M5 - motorárska lahôdka



Vozidlá BMW s prívlastkom M odjakživa patrili v ponuke mníchovskej značky na špičku. Fanúšikovia BMW sa už nemohli dočkať, kedy uvedú "emko" aj z novej päťky. Stalo sa tak na ženevskom autosalóne, avšak ešte pod závojom, ktorý poodhaľoval iba tvarové kontúry.

Nedávno však BMW závoj pookrial a zverejnil všetky potrebné údaje. Azda najzaujímavejšou novinkou je motor. Konštruktéri k nemu pristupovali v duchu sloganu značky: "objem ničím nenahradíš". Takže má desať valcov so zdvihovým objemom 4 999 cm3 usporiadaných do V . A keďže ide tradične o atmosférický motor, je vysokootáčkový s maximálnymi otáčkami 8 250 min-1. To vyplýva zo základného vzorca pre výpočet indukovaného výkonu motora: , kde je i - počet valcov, pi - indukovaný tlak, Vz - zdvihový objem valca, n - otáčky motora a zob - počet zdvihov pripadajúcich na jeden pracovný obeh. Teda čím vyššie otáčky, tým vyšší výkon motora. Podobný princíp využívajú aj motory najsofistikovanejšieho motoristického športu - Formuly 1. Nový motor M5 prevzal niektoré technológie zo súčasného motora M5, ako napríklad variabilné časovanie ventilov bi-VANOS, samostatné škrtiace klapky pre každý valec a najvýkonnejšiu riadiacu elektroniku v súčasnom automobilovom priemysle a špeciálny olejový systém, ktorý eliminuje priečne sily. Samozrejme, všetko prispôsobené novým požiadavkám.

Vysokotáčkový koncept
Päťlitrový desaťvalec s uhlom rozovretia valcov 90° vyvinie maximálny výkon 373 kW (507 k) a krútiaci moment 520 Nm. Pri jeho vývoji sa však konštruktéri sústredili nielen na vysoký výkon, ale tiež na to, aby sa s vozidlom dalo bezproblémovo jazdiť aj v bežnej premávke. A hoci motor s väčším zdvihovým objemom valcov vyžaduje viac priestoru a je ťažší než rovnako výkonný preplňovaný agregát, predsa padla voľba na atmosféricky plnený motor. Dôvodom je nelineárna odozva preplňovaných motorov na zmenu akceleračného pedála. Ďalším dôvodom bolo pokračovanie v tradícii značky, ktorá sa spolieha na objem a vysoké otáčky. V porovnaní s predchádzajúcim motorom M5 má nový agregát o dva valce a o 58 cm3 viac. Podobne aj otáčky sú vyššie. Zatiaľ čo starý motor podával maximálny výkon pri 6 600 min-1 a maximálne otáčky mal elektronicky obmedzené na 7 000 min-1, nový motor dosahuje maximálny výkon pri 7 750 min-1 a maximálnymi otáčkami prekračuje magickú hranicu 8 000 min-1. Pre lepšiu názornosť uvedieme, že pri otáčkach 8 000 min-1 sa piesty pohybujú maximálnou rýchlosťou cca 20 ms-1. Niekomu by sa mohlo zdať, že pri takom vyšpičkovanom športovom motore to ani nie je tak veľa, veď motory F1 "točia" okolo 18 000 min-1. Treba si však uvedomiť, že im stačí vydržať jeden víkend, počas ktorého najazdia zhruba 800 km. Navyše, majú menší zdvihový objem, s čím súvisia menšie zotrvačné sily. Zároveň vďaka inému zdvihu piestov ani ich maximálna rýchlosť nie je vyše dvojnásobná - ako by sa to mohlo javiť z maximálnych otáčok, ale "len" 25 ms-1. Vysoké otáčky sú kľúčovou charakteristikou motora nielen z hľadiska výkonu. Ak napríklad príde cyklista k stúpaniu zmení prevod. A hoci bude musieť šliapať rýchlejšie, zdolá aj väčšie stúpanie. Keby nezmenil prevod, spotreboval by oveľa viac energie. Logicky - ak teda motor bude točiť vyššie otáčky, pôjde sa mu ľahšie. Navyše, vďaka vyšším maximálnym otáčkam môže byť sprevodovanie kratšie. Vysoký krútiaci moment zas pomáha zrýchľovať zotrvačné hmoty. Jej maximálna hodnota 520 Nm sa dosahuje pri 6 100 min-1, no 450 Nm je k dispozícii už od 3 500 min-1.

Kompaktné rozmery
Pri konštrukcii technici spojili dva päťvalcové bloky s presadením 17 mm pod uhlom rozovretia 90°. Pri takomto usporiadaní má motor najkompaktnejšie rozmery a nízke vibrácie. Blok motora z hypereutektickej kremíkovej zliatiny hliníka sa vyrába nízkotlakovým odlievaním. Zliatina obsahuje minimálne 17 % kremíka. Valce sú vytvorené vyzrážaním tvrdých kryštálov kremíka. Vďaka tomu nepotrebujú dodatočné povrchové tepelné spracovanie. Mimochodom, blok motora M5 sa odlieva v závode v Landshute, na tom istom mieste, kde sa odlievajú motory určené pre monoposty F1.

Kľuková skriňa
Vysoké otáčky, vysoký tlak spaľovania a vysoká teplota kladú na kľukovú skriňu enormné zaťaženie. Preto je kľuková skriňa vystužená odlievanou platňou, ktorá nahrádza bežné mostíky uloženia kľukového hriadeľa. Platňa z hliníkovej zliatiny má integrované vaničky zo sivej liatiny, vďaka čomu sa zvyšuje presnosť vsadenia kľukového hriadeľa a vôľa v uložení ostáva na minime aj pri vyšších teplotách. Vaničky zo sivej liatiny zároveň pomáhajú znižovať tepelnú rozťažnosť hliníka.

Kľukový hriadeľ
Kľukový hriadeľ je kovaný z ocele s extrémne vysokou pevnosťou. Je uložený v šiestich ložiskách s priemerom 60 mm a šírkou 28,2 mm. Na každý ojničný čap pripadajú dve ojnice. Jednotlivé ojničné čapy na kľukovom hriadeli sú presadené vždy o 72°. Vzdialenosť medzi valcami je len 98 mm, takže si konštruktéri mohli dovoliť krátky kľukový hriadeľ. Vďaka tomu váži s vyvažovacími závažiami len 21,8 kg, a navyše má extrémne vysokú ohybovú a torznú tuhosť.

Každý gram zaváži
Keďže nový motor BMW M5 využíva vysokootáčkový koncept, bolo mimoriadne dôležité, aby sa hmotnosť pohybujúcich sa častí motora udržala na čo najnižšej hodnote. Narastajúcimi otáčkami totiž kvadraticky rastú aj zotrvačné sily. Preto v BMW optimalizovali piesty aj z hľadiska hmotnosti. Sú vyrobené z tepelne odolnej zliatiny hliníka. Hmotnosť každého z nich je len 481,7 g, vrátane piestnych krúžkov a piestneho čapu. Aby však vydržali mechanické namáhanie, majú kovovú povrchovú úpravu. Pri práci motora sú piesty zospodu chladené ostrekom oleja, ktorý je pripojený priamo na hlavný mazací okruh. Podobne aj ojnice sú vyrobené z vysokopevnostnej ocele 70MnVS4. Pri dĺžke 140,7 mm vážia len 623 g, vrátane ložiskových puzdier. Kvôli vyššej pevnosti sú v mieste deliacej roviny ložísk lomené.

Chladenie
S obrovským výkonom sú spojené nielen vysoké nároky kladené na mechanickú pevnosť príslušných komponentov, ale aj na vysokú tepelnú odolnosť, resp. na výkon chladiacej sústavy. Motor BMW M5 využíva koncept chladiacej sústavy s priečnym tokom chladiacej kvapaliny. Takéto usporiadanie znižuje tlakové straty a zabezpečuje rovnomernejšie rozdelenie teploty v hlave valcov, a aj špičková teplota v kritických miestach je nižšia. Chladiace médium prúdi z kľukovej skrine na výfukovej strane cez hlavu, okolo vyvedenia sacieho traktu na termostat, resp. do chladiča.

Hlava valcov
Tak ako blok motora, aj hlavy valcov sa vyrábajú v špecializovanom závode BMW v Landshute. Majú integrované kanáliky pre prívod vzduchu, čo je dôležité pre rýchle zohriatie katalyzátora. Hlava valcov má štyri ventily na každý valec. Ventily sú ovládané sférickými vačkami s hydraulickým vymedzovaním vôle. Priemer vačiek bol znížený na 28 mm a ich váha klesla na 31 g. Vďaka optimalizácii všetkých častí ventilového rozvodu sa znížila hmotnosť pohyblivých častí až o 17,5 % v porovnaní s predošlým motorom. Priemer sacích ventilov je 35 mm, výfukové majú priemer 30,5 mm. Driek oboch má priemer 5 mm. S tým je spojené zníženie odporu voči prúdeniu čerstvej náplne v sacom potrubí. Dôležitú úlohu hrá hydraulické vymedzovanie vôle ventilov, vďaka ktorému sa za každých podmienok udržuje optimálna vôľa. To priaznivo vplýva nielen na opotrebenie jednotlivých komponentov ventilového rozvodu, ale znižuje aj náklady na údržbu motora (nie je treba pravidelne kontrolovať a nastavovať vôľu ventilov).

Variabilné časovanie ventilov
Nový motor BMW M5 využíva variabilné časovanie ventilov bi-VANOS, ktoré debutovalo v roku 1995 v motore M3 a po niekoľkých zmenách sa využíva aj v súčasnom motore M3. Systém bi-VANOS zabezpečuje optimálnu výmenu náplne vo valcoch v každej prevádzkovej situácii. V praxi to znamená zvýšenie výkonu, zlepšenie priebehu krútiaceho momentu, nižšiu spotrebu paliva a zníženie emisií. Napríklad pri nízkom zaťažení a nízkych otáčkach môže motor bežať s väčším prekrytím ventilov, čím sa zväčší účinok internej recirkulácie výfukových plynov. Tým sa znížia straty pri výmene náplne a zníži sa spotreba paliva. Zmena časovania je plynulá a závisí najmä od polohy akceleračného pedála a otáčok motora. Reťazové koleso na vačkovom hriadeli, ktoré je poháňané reťazou od kľukového hriadeľa, má z vnútornej strany špirálovité ozubenie. V ňom je uložený nastavovací piest, ktorý pri svojom posuve pootočí vačkový hriadeľ voči reťazovému kolesu. Tým sa dosiahne želaný uhlový posuv vačkového hriadeľa voči kľukovému a teda aj zmena časovania ventilov. Systém umožňuje zmenu časovania sacích ventilov v rozsahu 66° a výfukových v rozsahu 37° voči kľukovému hriadeľu. Aby systém dokázal zabezpečiť presnú a rýchlu zmenu nastavenia časovania, vyžaduje veľmi vysoký tlak oleja. Preto je v kľukovej skrini radiálne piestové čerpadlo, ktoré zvyšuje tlak oleja na pracovnú hodnotu 80 barov.

Mazanie motora
Mazanie motora zabezpečujú štyri čerpadlá. Dôvod, prečo sa v BMW rozhodli pre takéto nezvyčajné a komplikované riešenie, treba hľadať v extrémnych dynamických možnostiach vozidla BMW M5. V zákrutách totiž môže prekonávať zaťaženie 1g. Pri extrémnych prejazdoch zákrut odstredivá sila vytláča olej do radu valcov na vonkajšej strane zákruty a bráni tak prirodzenému návratu oleja z hlavy valcov do olejovej vane. To sa odrazí na menšom množstve oleja vo vani, vplyvom čoho môže v krajnom prípade dôjsť k tomu, že olejové čerpadlo nasaje vzduch. Preto má mazací okruh v novom motore BMW M5 reguláciu na základe odstredivej sily. Systém má včlenené dva elektrické duocentrické čerpadlá, ktoré zbierajú olej z "vonkajšej" hlavy valcov a dopravujú ho do hlavnej olejovej vane. Aby sa však ušetrila energia, pracujú len keď snímač priečneho zrýchlenia zistí vyššiu hodnotu ako 0,6g. Samotné olejové čerpadlo má kontinuálne premenlivý pracovný objem, takže dodáva len toľko oleja, koľko motor práve potrebuje. Dosahuje sa to zmenou excentricity rotora čerpadla voči skrini, v závislosti od tlaku oleja v hlavnom olejovom kanáliku. Podobne pri extrémnom brzdení, keď môže BMW M5 presiahnuť spomalenie 1,3g, môže dôjsť k tomu, že množstvo oleja tečúceho späť do vane nebude dostatočné, vplyvom čoho dôjde k prerušeniu mazania. Preto má nový motor BMW M5 tzv. semisuchú olejovú vaňu z dvoch častí: menšej v prednej časti a väčšej za ňou. Do skrine olejového čerpadla je zabudované recirkulačné čerpadlo, ktoré prečerpáva olej z prednej vane do zadnej. Nasávací bod recirkulačného čerpadla a spätný kanálik medzi oboma vaňami sú optimalizované tak, aby bolo zabezpečené potrebné množstvo oleja v hlavnej vani, resp. mazanie motora za každých okolností.

Elektronické škrtiace klapky
Každý valec má svoju vlastnú škrtiacu klapku, a oba rady majú vlastný aktuátor (elektromotor). Polohu akceleračného pedála vyhodnocujú dva bezkontaktné hallove potenciometre, a to 200-krát za sekundu. Reakcia riadiacej jednotky a práca oboch elektromotorov na akúkoľvek zmenu plynového pedála je bleskurýchla. Napríklad pri prudkom stlačení akceleračného pedála trvá úplné otvorenie desiatich škrtiacich klapiek len 120 milisekúnd. To je zhruba toľko, koľko potrebuje skúsený vodič na úplné stlačenie plynového pedála. V praxi to znamená mimoriadne rýchlu reakciu motora. Popritom škrtiace klapky majú ochranu voči prekročeniu žiadanej polohy. To pre prípad, ak by vodič nestlačil plynový pedál až na podlahu. Sací trakt pozostáva z desiatich samostatných hrdiel v tvare lievikov, ktoré ústia do spoločnej tlakovej komory. Tak hrdlá, ako aj tlaková komora sú vyrobené z kompozitných materiálov s 30-percentným obsahom skleného vlákna.

Výfukové potrubie
Význam výfukového potrubia sa nemôže podceňovať pri konštrukcii žiadneho motora, dvojnásobne to platí pri športových motoroch s vysokým výkonom. Pri jeho návrhu sa vychádzalo z toho, aby vytváralo čo najmenší protitlak. Oba rady valcov majú samostatné vetvy výfukového potrubia s usporiadaním 5 do 1. Zberné vedenia jednotlivých valcov sú ohýbané tak, aby mali rovnakú dĺžku. Aby konštruktéri dosiahli optimálny polomer zberných potrubí, použili tzv. vnútrotlakové formovanie s tlakom do 800 barov. Mimochodom, potrubie je bezšvíkové, je z nehrdzavejúcej ocele a hrúbka steny je len 0,8 mm.
Súčasne s nárokmi na nízky protitlak sa však kládol dôraz na to, aby motor spĺňal emisné normy Euro 4 ako aj americké štandardy LEV 2 (Low Emission Vehicle). V strede výfukového systému (pod podlahou karosérie) sú zaradené dva katalyzátory a ďalšie dva sú v tesnej blízkosti motora - za ústím zberného potrubia oboch radov valcov. Keďže sú blízko motora, rýchlo dosiahnu svoju prevádzkovú teplotu. Navyše, ich zahrievanie urýchľuje aj dvojitá stena výfukového potrubia, ktoré znižuje tepelné straty. Všetky štyri katalyzátory sa vyznačujú extrémnou mechanickou odolnosťou a nízkym protitlakom.

Riadiaca jednotka
Kľúčovým komponentom, ktorému agregát M5 vďačí za vysoký výkon, je manažment motora MS S65. Zabezpečuje koordináciu všetkých funkcií s rôznymi riadiacimi jednotkami, zvlášť s jednotkou robotizovanej prevodovky SMG. Je absolútnym unikátom medzi sériovo vyrábaným riadiacimi jednotkami. Má viac ako 1 000 komponentov, zároveň však patrí medzi najkompaktnejšie moduly. Mimochodom tak hardvér a softvér, ako aj funkcie vyvíjali a dolaďovali vo vlastnej réžii - v kanceláriách oddelenia BMW M GmbH.
Kvôli vysokým maximálnym otáčkam motora sa kládol mimoriadne veľký dôraz na rýchlosť a presnosť celej riadiacej jednotky. Preto je vybavená 32 bitovým procesorom, ktorý dokáže vykonať vyše 200 miliónov kalkulácií za sekundu. V porovnaní s riadiacou jednotkou poslednej generácie motora M3, predstavenej len pred štyrmi rokmi, je to osemnásobne vyššia rýchlosť. Aj z hľadiska kapacity pamäti však došlo ku generačnému posunu. Riadiaca jednotka MS S65 má desaťkrát väčšiu pamäť ako predošlá jednotka. Do jej mikropočítača sa zbiera vyše 50 rôznych signálov, na základe ktorých určuje optimálne časovanie a množstvo vstrekovaného paliva, ako aj okamih zážihu pre každý valec samostatne. Zároveň sa stará aj o správny uhol otvorenia škrtiacich klapiek a správne časovanie ventilov.
Riadiaca jednotka má v pamäti uložené dva druhy máp - komfortné a športové. Športový režim s progresívnejšou reakciou motora na zmenu polohy akceleračného pedála sa aktivuje stlačením tlačidla na prístrojovej doske. Opätovným stlačením tlačidla (alebo pri každom naštartovaní motora) sa uvedie do činnosti komfortný režim.
Elektronické ovládanie škrtiacich klapiek je založené na tzv. štruktúre výkonu a krútiaceho momentu. Pri regulácii požadovaných parametrov berie riadiaca jednotka do úvahy aj signály z periférnych zariadení motora, ako sú kompresor klimatizácie či alternátor. Voľnobežné otáčky, riadenie emisií či antidetonačná regulácia sa taktiež koordinujú s ohľadom na požadovaný výkon motora. Pri kalkulácii konečného výkonu a krútiaceho momentu sa berú do úvahy aj príkazy stabilizačného programu DSC (Dynamic Stability Control) a protipreklzového systému EDFC (Engine Drag Force Control). Navyše, manažment motora sa stará aj o rozsiahlu diagnostiku motora a jeho príslušenstva.

Antidetonačné riadenie
Čím vyšší kompresný pomer majú zážihové motory, tým sú náchylnejšie na detonačné spaľovanie. Takéto spaľovanie sa prejavuje "klopaním" motora a jeho výsledkom je vyššia spotreba paliva, vyššie emisie a nižší výkon. Konštruktéri sa voči nemu bránia tzv. antidetonačnou reguláciou, ktorá posúva bod zážihu. Signál detonačného spaľovania zvyčajne poskytujú detektory klopania na vonkajšej strane plášťa bloku valcov. V prípade radových motorov to býva jeden snímač na všetky valce, v motoroch BMW však monitoruje jeden snímač vždy len dva valce. To znamená, že radový štvorvalec má dva snímače umiestnené medzi krajnými valcami. Kvôli vysokým otáčkam a nepárnemu počtu valcov v jednom rade však v BMW nahradili klasické snímače klopania ionizačným meraním priamo v spaľovacej komore. Každá zapaľovacia sviečka má dve funkcie. Okrem zapaľovania sníma ionizačný prúd, na základe ktorého dokáže riadiaca jednotka vyhodnotiť prítomnosť detonačného spaľovania ešte v priebehu samotného spaľovacieho procesu. Teda oveľa skôr než bežné snímače klopania na bloku, ku ktorým sa signál dostane až s určitým oneskorením. Princíp merania spočíva v tom, že vysoká teplota v spaľovacom priestore zážihových motorov, ktorá môže dosahovať až 2 500°C, a chemické reakcie v priebehu spaľovania vedú k čiastočnej ionizácii zmesi vzduchu a paliva vo valci. Najmä plyn v čele plameňa sa stáva vodivým, keď sa pomocou separácie alebo akumulácie elektrónov vytvárajú ióny. Elektróda zapaľovacej sviečky, izolovaná od hlavy valcov, je pripojená k malej riadiacej jednotke - tzv. iónovému satelitu, ktorý pracuje nezávisle od manažmentu motora. Je napájaný jednosmerným prúdom a meria ionizačný prúd medzi elektródami. Ten závisí od miery ionizácie plynu prúdiaceho medzi elektródami. Iónový satelit prijíma signály z piatich zapaľovacích sviečok pridelených k danému radu valcov, zosilňuje ich a posiela do riadiacej jednotky motora, ktorá ich analyzuje a na základe výsledkov zasahuje ešte počas prebiehajúceho spaľovacieho procesu.

Prevodovka
Motor BMW M5 spolupracuje s novou sedemstupňovou robotizovanou prevodovkou SMG. Jednotlivé prevodové stupne možno meniť sekvenčne radiacou pákou alebo páčkami pod volantom. Samotnú zmenu prevodových stupňov zabezpečujú elektrohydraulické motory. Na rozdiel od predchádzajúcej šesťstupňovej prevodovky SMG má nové "esemgéčko" hydraulickú jednotku a akturátory integrované priamo do skrine. Pri každej zmene prevodového pomeru riadiaca jednotka zapne príslušné elektromagnetické ventily, ktoré ovládajú celý hydraulický systém. Zároveň olej okamžite tečie aj do hydraulického valca, ktorý rozpína a spína spojku. Prevodovka SMG tretej generácie sa vyznačuje extrémne rýchlym radením. BMW M5 s novým desaťvalcom, prevodovkou SMG a výborným podvozkom celkom určite poskytne aj náročným motoristom nezabudnuteľné zážitky.

Výnimočný motor pre výnimočné auto - to je celkom nový osemvalec vyvinutý v mníchovskom oddelení M Power automobilky BMW.

Po 15 rokoch sa BMW M3 lúči s radovým šesťvalcom, no privíta úplne nový vidlicový osemvalec, pričom sa aj samotný zdvihový objem valcov zvýšil z 3 246 na 3 999 cm3. Tých, ktorí už teraz zalamujú rukami, že nový motor bude ťažký na predok a že tým zhorší jazdné vlastnosti auta, musím hneď na úvod upokojiť. Nový motor totiž nielenže nepribral na hmotnosti, ale oproti predchádzajúcemu šesťvalcu je dokonca o rovných 10 kg ľahší. Samotný zdvihový objem valcov motora vyplynul zo základného predpokladu, že ideálnym zdvihovým objemom spaľovacej komory je 500 cm3. Počet valcov a vidlicová konštrukcia boli zvolené vzhľadom na priestorové možnosti, tuhosť motora a jeho hmotnosť. Takže celkový zdvihový objem motora pri ôsmich valcoch je 4 litre, resp. na základe konkrétnych hodnôt vŕtania a zdvihu valcov (92 x 75,2 mm) vychádza zdvihový objem valcov na 3 999 cm3.

Nielen papierovo silný
Motor a všetko v rámci neho je podriadené športovej charakteristike. Konštruktéri skrátka chceli, aby nemal vysoký výkon len na papieri, ale aby aj napriek prísnym emisným limitom reagoval na zošliapnutie plynového pedála priamo a bezprostredne. Mimochodom, nový agregát spĺňa emisné štandardy Euro 4 a US LEV 2. Konštruktéri zachovali aj vysokootáčkovú charakteristiku motora, ktorá bola typická pre predošlé modely BMW M. Nový osemvalec dosahuje maximálny výkon 309 kW (420 k) pri 8 300 ot.min-1, krútiaci moment vrcholí hodnotou 400 Nm pri 3 900 ot.min-1 a obmedzovač vypína dodávku paliva pri 8 400 ot.min-1.

Konštrukcia
Otázka hmotnosti jednotlivých komponentov motora nebola dôležitá len pre samotné potlačenie hmotnosti motora, resp. pre rozloženie celkovej hmotnosti auta na prednú a zadnú nápravu, ale najmä pre vysokootáčkovú charakteristiku motora. Každý gram navyše pri pohybe totiž znamená kvadratické zvýšenie zotrvačnej sily pôsobiacej na jednotlivé komponenty. Pri otáčkach 8 300 min-1 majú napríklad piesty strednú rýchlosť 20,8 m.s-1. Každý piest spolu s ojničným čapom a krúžkami váži len 481,7 gramu. Blok motora sa vyrába v Landshute (blízko Mníchova) - v tých istých dielňach, kde sa vyrábajú aj bloky valcov pre motory monopostov Formuly 1. Blok motora pre M3 je vyrobený z nadeutektickej hliníkovej zliatiny s minimálnym obsahom kremíka 17 %. Trecie plochy valcov majú vysoký obsah pevných kremíkových kryštálikov, preto motor nepotrebuje žiadne vložky. Piesty sa pohybujú priamo po tomto povlaku. Kvôli pevnosti celého motora je kľukový hriadeľ uložený v špeciálnej hliníkovej ložiskovej platni (bedplate), pričom samotné lôžka sú zo sivej liatiny (naliate priamo na mostíkoch). Sivá liatina zmenší tepelnú dilatáciu hliníkovej platne, resp. mostíkov. Vďaka tomu ostáva kvalita mazania rovnaká v celom tepelnom rozsahu činnosti motora. Aby za žiadnych okolností nemohlo dôjsť k vzájomnému posunutiu ložiskovej platne a bloku motora, tieto sú spojené lícovanými skrutkami. Pri bočnom a priečnom zrýchlení, ktoré BMW M3 dosahuje, je suchá olejová skriňa úplnou samozrejmosťou. Samotné olejové čerpadlo má premenlivý výtlak, ktorý sa prispôsobuje aktuálnym potrebám motora. Chladenie využíva priečny tok chladiaceho média motorom - kvapalina vstupuje do hlavy valcov z bloku valcov na výfukovej strane pozdĺž celého motora (radu blokov), prechádza hlavou valcov a cez zberné potrubie smeruje na termostat, resp. do radiátora. Vzhľadom na vysokú teplotu spaľovania sú piesty chladené zospodu ostrekom oleja. Rozstrekovače sú napojené do hlavného okruhu mazania. Ojnice sú vyrobené z vysokopevnej ocele a sú, samozrejme, lomené. Hlavy valcov nesú štvorventilovú techniku s dvoma vačkovými hriadeľmi v každej hlave a optimalizované sacie a výfukové kanály. Zatiaľ čo predchádzajúca generácia motorov M3 mala mechanické vymedzovanie vôle, ktorá sa musela v servise v pravidelných intervaloch dolaďovať, nový agregát má bezúdržbové hydraulické vymedzovanie vôle ventilov.

Double-VANOS
Samozrejmosťou je variabilné časovanie sacích aj výfukových ventilov double-VANOS. Na rozdiel od desaťvalcových motorov pre BMW M5 a M6 má osemvalec pohon vačkových hriadeľov riešený dvojitou reťazou (nie jednoduchou). Nový systém double-VANOS pracuje s nižším tlakom ako v desaťvalcových motoroch. Samotný systém umožňuje meniť časovanie sacích ventilov v rozsahu 58 stupňov natočenia kľukového hriadeľa a výfukových ventilov v rozsahu 48 °KH, pričom maximálna rýchlosť zmeny časovania ventilov je 360 stupňov natočenia KH za sekundu.

Sanie a výfuk
Sací trakt je veľmi podobný monopostom Formuly 1 - každý valec má samostatnú trubicu ústiacu do spoločnej nádoby. Takisto majú všetky valce vlastnú škrtiacu klapku, ktoré sú ovládané dvojicou elektromotorov - jedným pre daný rad valcov. Pri zošliapnutí plynového pedála sa klapky otvoria do maxima za 120 milisekúnd. Konštruktéri strávili veľa času nad optimalizáciou tvaru a dĺžky sacích vetiev. Pre čo najefektívnejší prietok vzduchu má sacie potrubie namiesto kruhového oválny tvar. Z hľadiska plnenia valcov máme pri otáčkach 8 300 min-1 k dispozícii na dopravenie asi pol litra vzduchu do valca len okolo 5 milisekúnd. To je 400 litrov za sekundu, resp. 1 440 m3 za hodinu. Pre názornosť: takýto objem vzduchu je ekvivalentný kapacite 43 štandardných kontajnerov používaných na lodnú prepravu tovaru. Presne toľko vzduchu spáli jeden valec motora za jednu hodinu pri 8 300 ot.min-1. Podobne aj výfukové potrubie optimalizovali s ohľadom na čo najlepšie využitie dynamických javov v sacom potrubí. Motor má dve samostatné vetvy s konštrukciou 4 do 1. Zvody výfukového potrubia sú vytvarované tak, aby mali rovnakú dĺžku pre každý valec. Obe vetvy majú dva katalyzátory - jeden tesne za motorom a jeden pod podlahou. Oba, resp. všetky štyri sú športové - výfukovým plynom kladú menší odpor.

Regenerácia energie
Konštruktéri BMW sa doslova pohrali s každým detailom, dokonca aj s takými, na ktoré by bežný človek ani len nepomyslel. Jedným z nich je napríklad regenerácia energie pri brzdení. Hovoríte, že je to celkom bežná vec? Áno, ale pri hybridoch či elektromobiloch, nie pri autách s klasickými spaľovacími motormi. V prípade M3 pracuje systém regenerácie energie v dvoch režimoch. V prvom pomáha znižovať spotrebu paliva, pretože pri brzdení zvýši napätie na alternátore, čím zefektívni dobíjanie akumulátora. Spolu s AGM akumulátorom sa tak znižuje energetický odber pri jazde. V druhom režime zas pomáha zvýšiť výkon na kolesách, pretože pri prudkej akcelerácii odpojí zaťaženie alternátora, ktorý potom beží naprázdno a neodoberá žiaden výkon z motora.

Manažment motora
O dokonalú činnosť motora sa stará nová vysokokapacitná elektronická riadiaca jednotka MSS60 odvodená z manažmentu desaťvalca pre modely M5 a M6. Tri 32-bitové procesory dokážu spracovať vyše 200-miliónov operácií za sekundu, pričom pracujú s 15 digitálnymi, 44 analógovými vstupnými signálmi a 10 sériovými interferenciami. Z týchto údajov vytvára riadiaca jednotka 68 výstupných údajov pre rôzne systémy motora - množstvo vstrekovaného paliva, okamih zážihu, otvorenie škrtiacich klapiek, časovanie ventilov, činnosť regenerácie energie, elektronickú stabilizáciu DSC atď. Okrem spomínaných troch mikroprocesorov obsahuje riadiaca jednotka ďalšie 4 pomocné mikroprocesory, 1 165 elektronických zariadení a 10 dosiek s plošnými spojmi. Samotný manažment umožňuje vodičovi zvoliť si jeden z dvoch režimov - komfortný a športový. V športovom móde sú reakcie motora na zošliapnutie plynového pedála, samozrejme, oveľa spontánnejšie ako v komfortnom. Jedným z "highlightov" riadiacej elektroniky motora je tzv. ion flow technológia, ktorá na základe ionizačného prúdu v spaľovacích komorách efektívnejšie odhaľuje riziko detonačného spaľovania a vynechania zapaľovania, resp. spaľovania. Polovodičový obvod zisťujúci kvalitu spaľovania je umiestnený priamo na cievkach zapaľovacích sviečok. Ladenie Pri návšteve divízie M Power spoločnosti BMW sme mali možnosť nahliadnuť aj do testovacích laboratórií, kde odlaďovali riadiacu jednotku a testovali motor - aj v spojení s prevodovkou a hnacími hriadeľmi. Na brzdovej stolici dokážu merať 550 kW a 700 Nm pri maximálnych otáčkach 20 000 min-1. Samozrejmosťou je plnoautomatické riadenie procesu testov a možnosť simulovať extrémne klimatické podmienky.