Tri-Turbo

Der neue BMW Power-Diesel mit dreifacher Turbo-Aufladung

Als weltweit erster Automobilhersteller präsentiert BMW jetzt einen Dieselmotor, bei dem das Prinzip der Stufenaufladung (R2S) um einen dritten Turbolader erweitert wird.



Mit Premiere für die BMW M Performance Automobile wird eine neue Fahrzeugkategorie etabliert, die das sportliche Potenzial der aktuellen BMW Modelle besonders intensiv unterstreicht. Zum Start dieser neuen Fahrzeugkategorie werden vier Modelle eingeführt (BMW M550d xDrive Limousine, BMW M550d xDrive Touring, BMW X5 M50d und der BMW X6 M50d), deren wichtigste Gemeinsamkeit in einem neu entwickelten Reihensechszylinder-Dieselmotor mit dreifacher Turboaufladung, einer Höchstleistung von 280kW und einem maximalen Drehmoment von 740 Newtonmeter besteht.

Das Herzstück dieses Motors stellt die erstmals eingesetzte dreifache Turboaufladung dar. Das koordinierte Zusammenwirken von Turboladern unterschiedlicher Größe ermöglicht ein spontanes Ansprechverhalten bei niedrigen Motordrehzahlen und eine bedarfsgerechte Steigerung des Ladedrucks in höheren Lastbereichen. Erstmals arbeiten bei der für die BMW M Performance Automobile entwickelten Antriebseinheit gleich zwei vergleichsweise kleine Hochdrucklader mit einem großen Niederdrucklader zusammen. Die Integration eines weiteren Hochdruckladers schafft neue Möglichkeiten bei der Erzeugung des Ladedrucks, der für eine besonders kraftvolle Leistungsentfaltung erforderlich ist. Im niedrigtourigen Bereich knapp oberhalb der Leerlaufdrehzahl wird zunächst einer der beiden kleinen Turbolader aktiv. Aufgrund seines geringen Trägheitsmoments reagiert er nahezu verzögerungsfrei auf kleinste Bewegungen des Gaspedals und versorgt die Brennräume so bereits frühzeitig mit komprimierter Luft. Im weiteren Verlauf erreicht der Abgasstrom auch den großen Turbolader, der schon bei einer Motordrehzahl von 1.500 min-1 spürbar in Aktion tritt. Gemeinsam mit dem kleinen Lader sorgt er bereits bei dieser Drehzahl dafür, dass das maximale Drehmoment von 740 Newtonmeter erreicht und bis in den Bereich von 3.000 min-1 konstant gehalten wird. Für eine weitere Steigerung der Arbeitsleistung des großen Turboladers wird bei einer Motordrehzahl von ca. 2.700 min-1 ein erhöhtes Abgasvolumen benötigt. Eine unterdruckgeregelte Abgasklappe öffnet daher bei einer darüber hinaus gehenden Lastanforderung unverzüglich eine weitere Zuleitung, durch die zusätzliches Abgas an dem bereits aktiven Hochdrucklader vorbei zum großen Niederdrucklader strömt. In diese Bypassleitung ist der dritte Turbolader integriert, der dank seines ebenfalls geringen Trägheitsmoments und seiner variablen Verdichtergeometrie unmittelbar nach Öffnung der Abgasklappe seine Arbeit aufnimmt. Das Resultat ist zusätzlicher Ladedruck aus gleich zwei Quellen. In dieser Zusammenstellung treibt das Aufladesystem den Motor vehementen und lang anhaltendem Schub zu seiner Höchstleistung, die er zwischen 4.000 und 4.400 min-1 erreicht. Die Maximaldrehzahl des neuen Dieseltriebwerks beträgt 5.400 min-1.

Um unerwünschten Abgasgegendruck zu vermeiden, wird bei besonders hohen Drehzahlen am großen Turbolader per Unterdruckregler ein Wastegateventil zur Entlastung geöffnet. Auch die Frischluftzuführungen werden mithilfe pneumatisch betätigter Klappen bedarfsgerecht angesteuert. So sorgt beispielsweise eine Umgehungsklappe bei niedrigen Drehzahlen dafür, dass die Frischluft direkt zu dem besonders frühzeitig angeregten Hochdrucklader gelangt. Eine Zuschaltklappe hält außerdem bei weniger als 2.700 min-1 die Frischluft von dem in diesem Drehzahlbereich noch nicht aktiven dritten Turbolader fern, um unnötige Druckschwankungen zu vermeiden.

Weitere Informationen werden nach Markteinführung vorliegen, die für Mai 2012 geplant ist. 

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