Cum au evoluat motoarele turbo de curse în 50 de ani

Dacă, în 1969, primul BMW turbo de curse, 2002 TI, avea 280 de cai putere, acum, propulsorul noului M4 DTM, care aleargă în Campionatul German de Turisme 2019, dezvoltă 600 de cai putere, tot dintr-o cilindree de 2.0 litri, și este cu 50% mai economic.

Cuvântul „Motoren“ din mijlocul numelui BMW (Bayerische Motoren Werke) și reperele de performanță din istoria bavarezilor, fie ele din lumea reală sau cea a curselor, nu prea lasă loc de surprize când vine vorba despre putere nominală și putere litrică.

În lumea agregatelor aspirate natural, motoare precum „S14“ (BMW M3 E30 – 2.3 litri / 192 CP), „M88“ (BMW M5 E28 – 3.5 litri / 286 CP), „S54“ (BMW M3 E46 – 3.2 litri / 343 CP) sau „S85“ (BMW M5 E60 – 5.0 litri / 500 CP) sunt adevărate „icoane“.

Timpurile s-au schimbat, însă. Acum, întreaga gamă de motoare bavareze este supraalimentată (inclusiv în DTM s-a renunțat la V8-ul de anul trecut în favoarea unui 2.0 turbo), eficiența și emisiile cât mai mici de noxe, fără rabat în ceea ce privește performanțele, fiind în centrul atenției. Iar, cu o experiență turbo de 50 de ani în motorsport, BMW dă ora exactă și în această eră.

În 1969, BMW a câştigat Campionatul European de Turisme cu Dieter Quester (Austria) şi BMW 2002 TI, prima bavareză de curse cu motor turbo (M121). Apoi, în 1973, constructorul din Munchen a lansat prima mașină europeană de stradă cu motor turbo, BMW 2002 Turbo.

O altă bornă turbo vine din 1983, când Nelson Piquet a fost primul pilot care a câștigat titlul în Formula 1 la volanul unui monopost turbo (Brabham BT52, cu motor BMW M12 de 1.5 litri turbo care, cu setările pentru calificări, ajungea la circa 850 CP). Iar acum, BMW-ul M4 „civil“, model 2020, are sub capotă un 3.0 litri twin-turbo, cu șase cilindri în linie, care dezvoltă 480 de cai purere.

Să revenim, însă, la motoarele legendarului 2002 TI și al noului BMW M4 DTM, care a câștigat prima cursă din DTM 2019 la Hockenheim. Evoluția de-a lungul celor 50 de ani este spectaculoasă. Ambele au capacitate de 2.0 litri și patru cilindri dispuși în linie.

Dar, cu o presiune de supraalimentare de 0,98 bar, M121 dezvolta aproximativ 280 de cai putere la 6.500 rpm. Teoretic, turbina era capabilă de 1,76 bar, însă nu ar fi ținut chiulasa la presiune.

În prezent, motorul P48 de pe M4 DTM este supraalimetat cu până la 2,5 bar și produce 600 cai putere la 9.500 rpm. Carterul şi chiulasa sunt produse printr-o procedură specială de turnare, cu matriţe speciale, din nisip, făcute cu tehnologie de printare 3D la turnătoria uzinei BMW din Landshut.

Totodată, carterul umed și supapa de încărcare au dispărut din motor și nu mai există conductă de aer directă pentru încărcare, care să alimenteze motorul cu aer comprimat fără răcire.

Motorul P48 are un sistem sofisticat de carter uscat. Uleiul necesar pentru lubrifiere este extras imediat, fără ca vreo picătură să fie pierdută prin stropire. Iar rezervorul de ulei este ataşat direct de motor. Răcirea eficientă a aerului de încărcare permite o creştere a performanţelor şi a eficienţei.

Unităţile auxiliare, precum starterul şi generatorul, nu se mai află pe motor, ci sunt montate pe cutia de viteze din spatele motorului.

Iar CFRP-ul, plasticul armat cu fibră de carbon, a înlocuit vechea construcţie din aluminiu sudat şi turnat de pe camera de preîncărcare. Mai mult, mişcarea supapei-fluture se realizează acum electric, nu printr-o tijă de acceleraţie mecanică.

Pe lângă putere, o altă performanță a propulsorului P48 este consumul excepţional de bun. Cum regulamentul DTM 2019 limitează debitul de combustibil permis, orice economie de combustibil este deosebit de importantă pe circuit.

Comparativ cu propulsorul DTM cu arhitectură V8 pe care îl înlocuieşte, actualul motor este mai eficient cu aproape 10%, iar față de M121 din 1969, cu peste 50%.

Acest lucru a fost obţinut cu ajutorul injecţiei directe de înaltă presiune, pe care o găsim şi la motoarele BMW de serie, a reducerilor pierderilor prin frecare şi prin utilizarea unor componente din materiale superioare, rezistente la temperaturi ridicate, care nu necesită răcire. De notat este și greutatea de doar 85 de kilograme a P48-ului (aproape jumătate cât V8-ul dinainte).