BMW Motorenbaukasten: Warum sind Bohrung/Hub unterschiedlich zwischen Benziner und Diesel?

Anhand der Bilder sieht man sehr gut, daß eine deutliche Erhöhung des Hubs beim Boxermotor schon aus Platzgründen gar nicht so einfach ist.

Mir stellt sich die Frage, welche technischen Restriktionen bzgl. des Layouts von Bohrung und Hub es bei den verschiedenen Motoren gibt. Bei einem R6 kann ich mir beispielsweise sehr gut vorstellen, daß man die Bohrung nicht übermäßig groß macht, da dies ja auch Einfluss auf die Gesamtlänge des Motors hat, sondern stattdessen eher den Hub vergrößert, während ich rein gefühlsmäßig sagen würde, daß bei einem V6/V8/V12 wohl eher der Hub als die Bohrung der limitierende Faktor sein wird.
 
Weiss man eigentlich was es mit dem B38 mit 1,2 Litern auf sich hat ... in Bezug auf den neuen Baukasten ... irgendwie passt er da ja nicht wirklich rein?!
 
Du meinst, dass BMW vom angepriesenen Einzelzylinderhubraum von 0,5l abweicht?

Die 1.2l Varianten sind als kostengünstige Einstiegsvarianten zu verstehen, die sich durch die Hubraumreduktion auch in Verbrauch/CO2 von den stärkeren Motorisierungen unterscheiden sollen. Ansonsten wäre es schwer bei gleichem Hubraum eine Differenzierung im Verbrauch darstellen zu können (Fahrzeugmaßnahmen wie Übersetzungen, Ausstattung, usw.). Weil mit sinkendem Hubraum auch das Verbrauchspotential der Valvetronic sinkt, entfällt diese bei den 1.2l Motoren und man kann so weiter Kosten senken ohne große Nachteile im Verbrauch (vielleicht ist sogar die Ausgleichswelle entfallen?! -> weniger Reibung). Hub und Bohrung sind hier dann allerdings z.B. mit 1.6l R4 Motoren zu vergleichen, da diese den gleichen Einzelzylinderhubraum von 0.4l haben. Und für letzteren wurde die Baukastenarchitektur wohl nicht grundsätzlich entwickelt; es funktioniert, aber es ist nicht das Optimum, nur günstig muss es sein. Und weniger Verbrauch ist mit weniger Hubraum am günstigsten zu realisieren, wenn die Architektur flexibel genug ist.
 
Danke, mit war nicht bewusst, dass der 1.2 als Sparmotor anzusehen ist, obwohl er vom Hub/Bohrung nicht in den Baukasten passt.
Wahrscheinlich wird der Motor dann in naher Zukunft nicht nur im Mini angeboten, sondern auch in den kommenden Fronttrieblern, als Einstiegsmotorisierung.
 
Könnte man denn auch aus dem Baukasten einen 2 Zylinder ableiten oder hätte man dann andere Probleme?
 
Den R2 könnte man dann auch im Motorrad verbauen. :zwinker:
Es ist ja eher umgekehrt, siehe i3 REX. ;)

Ich kann da nur mutmaßen, ob der Baukasten einen Zweizylinder hergibt. Prinzipiell ließen sich auch R2 darstellen, die Einzelzylindereinheiten sind ja skalierbar; wenn man aber gewisse Komfortkriterien/NVH-Kriterien erfüllen möchte, dann müssten beim 'Premium'-R2 wohl Sondermaßnahmen* hinsichtlich des Massenausgleichs getroffen werden. Ich kann nicht einschätzen, ob das mit dieser Architektur wirtschaftlich realiserbar ist. Hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit würde ich den R2 allerdings auch als nicht sinnvoll einstufen, wenn man mit dem R3 bereits 75 - 231 PS abdeckt und man für den R2 einen neuen Zylinderkopf, Kurbelgehäuse, Kurbelwelle, Massenausgleich usw. braucht.


*z.B. wie hier im Motorradsektor das Ausgleichspleuel beim BMW-R2: http://www.mp.haw-hamburg.de/pers/G...ele/Massenausgleich_BMW_F800_MTZ_06-06-13.pdf
 
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75-231 PS mit praktisch einem Motor.... ist schon ziemlich krass...:shocked:

Vor allem kann der 75PS-Fahrer dem 231PS-I8-Fahrer immer sagen, im Prinzip hätte er ja den gleichen Motor...:biggrin2:

Schon eine lomische, neue und erst mal gewöhnungsbedürftige neue Turbo-Welt mit diesen relativ leicht Leistungstechnisch skalierbaren Motoren... Faktor 3 mal eben zwischen schwächster und stärkster Variante.... mit Tuning gar Faktor 4...:ugly::ugly:

Irgendwie verringert das bei mir aber auch die Faszination für gute, tolle Technik... einfach großen Turbo druff und fertich ist die Laube...:ugly: ich weiß, ganz so einfach ist's nicht, aber wenn fast ein und derselbe Motor Leistungsmäßig so skalierbar ist stellt sich das eben ein. :blushnew:
Und ob ein 2L dann 190, 250, 300 oder gar 400PS hat ruft dann i-wann nur noch ein Schluterzucken hervor... ok, bei den 400PS vorher noch große Augen:shocked: aber danach bestimmt ein:irre::irre::smilenew:
 
Naja, eigentlich sind es ja bisher

75 & 102PS mit dem 1.2l
und 136 & 231PS mit dem 1.5l

also nicht ganz alles mit einem Motor ;)
 
Naja, eigentlich sind es ja bisher

75 & 102PS mit dem 1.2l
und 136 & 231PS mit dem 1.5l

also nicht ganz alles mit einem Motor ;)

Dann müsste man aber auch die hubraumgleichen Varianten aufdröseln, um die Granularität beizubehalten. ;)

Während der 136-PSer (in Deutschland, Heißland nicht) z.B. einen wassergekühlten Aluminiumkrümmer mit integrierter Abgasturbine ( ein Bauteil!, bis 850°C Abgastemperatur) und eine für einen Turbomotor sehr hohe Verdichtung von 11:1 hat, bekommt der 231-PSer einen dickeren Lader mit herkömlichem Stahlgusskrümmer sowie Kolben für eine auf 9.5 reduzierte Verdichtung. Wie auch beim Hubraum unterscheiden sich die Aggrgate bei den leistungsrelevanten Komponenten. Bei der Einführung des Baukastens ging es allerdings nicht nur um hohe Gleichteilraten, sondern auch um eine wirtschaftlichere Fertigung einer Aggregatearchitektur, die zukünftig eine noch viel größere Spannweite abdeckt (B58,B57...).
 
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Dann müsste man aber auch die hubraumgleichen Varianten aufdröseln, um die Granularität beizubehalten. ;)

Während der 136-PSer (in Deutschland, Heißland nicht) z.B. einen wassergekühlten Aluminiumkrümmer mit integrierter Abgasturbine ( ein Bauteil!, bis 850°C Abgastemperatur) und eine für einen Turbomotor sehr hohe Verdichtung von 11:1 hat, bekommt der 231-PSer einen dickeren Lader mit herkömlichem Stahlgusskrümmer sowie Kolben für eine auf 9.5 reduzierte Verdichtung. Wie auch beim Hubraum unterscheiden sich die Aggrgate bei den leistungsrelevanten Komponenten. Bei der Einführung des Baukastens ging es allerdings nicht nur um hohe Gleichteilraten, sondern auch um eine wirtschaftlichere Fertigung einer Aggregatearchitektur, die zukünftig eine noch viel größere Spannweite abdeckt (B58,B57...).

Der Alu-Krümmer - hilft der, dass der Motor schneller warm wird, oder wird er nur zum thermischen Schutz des Turboladers verwendet?
 
Conti selbst sagt folgendes:


Leichter, günstiger, verbessertes Alterungsverhalten des Kats. Krümmer/Turbo in der Startphase mit dem Motorkühlmittel zu durchströmen wird sicherlich vermieden werden, weil sich sonst der Kat zu langsam aufheizen würde, im Warmlauf kann dass dann aber durchaus gemacht werden um die Motortemperatur schneller anzuheben.
 
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Es ist ja eher umgekehrt, siehe i3 REX. ;)

Ich kann da nur mutmaßen, ob der Baukasten einen Zweizylinder hergibt. Prinzipiell ließen sich auch R2 darstellen, die Einzelzylindereinheiten sind ja skalierbar; wenn man aber gewisse Komfortkriterien/NVH-Kriterien erfüllen möchte, dann müssten beim 'Premium'-R2 wohl Sondermaßnahmen* hinsichtlich des Massenausgleichs getroffen werden. Ich kann nicht einschätzen, ob das mit dieser Architektur wirtschaftlich realiserbar ist. Hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit würde ich den R2 allerdings auch als nicht sinnvoll einstufen, wenn man mit dem R3 bereits 75 - 231 PS abdeckt und man für den R2 einen neuen Zylinderkopf, Kurbelgehäuse, Kurbelwelle, Massenausgleich usw. braucht.
Ja, noch ist es umgekehrt und man baut den Motorradmotor als Range Extender in den i3 ein. :zwinker:

Ich denke auch, daß man den Motorenbaukasten nicht nach unten erweitert, da der Dreizylinder die für PKW relevante, untere Leistungsbandbreite abdeckt und der Zweizylinder sicher mehr Probleme bereitet als er löst. Die Akzeptanz seitens der Kunden für einen Zweizylinder in einem Auto dürfte ja eher gering sein.

In diesem Zusammenhang finde ich das folgende Interview mit Dr. Bernardo Lopez-Alvaredo inklusive der darin enthaltenen Grafik ganz interessant:
[article=http://www.bimmertoday.de/2012/09/18/bmw-dreizylinder-motoren-2013-technik-details-benziner-diesel-lopez-interview/]BimmerToday.de: Downsizing scheint auf der Suche nach weniger Verbrauch das Gebot der Stunde zu sein, auch die meisten Wettbewerber setzen auf kleinere Hubräume und Turbo-Aufladung. Bei BMW wurden zuletzt viele Sechszylinder-Saugmotoren durch aufgeladene Vierzylinder ersetzt, warum geht man nun auch noch den Schritt zum Dreizylinder?

Dr. Lopez: Das hängt mit den sehr unterschiedlichen Fahrzeugen zusammen, die wir innerhalb der BMW Group jeweils mit optimaler Effizienz antreiben wollen. Ganz unabhängig von der Zylinderanzahl haben wir uns überlegt, welchen Hubraum wir für welche Anforderungen benötigen. Wir sind dabei zu dem Schluss gekommen, dass bestimmte Hubräume ideal sind, um bestimmte Leistungs- bzw. Drehmoment-Spannen für bestimmte Gewichtsklassen zu realisieren. Mit einem Spektrum von 1,5 bis 3,0 Liter Hubraum können wir so gut wie alle Anforderungen bedienen.

Nun kommen die Motorenentwickler ins Spiel und sagen, dass 500 Kubikzentimeter das ideale Volumen für einen Einzelzylinder sind. Daraus ergibt sich eine sinnvolle Portionierung von 1,5 Liter Hubraum für Dreizylinder, 2,0 Liter für Vierzylinder, theoretisch 2,5 Liter für Fünfzylinder und die bekannten 3,0 Liter für einen Sechszylinder.

Der Dreizylinder ist also nicht entstanden, weil wir immer weiter downsizen wollen, sondern weil er aus unserer Sicht die ideale Lösung für dieses konkrete Aufgabengebiet darstellt.


[/article]
Vor allem kann der 75PS-Fahrer dem 231PS-I8-Fahrer immer sagen, im Prinzip hätte er ja den gleichen Motor...:biggrin2:
Klar, für ihn ist dann der 75 PS-Motor sicher nur die per Software gedrosselte und ansonsten baugleiche 231 PS-Version und er glaubt, daß man ihn mit "ein bißchen Chiptuning" auf diese Leistung bringen kann. :doh::zwinker:

Schon eine lomische, neue und erst mal gewöhnungsbedürftige neue Turbo-Welt mit diesen relativ leicht Leistungstechnisch skalierbaren Motoren... Faktor 3 mal eben zwischen schwächster und stärkster Variante.... mit Tuning gar Faktor 4...:ugly::ugly:
Naja, die Zeit der vielen verschiedenen Hubraumvarianten eines Motors war ja auch schon vor den Turbos vorbei, man denke nur an die 2-Liter-R4, welche als x16i, x18i und x20i angeboten wurden oder an 3-Liter-R6 als x23i, x25i, x28i, x30i. Klar, die Bandbreite der abgedeckten Leistung mit einer Hubraumgröße ist mit den Turbomotoren natürlich größer.

Ich finde die "schöne" neue Turbo-Welt von der technischen Seite her gar nicht weniger spannend als die "guten alten Zeiten" der Saugmotoren, wenn man sieht, daß man inzwischen 360 PS oder gar 400 PS aus einem Vierzylinder holt bzw. 231 PS aus einem Dreizylinder.

Schade ist meiner Meinung nach vor allem, daß es jetzt nur noch diesen Mainstream aus aufgeladenen 3-, 4-, 5-, 6-, 8-Zylindern gibt und nicht mehr, wie es früher einmal war, die Wahlmöglichkeit zwischen verschiedenen Konzepten wie beispielsweise HDZ-Sauger, Turbo, Kompressor.
 
Schade ist meiner Meinung nach vor allem, daß es jetzt nur noch diesen Mainstream aus aufgeladenen 3-, 4-, 5-, 6-, 8-Zylindern gibt und nicht mehr, wie es früher einmal war, die Wahlmöglichkeit zwischen verschiedenen Konzepten wie beispielsweise HDZ-Sauger, Turbo, Kompressor.
Entscheidener Punkt. Möchte man heutzutage einen Benziner mit sagen wir etwa 250PS fahren, so ist die Wahl des Herstellers egal, der Motor ist quasi überall gleich, eine Wahl gibt es nicht. Somit ist der Motor gesetzt und nur der Rest ringsum in engen Grenzen wählbar.... ob man das als "schöne" neue Welt sehen mag liegt im Auge des Betrachters....

Zumindest im Bereich >300PS gibt es ja NOCH die Wahl unterschiedlicher Zylinderzahlen. Zwar nicht es Prinzip's, aber immerhin...
 
Entscheidener Punkt. Möchte man heutzutage einen Benziner mit sagen wir etwa 250PS fahren, so ist die Wahl des Herstellers egal, der Motor ist quasi überall gleich, eine Wahl gibt es nicht. Somit ist der Motor gesetzt und nur der Rest ringsum in engen Grenzen wählbar.... ob man das als "schöne" neue Welt sehen mag liegt im Auge des Betrachters....
Dein Satz, daß inzwischen der Motor eh quasi überall gleich ist, klingt meiner Ansicht nach negativer als er tatsächlich ist. Auch wenn es inzwischen praktisch nur noch Zweiliter-Vierzylinder-Turbos in der Leistungsklasse bis 250PS gibt, so sind die Motoren trotz dieser herstellerübergreifenden Gemeinsamkeiten immer noch sehr unterschiedlich bzgl. ihres Charakters.

Auch wenn das jetzt vielleicht nicht das allerbeste Beispiel ist, so fand ich z.B. den BMW 530d F11 (245PS) bzgl. des Motors und dessen Charakteristik deutlich angenehmer als einen A6 Avant 3.0 TDI (240PS), obwohl beide Motoren auf dem Papier recht ähnliche Werte aufweisen.

Daher glaube ich, daß es durchaus einen Spielraum der Differenzierung zwischen verschiedenen Herstellern gibt, auch wenn dieser, nicht zuletzt aufgrund der gesetzlichen Vorgaben zum CO2-Ausstoß, zugegebenermaßen eher kleiner als größer wird.

Zumindest im Bereich >300PS gibt es ja NOCH die Wahl unterschiedlicher Zylinderzahlen. Zwar nicht es Prinzip's, aber immerhin...
Diese Grenze wird sich bestimmt weiter nach oben verschieben, da sich einerseits die R4-Turbos der 400PS-Marke nähern und andererseits die Sechszylinder-Turbos die 500PS-Marke knacken.
 
Auch wenn das jetzt vielleicht nicht das allerbeste Beispiel ist, so fand ich z.B. den BMW 530d F11 (245PS) bzgl. des Motors und dessen Charakteristik deutlich angenehmer als einen A6 Avant 3.0 TDI (240PS), obwohl beide Motoren auf dem Papier recht ähnliche Werte aufweisen.
Eben, ist nicht das allerbeste Beispiel da V6 gegen R6:zwinker:
Bei den Vierzylindern sind es eben R4 mit Turbo....:zwinker: Da ist die Differenzierung (überspitzt) nur noch durch große oder kleine (leise oder laute) AGA:zwinker:.
Wobei, es gibt auch Ausnahmen wie wir in einem anderen Thread haben lernen dürfen wo die Auslegung der Turbocharakteristik den Unterschied macht:top: Wobei das bisher nur Ausnahmen sind und die meisten Hersteller sich nicht trauen, zumindest bei Volumenmodellen, aus dem Mainstream auszubrechen und somit, auch wenn es negativ klingt, was es ja eigentlich auch ist, die um 240PS 2,0l R4 sich schon fast alle ähnlich/gleich.
Bezogen auf Dein Bielspiel müsste es ja R4 und V4 geben...:ugly:

VW hat ja jetzt angefangen auch im 240PS-Bereich auf den 2l-4Zyl. zu setzten. Wurde aber (zumindest längs) vom 330d noch ziemlich nass gemacht, ach, ich sage eher gedemütigt...
Bei den Dieseln gibt es auch noch Auswahl, R4, R6, V6:top:
 
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