Mer av allt: nya V8-motorn i nya BMW M3

[Alain]

Mer av allt: nya V8-motorn i nya BMW M3

BMW M3 är synonymt med körupplevelse och nu gör BMW M GmbH’s mest framgångsrika sportvagn genom tiderna än en gång anspråk på detta epitet samtidigt som den ger svar på den fråga som sportvagnsfantaster världen över ställer sig: går det över huvud taget att förbättra konceptet ännu mer? Svaret är naturligtvis ja! Nya BMW M3 erbjuder mer av allt, på alla sätt.
Det gäller inte minst kraftkällan i nya BMW M3; efter 15 år och två modellgenerationer M3 får den stilbildande sexcylindern från BMW M GmbH en värdig efterföljare. Nya BMW M3 introducerar för första gången i M3:ans historia en åttacylindrig motor med fler cylindrar, större slagvolym, mer kraft och högre motorvarv än någonsin tidigare. Det vore inte fel att påstå att alla dessa faktorer sammantaget ger förare till nya BMW M3 ännu mer körupplevelse.

Det riktmärke som den nya motorn var tvungen att överträffa kunde knappast ha varit mer imponerande: BMWs mångfalt belönade raka 3,2-literssexa i den utgående M3-modellen (E46). Motorn, som vid ett flertal tillfällen belönats med utmärkelsen ”Engine of the Year” och som i sin sista inkarnation utvecklar hela 252 kW/343 hk, var en starkt bidragande orsak till att BMW M3 inte bara blev den oomtvistade förgrundsgestalten i sitt segment utan också en riktig bästsäljare.

Faktum är dock att allt har sin tid och att det nu har blivit dags för sexcylindern att tacka för sig. Tiden är äntligen mogen för den nya V8-motorn i nya BMW M3!

De tekniska specifikationerna för den nya M3-maskinen bekräftar vilka imponerande prestanda som ryms i denna motor. Motorns slagvolym är 3999 cm3, maximal effekt är 309 kW/420 hk och motorns maximala vridmoment på 400 Nm är lika imponerande som motorns maximala varvtal på 8300 v/min.

Ideala dimensioner för perfekta prestanda.
Varje enskild cylinders slagvolym på 500 cm3 bidrar till den nya V8-motorns ideala motordimensioner och uppfyller därmed också de konceptuella grundkraven från BMWs motordesigners. Även de övriga designkriterierna som motorns dimensioner och volym samt alla de komponenter som bidrar till att hålla motorns vikt nere - representerar det absoluta toppskiktet av vad som idag är tekniskt möjligt.

Utöver dessa kvaliteter erbjuder den åttacylindriga motorn alla de BMW-typiska tekniska detaljerna som dubbel-VANOS, individuella gasspjäll och motorelektronik utvecklad för höga prestanda. Samtidigt visar M-motorns högprestandakoncept, åttacylindriga konfiguration och låga vikt att de ansvariga motoringenjörerna låtit sig inspireras och vägledas av den åttacylindriga motorn i BMW Sauber F1 då V8-motorn i nya BMW M3 delar en rad tekniska och produktionsrelaterade särdrag med den senaste versionen av BMWs Formel 1-motor.

I fråga om specifik effekt överskrider den nya V8:an riktmärket på 100 hästkrafter per liter med god marginal, något som signalerar både kraft och prestanda. Men kraft är inte allt, i själva verket är en körupplevelse mer beroende av faktorer som acceleration och väghållning, vilka i sin tur är resultat av bilens vikt och karaktär på motorns kraftutveckling. Kraftutvecklingen och drivhjulens grepp är i sin tur beroende av motorns vridmomentutveckling och utväxlingen i drivlinan.

M-motorns högprestandakoncept har möjliggjort att utväxlingen för såväl transmission som slutväxel har kunnat optimeras vilket i praktiken förbättrar såväl M-motorns kraftutveckling som styrka. Tack vare innovativ ingenjörskonst har BMWs M-ingenjörer lyckats utveckla den nya åttacylindriga motorn i nya M3 till att nå ett maximalt motorvarv på 8300 v/min.

Det andra avgörande skälet till nya BMW M3:s sensationella kraftutveckling och prestanda är den nya V8-motorns mäktiga vridmoment, 400 Nm vid 3900 v/min, där 85 % av det maximala vridmomentet är tillgängligt ända upp till 6500 v/min och där inte mindre än 340 Nm finns tillgängligt ända från 2000 v/min.

Högvarvig motor, låg vikt.
Massa (som i praktiken är liktydigt med vikt) är dåligt för acceleration eftersom den får fysisk materia att bli trögare och accelerera långsammare. Av detta skäl är BMWs nya V8 en riktig lättviktare. Motorn med sina 202 kg är 15 kg lättare än den sexcylindriga motor den ersätter. Med andra ord kompenserar den nya motorns konstruktion den extra vikt som två extra cylindrar medför. Dessutom möjliggör motorns högprestandakoncept en lätt drivlina samt mycket kort utväxling för transmissionen.

Varje gång motorstyrkan ökas närmar man sig sakta men säkert sig gränsen för fysikens lagar och vid 8300 v/min är kolvhastigheten för varje enskild kolv i den åttacylindriga M-motorn 20 meter per sekund vilket naturligtvis utsätter samtliga material i motorn för en enorm belastning. Av detta skäl har BMWs M-ingenjörer fokuserat på att försöka minimera den nya V8-motorns massa.

Motorblock direkt från BMWs Formel 1-gjuteri.
Motorblocket i den nya åttacylindriga motorn kommer från BMWs lättmetallgjuteri i Landshut nära München där BMW även tillverkar motorblocken som sitter i företagets Formel 1-motorer. Vevhuset består av en speciell aluminium/kisel-legering och de konventionella cylinderfodren är utbytta mot en hård kisellegering. De järnbestrukna kolvarna löper sålunda direkt i de opreparerade och honade cylinderloppen.

Höga motorvarv, kompressionskrafter och dito temperaturer orsakar en oerhörd belastning på vevhuset. Därför är vevhuset extremt kompakt och tillverkat i en vridstyv "bedplate-design" som möjliggör mycket precisa vevaxellager. Den relativt korta och smidda vevaxeln är mycket styv samtidigt som den inte väger mer än 20 kilo.

Dubbel-VANOS med lågtrycksfunktion.
Tack vare dess extremt korta kontrolltider kan det variabla systemet dubbel-VANOS för vevaxelstyrningen optimera cylindrarnas kompressionscykler för att på så sätt minska kompressionsförlusterna vilket förbättrar såväl motorresponsen som motorns vridmoment, bränsleförbrukning och utsläpp.

Det för den åttacylindriga motorn speciellt utvecklade M-dubbel-VANOS-systemet medför bland annat att motorn endast kräver normalt oljetryck för att fungera vid maximala motorvarv. Detta sofistikerade system använder sig av en kombination av motorbelastning och motorvarv för att på så sätt alltid garantera en optimal ventilvinkel som är synkroniserad med motorns tändintervaller och insprutningsvolymen.

Jämn och pålitlig oljeförsörjning även under extrema förhållanden.
Dubbla oljepumpar ser till att kontinuerligt förse den nya V8-motorn med exakt mängd smörjmedel och optimerad våtsumpssmörjning säkerställer att det alltid finns tillräcklig smörjning av motorn, även vid extrema manövrar, till exempel häftiga inbromsningar.

Hela systemet består av två oljetråg - ett litet framför framaxeln och ett större längre bak där en separat återcirkulationspump pumpar olja från det främre tråget till det bakre.

Åtta individuella och elektroniskt styrda gasspjäll.
Individuella gasspjäll för varje enskild cylinder, en vanligt tillämpad teknologi inom motorsporten, är en idealisk lösning utformad för att ge en direkt och omedelbar motorrespons. Den nya motorn i BMW M3 är därför försedd med åtta individuella gasspjäll, fyra stycken per cylinderrad som drivs av separata pådrivare. Detta högteknologiska styrsystem för gasspjällen sköts helt elektroniskt och är oerhört reaktionssnabbt vilket ger motorn både en känslig och följsam respons på låga varv samtidigt som den är konstruerad för att när som helst och direkt kunna svara på förarens kommando när denne så önskar att utnyttja motorns hela kraftregister.

Flödesoptimerat luftintag.
För att säkerställa en omedelbar respons och överlägsen motordynamik är gasspjällen i insugsgrenrören placerade mycket nära insugsventilerna. Insugskanalernas specifika längd och diameter är också fördelaktig för resonansprincipen. För att minimera vikten på exempelvis insugskanaler och luftsamlare är dessa gjorda av kompositmaterial innehållande en 30-procentig inblandning av glasfiber.

Innovativt avgassystem.
Tack vare dess design och konfiguration kan den nya V8-motorns avgassystem optimera cylindrarnas kompressionscykler vilket maximerar både motorkraft och vridmoment.

Motorns grenrör konstrueras genom en högtrycksprocess där de rostfria rören formas inifrån tack vare ett tryck på upp till 800 bar. Resultatet är att godset kunnat göras extremt tunt vars tjocklek mäter 0,65-1,00 millimeter, vilket optimerar flödet och sänker vikten samtidigt som det maximerar responsen hos katalysatorerna.

Avgaserna renas av inte mindre än fyra katalysatorer och givetvis uppfyller motorn såväl den Europeiska EU4-standarden som den amerikanska marknadens US LEV 2-krav.

Ännu bättre prestanda: motorstyrenheten.
V8:ans motorstyrenhet har också uppdaterats till en ännu högre standard vilket garanterar en optimal koordination av motorns samtliga funktioner. Med hjälp av fler än 50 olika signaler bestämmer styrenheten både optimala tändintervaller för varje enskild cylinder och dess kolvslag, ideala flödesförhållanden samt optimala insprutningsintervaller. Samtidigt kan systemet räkna ut och fastställa exakt rätt vinkel på kamaxeln och de individuella gasspjällens respektive position. Och sist men inte minst sköter styrenheten specifika BMW M-funktioner som koppling, transmission, styrning och bromsar.

Ytterligare en funktion hos motorstyrenheten är utförandet av en rad diagnostiska funktioner som innebär ett antal diagnostiska rutiner för verkstadsservice och andra funktioner samt skötseln av perifera enheter och system.

En höjdpunkt inom motorstyrning: jonflödesteknologi.
Jonflödesteknologi är en speciell höjdpunkt när det gäller motorstyrning som upptäcker minsta knackning i motorn liksom risken för eventuella misständningar och ofullständiga förbränningar. Tvärt emot konventionella teknologier utförs denna funktion precis där den behövs, det vill säga inne i förbränningskammaren. För att denna högeffektiva kontrollmekanism ska fungera övervakas och kontrolleras varje cylinder via tändstiftet för att systemet ska kunna upptäcka eventuella knackningstendenser. Samtidigt läser systemet av tändningen och avläser också varje misständning.

Tändstiftet fungerar därmed både som en pådrivare för tändningen och som en sensor som övervakar förbränningsprocessen och kan på så sätt skilja på misständning och ofullbordad förbränning. Genom den dubbla funktionen i tändstiftet kan de diagnostiska kraven som ställs också enklare uppfyllas och därmed förenklas underhållet och servicen av motorn.

Ökad effektivitet och dynamik med bromsenergiregenerering.
För att öka den nya V8-motorns effektivitet ytterligare finns bromsenergiregenerering (Brake Energy Regeneration). Detta intelligenta styrsystem för bilens strömförsörjning ser till att generera elström vid motorbromsning eller då bilens vanliga bromssystem aktiveras. Systemet ser till att bilens batteri laddas utan att stjäla motorkraft och därmed också utan att förbruka energi i form av förbrukat drivmedel. Följaktligen förblir bilens generator i stort sett inaktiv när motorn befinner sig under belastning.

Bortsett från att vara ett synnerligen effektivt sätt att alstra elström bidrar systemet också till att öka kraften i motorn vid acceleration vilket i sin tur gör bilen ännu mer dynamisk.

Text: courtesy of BMW

[Malabar]

Utmärkt information. Har du några bilder?

[Alain]

Nu finns det bilder och tekniska uppgifter på den nya V8-motor som kommer i BMW M3. Effekten blir 420 hk ur 4,0 liter vid 8.300 rpm, maximala vridet är 400 Nm. Mest imponerande är vridmomentkurvan, 85 procent av vridet finns redan vid 2.000 rpm!


Första bilden på nya M3-motorn. 420 hk är bra, men mest imponerar BMW:s trolleri med vridmomentkurvan.

Återigen är det en holländsk sajt som läckte ut uppgifter först och glatt publicerade dem på nätet. Senare under torsdagen kom samma information från BMW själva på den motor som de så envist vägrade att visa upp i Genève.
Som väntat blir det en ganska exakt nedskalad version av V10-motorn i M5/M6. Motorvolymen sjunker alltså från 5,0 till 4,0 liter med två cylindrar mindre. Maxeffekten tas ut vid samma glada varvtalsnivå och den nya V8:an ger 420 hk vid 8.300 rpm.
Men det mest imponerande med den nya M3-motorn är ett fantastiskt brett vridmoment. Det toppar vid 400 Nm vid 3.900 rpm (det är alltid en måttstock på en bra motor att få ut 100 Nm per liter) men 85 procent av vridet, 340 Nm, skapas redan vid 2.000 rpm!
Det innebär att en stor del av vridmomentet finns tillgängligt under ett varvtalsområde på cirka 6.500 rpm, vilket torde ge en synnerligen lättkörd och spänstig motor oavsett hur man använder den. BMW har lyckats trolla med fysikens regler genom att fintrimma sin dubbla Vanos-teknik där man kan variera på både lyfthöjd och ventiltider.
Speciell vikt har lagt vid att få korrekt oljesmörjning även vid höga sidokrafer. BMW garanterar att oljesystemet klarar smörjningen även vid 1,4 g, vilket är mycket.
Trots den imponerande tekniken har BMW lyckats få vikten att stanna på bara 202 kilo (15 kilo under den raka M3-sexan!), vilket även det är ett tecken på att nya M3 kommer att bli en mycket intressant bil att provköra när den visas upp för pressen någon gång i juli. Som jämförelse väger V10:an i M5/M6 240 kilo. Några uppgifter om bränsleförbrukning och utsläpp lämnas inte av BMW, inte just nu i alla fall.
Försäljningen lär starta efter semestern, i september, och vi kan redan nu se tecken på att handeln med kontrakten blir intensiv och lukrativ den första tiden.


Kompakt, vridstark och relativt lätt för sin storlek. BMW;s nya M3 motor ska bli mycket intressant att provköra i juli.


Det är inga små belastningar BMW lägger på när man testar sina motorer - kolla temperaturen på grenrören!


Fram med stoppuret, sätt sedan igång och bygg!


BMW smög nästan in M3 Concept på Genève-salongen och pratade bara miljöbilar. Synd att man inte gjorde en E85-konvertering från början och därmed avväpnade alla kritiker direkt.

Källa: Auto motor & sport