW i8 bietet für unterschiedliche Fahrsituationen die jeweils optimale Balance zwischen Dynamik und Effizienz. Über den Elektromotor kann via Schubrekuperation Energie für die Hochvoltbatterie erzeugt werden. Außerdem wird die Hochvoltbatterie in Erholungsphasen über den Elektromotor geladen. Darüber hinaus fungiert der Hochvoltanlasser, mit dem der Verbrennungsmotor gestartet wird, ebenfalls als Generator und erzeugt Strom für die Hochvoltbatterie.

Plug-in-Hybride können sowohl auf Kurzstrecken als auch auf Langstrecken sowie im Mischbetrieb gleichermaßen effizient eingesetzt werden. Dabei sorgt die intelligente Antriebssteuerung stets für ein optimales Zusammenwirken beider Motoren. Die Kooperation zwischen Verbrennungs- und Elektroantrieb wird je nach Lastanforderung situationsgerecht in Hinblick auf sportliche Fahrdynamik oder auch auf einen besonders energieeffizienten Betrieb des Gesamtsystems gesteuert. Zu diesem Zweck lassen sich verschiedene Fahrmodi vorwählen, die eine betont dynamische, komfortable oder auch sparsame Fortbewegung erlauben.

BMW i Technologie als Boost für die Kernmarke BMW.

Die Elektrifizierung des Antriebsstrangs erschließt auch bei großen und schweren Fahrzeugen enorme Potenziale zur Reduzierung der Verbrauchs- und Emissionswerte, ohne Performance und Fahrdynamik zu schmälern. Im Gegenteil: Die Boost-Funktion des Elektromotors, der den Verbrennungsmotor beim Beschleunigen oder bei Zwischenspurts mit einem zusätzlichen Antriebsmoment unterstützt, intensiviert das sportliche Fahrerlebnis spürbar. Im Sinne der Efficient Dynamics Strategie ist geplant, das hochmoderne Antriebskonzept des BMW i8 mittelfristig auch in Fahrzeugen der Kernmarke BMW einzusetzen.

Plug-in-Hybrid: Perspektiven für den BMW X5.

Mit dem im September 2013 auf der IAA in Frankfurt vorgestellten BMW Concept X5 eDrive hat die BMW Group eine weitere Perspektive zur Effizienzsteigerung im SAV-Segment aufgezeigt. Erstmals wurde der Öffentlichkeit ein Sports Activity Vehicle präsentiert, das den intelligenten Allradantrieb BMW xDrive mit einem innovativen BMW Plug-in-Hybrid- System verbindet. In dieser Kombination steht der BMW X5 eDrive nicht nur für markentypische Sportlichkeit, sondern gleichermaßen für Effizienz und Umweltfreundlichkeit. So verhilft die Boost-Funktion des Elektromotors dem SAV zu einer kraftvollen Beschleunigung. Bei Bedarf vergehen für den Sprint von null auf 100 km/h weniger als sieben Sekunden. Der angepeilte Durchschnittsverbrauch von circa 3,8 Liter je 100 Kilometer im EU-Testzyklus und die CO2-Emission von 90 Gramm pro Kilometer setzen in dieser Fahrzeugkategorie neue Maßstäbe. Hinzu kommt die Fähigkeit, bis zu 30 Kilometer rein elektrisch und damit lokal emissionsfrei unterwegs zu sein.

Weil die BMW eDrive Technologie und der intelligente Allradantrieb BMW xDrive perfekt zusammenarbeiten, wird das von der E-Maschine, dem Vierzylinder-Benzinmotor oder beiden Kraftquellen erzeugte Antriebsmoment automatisch und variabel auf Vorder- und Hinterachse verteilt. Damit sind unter allen Bedingungen souveräne Traktion, optimale Fahrstabilität sowie maximale Agilität und Dynamik gewährleistet. Dabei bleiben der luxuriöse Fahrkomfort sowie die Alltags- und Langstreckentauglichkeit eines BMW X5 zu 100 Prozent erhalten.

Während im BMW i8 der erste hochaufgeladene Dreizylinder-Motor der BMW Group zum Einsatz kommt, arbeitet im zukünftigen BMW X5 eDrive ein hochmoderner Vierzylinder-Benziner. Beide Triebwerke sind Vertreter der neuen Efficient Dynamics Motorenfamilie mit TwinPower Turbo Technologie. Ziel der BMW Group ist eine maßgeschneiderte Lösung zur Elektromobilität in jeder Baureihe.

Die neue Generation von Benzin- und Dieselmotoren mit TwinPower Turbo Technologie.

Obwohl die BMW Group die Elektrifizierung seiner Fahrzeuge als Antriebstechnologie der Zukunft konsequent vorantreibt, sieht der Hersteller weiterhin große Potenziale bei den konventionellen Antrieben. Daher werden die Verbrennungsmotoren konsequent weiterentwickelt und stellen in Zukunft unter anderem die Basiskomponente der BMW Hybrid-Antriebe dar.

Mit weiterentwickelten Benzin- und Dieselmotoren markiert die BMW Group nun die nächste Evolutionsstufe. Die neue Efficient Dynamics Motorenfamilie umfasst Drei-, Vier- und Sechszylinder-Triebwerke und ist das Ergebnis eines konsequenten Entwicklungsprozesses. Mit erhöhten Aluminium-Anteilen und dem Einsatz des nochmals leichteren Magnesiums hat die BMW Group auch das durchschnittliche Gewicht der neuen Antriebseinheiten deutlich reduziert. Darüber hinaus konnten das Wärmemanagement und die Akustik verbessert werden. Wesentliches Merkmal aller Motoren bleibt die jüngste Ausbaustufe der vielfach preisgekrönten TwinPower Turbo Technologie.

Erster Vertreter dieser neuen Generation von Triebwerken ist ein 1,5-Liter- Dreizylinder-Benzinmotor, der erstmalig im BMW i8 eingesetzt wird. Das kompakte, hochaufgeladene Triebwerk zeichnet sich durch ein hohes Maß an Dynamik und Effizienz sowie durch große Drehfreude, spontanes Ansprechverhalten und sportlich-dynamischen Motor-Sound aus. Daneben präsentiert die BMW Group auf dem diesjährigen Innovationstag die ersten Vierzylinder der neuen Motorenfamilie. Die 2,0-Liter-Motoren mit TwinPower Turbo Technologie werden in der ersten Jahreshälfte 2014 sowohl als Benziner als auch als Diesel im Markt eingeführt.

Fit für die Zukunft: TwinPower Turbo Technologie.

Mit der TwinPower Turbo Technologie verfügt die BMW Group bereits seit Jahren über ein zukunftweisendes Hightech-Konzept, das auch in der neuen Motorenfamilie zum Einsatz kommt. Dabei steht der Begriff „TwinPower“ für die Kombination aus variabler Laststeuerung einerseits und modernster Einspritztechnik andererseits. Zu den variablen Technik-Bausteinen gehören die stufenlose Nockenwellensteuerung VANOS bzw. Doppel-VANOS, die variable Ventilsteuerung VALVETRONIC und/oder die variable Turbinengeometrie der Diesel-Turbolader. Hinzu kommt die Benzin- Direkteinspritzung High Precision Injection beziehungsweise die Common- Rail-Direkteinspritzung der Selbstzünder. Drittes Element des Hightech- Konzepts ist schließlich die Turboaufladung. Wesentliches Merkmal der Benziner bleibt die drosselfreie Laststeuerung VALVETRONIC, mit der sich die BMW TwinPower Turbo Technologie auch in puncto Effizienz von den Konzepten der Wettbewerber abhebt.

Komplettes Programm: Drei-, Vier- und Sechszylinder-Motoren.

Grundlage der neuen Motorenfamilie ist ein einheitliches Konstruktionsprinzip in Reihenanordnung. Der Grundmotor basiert auf optimierten Zylindermodulen mit Einzelhubräumen von 500 ccm, die das Optimum für den Einsatz in einem Personenkraftwagen darstellen. Folglich bietet der neue Dreizylinder 1,5 Liter Hubraum, der Vierzylinder 2,0 Liter und der Sechszylinder 3,0 Liter. Dank konstruktiver Gemeinsamkeiten der Benzin- und Dieselmotoren steigt der Anteil der verwendeten Gleichteile auf bis zu 60 Prozent, die baulichen Übereinstimmungen zwischen Benzin- und Dieselmotoren betragen rund 40 Prozent. Schließlich weisen alle Triebwerke die gleiche „kalte“ Ansaug- und „heiße“ Abgasseite auf. Auch deshalb sind die Drei- und Vierzylinder-Motoren der neuen Familie sowohl für den Längs- wie für den Quereinbau in künftigen BMW und MINI Modellen geeignet.

Effiziente Entwicklung, flexible Fertigung, maximale Qualität.

Mit dem neuen Motorenbaukasten ist die BMW Group in der Lage, Drei-, Vier- und Sechszylinder-Antriebe in unterschiedlichen Leistungsstufen zu entwickeln, die perfekt auf das jeweilige Fahrzeugkonzept abgestimmt sind. So werden höhere Stückzahlen erreicht, die zu erheblichen Einspareffekten bei Entwicklung und Fertigung führen. Daneben erleichtert die hohe konstruktive Übereinstimmung der Motoren die Entwicklung zusätzlicher Varianten, womit sich auch vergleichsweise geringe Stückzahlen kurzfristig und wirtschaftlich realisieren lassen. In den Motorenwerken der BMW Group können damit erstmals Otto- und Dieselaggregate der neuen Motorenfamilie gemeinsam und gleichzeitig produziert werden. Kurzfristige Änderungen bei der Nachfrage oder abweichende Marktentwicklungen lassen sich damit flexibel auffangen.

Im Ergebnis gewährleistet der neue Motorenbaukasten folglich nicht nur eine ökologische Nachhaltigkeit in Bezug auf die Verbrauchs- und Emissionswerte künftiger Modelle, sondern auch ökonomische Nachhaltigkeit in Entwicklung und Produktion.

Quelle: BMW Presse Mappe vom 21.02.2014

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