es ist ja schon bekannt, das BMW im Zylinderkopf der neuen S 1000 RR etwas "spezielles" macht. Ich vermute das es sich dabei um eine teilvariable Ventilsteuerung, aus dem Automobilbereich als "Doppel-Vanos" (Vanos=variable Nockenwellen-Spreizung) bekannt, handelt.
Besser wäre natürlich noch eine VALVETRONIC (vollvariable Ventiltrieb) ebenfalls aus dem Automobilbereich bekannt. Dieses Konzept benötigt keine Drosselklappe mehr. Die Funktion der Drosselklappe, jenes Bauteils, das seit Erfindung des Otto-Motors in weiten Betriebsbereichen seine freie Atmung behindert, wird ersetzt durch den stufenlos verstellbaren Einlassventilhub.
Hier nochmal einige interessante Infos dazu, das meiste hiervon habe ich aus einer Pressemappe von BMW aus dem Jahr 2001 als die VALVETRONIC bei den Automobilen eingeführt wurde.
Bisher ist die Steuerung des Gaswechsels des Otto-Motors ein Kompromiss zwischen Leistung und Drehmoment einerseits, Verbrauch, Emissionen sowie Komfort andererseits. Teilvariable Ventilsteuerungen, von denen die BMW Doppel-VANOS (VANOS = variable Nockenwellen Spreizung) eine hoch-entwickelte Ausführung im Wettbewerb darstellt, ermöglichen bereits eine Optimierung der Zielgrößen auf hohem Niveau.
Einer weiteren Verbrauchsabsenkung steht jedoch die Drosselklappe entgegen, die seit Erfindung des Otto-Motors über weite Betriebsbereiche seine freie Atmung behindert. Zur Erinnerung: Die Drosselklappe reguliert die Motorleistung. Ohne sie müsste man aber ständig Vollgas fahren. Ist sie nicht ganz geöffnet so erzeugt sie Verlustleistung und kostet damit Kraftstoff. Auch mit der BMW Doppel-VANOS können zwar Anfang und Ende der Ventilöffnungszeiten gemeinsam beeinflusst werden; die Regelung der Motorleistung ist damit aber nur begrenzt möglich.
Leistungssteuerung über Ventilhub:
Der vollvariable Ventiltrieb VALVETRONIC.
Es gelang den BMW Ingenieuren, die unverzichtbare Wirkung der Drosselklappe zu erreichen, ohne ihren prinzipiellen Nachteil, nämlich die hohe Verlustleistung bei nicht ganz geöffneter Klappe, in Kauf zu nehmen: Sie ersetzten die Drosselklappe durch den variablen Einlassventilhub und schufen damit den ersten vollvariablen Ventiltrieb für den Großserieneinsatz.
Das System heißt VALVETRONIC und baut konsequent auf der bewährten, stufenlos verstellbaren BMW Doppel-VANOS auf. Durch den zusätzlichen, variablen Ventilhub wird der „wirksame Nocken“ und damit Öffnungsquerschnitt und Öffnungsdauer der Ventile verstellt.
Der Vergleich mit dem Menschen macht die Wirkungsweise der VALVETRONIC leicht verständlich: Bei hoher Anstrengung atmet der Mensch tief und lang. Braucht er weniger Luft, drosselt er nicht etwa die Luftzufuhr indem er sich die Nase oder den Mund etwas zuhält, sondern er atmet dann einfach kürzer und flacher. Beim herkömmlichen Verbrennungsmotor entspricht die Drosselklappe der etwas zugehaltenen Nase oder Mund. Die VALVETRONIC mit ihrem mal großem Ventilhub (= tiefes, langes Atmen), mal kleinem Ventilhub (= flaches, kurzes Atmen) hingegen ermöglicht es, wie die Natur lehrt zu atmen – immer bedarfsgerecht, ohne Drosselung und damit am effizientesten.
VALVETRONIC hat noch weitere Vorteile.
Neben Verbrauchsvorteilen hat das VALVETRONIC-Konzept auch auf anderen Gebieten Vorteile. Dazu zählen:
• exzellentes Kaltstartverhalten,
• hohe Laufruhe,
• bisher unerreichtes, spontanes Ansprechverhalten.
Das dies so ist, liegt an einer prinzipiellen Eigenart der neuen BMW Technologie: Im Teillastbetrieb fährt man bei diesem Konzept mit vergleichsweise kleinen Ventilhüben von ca. 0,5 bis zwei Millimeter. Bei diesen geringen Ventilhüben gelangt der Kraftstoff nur durch einen schmalen Spalt in den Brennraum. Dabei wird das Gemisch durch die hohe Einströmgeschwindigkeit schon bei kaltem Motor ideal zerstäubt, ein konventioneller Motor saugt dagegen vergleichsweise große Tropfen an. Ein möglichst feiner Nebel ist aber wiederum die Voraussetzung für eine rasche, gleichmäßige und effektive Entzündung und Verbrennung. Dazu kommt bei niedriger Last noch mehr Laufruhe, weil sich die Ventile dann nur geringfügig bewegen.
Ein weiterer Vorteil ist die ungewöhnliche Spontaneität beim Gas-geben. Dies liegt daran, dass die Laststeuerung – so der technische Begriff fürs Gasgeben – nahe am Ort des Geschehens erfolgt, nämlich unmittelbar am Brennraum. Der spürbare Zeitverzug zwischen Gasgeben und Fahrzeugbeschleunigung, der sonst durch das Befüllen der Sauganlage zwischen Drosselklappe und Brennraum begründet war, entfällt. Die VALVETRONIC übertrifft in dieser Disziplin sogar Lösungen mit Einzeldrosselklappen. Sie vereint in bisher unbekannter Weise spontanes Ansprechverhalten und feinste Dosierbarkeit im Niedriglastbereich.
In der aktuellen Zeitschrift "Motorrad" steht auch noch was dazu: Bezüglich der endgültigen Bauart des Zylinderkopfs hält sich BMW-Ingenieur Müller zwar weiterhin lächelnd zurück, gibt aber zu verstehen, "dass wir auf jeden Fall eine Konstruktion wählen werden, mit der wir bei BMW sehr viel Erfahrung haben". Tatsächlich sehr viel Erfahrung, wenn auch eher im Automobilbereich, können die Bayern bei ihrer variablen Nockenwellen-Steuerung "Vanos" vorweisen. Diese Technik, die die Ventilüberschneidung im Lastwechselhub stufenlos dem Optimum des jeweiligen Drehzahlbereichs anpasst, führt zur Verbesserung des Drehmoments sowie zu Mehrleistung in den bei einem Rennmotorrad "unteren" Drehzahlregionen, ohne dass das Triebwerk dafür an Spitzenleistung verliert. Damit würde der 1000er-BMW-Reihenvierzylinder in die Domäne der 1200er-Ducati-Twins einbrechen, die gegenwärtig speziell am Kurvenausgang mit überlegener Beschleunigung gegenüber den 1000er-Vierern aus Japan glänzen.
Davon unabhängig sind in der Länge variable Ansaugkanäle ein Thema für die Entwickler des BMW-Superbikes. In dieser Technik haben die Bayern aus ihren Vierrad-Rennaktivitäten ebenfalls größte Erfahrung.
Ich finde das hört sich alles sehr vielversprechend an und ich bin sehr gespannt darauf welche technischen Gimmicks der neue BMW-Reihenvierer haben wird
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