Ganz cooler Turbo
BMW stellt das M4 MotoGP Safety Car mit
Wassereinspritzung vor. Die leistungssteigernde Technik soll bald auch
in einem Serienmotor zum Einsatz kommen.
Am Safety Car sind viele M-Performance-Teile
montiert. Dazu kommen der Heckflügel, ein LED-Lichtbalken auf dem Dach
und ein Gewindefahrwerk.
Für die MotoGP-Saison stellt
BMW bereits zum 17. Mal das Safety
Car
. In der höchsten Klasse des Motorradrennsports kommt 2015 der
M4
zum Einsatz. Die äußerlichen Abweichungen zum Serienmodell sind
offensichtlich: Neben einer Beklebung in den BMW-M-Farben besitzt das M4
Coupé
als Safety Car einen LED-Lichtbalken auf dem Dach und zusätzliche
LED-Blitzer im unteren Lufteinlass. Dazu kommen zahlreiche
M-Performance-Anbauteile (Schürzen, Heckdiffusor, Schweller, etc.), die
auch für die Serienversion des
M3
und M4 erhältlich sind. Zu den weiteren Besonderheiten gehören ein
Gewindefahrwerk und ein Carbon-Heckflügel, der für mehr Anpressdruck
sorgt.
Wassereinspritzung zur Kühlung der Ladeluft
Das eigentliche Highlight des M4 MotoGP Safety Cars steckt unter der Haube: die Wassereinspritzung.
Besonders interessant ist aber eine neue
Technik,
die BMW beim M4 MotoGP Safety Car zur Leistungssteigerung einsetzt: Der
doppelt aufgeladene Reihensechszylinder verfügt hier über eine
Wassereinspritzung. Das System sorgt, neben dem auch in der Serie
verbauten Ladeluftkühler, für eine zusätzliche Senkung der
Ladelufttemperatur. Zweck der Sache: mehr Leistung und weniger Belastung
für Motor und Nebenaggregate (Turbos, Katalysatoren). Für mehr Power
kann nun zum einen der Ladedruck erhöht werden – die Turbos schaufeln
also mehr Luft in die Brennräume. Zum zweiten lässt sich die Vorzündung
erhöhen. Beides optimiert den Leistungs- und Drehmomentverlauf, macht
dem Motor aber thermisch zu schaffen. Denn mit dem Ladedruck steigt die
Verdichtung der Luft und somit ihre Temperatur. Ähnliches resultiert aus
einer erhöhten Frühzündung. Ein früherer Zündzeitpunkt lässt die
Verbrennungstemperatur steigen, fördert damit Motor-Klopfen
(unkontrollierte Verbrennung des Gemischs) und setzt vor allem den
Kolben zu. Die Kühlwirkung der Wassereinspritzung wirkt dem
Temperaturanstieg der Ladeluft und in den Brennkammern entgegen. Ein
weiterer Nebeneffekt: Durch die sinkende Temperatur steigt die Dichte
der Ladeluft, was ihren Sauerstoffgehalt erhöht und sich nochmals
leistungssteigernd auswirkt.
Rund 460 PS für das M4 MotoGP Safety Car
Steigt die Temperatur im Ansaugtrakt durch die
vom Turbolader verdichtete Luft, wird zur Kühlung ein feiner
Wassernebel eingespritzt.
Die Funktionsweise der Wassereinspritzung im M4 MotoGP Saftey Car ist
simpel: Drei Einspritzdüsen befinden sich im Luftsammler des Motors und
zerstäuben Wasser zu einem feinen Nebel. Durch die Verdampfung der
Wassermoleküle wird der umgebenen Luft Wärme entzogen – die bereits
erwähnte Kühlung der Ladeluft. Das Wasser wird nicht etwa aus dem
Wischwasserbehälter abgezapft, sondern kommt aus einen fünf Liter
fassenden Behälter im Kofferrraum, der das System mit der nötigen
Flüssigkeit versorgt. BMW preist das Prinzip als Innovation an, doch
tatsächlich ist die Wassereinspritzung bei Turbomotoren ein etabliertes
Tuningmittel. Häufig wird das Wasser noch mit Methanol vermischt, was
das Einfrieren der Wasserleitungen in der kalten Jahreszeit verhindert.
Außerdem verbessert Methanol nochmals das Klopfverhalten und wirkt als
zusätzlicher
Treibstoff. Mitte der 70er-Jahre fand die Wassereinspritzung sogar bei einem der ersten Serienfahrzeuge mit Turbolader Anwendung: Der
Saab 99 Turbo konnte optional auch mit Wassereinspritzung geordert werden, was die
Leistung von sonst 145 PS auf knapp 160 PS steigerte.
Zwar erhöht die Wassereinspritzung die Komplexität des
Verbrennungsmotors, doch sie sorgt neben der Leistungssteigerung auch
für mehr
Effizienz
und eine Reduzierung der durch die Verbrennung entstehenden
Schadstoffe, insbesondere von Stickoxiden (NOx). Zudem lässt sich für
den Betrieb des Motors
Benzin mit weniger Oktan verwenden. Vorteilhaft in Ländern, die nicht flächendeckend Sprit mit 98 Oktan anbieten. 95 Oktan (
E10)
tun es dann auch, ohne dass der Motor zu "klopfen" beginnt. Diese
Effekte bewirbt auch BMW. Der Verbrauchsvorteil des M4-Motors mit
Wassereinspritzung soll unter Volllast bei etwa acht Prozent liegen.
Ähnliches gilt für die Leistungssteigerung. Genaue Angaben macht BMW
nicht, aber wir rechnen mit einem Plus von rund 40 PS, macht also etwa
470 PS für das M4 MotoGP Safety Car.
