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BMW M S55 3.0 Reihensechszylinder (2018): Technik, M2, M3, M4 —

Der Sechszylinder der M GmbH

BMW setzt bei seinen Sportmodellen auf sechs Zylinder in Reihe. AUTO BILD erklärt den Motor, der M3, M4 und Co zum Leben erweckt!

Mit dem S55-Reihensechszylinder der M GmbH brachte BMW den Downsizing-Trend 2014 auch in seine Sportmodelle. Bei der vorherigen Generation des M3 setzte BMW noch auf einen V8-Saugmotor. Zählt man das 1er M Coupé nicht zu den reinrassigen M-Modellen, ist der S55 der erste Turbomotor unter der Haube eines M-BMW. Die Leistungsspanne des doppelt aufgeladenen S55 reicht von 410 PS im M2 Competition bis 500 PS im M4 GTS. 

Grundaufbau des Sechszylinders

Der Reihensechszylinder der M GmbH nutzt als Basis den N55-Motor von BMW. Der Ausgangsmotor kam erstmals 2009 im BMW 5er Gran Turismo zum Einsatz. Bohrung (84,0 mm), Hub (89,6 mm) und Hubraum (2979 ccm) sind bei N55 und S55 identisch. Auch das Verdichtungsverhältnis von 10,2:1 ist bei beiden Motoren gleich. Die wesentlichen Unterschiede: Während der N55 von BMW mit nur einem Turbolader mit "Twinscroll"-Technologie (also einem Lader, der zweifach von je drei Zylindern angetrieben wird) ausgestattet ist, stehen dem S55 zwei klassische Turbolader zur Verfügung. Auch der Aufbau des Motorblocks ist beim M-Motor komplexer. Die Münchner fertigen den Motor in der Closed-Deck-Bauweise, um eine höhere Steifigkeit zu erzielen und mit höheren Verbrennungsdrücken arbeiten zu können. Hier werden die Zylinder über feine Bohrungen mit Kühl- und Schmiermittel versorgt. Das Gegenstück dazu ist die Open-Deck-Bauweise: Hier wird die Laufbuchse von einem Kühlmittelkanal komplett umschlossen, was das System aber auch anfälliger für Verwindungen macht. Wie viele andere BMW-Motoren auch der S55 mit der variablen Ventilsteuerung "Valvetronic" und der stufenlosen Nockenwellenverstellung "Doppel-Vanos" ausgestattet.

Ölwanne sorgt für sichere Schmierung

BMWs Sport-Reihensechszylinder verfügt über eine klassische Nasssumpfschmierung. Bei ihr sammelt sich das Öl in der Ölwanne und wird von hier aus wieder durch den Motor befördert. Das Prinzip ist zwar einfach, bringt aber vor allem im Rennstreckeneinsatz gewisse Nachteile mit sich. Bei starken Querbeschleunigungen in der Kurve wird das Öl beispielsweise so weit zu einer Seite gedrückt, dass die Ölpumpe Luft anstatt Öl ansaugt. Die Folge wäre eine mangelnde Schmierung des Motors, was wiederum zum Motorschaden führen kann. Um das zu vermeiden wird eine zusätzliche Abdeckung in der Ölwanne verbaut, die ähnlich wie Schwallbleche ein umherschwappen des Öls verhindern. Unüblich für eine Nasssumpfschmierung: Um auch in Extremlagen eine sicher Schmierung des Motors zu gewährleisten, findet sich neben der normalen Ölpumpe zusätzlich eine Ölsaugpumpe in der Ölwanne.

Dank Wassereinspritzung bis zu 500 PS

Der BMW M4 GTS quetscht die höchste Leistung aus dem Dreiliter-Reihensechser, mit 500 PS setzt sich die stärkste M4-Ausbaustufe deutlich von ihren Geschwistern ab. Eine Wassereinspritzung macht's möglich – im Jahr 2015 war das für Serienfahrzeuge absolut neuartig. Durch das Einspritzen des feinen Sprühnebels kühlt sich die Ansaugluft nach dem Ladeluftkühler nochmals ab. Bei der Verbrennung wird dann der physikalische Effekt genutzt, dass Wasser beim Verdampfen die dafür benötigte Energie aus der Umgebungsluft bezieht. Da kalte Luft zudem eine höhere Dichte besitzt, befinden sich bei gleicher Füllung des Zylinders mehr Sauerstoffteilchen im Brennraum. Zudem expandiert neben dem verbrennenden Gemisch auch noch das verdampfende Wasser. Dadurch erhöht sich der Mitteldruck während des Brennverlaufs und somit die Leistung und das Drehmoment des Motors. Gespeist wird das System über einen Fünfliter-Tank im Kofferraum. Auf der Rennstrecke reicht diese Menge lediglich bis zum nächsten Tankstopp – im Alltagsgebrauch muss laut BMW nur nach jeder fünften Tankfüllung das Wasser aufgefüllt werden.

Modelle, die der S55 antreibt

BMW setzt seinen S55 in fast allen Sportmodellen der M GmbH ein (ausgenommen M5 und M5 Competition). Eingeführt wurde er im Jahr 2014 mit der jüngsten Auflage des M3 und M4 Coupé/Cabrio. Hier leistet der Motor 431 PS. Auch die Sondermodelle der Limousine und des Coupés werden vom Reihensechser befeuert, hier allerdings mit einer modifizierten Motorsteuerung. Mit dem Competition-Paket steigt die Leistung auf 450 PS. Noch mal mehr Leistung erhalten M3 und M4 als CS-Versionen (460 PS). Topversion ist der M4 GTS mit 500 PS und Wassereinspritzung. Das neueste, aber gleichzeitig auch schwächste Modell mit dem M-Reihensechser ist der M2 Competition. Hier leistet der Motor 410 PS. Der Vorgänger wurde noch vom N55 Motor angetrieben.
Technische Daten: BMW S55 Motor Sechszylinder-Benziner • Hubraum: 2979 ccm • Bohrung: 84,0 mm • Hub: 89,6 mm • Verdichtungsverhältnis: 10,2:1 • Leistung: zwischen 302 kW (410 PS) und 368 kW (500 PS) • max. Drehmoment: zwischen 550 Nm und 600 Nm
Modelle mit S55, sortiert nach Leistung:
BMW M2 Competition: 410 PS und 550 Nm

BMW M3 Limousine: 431 PS und 550 Nm
● BMW M4 Coupé:
431 PS und 550 Nm
● BMW M4 Cabrio:
431 PS und 550 Nm
 
● BMW M3 Limousine mit Competition Paket: 450 PS und 550 Nm
● BMW M4 Coupé mit Competition Paket:
450 PS und 550 Nm
● BMW M4 Cabrio mit Competition Paket:
450 PS und 550 Nm
 
● BMW M3 CS: 460 PS und 600 Nm
● BMW M4 CS:
460 PS und 600 Nm
 
● BMW M4 GTS: 500 PS und 600 Nm
Autor: Andreas Huber