Downsizing bei BMWEin Bayer mit drei Brennkammern

Heckantrieb und sechs Zylinder: So war die Marke BMW lange charakterisiert. Der Spardruck sorgt für radikalen Wandel: Bald soll es sogar Dreizylinder geben. Klappt das? von Stefan Grundhoff

Ein Prototyp des BMW 1er mit Dreizylinder-Motor

Ein Prototyp des BMW 1er mit Dreizylinder-Motor  |  © press-inform/Hersteller

BMW wirft derzeit seine über Jahrzehnte aufgebauten Markenkernelemente über Bord. Erst wurden Reihensechszylinder von vier Brennkammern ersetzt , dann verzichteten die Bayern auf den Hinterradantrieb bei kleinen Modellen und lassen darin die Vorderachse antreiben – und jetzt kommen auch noch Dreizylinder: Ab 2014 werden die Einstiegsbenziner im 1er und im Mini nur noch drei Töpfe haben.

Die Motoren verfügen über eine Direkteinspritzung und Turboaufladung. "Die Dreizylinder haben in Ansprechverhalten und Charakteristik Ähnlichkeiten mit unseren Sechszylindern", hebt Bernardo Lopez aus der BMW-Motorenentwicklung hervor. Das klingt ein wenig wie das Pfeifen im Walde, denn bislang wurden Dreizylinder als träge und laut ratternd wahrgenommen und galten als Zeichen von Enthaltsamkeit. Alles Eigenschaften, die BMW keinesfalls mit seinen Modellen in Verbindung gebracht sehen wollte.

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Auch andere Autohersteller bauten Motoren mit drei Brennkammern lediglich in Kleinwagen ein. Doch vor etwa einem Jahr brach Ford mit diesem Grundsatz und kündigte für den Focus, also ein Kompaktmodell der Golf-Größe, einen Dreizylinder an, der gerade einmal einen Liter Hubraum hat. Diese sogenannte Ecoboost-Ausführung des Focus ist seit Frühjahr 2012 erhältlich.

BMW zieht in zwei Jahren nach – allerdings mit Dreizylinder-Benzinmotoren, die 1,5 Liter groß sind und ein Leistungsspektrum von rund 120 bis 170 PS abdecken. Gegen Ende 2014 will BMW außerdem Dreizylinder-Dieselmotoren mit ähnlichen PS-Zahlen nachreichen. In einem zweiten Schritt wäre bei den Benzinern unter 100 PS denkbar, das Volumen je Brennkammer von 0,5 auf 0,4 Liter zu senken und so den gesamten Hubraum auf – allerdings wenig beeindruckende – 1,2 Liter zu reduzieren.

Angst vor Imageschaden begrenzt den Einsatz

Der Vorteil aller Dreizylinder: Sie sind flexibel einsetzbar. Sie können längs und quer in die Modelle eingebaut und für Front- und Allradantrieb genutzt werden. Außerdem sind sie mit Handschaltungen und Automatikgetrieben zwischen sechs und acht Schaltstufen zu kombinieren. Ferner kann BMW bald in sämtlichen Motoren mit drei, vier und sechs Zylindern identische Komponenten verwenden: Rund 40 Prozent Gleichteile soll es geben.

Bei einer ersten Ausfahrt in einem umgebauten BMW 1er schlägt sich der sportlich nachgeschärfte 1,5-Liter-Dreizylinder achtbar. Das Triebwerk liefert rund 130 kW und bietet ein maximales Drehmoment von 270 Nm. Damit ist der rote 1er flott unterwegs, auch weil sich der Benziner als drehfreudig erweist. Der etwas rauere Klang charakterisiert ihn sofort als Dreizylinder, doch die Motorvibrationen sind dank guter Lagerung und einer innenliegenden Ausgleichswelle gering.

Ganz wie es beliebt, lässt sich der Dreizylinder hochtourig mit bis zu 6.000 Umdrehungen pro Minute oder betont niedertourig mit kaum mehr als 1.000 U/min fahren. Die Abstimmung mit dem achtstufigen Automatikgetriebe ist auch in dem Prototypen bereits sehr gut. Zugleich ist der Motor rund zehn Kilogramm leichter als ein vergleichbarer Vierzylinder mit 1,6 Litern Hubraum. "Wir erwarten beim Serienmodell eine Verbrauchsersparnis von 5 bis 15 Prozent", sagt Bernardo Lopez.

Dreizylindrige Motoren sollen ab 2014/15 Einzug in die gesamte 1er- und die neue 2er-Reihe halten sowie in Zukunft auch den BMW-Van antreiben, den der Hersteller ab 29. September auf dem Pariser Autosalon präsentiert. Premiere feiern die neuen Triebwerke zum Jahresende 2013 allerdings in der nächsten Generation des Mini. Die Varianten bis zu einer Leistung von knapp 150 PS sollen dann von den Dreizylindern angetrieben werden. Die sportlicheren Versionen vom Mini Cooper S aufwärts bleiben aus Imagegründen bei vier Töpfen.

Für den BMW 3er hat der Konzernvorstand in letzter Sekunde ebenfalls den Einsatz von Dreizylindern gestrichen. Da man zu große Imageschäden befürchtete, bleibt der sportlich positionierte 3er durchweg bei vier und sechs Zylindern. Es fragt sich, wie lange noch. Schließlich galten auch Turboaufladung, weniger als sechs Brennkammern und Frontantrieb bei BMW lange allenfalls als bemitleidenswert. Doch die Zeiten haben sich offenkundig geändert. Um die strenger werdenden Grenzwerte zu erreichen, schlachten die Bayern nach und nach ihre heiligen Kühe.

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Leserkommentare
  1. "Sparsamer" werden die Autos mit diesen Rumpelmotoren nur für die Autohersteller, aber leider nicht für die Benutzer: wo die Reihemsechszylinder (nicht zuletzt auch wegen ihres vibrationsfreien Laufs) mindestens 300.000 km ohne übermäßig teure Reparaturen durchhielten, geht an so einem hochgezüchteten Dreizylinderchen nach ca. 100.000 km der Turbolader (oder die die Hochdruck-Einspritzpumpe oder oder...) kaputt. Für diese Nebenaggregate verlangt der Hersteller dann mehr Geld, als man früher für einen kompletten Vierzylindermotor bezahlt hat - womit die Sparrechnung beim Benzinverbrauch Makulatur ist. Wo, bitte, ist da der Fortschritt - ausser bei der Dividende für BMW-Aktionäre?

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    ...die mit dem 20-30fachen des Fahrergewichtes - meist allein besetzt - Gesundheit und Umwelt zerstören, ganz gleich, ob mit zwei,drei oder 16 Zylindern. Und daß "Premiummobile" 300000 Kilometer halten ist ein Märchen, um die zu erreichen, muß man nochmal den Grundpreis für Wartung und Reparaturen berappen.

    • Karl63
    • 21. September 2012 9:28 Uhr

    bin ich in einer Seitenstraße von einem Toyota Prius überholt worden. Wenn man derartiges nicht gewohnt ist, dann ist man zunächst einmal überrascht, wie leise dieser unterwegs ist, wenn lediglich der Elektroantrieb aktiv ist.
    Der Hybridantrieb in der von Toyota realisierten Form ist ganz gewiss keine ultimative Antwort auf die Endlichkeit der globalen Erdölvorräte. Mehr ein wichtiger Zwischenschritt, um ausschließlich elektrisch angetriebene Fahrzeuge alltagstauglich zu machen.
    Welche Akzeptanz der von BMW jetzt eingeschlagene Weg letztenendes erzielen wird, bleibt abzuwarten.

  2. Bei einem Motor interessiert doch nur die Leistung und das Drehmoment.
    Die Zahl der Zylinder ist doch nur für das Marketing und für Möchte-Gern-Techniker ein Thema um über die Marke zu diskutieren.
    Bei 3 Zylinder muß eventuell die Leerlaufdrezahl etwas höher sein, der Rest ist Philosophie.

    Hauptsache die Autos sind im Gespräch und werden gekauft.

    Wer mit 130 KW ( ca. 180 PS ) unterwegs ist, hat ganz andere Probleme.

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    "Bei 3-Zylinder muss eventuell die Leerlaufdrehzahl etwas höher sein, der Rest ist Philosophie."

    Da irren Sie sich gewaltig. Ein Dreizylinder erzeugt nicht nur freie Massenkräfte und -Momente, sondern vor allem auch wegen seiner diskontinuierlichen Leistungsabgabe heftige Drehschwingungen. Das ist nicht nur eine Frage des Komforts, sondern auch der Lebensdauer: die Rüttelei schränkt die Lebensdauer der meisten Anbauteile ein.

    Der Komfort mag zwar bei einem Neuwagen - wie er sich bei Tests und Probefahrten darstellt - dank weicher Aufhängung mit sorgfältiger Resonanzabstimmung noch halbwegs hinnehmbar sein. Aber spätestens nach zwei bis drei Jahren verhärten die Gummilager - mit der Folge, dass dann der anfangs noch flüsternde Motor zum lärmenden und rüttelnden Radaubruder mutiert. Schön ist das einzig für die Autohersteller, weil es die Kunden schneller wieder zum Neukauf treibt; Wirtschaftlichkeit wie Umweltverträglichkeit bleiben dabei auf der Strecke.

    Mehr Zylinder bedeuten kürzeren Zündabstand und weniger freie Massenkräfte, damit einen ruhigeren Lauf. Die vergleichsweise benötigten Ausgleichswellen mit zusätzlichen Massen erhöhen das Gewicht des Motors und bringen zusätzliches Trägheitsmoment, was die "Drehfreudigkeit" reduziert. Ein Motor lässt sich bei weitem nicht allein durch seine Leistung beschreiben, und schon gar nicht durch das von Laien oft missverstandene Drehmoment charakterisierten. Was nützt eine Nennleistung von 180 PS, wenn diese nur zwischen 6200 und 6220 Umdrehungen anliegt. Nur ein Leistungsdiagramm kann die Eigenschaften eines Motors halbwegs abbilden.

    Um beim Dreizylinder zu bleiben: ich glaube, dass beim Downsizing eine Reduktion der Zylinderzahl trotz der Nachteile unumgänglich ist. Größere Einzelhubräume erlauben höhere konstruktive Freiheit im Zylinderkopf, die für Mehrventiltechnik, evtl. Doppelzündung und komplizierte Direkteinspritzungen auch nötig ist. Außerdem sinkt die gesamte Oberfläche der Brennräume, was einen höheren thermischen Wirkungsgrad erwirkt.

    Ich glaube auch nicht, dass die Hersteller mit all der komplexen Technik nur mehr Geld machen wollen. Während sich das Ziel niedriger Verbräuche direkt in weniger CO2 Emissionen niederschlägt, widersprechen sich so ziemlich alle anderen Anforderungen an die Maschine - Verbrauch und NOx Emission und Laufruhe und Wirkungsgrad und Leistung und Gewicht und Haltbarkeit.

    ...einen 6-Zylinder gestartet?

    In puncto Laufruhe ist mein mittlerweile 11 Jahre und 200tkm alter Reihensechser immer noch wie ab Werk.
    Die Ausgeglichenheit dieser Bauweise schont ebenso das Material.
    Nur ist die Bauweise für kleinhubraumige Motoren nicht effizient. Das hat BMW mit seinem 2l-Reihensechser aus E36-Zeiten zu spüren bekommen. Ob jetzt 3 Zylinder sinnvoll sind. Auf den ersten Blick schaut es nach einem halbierten 3l-Motor aus.

    Aber so ist das halt wenn sich wirtschaftliche Vernunft in der Gesellschaft anhand von quantitiven Dingen wie Zylinderzahl oder Hubraum vorgaukeln lässt.
    Vergleicht man aber die modernen größeren Triebwerke gemessen an Fahrzeuggewicht und Leistung/ Drehmoment, dann sind diese im Verhältnis oft noch sparsamer als die achso hochgelobten Fahrzeuge aus dem Kleinwagen-Ausland.

  3. ...die mit dem 20-30fachen des Fahrergewichtes - meist allein besetzt - Gesundheit und Umwelt zerstören, ganz gleich, ob mit zwei,drei oder 16 Zylindern. Und daß "Premiummobile" 300000 Kilometer halten ist ein Märchen, um die zu erreichen, muß man nochmal den Grundpreis für Wartung und Reparaturen berappen.

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    Da kann ich Ihnen nur zustimmen, solange immer noch Pferdestärken, Hubraum und Drehmoment DIE Verkaufsargumente sind, wird sich am uneffizienten Grunddesign eines Autos nichts ändern können.
    Hier müüsten neue Ideen auch wirklich am Markt etabliert werden. Aber solange in den Köpfen der Autokäufer und der Autohersteller sich nichts ändert werden wir da nicht voran kommen.
    Ich hoffe, dass hier in Zukunft mehr hinterfragt und diskutiert wird um passende Lösungsansätze zu finden und vor allem dann auch umzusetzen! (richtig gehört ihr Lobbyisten!)

    "Und daß "Premiummobile" 300000 Kilometer halten ist ein Märchen, um die zu erreichen, muß man nochmal den Grundpreis für Wartung und Reparaturen berappen."

    1996 habe ich mir ein "Premiummobil" gekauft: einen BMW 735i mit 3,5-Liter-Sechszylindermotor und 211 PS. Gebraucht - für ganze 23.000 Mark (!) bei Tachostand 65.000. Den habe ich bis 2007 über 300.000 km gefahren, und dann immer noch fahrtüchtig für 700 Euro verkauft. Das Auto war trotz 12 Liter Normalbenzin / 100 km unterm Strich mit Abstand das wirtschaftlichste Auto, das ich in 40 Jahren gefahren habe - eben wegen seiner Langlebigkeit bei durchaus noch im Rahmen bleibenden Werkstattkosten. Und das war keineswegs bloß ein persönlicher Glücksfall: die großen Reihensechszylinder von BMW waren bekannt für solche Laufleistungen.

    Mit einem modernen, "downgesizeten" Premium-Mobil würde ich das allerdings nicht mehr probieren wollen: Doppel-Turbolader samt elektronischer Regelung, V6 mit 4 Nockenwellen und 24 Ventilen, variable Nockenwellen-Steuerzeiten, Hochdruck-Einspritzpumpe und -Düsen - und dieses ganze, komplizierte Zeug technisch bis an die Materialgrenzen ausgereizt, wie es früher nur bei Alpina & Co üblich war. Das alles, um mit 2,5 Liter genauso schnell unterwegs zu sein wie vorher mit 3,5 Liter. Die Frage ist nur: wie lange?

    Ich fahre ich jetzt einen 10 Jahre alten Ford Galaxy mit Vierzylinder-Benziner und nachgerüsteter LPG-Anlage. Die Werkstatt-Erfahrungen mit dem HiTech-Zeug überlasse ich lieber Anderen.

  4. Da kann ich Ihnen nur zustimmen, solange immer noch Pferdestärken, Hubraum und Drehmoment DIE Verkaufsargumente sind, wird sich am uneffizienten Grunddesign eines Autos nichts ändern können.
    Hier müüsten neue Ideen auch wirklich am Markt etabliert werden. Aber solange in den Köpfen der Autokäufer und der Autohersteller sich nichts ändert werden wir da nicht voran kommen.
    Ich hoffe, dass hier in Zukunft mehr hinterfragt und diskutiert wird um passende Lösungsansätze zu finden und vor allem dann auch umzusetzen! (richtig gehört ihr Lobbyisten!)

    • Karl63
    • 21. September 2012 9:28 Uhr

    bin ich in einer Seitenstraße von einem Toyota Prius überholt worden. Wenn man derartiges nicht gewohnt ist, dann ist man zunächst einmal überrascht, wie leise dieser unterwegs ist, wenn lediglich der Elektroantrieb aktiv ist.
    Der Hybridantrieb in der von Toyota realisierten Form ist ganz gewiss keine ultimative Antwort auf die Endlichkeit der globalen Erdölvorräte. Mehr ein wichtiger Zwischenschritt, um ausschließlich elektrisch angetriebene Fahrzeuge alltagstauglich zu machen.
    Welche Akzeptanz der von BMW jetzt eingeschlagene Weg letztenendes erzielen wird, bleibt abzuwarten.

  5. ...sagen wir mal auf ein Drittel, um konkurrenzfähig gegen dreizylindrige Aygo et.al. zu sein, wäre dies immerhin ein pekuniärer Fortschritt, den man anschließend noch mit zwei Zylindern und Preisen ab 5000 Euro toppen könnte - bevor der Dacia Citadine auf den Markt kommt.

  6. "Bei 3-Zylinder muss eventuell die Leerlaufdrehzahl etwas höher sein, der Rest ist Philosophie."

    Da irren Sie sich gewaltig. Ein Dreizylinder erzeugt nicht nur freie Massenkräfte und -Momente, sondern vor allem auch wegen seiner diskontinuierlichen Leistungsabgabe heftige Drehschwingungen. Das ist nicht nur eine Frage des Komforts, sondern auch der Lebensdauer: die Rüttelei schränkt die Lebensdauer der meisten Anbauteile ein.

    Der Komfort mag zwar bei einem Neuwagen - wie er sich bei Tests und Probefahrten darstellt - dank weicher Aufhängung mit sorgfältiger Resonanzabstimmung noch halbwegs hinnehmbar sein. Aber spätestens nach zwei bis drei Jahren verhärten die Gummilager - mit der Folge, dass dann der anfangs noch flüsternde Motor zum lärmenden und rüttelnden Radaubruder mutiert. Schön ist das einzig für die Autohersteller, weil es die Kunden schneller wieder zum Neukauf treibt; Wirtschaftlichkeit wie Umweltverträglichkeit bleiben dabei auf der Strecke.

  7. @ Whgreiner:

    Wie im Text ewähnt, gibt es dafür die Ausgleichswelle um diese Rüttelei zu unterbinden.

    Wenn die Gummi-Dämpfer nach 2 Jahren schlapp machen ist das ein Garantiefall.

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    "Wie im Text erwähnt, gibt es dafür die Ausgleichswelle"

    Die Ausgleichswelle kann nur die freien Massenkräfte und -Momente ausgleichen - und auch die nicht vollständig. Gegen die Drehschwingungen durch das diskontinuierliche Drehmoment des Dreizylinders (keine Arbeitstakt-Überschneidung) ist die Ausgleichswelle völlig wirkungslos.

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  • Quelle ZEIT ONLINE
  • Schlagworte BMW | Ford | Focus | Motor | Bayern
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