BMW M5 V10-Motor: Hochdrehzahl-Triebwerk für die Straße

Der neue Motor ist echt der Hammer fürn Sauger oder meint ihr nicht.


Der V10-Motor des neuen BMW M5 verkörpert einen der faszinierendsten Antriebe für ein Serienautomobil. Die neue BMW-Maschine hat mit dem Formel-1-Rennmotor von BMW WilliamsF1 nicht nur die Anzahl der Zylinder gemein, sondern auch das Hochdrehzahlkonzept. Der V10 stellt das derzeit einzige Hochdrehzahl-Triebwerk in einer Serienlimousine dar. Mit zehn Zylindern, fünf Litern Hubraum, 507 PS Leistung und 520 Newtonmetern Drehmoment ist der M5 zugleich das stärkste Serienmodell der Bayern.

Aber Leistung ist nicht alles. Vor allem kommt es auf das Beschleunigungsverhalten und damit auf die Fahrdynamik an. Diese hängt von der tatsächlich generierten Schubkraft und dem Fahrzeuggewicht ab. Die Schubkraft an den Antriebsrädern ergibt sich aus dem Motordrehmoment und der Getriebeübersetzung. Das Hochdrehzahlkonzept ermöglicht eine optimale Getriebeübersetzung und damit die Umsetzung einer beeindruckenden Schubkraft.

Mit 8 250 min-1 stößt der Zehnzylinder dabei in eine Drehzahlregion vor, die bis vor kurzem reinrassigen Rennwagen vorbehalten war. Gegenüber dem bisherigen M5 Achtzylinder beträgt die Leistungssteigerung mehr als 25 Prozent. Der M5 überschreitet damit sogar die 100-PS-je-Liter-Grenze.



Befüllanlage der Bedplate-Abdichtung

BMW ist vor allem für seine Reihenmotoren berühmt. Die beiden Fünfzylinderreihen des V10 sind für einen schwingungs- und komfortoptimierten Massenausgleich des Kurbeltriebs im Winkel von 90 Grad angeordnet. BMW setzt beim neuen M5 Motor erstmals eine Bedplate-Konstruktion in einem serienmäßigen V-Motor ein. Vor allem aus Steifigkeitsgründen, d. h. wegen der hohen Belastungen aus Verbrennungsdruck, Drehzahl und Schwingungen, wurde für das Kurbelgehäuse diese Konstruktionsweise gewählt. Für eine optimale Lagerung der Kurbelwelle sind Grauguss-Inlays in das Bedplate aus Aluminium eingegossen. Diese beeinflussen auch den Akustik- und Schwingungskomfort und den hohen Öldurchsatz positiv. Die extrem steife Kurbelwelle ist 6fach gelagert.

Die einteiligen Aluminium-Zylinderköpfe des V10-Motors sind bankspezifisch aufgebaut und verfügen über vier Ventile je Zylinder. Der Ventiltrieb ist in allen Bauteilen auf geringe Masse ausgelegt. So kommen erstmals bei M Motoren gewichts- und strömungsoptimierte Ventile mit Fünf-mm-Schaft, ballige Tassenstößel mit Hydraulischem Ventilspielausgleich (HVA) und Einfach-Ventilfedern zum Einsatz. Die so erreichte Massenreduzierung ist Voraussetzung für das Hochdrehzahlkonzept.



Das Schnittmodell zeigt den Zylinderkopf von vorne mit der VANOS-Einheit

Die variable Nockenwellensteuerung Doppel-VANOS sorgt im M5 Motor für einen optimal angepassten Gaswechsel. Damit können extrem kurze Verstellzeiten realisiert werden. In der Praxis heißt das: mehr Leistung, besserer Drehmomentverlauf, optimales Ansprechverhalten, weniger Verbrauch und schadstoffärmeres Abgas. Denn durch die Doppel-VANOS-Technik können Einlass- und Auslassventile in jeder Fahrsituation zum jeweils optimalen Zeitpunkt öffnen oder schließen.

Atemluft holt sich der Saugmotor durch zehn strömungsoptimierte Ansaugtrichter aus zwei Luftsammlern. Rennsport-typisch verfügt jeder Zylinder über eine eigene Drosselklappe. Alle Klappen werden simultan betätigt. Um einerseits ein feinfühliges Ansprechen des Motors im niedrigen Geschwindigkeitsbereich zu ermöglichen und andererseits auch beim Abrufen hoher Motorleistung eine unmittelbare Reaktion des Fahrzeuges zu erreichen, werden die Drosselklappen vollelektronisch gesteuert.

Die Abgasanlage des neuen M5 Motors aus nahtlos gefertigtem Edelstahl wird zweiflutig bis in die Schalldämpfer geführt, bevor das Abgas das System schließlich durch die vier Endrohre verlässt. Die Abgase erfüllen die europäische EU4-Norm beziehungsweise die US-amerikanische LEV 2.

Verantwortlich für die hervorragenden Leistungs- und Abgasdaten des V10 ist im wesentlichen die Motorsteuerung MS S65. Keine andere Motorsteuerung weist mit mehr als 1000 Einzelbauteilen eine solche Packagedichte auf. Ihre Prozessoren sind die leistungsstärksten, die derzeit für die Anwendung im Automobil freigegeben sind, denn die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der Motorsteuerung liegen wegen der hohen Drehzahlen sowie der Summe an Steuerungs- und Regelungsaufgaben besonders hoch. Schließlich errechnet sie aus mehr als 50 Eingangssignalen zylinderindividuell und für jeden einzelnen Arbeitstakt den optimalen Zündzeitpunkt, die ideale Füllung, die Einspritzmenge sowie den Einspritzzeitpunkt. Synchron dazu wird die optimale Nockenwellenspreizung errechnet und eingestellt, ebenso die jeweilige Stellung der zehn Einzeldrosselklappen.



Basismotor mit Ionenstromsteuergerät und Ansaugtrichtern

Ein Highlight des Motorsteuergeräts ist die Ionenstromtechnologie zur Erkennung von Motorklopfen, Zünd- und Verbrennungsaussetzern. Sie ermöglicht es, über die Zündkerze in jedem Zylinder eventuelles Klopfen festzustellen, die korrekte Zündung zu kontrollieren beziehungsweise eventuelle Aussetzer zu erkennen. Die Zündkerze wirkt somit gleichzeitig als Aktuator - für die Zündung - und als Sensor zur Beobachtung des Verbrennungsprozesses. Die Ionenstrommessung erfolgt direkt in der Verbrennung. Der so genannte Ionenstromsatellit empfängt die Signale von den fünf Zündkerzen einer jeden Zylinderbank. Er verstärkt diese lastabhängig und übermittelt sie an die Motorsteuerung, die diese dann analysiert und beispielsweise über die Klopfregelung den Zündzeitpunkt zylinderselektiv ideal an den Verbrennungsvorgang anpasst. Der Fahrer des M5 profitiert davon in Form eines verbesserten Kraftstoffverbrauchs sowie einer höheren Drehmoment- und Leistungsausbeute.

Mit dem Siebengang-SMG-Getriebe steht genau das Schaltgetriebe zur Verfügung, das die Kraft des V10-Motors ideal über den Antriebsstrang zu den Rädern transportiert. BMW M bietet mit diesem Getriebe ein sequenziell zu schaltendes Getriebe mit sieben Gangstufen und Drivelogic-Funktion. Das SMG erlaubt sowohl manuelle Gangwahl mit extrem kurzen Schaltzeiten als auch komfortables Cruisen dank automatisierter Gangwahl. Ebenso sind geringere Drehzahl- und Momentensprünge die Folge der zusätzlichen Gangstufe.

Das ist schon nen richtig fettes Aggregat

Meiner Meinung nach gehen die Automobilkonzerne diesbezüglich in genau die richtige Richtung! Die Leistungssprünge der top-Motorisierung der einzelnen Modellreihen werden immer größer!

Ich frag mich bloß wo das noch enden soll

auch ne gute basis wenn man noch mehr leistung haben will was zwar schwachsinnig is meiner meinung nach aba es gibt da ja genug leute die noch mehr wollen. noch 2 turbolader reinbauen und ab gehts

Das ist Fragwürdig, es ist aber immer mehr möglich im bereich Technik, immer neue Erkenntnisse und Wissenschaften gibt es ja bezüglich dessen , bin mal gespannt wo wir in 2 Jahren Motortechnisch angekommen sind.

@el-loco.
für sauger sind kompressoren besser geignet soweit ich weiss.
aber ansonsten. wat fürn aggregat.

@Six
Da hast Du schon recht nur unsereins fühlt sich dann als Fahrradfahrer an der Ampel wenn er neben den "neuen" Autos steht. Das ein GTI so schwer und 200PS haben muss aus 2Litern?....

Das macht Angst

Das ist richtig beeindruckend. Da hat BMW mal wieder ein technisches Highlight auf den Markt gebracht

Richtig guter Motor mit ordendlich Dampf! Geil!