BMW war mit dem Turbomotor nicht der erste Hersteller im Motorsport. Trotzdem hat sich der bayerische Autobauer in den Geschichtsbüchern verewigt. 1983 gelang mit Brabham der Coup. Nelson Piquet sicherte dem englisch-deutschen Gespann den WM-Titel. Es war der erste für einen Formel-1-Rennwagen mit Turbomotor.
In diesem Jahr feiert BMW seine Turbomotoren im Rennsport. Ein halbes Jahrhundert ist es her, als im 2002 TI erstmals ein aufgeladenes Triebwerk in einem BMW-Rennauto Dienst verrichtete. Wir blicken zurück und schauen auf den aktuellsten Turbo, der im 2019er DTM-Auto über 600 PS leistet.
BMW M121 – der erste Turbo
BMW strebte die Titelverteidigung an. Rennfahrer Dieter Quester hatte 1968 auf dem BMW 2002 die Tourenwagen-Europameisterschaft gewonnen. Die Ingenieure suchten nach Möglichkeiten, die Leistung des Vierzylinder-Motors zu steigern. Das Reglement verwehrte eine Erhöhung des Hubraums. Also musste ein Turbolader her. Die Idee hierfür war nicht neu. Aber BMW hatte sie vorher noch nie umgesetzt. In der Formel 1 waren seit 1966 Turbomotoren mit einem Hubraum von 1,5 Litern erlaubt. Es baute nur keiner einen. Dafür in anderen Rennserien.
Quester verteidigte mit dem aufgeladenen Vierzylinder-Motor im BMW 2002 TI seinen Titel. Bei 6.500 Touren leistete der M121 etwa 280 PS. Bei einem Ladedruck von 0,98 bar. Es wären bis zu 1,76 bar möglich gewesen. Doch bei diesem Überdruck hätte es den Zylinderkopf angehoben. Trotzdem kein Vergleich zu den heutigen Turbomotoren. Der V6-Turbo in einem Formel-1-Auto wird mit bis zu 4,5 bar aufgepumpt. Erlaubt wären mehr, was aus Effizienzgründen allerdings keinen Sinn macht. Ab etwa 4,5 bar beginnt die Elektromaschine MGU-H im Abgasstrang zu rekuperieren, weil für mehr Luft im Brennraum nicht genug Kraftstoff bereitsteht.
Zurück zum M121. Die verdichtete Luft führt ein direktes Ladeluftrohr dem Motor zu. Es gab damals keinen Ladeluftkühler. Ein mechanisches Gasgestänge bewegt die Drosselklappe. Heute wird sie elektrisch geöffnet und geschlossen. Der M121-Turbo beschleunigte den BMW 2002 TI auf bis zu 240 km/h. Vier Jahre später zog die Serienentwicklung nach. Mit dem 2002 Turbo brachte BMW Deutschlands ersten Serienwagen mit Abgasturbo heraus.
BMW M49/4 – Art Car in Le Mans
Le Mans 1976. Jacky Ickx fährt auf Porsche 936 seinen dritten von sechs Gesamtsiegen ein. Und BMW bringt sein zweites Art Car zu einem Renneinsatz. US-Künstler Frank Stella verpasst dem BMW 3.0 CSL – Gruppe 5 – ein schwarz-weißes Quadratraster auf die Karosserie. Das Design ähnelt einem überdimensionalen Millimeterpapier.
Das Auto mit der Startnummer 41 trägt den Sechszylinder-Turbomotor mit der internen Bezeichnung M49/4. Was versteckt sich dahinter? Ein Motor mit einem Hubraum von 3.210 cm³, sechs Zylindern in Reihe, 24 Ventilen und zwei obenliegenden Nockenwellen. Mit einem Ladedruck von 1,27 bar erreichte der Sechszylinder-Turbo eine Spitzenleistung von 750 PS (bei 9.000/min).
Brian Redman und Peter Gregg kamen 23 Runden weit. Dann streikte die Technik. Auch beim 500-Kilometer-Rennen in Dijon scheiterte BMW mit seinem Art Car. Das Coupé flitzte mit bis zu 341 Sachen über Geraden, war allerdings nicht sattelfest.
BMW M12/12 – Basis für F1
Der Turbomotor wird immer salonfähiger. Renault bringt das aufgeladene Triebwerk als erster Hersteller in die Formel 1. BMW ist zu diesem Zeitpunkt noch nicht in der Königsklasse vertreten. Stattdessen bleibt man den Wurzeln treu und betreibt Tourenwagensport. Ab 1977 verpflanzte Einsatzteam Schnitzer Motorsport den BMW-Motor M12/12 im 320 Gruppe 5. Ein Vierzylinder, der 400 PS leistet, und Harald Ertl 1978 die Deutsche Rennsport-Meisterschaft beschert.
1979 setzt das Unternehmen einen obendrauf und bringt den 320 Jägermeister an den Start. Erst mit 303 PS starkem Saugmotor aus dem Formel-2-Auto, dann mit Turbo. Das Auto wird von GS-Tuning in Freiburg aufgebaut (Gerhard Schneider) und von Werksfahrer Markus Höttinger gelenkt. Der Vierzylinder-Turbomotor im Bug dieses 320 Turbo, rund 450 PS stark, ist der Vorläufer des späteren Formel-1-Motors.
Im Hintergrund arbeiten BMW-Motorsportchef Jochen Neerpasch und Motorenpapst Paul Rosche an der Zukunft. Sie wollen BMW mit einem aufgeladenen Vierzylinder-Motor in die Formel 1 führen. Der Vorstand schmettert den Plan erst ab, gibt Anfang der 1980er Jahre dann doch grünes Licht.
BMW M88/2 – Renn-M1 mit Turbo
Es ist die stärkste Rennsport-Version des BMW M1. Mit dem Turbomotor M88/2 liegt die Leistung zuerst bei 850 PS. Später klettert sie in den vierstelligen Bereich. 1981 zähmt Hans-Joachim Stuck das Mittelmotor-Biest, das seine Leistung aus einem Turbomotor mit einem Hubraum von 3.191 cm³ schöpft (M1 Procar mit Sauger: 3.498 cm³). Er gewinnt am Norisring und Salzburgring. Mehr als Einzelerfolge sind mit dem Rennwagen mit Sechszylinder-Turbo nicht drin. Der Meistertitel in der Deutschen Rennsport-Meisterschaft ist weit entfernt. Den holt sich Klaus Ludwig in einem Ford Capri III Turbo.
Der Abgas-Turbo beflügelt den Renn-M1 auf bis zu 320 km/h. Maximales Drehmoment? unbekannt. So steht es auf den BMW-Seiten. Als M88/1 wird der Saugmotor bezeichnet. Der Sechszylinder kommt im Gruppe-4-M1 auf keine 500 PS. Sein Drehmoment: 390 Nm. Topspeed des Autos: 310 km/h.
18BilderBMW M12/M13 – BMW-Power für die F1
Renault feierte 1979 den ersten Sieg eines Turbomotors in der Formel 1. Doch die erste Weltmeisterschaft mit einem Turbo-Auto holte nicht der Pionier. Sondern BMW zusammen mit Partner Brabham. 1983 mit einem gewissen Nelson Piquet am Steuer des Brabham-BMW BT52.
Der Vierzylinder-Turbo entwickelte sich über die Jahre zum stärksten Formel-1-Motor der Geschichte. Auf den Prüfständen der BMW Motorsport GmbH erreichte der M12/M13 eine Leistung von 1.065 PS. Der Turbo entfesselte noch deutlich mehr Pferdchen. Doch auf dem Prüfstand war der Ladedruck auf 5,1 bar begrenzt. Im Cockpit konnten die Fahrer das Dampfrad weiterdrehen. BMW warf die Rechenmaschine an: Im Qualifikationstrimm soll der Vierzylinder mit seinem Hubraum von nur 1,5 Litern bis zu 1.430 PS ausgespuckt haben.
Den letzten Sieg mit dem legendären Motor streicht nicht BMW, sondern Kunde Benetton ein. Gerhard Berger gewinnt im B186 den Großen Preis von Mexiko. Ende 1987 stellt BMW den Motorenbau für die Formel 1 ein.
Hier noch ein paar Eckdaten zum Wundermotor von PS-Papst Paul Rosche und seinem über 40-köpfigen Team:
- Bauart: 4 Zylinder-Reihe
- Einbau: längs
- Hubraum: 1499 cm³
- Turbolader: 1 (Garrett, KKK)
- Bohrung*Hub: 89,2 * 60,0 mm
- Ventile: 16, Feder
- Verdichtung: 6,7:1
- Gewicht: 165 kg
- Leistung: 580-1430 PS
- Maximaldrehzahl: 9 500/min-11 500/min
- Steuerung: Stirnradsatz
BMW P13 & P14 – WTCC und Rallye-WM
Es dauert, bis BMW wieder einen Turbomotor im Rennsport einsetzt. 2011 laufen zwei Programme. Der 320si WTCC mit Zweiliter-Saugmotor hat größtenteils ausgedient. BMW legt für die Saison den 320TC auf. Das TC steht nicht für Turbo Charger, obwohl ein Turbo im Rennwagen arbeitet, sondern für Touring Car.
BMW sattelt auf einen aufgeladenen 1,6-Liter-Vierzylinder um. Leistung: etwas mehr als 300 PS. Das Auto wird Kunden bereitgestellt. Den ersten Sieg streicht Franz Engstler in Oschersleben ein. Parallel verbaut man den Turbomotor als P14 im Mini Countryman World Rally Car. Das Triebwerk wird von einem Garrett-Turbolader mit maximal 2,5 bar unter Druck gesetzt. Der Allrad-Mini für die Rallye-WM ist 4.110 Millimeter lang, 1.820 Millimeter breit und wiegt 1.200 Kilogramm (Mindestgewicht).
Wichtiger als die WTCC und die Rallye-WM ist für BMW die DTM. Der Hersteller bereitet sein Comeback in der Tourenwagen-Serie für 2012 vor.
BMW P63 – Achtzylinder mit heißem V
Der Z4 GT3 mit V8-Saugmotor verabschiedet sich mit einem Sieg beim 24-Stunden-Rennen in Spa-Francorchamps 2015. Sein Nachfolger ist der M6 GT3, dessen Turbo-Motor P63 auf der S63-Serienversion aufbaut. Der Nettopreis für den M6 GT3 beträgt 2016 379.000 Euro. Mit dem Rennwagen richtet sich BMW an Kundenteams.
Der Motor mit zwei Turboladern sitzt vorn, das Sechsgang-Renngetriebe an der Hinterachse. Je nach Einstufung erreicht der Achtzylinder mit seinen 4,4 Litern Hubraum eine Leistung zwischen 500 und 585 PS. Neben dem GT3-Rennsport bedient BMW auch die USA, indem man vom M6 eine GTLM-Version auflegt. Ihr Debüt geben beide Autos bei der 54. Auflage des 24-Stunden-Rennens in Daytona. Im selben Jahr glückt dem M6 GT3 der Sieg in Spa. Wie üblich werden die Autos mit den Jahren mit Technik-Paketen aufgerüstet.
BMW P63/1 – Rückkehr nach Le Mans
BMW kehrt mit dem M8 GTE zurück nach Le Mans. Und verschwindet nach einer Saison in der Sportwagen-Weltmeisterschaft und zwei Rennen an der Sarthe (2018 & 2019) schon wieder. Offiziell, weil man die Sichtbarkeit der WM anprangert. Bis auf Le Mans finden die Rennen in der Öffentlichkeit kaum Beachtung. Da will sich BMW lieber auf die IMSA-Rennserie in den USA konzentrieren – ein Kernabsatzmarkt der M-Fahrzeuge. Inoffiziell gibt es Differenzen mit Le Mans-Ausrichter ACO und FIA.
Man kann es nicht anders sagen: In der Sportwagen-WM scheitert der M8 GTE. Die großen Erfolge bleiben aus. Weil die anderen einen besseren Job machen. Weil die Einstufung des Fahrzeugs nicht immer passt. Weil die Zuverlässigkeit BMW im Stich lässt. Um ein paar Gründe zu nennen.
Der P63/1-Motor wurde auf links gedreht. BMW verkleinert den Hubraum von 4,4 auf 4,0 Liter. Der Turbomotor mit seinen acht Zylindern besteht aus 2.300 Komponenten – davon 985 verschiedene. 700 Teile entwickelt die Motorsportabteilung komplett neu. 181 Teile übernimmt man von Serienfahrzeugen. Die Turbos sitzen nicht innen, sondern an der Motoraußenseite.
BMW-Motorsportchef Jens Marquardt erklärte damals: „Der Hubraum wurde auf 3,981 Liter reduziert, wir sind auf eine flache Kurbelwelle gegangen, der Zylinderkopf ist ebenso modifiziert wie Kolben und Pleuel. In Summe ist so ein richtiger Rennmotor mit extrem hoher Effizienz und hoher Motorleistung entstanden. Durch die flache Kurbelwelle sind de facto von der technischen Anordnung her zwei Vierzylinder entstanden. Das Konstruktionsprinzip aus der Serie, also die heiße Seite innen, entfällt damit: Die Auspuffkrümmer samt der Rennturbolader liegen jetzt auf der Motoraußenseite.“
Probleme mit Vibrationen bei Testfahrten sortierte BMW aus. Die Leistung des Turbomotors liegt zwischen 500 und 600 PS (je nach Balance of Performance).
BMW P48 – neuer DTM-Motor
Es sind die stärksten DTM-Motoren der Geschichte. Die Turbo-Motoren von BMW, Audi und Aston Martin leisten über 600 PS. Mit Push-to-Pass sogar 640 PS. Eigentlich hätten die Turbomotoren die alten V8-Dinos schon 2017 ablösen sollen. Doch der Schritt wurde um zwei Jahre nach hinten verschoben.
Die Eckdaten des zwei Liter großen BMW-Vierzylinders mit Monoturbo.
- Reihen-Vierzylinder-Turbo
- Hubraum: 1.999 cm³
- Zylinderblock & -Kopf in Aluminium-Guss
- Kurbelwelle in Stahl
- Vier Ventile je Zylinder (über Schlepphebel betätigt)
- Nockenwellen in Stahl (über Zahnräder angetrieben)
- Trockensumpfschmierung
- Direkteinspritzung
- 85 kg Basisgewicht
- Maximaldrehzahl: 9.500/min
- Laufzeit: über 6.000 km
Und ein paar Fun-Facts – bereitgestellt von BMW: Der Motor besteht aus 2.000 Einzelteilen. Der Turbolader drückt 400 Liter Luft pro Sekunde in den Motor – 3.500 Mal so viel, wie ein Mensch atmet. Die Kolben im P48 beschleunigen von null auf 100 km/h in weniger als einer Tausendstelsekunde. In einer Saison werden 2,8 Millionen Zündfunken in einem Motor erzeugt. Dazu werden über 65.000 Liter Öl durch den Motor gepumpt. Die Wasserpumpe setzt in einer Stunde ca. 18.000 Liter um. Eine Badewanne würde sich so in 20 Sekunden füllen.
