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Mehr Leistung, mehr Dynamik und mehr Eigenständigkeit – der neue BMW M3 hat von Allem etwas mehr. Die jüngste Ausgabe des weltbekannten Sportwagens aus München ist ein konkurrenzloses Angebot auf dem Weltmarkt. Denn der Kunde erhält ein Hochleistungsautomobil, dessen Leistungsdaten bereits einen allerersten Eindruck von den Werten des neuen Coupés vermitteln.<br />
Die überragende Leistung und außergewöhnliche fahrdynamische Qualitäten des neuen M3 werden im Gegensatz zum Vorgänger durch das aufregende Design jetzt noch deutlicher betont.

 

 

An seiner Alltagstauglichkeit hat sich aber nichts geändert: Er ist ein Hochleistungs-Automobil geblieben, das dank der Summe herausragender Eigenschaften wieder die Führungsrolle in seiner Klasse übernehmen wird.

Athletisch gebaut und trotzdem elegant im Ausdruck
Sehr kraftvoll, breit und trotzdem elegant kommt der neue M3 daher. Er unterscheidet sich dank einer neuen Frontschürze mit integrierten Nebelscheinwerfern in Ellipsenform und großen Kühllufteinlässen deutlich von allen anderen Modellen der BMW 3er-Reihe. Die in der Position geringfügig veränderte „Niere“ fügt sich harmonisch in das neue Vorderwagen-Design ein.

Die Fronthaube besteht aus Aluminium und ist im Vergleich zu einer Stahlblechhaube um rund 40 Prozent leichter. Das Besondere dabei: Trotz des Gewichtsvorteils erfüllt die Klappe in Steifigkeit und Crashsicherheit dieselben Anforderungen wie die Stahlblechhaube des Basis-Coupés. Möglich wurde das durch Computer-Simulation: Sie zeigt auf, wie sich die für die Stabilität verantwortlichen Geometrien auf die statische und dynamische Steifigkeit der Haube auswirken.

Kennzeichnend für die M3-Haube ist die neue Grafik mit dem so genannten Powerdome, eine leichte Anhebung in Haubenmitte, die Platz für die neue M3-Maschine schafft. Es ist ein charakteristisches Beispiel für den gesamten M3-Auftritt: Kein Designelement hat bloßen Showcharakter. Alle Modifikationen gegenüber der Serie folgen streng der Funktion und hohen ästhetischen Anforderungen.

Die Seitenansicht der M3-Karosserie einschließlich der Radläufe zeigt sich deutlich verbreitert (plus 20 Millimeter), mit Kiemen und M3-Emblem in den vorderen Seitenwänden. Notwendig wurde die breitere Karosserie, um sowohl eine größere Spurweite, als auch adäquate Räder und Reifen unterzubringen. Zu diesem bullig wirkenden Auftritt, der eine wirksame aerodynamische Optimierung als Hintergrund hat und den neuen M3 merklich gegenüber einem 3er-Coupé differenziert, passen auch sehr gut die Breitreifen im Format 225/45 ZR 18 vorne und 255/40 ZR 18 hinten auf neu gestalteten M Styling-Doppelspeichen-Leichtmetallrädern, vorne acht und hinten neun Zoll breit. A propos Maße: Der neue M3 ist 4,49 Meter lang, 1,78 Meter breit und 1,37 Meter hoch, sein Radstand misst 2,73 Meter.

Diesen starken optischen Auftritt des neuen M Kraftsportlers unterstreichen neue M Außenspiegel, asphärisch ausgeführt und bei Bedarf (als Sonderausstattung) elektrisch anklappbar, seitliche Schwellerverkleidungen sowie am hinteren Abschluss des neuen M3 eine aerodynamisch optimierte Heckschürze samt Heckspoiler-Lippe. Eine doppelflutige Abgasanlage mit vier Endrohren charakterisiert dieses Modell als Mitglied im Kreis der exklusiven M Automobile.

Das Interieur präsentiert sich sportlich-elegant
Der Fahrer hat die Funktionen des neuen M3 über eine M typische Instrumentenkombi mit eigenständiger Skalengestaltung gut im Blickfeld. Die klassischen BMW Rundinstrumente präsentieren sich M typisch mit roten Zeigern. Vom M5 wurde der Drehzahlmesser mit variablem Warnfeld übernommen: Nach dem Kaltstart leuchten ab 4 000 1/min orange Leuchtdioden (LEDs) auf, die mit steigender Öltemperatur in Schritten von 500 1/min wieder erlöschen. Die optimale Betriebstemperatur des Motors ist dann erreicht, wenn nur noch eine orange und zwei rote LEDs zu sehen sind. Zusätzlich gehört eine Öltemperaturanzeige zum Serienumfang.

Das neugestaltete M Multifunktions-Sportlenkrad mit unterfüttertem, dickem Lederkranz, M Nahtbild und Daumenauflagen fühlt sich angenehm und hochwertig an. Eine Fußstütze in Aluminium sowie Einstiegsleisten mit dem M3-Symbol komplettieren das besondere Interieur.

Das serienmäßige Innenlichtpaket umfasst sowohl den beleuchteten Schalthebel mit Sechsgangschema und M Logo, als auch den selbsttätig abblendenden Innenspiegel. Die Klimaautomatik mit getrennter Temperaturwahl für Fahrer und Beifahrer ist bereits Bestandteil der Serienausstattung. In der passiven Sicherheit entspricht der neue BMW M3 dem vorbildlichen Standard der gesamten 3er Reihe: Front-, Seiten- und Kopfairbags schützen Fahrer und Beifahrer jeweils serienmäßig, zusätzlich sind für den Fond zwei Seitenairbags lieferbar.

Eine M typische Interpretation ergibt sich durch die klare Formen-, Farben- und Materialsprache; der M3-Kunde kann unter drei verschiedenen Ausstattungslinien wählen: einer Stoff-/Leder-Kombination, einer Leder-/Alcantara-Kombination oder einer Lederausstattung. Neu sind zudem zwei dem M3 exklusiv vorbehaltene Außen-Lackierungen.

Der neue M Sportsitz mit variabler Lehnenbreite
Erstmals verfügt der neue BMW M3 über Sportsitze, deren Lehne auch in der Breite verstellbar ist. Der Entwicklungsschwerpunkt lag dabei auf einer deutlichen Erhöhung des Seitenhaltes bei sportlicher Fahrweise, ohne dass unterschiedlich groß gewachsene Fahrer Einschränkungen bei Sitzkomfort und Langstreckentauglichkeit hinnehmen müssen.

Mechanisch basiert der M3-Sportsitz auf dem vollelektrischen Sitz des 3er Coupés, inklusive aller Betätigungselemente. Dieser Sitz wurde zunächst so gepolstert, dass er auch bei besonders sportlicher Fahrweise genügend Längs- und Seitenhalt gewährleistet. Dazu kamen rechts und links der Lehne Luftkammern, die per Knopfdruck über eine elektrische Pumpe gefüllt werden können (zusammen mit Lehnenwulst- und Lordosenverstellung als Sonderausstattung zu haben).

Je nach Körperbau und Wunsch der vorne Sitzenden ist so eine individuell optimale Seitenführung einstellbar. Die Kammern beider Seiten sind dabei durch ein zusätzliches Ventil getrennt. Damit wird bei Kurvenfahrt ein Druckausgleich verhindert, bei dem Luft von der kurvenäußeren in die kurveninnere Kammer strömen und den eigentlichen Zweck der Lehne ins Gegenteil umkehren könnte.

Beim Sitzschaumteil wurde eine sportlich-tiefe Sitzposition realisiert. Hier konnte aufgrund der variablen Seitenführung in der Lehne auf eine Ausprägung der Seitenwülste verzichtet werden. Da ähnliches auch im Schulterbereich umgesetzt wurde, hat der sportliche Fahrer trotz optimalen Seitenhalts ein Höchstmaß an Bewegungsfreiheit.

Der Motor des M3
Der Motor des neuen M3 verleiht dem Charakterzug „turbinenartige Kraftentfaltung und Laufruhe“, der weltweit längst zum Inbegriff der Sechszylinder von BMW geworden ist, eine neue Bedeutung: Das M Hochdrehzahlkonzept, nach dem dieses Triebwerk entwickelt wurde, richtet sich nach denselben Maßstäben, die für die anspruchsvollsten Wettbewerbsmotoren der Welt, die Formel-1-Maschinen, gelten. Immerhin: Bei Drehzahl 8 000 1/min erreichen die Kolben des neuen M3-Motors Geschwindigkeiten von über 24 Metern pro Sekunde. Zum Vergleich: In aktuellen Formel-1-Triebwerken rotiert die Kurbelwelle bis zu 18 000 mal pro Minute, jeder der zehn Kolben legt pro Sekunde rund 25 Meter Weg zurück.

Der überragende Wirkungsgrad in allen Drehzahl- und Lastbereichen garantiert im Praxisbetrieb einen spezifisch günstigen Kraftstoffverbrauch sowie geringe Schadstoffemissionen.

Für den neuen M3 hat BMW M zusammen mit der BMW AG ein eigenes Motorsteuergerät entwickelt, die MSS 54. Dieses Mehrprozessorsystem besitzt – wie schon das Steuergerät des Vorgängers – zwei 32-bit-Microcontroller und zwei Timing-Coprozessoren, jedoch mit einer höheren Taktfrequenz, um die noch komplexeren Funktionaldaten und die höhere Maximaldrehzahl zu beherrschen. Die Rechenleistung dieser MSS 54 beträgt 25 Millionen Berechnungen pro Sekunde.

Integriert sind die Regelung der Spreizung für Ein- und Auslassnockenwelle (Hochdruck-VANOS), eine ständige Ölniveaukontrolle, Wegfahrsperre, elektronische Drosselklappenregelung, sowie ein aufwendiges Diagnosesystem mit verschiedenen Diagnoseroutinen für die Werkstatt. Das Steuergerät errechnet zylinderindividuell für jeden Arbeitstakt abhängig von Last und Drehzahl beziehungsweise dem Gradient der Laständerung den Zündzeitpunkt, die Einspritzmenge und den Einspritzzeitpunkt. Synchron dazu wird die optimale Nockenspreizung errechnet und eingestellt.

Optimale Motorsteuerung dank einer M Eigenentwicklung
Die zylinderindividuelle, adaptive Klopfregelung erhält ihr Klopfsignal über drei Körperschallsensoren, jeweils ein Sensor überwacht zwei Zylinder. Die Adaption erfolgt zylinderindividuell über eine arbeitspunktabhängige Normierung und erlaubt es, im gesamten Zündwinkelkennfeld die besten Zündwerte zu programmieren. Über einen Schalter am Armaturenbrett kann der M3-Fahrer eine sportlichere, das heißt progressivere Kennlinie bezüglich Gaspedalweg/Drosselklappenöffnung abrufen. Gleichzeitig mit der Aktivierung der progressiveren Gaspedalkennlinie werden auch die dynamischen Übergangsfunktionen der elektronischen Motorsteuerung auf eine spontanere Applikation umgeschaltet. Die komfortablere Kennlinie wird automatisch bei jedem Neustart aufgerufen.

Die Steuerung der elektronischen Drosselklappenregelung basiert auf einer so genannten Momentenstruktur, das heißt der Fahrerwunsch, jeweils über das Potentiometer am Gaspedal gemessen, wird in ein Wunschmoment übersetzt. Im Momentenmanager wird dieses Wunschmoment um die Bedarfsmomente der Nebenaggregate korrigiert und mit den geforderten Maximal- beziehungsweise Minimalmomenten der Dynamischen Stabilitäts Control (DSC) und der Motor-Schleppmomenten-Regelung (MSR) abgeglichen. Das so berechnete Sollmoment wird unter Berücksichtigung des aktuellen Zündwinkels dann eingestellt.

In der Warmlaufphase des Motors erfolgt ein schnelles Aufheizen des Katalysators durch Eingriffe in VANOS, Zündung, Einspritzung sowie Ansteuerung der elektrischen Sekundärluftpumpe mit entsprechender Korrektur im Momentenmanager. Darüberhinaus erfüllt die Motorsteuerung die derzeit gültigen On-Board- Diagnosestandards.

Schubkraft ist wichtig
Nach Meinung der M Motoreningenieure eignen sich hochdrehende Saugmotoren ideal für Sportwagen, von denen ambitionierte Autofahrer insbesondere ein außergewöhnliches Spurtvermögen in allen Fahrsituationen erwarten. Für die Fahrzeugbeschleunigung ist dabei entscheidend, welche Schubkraft an den Antriebsrädern – beim M3 wie bei jedem BMW an den Hinterrädern – zur Verfügung steht. Diese Schubkraft kann entweder durch einen großvolumigen Motor mit niedriger Drehzahl und langer Gesamtübersetzung oder eben mit kleinerem Hubraum und hoher Drehzahl und kurzer Gesamtübersetzung erreicht werden.

Das Hochdrehmomentkonzept, das große Hubräume verlangt, hat hingegen erhebliche Nachteile bei Gewicht und Bauraum, da der Motor selbst sowie alle Bauteile des Antriebsstrangs aufgrund des hohen Drehmoments sehr groß und schwer dimensioniert werden müssen. Die Umsetzung des Hochdrehzahlkonzepts war damit für das M Gesamtfahrzeugkonzept von entscheidender Bedeutung, da der M3 ein Coupé mit dynamisch agilem Fahrverhalten und sportwagenhaften Fahrleistungswerten ist.

106 PS pro Liter Hubraum durch Hochdrehzahlkonzept
Der Reihensechszylinder mit 3 246 ccm Hubraum kommt erstmals weltweit für alle Ländervarianten zum Einsatz und leistet 343 PS (252 kW) in ECE-Version (333 HP in US-Ausführung) bei 7 900 1/min. Obwohl der Hubraum im Vergleich zum Vorgängermodell nur um 1,4 Prozent erhöht wurde, stiegen aufgrund des Hochdrehzahlkonzeptes die Nennwerte für die Leistung um 6,9 Prozent und für das Drehmoment um 4,3 Prozent. Durch konsequente Ladungswechselabstimmung und Entdrosselung erhöhte sich die spezifische Leistung von 100 auf knapp 106 PS pro Liter.

Trotz der hohen Nenndrehzahlen bietet der Motor ein großes nutzbares Drehzahlband. Bereits bei 2 000 1/min entwickelt der Motor 80 Prozent des maximalen Drehmoments. Ein paar Zahlen hierzu: Aus dem Stand auf Tempo 100 km/h beschleunigt der neue M3 in nur 5,2 Sekunden; bis dieses Auto im vierten Gang von 80 auf 120 km/h durchgestartet ist, vergehen gerade 5,4 Sekunden.

Vorbildlich bei Verbrauch und Emissionen
Durch den guten Gesamtwirkungsgrad des Motors erreicht man nicht nur das hohe Leistungs- und Drehmomentniveau, sondern auch einen hervorragenden spezifischen Kraftstoffverbrauch, dessen Bestwert bei 235 g/kWh liegt. Bedingt durch die Reibungsoptimierung des Ventiltriebs und der Verdichtungserhöhung auf 11,5 : 1 ergibt sich gegenüber dem Vorgängermotor ein Vorteil im spezifischen Kraftstoffverbrauch, der vor allem im Niederlastbereich hervortritt.

Im ECE-Zyklus verbraucht der neue M3 11,9 Liter auf 100 Kilometer, gleichzeitig erfüllt er die Abgasgrenzwerte für EU3 und LEV souverän. Der M3-Motor ist auf Kraftstoff der Qualität 98 ROZ ausgelegt. Die adaptive Klopfregelung erlaubt jedoch auch bleifreies Superbenzin mit 95 ROZ.

Durch die adaptive Leerlaufsynchronisation konnte über eine bessere Gemischgleichverteilung ein weiterer Verbrauchsvorteil im leerlaufnahen Bereich realisiert werden. Die Optimierung der Einspritzventile und der Einspritzventillage brachte in Verbindung mit dem schnellverstellenden Hochdruckdoppel-VANOS besonders im Hochlastbereich bei niederen Drehzahlen eine weitere Absenkung des spezifischen Benzinverbrauchs. Im oberen Last- und Drehzahlbereich wirken sich die Entdrosselungsmaßnahmen des Ladungswechsels auch reduzierend auf den spezifischen Kraftstoffverbrauch aus.

Komplette Neuentwicklung auf bewährter Basis
Das Hochdrehzahlkonzept war nur einer der Gründe für die komplette Neuentwicklung des M3-Motors.

Weitere wichtige Ziele waren parallel dazu:

 

  • weniger Gewicht

 

 

  • großer nutzbarer Drehzahlbereich

 

 

  • mehr Drehmoment und Leistung

 

 

  • weltweiter Einsatz des Motors, also Erfüllung der jeweiligen gesetzlichen Vorschriften für Abgas, Geräusch etc.

 

Der Motor des neuen M3, der 30 Grad nach rechts geneigt eingebaut ist, wurde von Grund auf neu konstruiert. Aufgrund der hohen spezifischen Kennwerte des Hochleistungsmotors konnten jedoch kaum Teile von bestehenden Serienmotoren übernommen werden. Die Gleichteile beschränken sich auf Ölwannendichtung, Spannrolle für Keilrippenriemen, hinteren Kurbelwellenabschlussdeckel mit Dichtung sowie Öldruck- und Wassertemperatursensor. Auch vom Vorgängermotor des M3 wurden nur die Motorhauptmaße und das ölwannenintegrierte Quasitrockensumpfsystem übernommen. Durch konstruktive Maßnahmen konnte das Motorgewicht gegenüber dem Vorgänger um sechs Prozent reduziert werden. Positiv für die Fahrdynamik ist auch die Absenkung des Motorschwerpunkts.

Der Grundmotor: leichtere Kurbelwelle für mehr Drehfreudigkeit
Wegen der Belastung durch hohe Drehzahlen und hohe Verbrennungsdrücke wird das Kurbelgehäuse in Perlitguss hergestellt. Graphitbeschichtete Alugusskolben mit bearbeiteter Mulde ermöglichen bei einem Hub von 91 Millimetern (Bohrung: 87 Millimeter) eine Verdichtung von 11,5 : 1. Die Kolben werden durch direkt am Hauptölkanal angeschlossene Ölspritzdüsen gekühlt. Die Pleuel sind, wie schon beim Vorgängermodell, geschmiedete Stahlcrackpleuel.

Der Zylinderkopf: mit Gleitschlepphebel und Querstromkühlung
Der einteilige Vierventilzylinderkopf wird in einer Stahlkokille von BMW selbst gegossen und verfügt über integrierte Luftkanäle für die Zusatzlufteinblasung, die für eine optimale Wirkung des Katalysators wichtig ist. Den Ventiltrieb übernehmen Gleitschlepphebel. Diese Art der Ventilbetätigung hat bei begrenztem Bauraum gegenüber Tassenstößeln entscheidende Vorteile hinsichtlich Reibung und bewegten Massen.

Gegenüber dem Tassenstößelventiltrieb fielen beispielsweise die oszillierenden Massen um 30 Prozent niedriger aus. Dadurch konnten trotz Anhebung der maximalen Drehzahl von 7 600 auf 8 000 1/min die Ventilfederkräfte und damit Reibungsverluste und Kraftstoffverbrauch verringert werden. Der Durchmesser des Einlassventils beträgt 35 Millimeter, der des hohlgebohrten, natriumgefüllten Auslassventils 30,5 Millimeter.

Die Ventilspieleinstellung erfolgt über Einstellplättchen, die direkt im oberen Federteller gelagert sind. Die Spieleinstellung erfolgt nur bei den großen Inspektionen, damit sind Einstellintervalle von bis zu 40 000 Kilometern möglich. Das jeweilige genaue Intervall wird nach der Fahrzeugbeanspruchung individuell berechnet und dem Fahrer im Instrumentenkombi mitgeteilt.

Mit der Motorleistung steigt auch der Kühlungsbedarf, vor allem in Brennraumnähe. Der M3-Zylinderkopf ist deshalb nach dem Querstromkühlungskonzept konstruiert, das eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Zylinderkopf gewährleistet. Dabei strömt das Kühlmittel vom Kurbelgehäuse über die Auslassseite quer durch den Zylinderkopf und wird auf der Einlassseite über eine Sammelleitung dem Ringschieberthermostat zugeführt. Dieses Prinzip arbeitet so effektiv, dass die Wassermenge im Zylinderkopf gegenüber dem Vorgängermodell sogar reduziert werden konnte.

VANOS:
optimale Gaswechsel durch Variable Nocken-Spreizung

Die Variable Nocken-Spreizung für Ein- und Auslassnockenwelle VANOS, die im M3 schon 1992 Weltpremiere feierte, sorgt auch im neuen M3-Motor wieder für optimale Gaswechsel. In der Praxis heißt das mehr Leistung, weniger Verbrauch und schadstoffarmes Abgas.

Das Prinzip: Das über eine Duplexkette mit der Kurbelwelle verbundene Kettenrad ist durch die axial verschiebbare, schräg verzahnte Welle mit der Nockenwelle verbunden. Bei axialer Verschiebung der Welle ergibt sich durch die Schrägverzahnung eine radiale Relativbewegung zwischen Nockenwelle und Kettenrad. Dies ermöglicht, den Spreizungswinkel der Einlassnockenwelle um 60° und der Auslassnockenwelle um 46° Kurbelwinkel zu variieren. Die axiale Verstellung der Zahnwelle erfolgt über einen Verstellkolben.

Das Motoröl wird durch eine im VANOS-Gehäuse integrierte Radialkolbenpumpe auf einen Arbeitsdruck von 115 bar vorgespannt. Die kennfeldgesteuerte Hochdruckverstellung garantiert kurze Verstellzeiten und somit für jeden Betriebspunkt last- und drehzahlabhängig den optimalen Spreizungswinkel synchron zu Zündzeitpunkt und Einspritzmenge.

Sichere Ölversorgung auch in extrem gefahrenen Kurven
Die Schmierölversorgung des Motors erfolgt über eine Zahnradölpumpe. Aufgrund des hinter dem Vorderachsträger angeordneten Ölsumpfs und der hohen erreichbaren Fahrzeugquer- und Längsbeschleunigungen wird ein Quasitrockensumpfsystem verwendet. Als Trockensumpfsystem bezeichnet man einen Ölkreislauf, bei dem der Schmierstoff aus der Ölwanne abgesaugt und in einem gesonderten Vorratsbehälter zwischengespeichert wird.

Grund für dieses aufwändige System ist die hohe Fahrdynamik des M3. Aufgrund der Sumpfanordnung und des 30° nach rechts geneigt eingebauten Motors kann bei hoher Querbeschleunigung in Linkskurven sowie bei starkem Verzögern das Öl nicht in den Sumpf zurücklaufen. Deshalb wurde die Druckölpumpe mit einer Rückförderpumpe gekoppelt, die das Öl rechts aus dem vorderen kleinen Ölsumpf absaugt und in den hinteren großen Ölsumpf fördert.
Der hintere Ölsumpf ist praktisch komplett geschlossen, die Rücklauföffnungen und der Absaugpunkt der Druckölpumpe sind auf die auftretenden Beschleunigungen hin genau abgestimmt.

Sechs Einzeldrosselklappen mit elektronischer Regelung
Die Saugseite zeichnet sich besonders durch sechs Ansaugtrichter in einem großen Luftsammler und durch sechs Einzeldrosselklappen aus. Luftsammler und Trichter bestehen aus einem leichten Verbundwerkstoff mit 30-prozentigem Glasfaseranteil und bilden eine Baueinheit. Die Ansaugtrichter haben ein speziell abgestimmtes Durchmesser-Längenverhältnis und wurden mit Hilfe eines Simulationsprogramms der Formel-1-Rennabteilung entwickelt.

Gegenüber dem Vorgängermodell kommen jetzt sechs einzelne Drosselklappengehäuse und nicht mehr drei Doppelgehäuse zum Einsatz. Um einerseits ein noch feinfühligeres Ansprechen des Gaspedals im niedrigen Geschwindigkeitsbereich zu ermöglichen und andererseits auch beim Abrufen hoher Motorleistung eine unmittelbare Reaktion des Fahrzeuges zu erreichen, werden die Drosselklappen vollelektronisch gesteuert. Gleichzeitig wurde mit der elektronischen Drosselklappenbetätigung erreicht, dass die Übergänge zum Beispiel vom Schub- in den Teillastbetrieb und umgekehrt noch harmonischer verlaufen.

Abgasanlage erzeugt 40 Prozent weniger Gegendruck
Die beiden Rohrfächerkrümmer sind auf gleiche Länge und Durchmesser sowie auf eine Verwendung in Rechts- und Linkslenkerfahrzeugen ausgelegt. Bei der Auslegung der Abgasanlage wurde konsequent auf möglichst geringen Gegendruck geachtet. So wird die Abgasanlage zweiflutig bis in den Schalldämpfer geführt.

Jeder Abgasstrang enthält zwei trimetallbeschichtete Katalysatoren, die sich durch niedrigen Druckverlust, hohe mechanische Festigkeit sowie kurze Ansprechzeit nach dem Kaltstart auszeichnen. Durch Entfall des Reserverads entstand genügend Platz für einen Nachschalldämpfer in Halbschalenbauweise mit einem Volumen von 40 Litern. Insgesamt konnte so der Abgasgegendruck gegenüber dem Vorgänger um 40 Prozent abgesenkt werden.

Sechsgang-Getriebe und Hinterachsgetriebe im M5-Format
Das Schaltgetriebe mit sechs Gängen wurde praktisch unverändert vom bisherigen M3 übernommen. Gemeinsam mit der Hinterachsübersetzung wurde es so ausgelegt, dass beispielsweise die 100-km/h-Marke noch im zweiten Gang überschritten wird. Andererseits ist die sechste Fahrstufe so gewählt, dass die elektronisch limitierte Höchstgeschwindigkeit von 250 km/h bei moderaten Drehzahlen erreicht wird. Das Hinterachsgetriebe ist wie beim M5 dimensioniert und erforderte deshalb einen neuen Hinterachsträger mit geänderter doppelelastischer Lagerung. Die Konsequenz aus dem Hochdrehzahlkonzept findet sich hier wieder: Um das Leistungsangebot des Motors optimal umzusetzen, ist die Hinterachse mit i = 3,62 übersetzt.

Das Fahrwerk: „schneller als der Motor“
Einer der Leitsätze für jedes M Fahrzeug heißt: „Das Fahrwerk muss immer schneller sein als der Motor.“ Eine Aufgabe für die Fahrwerksentwicklung, die das Hochdrehzahlkonzept des neuen M3-Motors besonders anspruchsvoll machte.

Allerdings konnten die Ingenieure auf einer hervorragenden Basis aufbauen: Das Fahrwerk des neuen M3 ist eine konsequente Weiterentwicklung der Elemente des Vorgänger-Fahrwerks. Dessen Fahreigenschaften gelten nach wie vor als Benchmark im Sportwagensegment, beispielsweise als „Best Handling Car“ für die Experten des US-Magazins „Car and Driver“. Die sehr steife Karosserie des 3er Coupés, der Anteil an leichten Aluminium-Achsbauteilen sowie die ausgewogene Gewichtsverteilung auf Vorder- und Hinterachse von nahezu 50 : 50 sind eine ideale Voraussetzung für ungetrübte Fahrfreude mit dem BMW Standardantrieb auf die Hinterräder.

Trotz geringfügig höherer Fahrzeugmaße und -abmessungen gelang es den Fahrwerksingenieuren, bei unverändert guter Alltagstauglichkeit die Handlingeigenschaften des Vorgängers noch zu überbieten. Darüber hinaus verbesserten sie vor allem die Winterfahreigenschaften, um die für klassische Sportwagen üblichen Einschränkungen im Winterfahrbetrieb zu vermeiden.

Die Vorderachse: leicht, steif und höchst präzise
Die Eingelenk-Federbeinachse vorn entspricht in den achskinematischen Grunddaten in etwa der des Vorgängers. Einen entscheidenden Beitrag zur Erhöhung der Lenk- und Fahrpräzision leistet die besonders steife Anbindung der Fahrwerkskomponenten an die Karosserie. Um die ungefederten Massen zu verringern, ist zudem der Querlenker aus Aluminium geschmiedet. Diese steife Anbindung an die Karosserie, eine entsprechend modifizierte Elastokinematik, die große Spurweite (1 508 Millimeter) und die direkte Zahnstangenlenkung in Kombination mit dem ergonomisch gestalteten Lenkradkranz führen zu einer bisher nicht gekannten Fahrpräzision und Agilität.

Das speziell für den neuen M3 entwickelte Vorderachs-Stützlager mit getrennter Lagerung von Federung und Dämpfung sorgt für eine präzise Radführung und isoliert sämtliche Fahrbahnrauhigkeiten. Die geometrische Auslegung ermöglicht eine reduzierte Spreizung und einen erhöhten Nachlaufwinkel, woraus der neue M3 seine Agilität und seine verlässliche Rückmeldung an den Fahrer bezieht, ohne jedoch Komforteigenschaften zu vernachlässigen.

Zur Verbesserung der Fahragilität und der wirksamen Einleitung der dynamischen Radkräfte in die Karosserie wurde für den BMW M3 ein neues Schubfeld entwickelt. Damit wird eine drei Millimeter starke Aluminiumplatte bezeichnet, die mit den Lagerstellen der beiden vorderen Querlenker verschraubt ist und dadurch zusätzliche Stabilität schafft. Die Fahrversuche bestätigten, dass dadurch die Kräfte bei hoher Querbeschleunigung – bekanntermaßen eine Paradedisziplin des M3 – noch stärker kompensiert werden, was zu Verbesserungen in Fahrdynamik und Fahrverhalten führt.

Die Hinterachse: extrem fahrstabil und dennoch komfortabel
Die Kinematik der Zentrallenker-Hinterachse wurde ebenfalls weitgehend vom exzellenten Vorgänger übernommen. Der obere Querlenker ist jetzt allerdings aus Aluminium, die Spurweite (1 525 Millimeter) wurde analog zur Vorderachse erhöht. Eine steife Anbindung der Hinterachsbauteile an die Karosserie wird durch eine V-Strebe sichergestellt.

Die Zentrallenker-Hinterachse des neuen BMW 3er Coupés lieferte einen wesentlichen Teil der hervorragenden Basis für den neuen M3. Der verstärkte Antriebstrang verlangte allerdings aufwändige Modifikationen am Hinterachsträger und ein neues Lagerungskonzept für das Hinterachsgetriebe.

Die Federungs- und Dämpfungskomponenten wurden sportlich straff abgestimmt. Geringe Aufbauamplituden und Wankwinkel vermitteln selbst bei Renntempo auf der Nürburgring-Nordschleife ein sicheres Fahrgefühl und ermöglichen sehr schnelle Rundenzeiten. Seine extreme Gierstabilität nach Lastwechseln bei Kurvenfahrt oder beim Bremsen in der Kurve behält der neue M3 bis in den sehr hoch liegenden Grenzbereich auch ohne den stabilisierenden Eingriff des DSC-Systems. Gleichzeitig sind Abrollkomfort und Abrollakustik für einen derart fahraktiven Sportwagen überdurchschnittlich gut.

Räder und Reifen sind Spezialanfertigungen
Speziell entwickelte Hochleistungsreifen mit 18 Zoll Durchmesser sind in den Dimensionen 225/45 ZR 18 auf den vorderen 8-Zoll-Rädern und in 255/40 ZR 18 auf 9 Zoll breiten Hinterrädern montiert. Mischungen und Dimensionen sind darauf abgestimmt, das hohe Seiten- und Längskraftniveau bei befriedigendem Abrollkomfort auf trockener wie nasser Fahrbahn präzise zu übertragen und dem Fahrer eine klare Rückmeldung über den fahrdynamischen Zustand des Fahrzeuges zu geben. Als Sonderausstattung ist auch eine 19-Zoll-Bereifung in der Dimension 225/40 ZR 19 vorn und 255/35 ZR 19 hinten auf 8 bzw. 9½ Zoll breiten Aluminiumschmiederädern in Vorbereitung, die den sportlichen Charakter noch stärker betonen.

Die serienmäßigen Aluminiumräder fallen besonders durch ihre Chrom-Shadow-Oberfläche auf, die durch ein sehr anspruchsvolles Lackierverfahren erreicht wird. Eine polierte und in den Speichenwänden grau abgesetzte Oberfläche betont bei den optionalen 19-Zoll-Rädern die Hochwertigkeit der Schmiedetechnik. Aber sie haben es auch in sich: Die Humpgeometrie (Extended Hump, EH) der Räder verhindert, dass der Reifen bei Fülldruckverlust in das Tiefbett abrutscht und gewährleistet so das bei allen M Fahrzeugen übliche „Safe-Stop“-Prinzip.

Reifendruck-Warnsystem serienmäßig
Das weiterentwickelte Reifendruckwarnsystem (RDW) überprüft permanent die rollenden Räder und gibt ab einem Druckverlust von mehr als rund 50 Prozent Alarm. Auch bei diesem Füllgrad sitzt der Reifen durch den Extended Hump der Räder noch immer so sicher auf der Felge, dass das Auto gestoppt werden kann. Löcher von Gegenständen bis zu 6 Millimetern Durchmesser können anschließend mit dem M Mobility System (MMS) der zweiten Generation abgedichtet und die Fahrt ohne Räderwechsel fortgesetzt werden. Auf ein Ersatz- oder Notrad wurde aus Gewichtsgründen verzichtet, die Ersparnis gegenüber einem kompletten Reserverad beträgt mehr als 20 Kilogramm.

Compound-Hochleistungsbremsen verzögern die M Power
Wo viel Kraft ist, sollte auch viel Bremskraft sein. Deshalb bekam der neue M3 eine üppig dimensionierte Hochleistungs-Bremsanlage, so genannte schwimmend gelagerte Compound-Bremsen. Der innenbelüftete Reibring der Bremsscheibe ist dabei über eingegossene Edelstahlstifte schwimmend mit dem Scheibentopf aus Aluminium verbunden. Die Beanspruchung der Bremsscheibe durch thermische Spannungen wird so deutlich reduziert und die Lebensdauer der Bremsscheibe erhöht. Die Perforation des Reibringes reduzierte das Gewicht der Bremsscheiben noch weiter, pro Vorderrad um 0,7 Kilogramm und pro Hinterrad um 0,8 Kilogramm im Vergleich zu herkömmlichen einteiligen Bremsscheiben.

Dank großer Grauguss-Bremsscheiben (Durchmesser/Dicke vorne: 325/28 Millimeter, hinten 326/20 Millimeter) sind – wie schon beim M5 – beeindruckende Verzögerungswerte möglich: Unterstützt durch einen 9-/10-Zoll-Tandem-Booster erreicht der M3 Verzögerungswerte von rund 11 m/s2, aus Tempo 100 liegt der Bremsweg bei 35 Metern. Anders ausgedrückt: Der neue M3 verzögert von 100 km/h bis zum Stillstand in der Hälfte der Zeit, die er für die Beschleunigung von 0 auf 100 km/h benötigt. Damit behauptet sich der M3 auch in Sachen Bremsleistung eindrucksvoll im Segment hochkarätiger Sportwagen.

Neu: abschaltbares DSC erstmals auch im M3
Klassische Sportwagen vom Format eines M3 haben es in gewissen Situationen schwer, ihre Kraft auf die Straße zu übertragen – der Schlupf an den hinteren Antriebsrädern wird zu groß. Um Traktion und Winterfahreigenschaften weiter zu verbessern und die Alltagstauglichkeit auch bei ungünstigen Witterungsbedingungen sicherzustellen, wurde die Dynamische Stabilitäts Control (DSC) für den neuen M3 modifiziert.

DSC erhöht, speziell auf rutschiger Strasse, die Fahrsicherheit bei abrupten Ausweichmanövern oder plötzlichen Gefahrenmomenten bei Kurvenfahrt. Um solche kritischen Situationen beherrschbarer zu machen, kann das System dann jedes einzelne der vier Fahrzeugräder gezielt abbremsen.

Für DSC im M3 waren allerdings spezielle Logikerweiterungen notwendig. So erfordern das spontane Ansprechverhalten des M3-Motors und die kurze Achsübersetzung eine äußerst schnelle und feinfühlige Regelung des Motors und der Radbremsen. Denn einerseits soll die Gierstabilität auch bei niedrigen Reibwerten sichergestellt werden, andererseits dürfen der zusätzliche Vortrieb durch die Variable M Differenzialsperre oder gar die sprichwörtliche Freude am Fahren keinesfalls zu stark eingebremst werden.

Neu beim M3: Variable M Differenzialsperre
Schon immer waren BMW M Automobile stark motorisiert, da macht der neue M3 keine Ausnahme. Auch bisher schon hatte dieses kraftvolle Modell eine so genannte Differenzialsperre an der Hinterachse, um sowohl hohe Fahrstabilität, als auch optimale Traktion vor allem aus Kurven heraus zu bieten.

Bisher wurden bei M Fahrzeugen so genannte drehmomentfühlende Selbstsperrdifferenziale mit einem Sperrwert von bis zu 25% und einem konstanten Grundsperrmoment eingesetzt. Zur Erklärung: Die beiden Antriebsräder eines Autos legen bei Kurvenfahrt unterschiedlich lange Wege zurück – das kurveninnere Rad benötigt nicht so viel Weg wie das kurvenäußere Rad. Diesen grundsätzlichen Unterschied gleicht das Achsdifferenzial aus.

Eine Differenzialsperre baut bei Bedarf ein Sperrmoment auf, dann etwa, wenn eines der beiden Antriebsräder durchzudrehen droht, zum Beispiel auf rutschigem Untergrund. Die Differenzialsperre wird von sportlichen Fahrern sehr geschätzt, weil sie hilft, die positiven Eigenschaften des Heckantriebs vor allem bei sportlicher Fahrweise und auf Strassen mit durchschnittlichem bis hohem Reibwert darzustellen.

Gut für hervorragende Wintereigenschaften
Bei drehmomentfühlenden Differenzialsperren richtet sich das insgesamt übertragbare Antriebsmoment nach dem Moment, welches das Rad auf dem niedrigeren Reibwert übertragen kann.

Ist der Reibwert jedoch sehr niedrig, beispielsweise auf Schnee, Schotter oder gar blankem Eis, dann sind die Traktionsvorteile mit diesem herkömmlichen Sperrenkonzept wegen des begrenzten, so genannten Abstützmoments allerdings begrenzt.

Deshalb entwickelten die Ingenieure von BMW M gemeinsam mit der GKN Viscodrive GmbH für den neuen M3 ein ganz neues System, die Variable M Differenzialsperre. Diese Sperre ist in der Lage, selbst bei sehr anspruchsvollen Fahrsituationen, also auch bei extrem unterschiedlichen Reibwerten an den Antriebsrädern, einen entscheidenden Traktionsvorteil zu liefern. Damit verhilft die Variable M Differenzialsperre dem neuen M3, in Kombination mit dem feinfühlig abgestimmten DSC-System und seiner ausgewogenen Achslastverteilung zu Winter-Fahreigenschaften, die bisher für heckgetriebene Sportwagen als unerreichbar galten.

Der Vortrieb bleibt in jeder Situation erhaltenbr> Ein weiterer Vorteil der Variablen M Differenzialsperre besteht darin, dass bei steigender Differenzdrehzahl zwischen den Antriebsrädern sofort auch ein steigendes Sperrmoment aufgebaut wird. Damit kann ein „entlastetes“ Rad, etwa das kurveninnere Rad bei forcierter Passfahrt, nicht mehr dazu führen, dass das Antriebsmoment völlig „einbricht“, der Vortrieb bleibt also stets erhalten.

Die Variable M Differenzialsperre funktioniert nach folgendem Prinzip: Die Differenzdrehzahl, die zwischen den Antriebsrädern entsteht, wenn ein Antriebsrad entlastet wird bzw. auf einer sehr glatten Fahrbahn läuft, erzeugt in einer integrierten Scherpumpe spontan Druck. Dieser Druck wird schließlich über einen Kolben auf eine Lamellenkupplung weitergegeben, wodurch – abhängig von der Drehzahldifferenz – ein Antriebsmoment auf das besser greifende Rad übertragen wird.

Im Extremfall kann das gesamte Antriebsmoment, sofern es der Reibwert zulässt, über das Rad auf der Fahrbahn mit dem besseren Reibwert übertragen werden. Nimmt die Differenzdrehzahl zwischen den beiden Rädern wieder ab, reduziert sich zwangsläufig auch der Pumpendruck, und das Sperrmoment lässt entsprechend nach. Dieses selbstregelnde Pumpensystem ist wartungsfrei und mit hochviskosem Siliconöl gefüllt.

Der Vorteil für den M3-Fahrer liegt darin, dass er sein Auto auf einem Untergrund, der sehr unterschiedliche Reibwerte für die beiden Antriebsräder bietet, wesentlich besser anfahren kann, da er nun über mehr Traktion verfügt. Außerdem verbessert die Variable M Differenzialsperre auch fühlbar Handling und Fahrstabilität – ein zusätzlicher Gewinn an Sicherheit und Fahrfreude.

Die Erprobung: zum Schluss noch durch die „grüne Hölle“
Im Gegensatz zu klassischen Sportwagen werden die BMW M Fahrzeuge, nicht zuletzt wegen ihrer hohen Alltagstauglichkeit und Praktikabilität, ganzjährig und weltweit von Kunden in einem sehr breiten Einsatzspektrum vorwiegend sportlich bewegt. Entsprechend aufwändig und intensiv war das Erprobungsprogramm für den neuen M3.

Die ersten Komponentenerprobungen für Fahrwerk und Antriebsstrang des neuen M3 begannen bereits in der frühen Entwicklungsphase per Simulationsberechnung. Insbesondere die vom Basis-Coupé abweichenden Bauteile wie Vorderachsquerlenker, Vorderachsstützlager, Vorderwagenschubfeld und die neue Variable M Differenzialsperre erreichten so bereits in der Konzeptphase einen hohen Reifegrad.

Ein effizienter Zwischenschritt auf dem Weg von der Komponentenerprobung zur Erprobung im Fahrzeug ist die Prüfung kompletter Achsen auf dem fahrdynamischen Räderprüfstand von BMW. Dabei fährt eine komplette Achse auf einem Rollenprüfstand das auf der Nürburgring-Nordschleife ermittelte Kollektiv über 5 000 Kilometer nach. Die Compound-Hochleistungsbremsanlage und die Räder des neuen M3 sind bei diesem Test besonders gefordert.

Das klimatische Spektrum der M3-Erprobung erstreckte sich von Hitzeerprobungen im Death Valley, USA, oder in der Hochwüste von Namibia bei +45 Grad Celsius bis hin zu Kälteerprobungen in Finnland oder Kanada bei –40 Grad Celsius. Die Fahrzyklen reichten vom Stop-and-Go-Verkehr in Los Angeles bis hin zu extremen Volllastfahrten auf dem BMW eigenen Testgelände in Miramas, Frankreich. Zur Absicherung des Hochdrehzahlkonzeptes wurden auf diesem Hochgeschwindigkeitsoval beispielsweise spezielle 40 000-Kilometer-Dauerläufe gefahren, die für Motor und Antriebsstrang in etwa dieselbe Beanspruchung wie 200 000 Kilometer Autobahn bedeuten.

Ein besonderer Erprobungsschwerpunkt für alle M Modelle ist die 8 000-Kilometer-Dauererprobung auf der Nürburgring-Nordschleife, der legendären „grünen Hölle“. Die Beanspruchung der Fahrwerksbauteile ist dabei bis zu 20-mal so hoch wie im üblichen Kundenbetrieb. Die mit dem neuen M3 erzielten Rundenzeiten von deutlich unter achteinhalb Minuten reichten reinrassigen Renntourenwagen vor einigen Jahren noch für einen Sieg beim 24-Stunden-Rennen.

In Summe ist BMW M wieder ein Sportcoupé der Extraklasse gelungen, unnachahmlich in seinem Charakter. Denn der neue M3 gibt sich dank seines Hochdrehzahl-Saugmotors spontan und direkt wie ein reinrassiger Sportwagen, elegant, alltagstauglich und komfortabel wie ein 3er Coupé, überzeugend in seiner Wertigkeit und so effizient und umweltverträglich, wie es von einem High-Performance-Automobil dieser Leistungsklasse nicht erwartet wird – eben Hochleistung und Präzision in aufregender Form.

 

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