Die heutige Abhandlung befasst sich mit einem durch seinen speziellen Charakter und der ausdrucksvollen Linienführung sicherlich nicht unbemerkt gebliebenen Fahrzeug. Bei diesem Fahrzeug lohnt es sich besonders die technischen Aspekte genauer zu betrachten. Wir reden vom neuen BMW i8 der ein Hybridsystem, bestehend aus einem 1,5L Turbo-Benzin-Motor, welcher von einer Bosch MEVD17.2.3 gesteuert wird, sein Eigen nennt.
Der erste, im Jahre 2009 als BWM Vision Efficient Dynamic Concept Modell eingeführte i8, erbte sein sportliches und attraktives Design vom BMW M1 Concept Car.
Rekordergebnisse in Form von einer Gesamtleistung von 260kW (354PS/349hp) und einem Drehmoment von gut 550Nm (406lb/ft) erreicht der 1.5L 3-Zylinder Turbo-Motor mit Direkteinspritzung 223PS (220hp) und 300Nm (221lb/ft) Drehmoment in Kombination mit einem an der Vorderachse angebrachten Elektromotor mit 96kW (131PS / 129hp) und 250 Nm (184lb/ft) Drehmoment.
Der Elektromotor wird von einem Lithium-Ionen-Akku mit Strom versorgt und schafft es so das Fahrzeug rein elektrisch bis zu einer Reichweite von 35km (22mi) zu bewegen. Dieser Sportwagen ist in der Lage die vom Steuergerät auf 250km/h begrenzte Spitzengeschwindigkeit ohne Probleme zu erreichen und den Sprint auf 100km/h in 4,6 Sekunden zu meistern. Das Ganze dann auch noch mit einem sehr geringen Verbrauch (unter Standardbedingungen) von nur 2,9L auf 100km dank seinem geringen Leergewicht von nur 1500kg.
Es werden vier Versionen dieser Conzept-Autos produziert:
– BMW Vision Efficient Dynamics (2009)
– BMW i8 Concept (2011)
– BMW i8 Concept Spyder (2012)
– BMW i8 Coupé Prototyp (2013)
Den Benzinmotor mit dem Motorcode B38K15T0 EURO 6 findet man in verschiedenen Ausführungen auch im Mini One / Mini Cooper sowie dem BMW 218i (F45), BMW 318i (F30) und dem BMW 118i (F20).
Schnittbilddarstellung des BMW i8 Motors
Die eigentliche Besonderheit dieses Fahrzeuges liegt im Rahmen, der durch sein geringes Gewicht einen niedrigeren Verbrauch ermöglicht als Fahrzeuge im ähnlichen Segment.
Das Lifedrive-Rahmen-Konzept ist sehr leicht und wurde speziell für dieses Konzeptfahrzeug, welches schon ab Beginn ein Hybrid werden sollte, entwickelt. Der Rahmen besteht aus 2 getrennten, voneinander unabhängigen horizontal angeordneten Bauteilen, wobei sich das Aluminiumteil direkt bei der Lithium-Batterie befindet und somit im Falle eines Aufpralls die optimale Leistung erbringt. Die hochresistende Fahrgastzelle wurde aus, mit Kohlefasern verstärktem Kunststoff sprich CFK, hergestellt
CFK und Leichtbau
Der Einsatz von sehr leichten High-Tech-Werkstoffen wie z.B. CFK biete eine 50%ige Gewichtserspranis gegenüber Stahl und 30% Ersparnis im Vergleich zu Aluminium bei gleichem oder höherem Schutz gegen Stöße. Dies ermöglicht es das zusätzliche Gewicht des Elektromotors und der Hochspannungsbatterie zu kompensieren und resultiert in einer Gesamtmasse von weniger als 1490Kg.
Das Batteriemodul wurde zentral im unteren Teil des Fahrzeuges platziert und ergibt somit einen niedrigen Schwerpunkt um den Mittelpunkt und zusätzlich eine Erhöhung der Sicherheit.
Ein wichtiger Aspekt um die Agilität des Fahrzeuges sicherzustellen ist eine perfekte Balance. Der BMW i8 hat eine nahezu perfekte Gewichtsverteilung von 50:50 zwischen Vorder- und Hinterachse. Der E-Motor, die Leistungselektronik und das Getriebe sind in der Nähe der Vorderachse angebracht, welche auch ausschließlich elektrisch angetrieben wird.
Um sicherzustellen, dass der Verbrennungsmotor seine Kraft auf kürzestem Weg an die Hinterräder übertragen kann wurde er zusammen mit seinem Getriebe im hinteren Teil des i8 angeordnet.
Die Lithium-Ionen-Batterie, welche mittig leicht nach vorne angeordnet ist, bildet den Abschluss.
Die Tür besteht aus einem Träger aus CFK und einer Aluminium-Außenhaut. Im Vergleich zu einer herkömmlichen Konstruktion erlaubt dies eine Gewichtsreduktion von etwa 50%.
BMW Twinpower und Elektromotor
Das Antriebssystem des BMW i8 besteht aus einem BMW Twinpower kombiniert mit der BMW eDrive Technologie. Auf diese Weise kombiniert dieses Plug-In-System das Beste aus beiden Motorarten und resultiert potenziell in einer sehr hohen Effizienz und einem faszinierenden sportlichen Fahrgefühl.
Der Verbrennungsmotor sowie der Elektromotor, die Leistungselektronik und die Batterie wurden von der BMW Gruppe entwickelt.
Der BMW i8 ist das erste BMW Serienmodell bei dem ein Dreizylinder-Benzinmotor serienmäßig verwendet wurde. Der sehr kompakte Motor liefert eine Spitzenleistung von 170kW (231PS) was einer Literleistung von 113kW (154PS) entspricht und somit der realistischen spezifischen Leistung auf Niveau eines High-Performance-Sport-Motors entspricht.
Der neue Dreizylinder-Motor zeichnet sich durch seine starke Verwandtschaft zum 6-Zylinder-BMW-Motor, welcher für seine lineare Leistungsabgabe, Agilität und Kraft berühmt ist.
Das System beinhaltet einen leistungsfähigen Turbolader, eine Benzin-Direkteinspritzung mit hochpräzisen Injektoren, eine lastabhänige Ventilsteuerung (Valvetronic) die kontinuierlich den Ventilhub variieren kann, so dass nicht nur der Wirkungsgrad sondern auch das Ansprechverhalten verbessert wird.
Die Massenträgheitsmomente, aufgrund der besonderen Konstruktion, werden durch Ausgleichswellen minimiert, während bei niedrigen Drehzahlen ein Mehrmassenschwungrad im Getriebe einen ruhigen Motorlauf sicherstellt.
Der BMW Twinpower Motor hat zugunsten des Wirkungsgrades auch bei hohen Drehzahlen eine geringe innere Reibung. Dieser Dreizylinder-Motor reagiert spontan auf Gasbefehle und erreicht schnell sein maximales Drehmoment von 320Nm.
Die zweite Energiequelle bildet ein Synchronmotor, speziell von BMW für den i8 entwickelt, der eine Spitzenleistung von 96kW (131PS) und ein maximales Drehmoment von 250Nm, bereits ab Stillstand, liefert.
Das Drehmoment steht auch nach dem Anfahren über einen größeren Lastbereich durchgehend zur Verfügung. Dank seiner Boostfunktion bietet der Elektromotor bei Überholmanövern dem Verbrennungsmotor eine gute Unterstützung.
Ebenso schafft es der i8 mit dem Elektromotor bis 120km/h rein elektrisch, frei von Emissionen und fast geräuschlos 35km weit zu fahren.
Die benötigte Energie wird von der zentral im Unterboden verbauten Lithium-Batterie zur Verfügung gestellt. Die Batterie besitzt ein mit Flüssigkeit gefülltes Kühlsystem und kann entweder über eine reguläre Steckdose in weniger als 3 Stunden, an einer öffentlichen Ladesäule in weniger als 2 Stunden oder sogar im Betrieb über den Elektromotor (Motor-Generator) selbst, geladen werden.
Fahrmodi
Der BMW i8 hat verschiedene Fahrmodi und kann so immer in optimaler Weise seine Leistung entweder im Comfort, Sport oder ECO PRO Modi zur Verfügung stellen. Je nach Fahrsitutation ist es sogar möglich entweder rein elektrisch bis 120km/h und einer Reichweite von ca.35km in der Stadt oder als Supersportwagen aus der Stadt zu fahren.
Und das Beste bei der Integration von beiden Welten ist, dass der Benzinmotor und Elektromotor zu jeder Zeit zeigen, dass diese Techniksymbiose nie einen Kompromiss darstellt. Drücken wir die EDrive Taste wird rein elektrisches Fahren aktiviert. Aktiviert man das Zündschloss in ECO PRO oder Comfort und aktiviert die eDrive Taste wird der Verbrennungsmotor bereits ab 60km/h aktiv und es entsteht die optimale Symbiose.
Wo befindet sich das Steuergerät?
Wie wird das Steuergerät gelesen
Mit dem K-TAG und der am häufigsten verwendeten Tricore Freischaltung. Die Familie 678 und das 719 Plugin, können das Steuergerät lesen und auf die umfassenden Motorparameter zugreifen.
Steuergeräte Details
Hersteller: Bosch
Modell: Mevd 17.2.3
Mikrocontroller: Tricore IROM TC1793 GPT
EEPROM: Im Micro integriert
Sie können das Steuergerät mit der Direkten Anschlussart lesen und benötigen dafür folgende Komponenten
– Kabel 14P600KT02
– MED GPT Kabel 14P600KT06
– Kabel zum anlöten
Nun lassen Sie uns die wichtigsten Kennfelder im Treiber analysieren
Der Treiber wurde für das Fahrzeug mit 362PS 3-Zylinder-Turbo-Motor und 550 Nm entwickelt und enthält 37 Kennfelder
Sie sind unterteilt in:
– Motordrehmoment
– Luftkontrolle
– Zündzeitpunkt
– Einspritzsystem
– Begrenzer
– Turbo
– Die variable Ventilsteuerung (VVT)
Luftstrom durch die Drosselklappe
Dieses Kennfeld wird als die Kalibrierung verwendet, da es die Werte des Luftstroms durch den MAF-Sensor in Prozent angibt. Der Luftstrom durch die Drosselklappe in Abhängigkeit der Motordrehzahl und Drosselklappe dargestellt. Dieses Kennfeld ist nützlich, wenn der Tuner den MAF-Sensor ersetzt/ändert, um die Kennfelder des Steuergerätes neu zu kalibrieren.
Drehmomentbedarf unter normalen Bedinungen
Diese Karten repräsentieren das Drehmoment, das der Fahrer fordert durch das Gaspedal auf der Grundlage der Motordrehzahl und dem Prozentsatz der Fahrpedalstellung. Die Werte sind ideal, da sie die wahren Werte des Motors überschreiten. Die Werte geben die Beschleunigung des Fahrzeuges an und werden schlussendlich von den Drehmomentbegrenzern des Steuergerätes bestimmt. Die Kennfeldwerte beginnen bei 0% und gehen bis 100%.
Drehmomentbegrenzer
Dieses Kennfeld, stellt die Drehmomentbegrenzung da und wird in Nm ausgedrückt. Der Drehmomentbegrenzer ist abhängig von der Motordrehzahl um den Motor zu schützen. Die Begrenzung ist genau bei 320 Nm vom Fahrzeughersteller festgelegt.
Grundkennfeld Zündwinkel
Dieses Kennfeld, zeigt den Zündzeitpunkt des Motors unter normalen Betriebsbedingungen. Der Zündzeitpunkt wird wie üblich in Grad angegeben und Bezieht sich richtigerweise auf den Oberen Totpunkt des Motors. Die Motordrehzahl und die Motorlast in % Air ausgedrückt bestimmen den Zündzeitpunkt in diesem Kennfeld. Bei diesem Kennfeld ist es möglich, dass es von der Kraftstoffqualität abhängt und somit sich der Qualität anpasst.
Lambda für Bauteileschutz
In diesem Kennfeld steht die Gemischzusammensetzung bei Komponentenschutz. Dieses Kennfeld, bezieht sich nicht auf die Motortemperatur, sondern auf die Katalysatortemperatur. Werden die Temperaturen zu hoch, wir dieses Kennfeld in Abhängigkeit der Motorumdrehung und der Last (in Prozent Luftmenge) von Motorsteuergerät benutzt und das Gemisch angefettet.
Drehzahlbegrenzer
Dieses Kennfeld, stellt die Begrenzung der Motorumdrehungen dar.
Wastegate Duty Cycle
Dieses Kennfeld stellt die Korrektur des Ladedruck –Regelventils dar. Der Wert wird in Prozent angegeben und Basiert auf der Anzahl der Motorumdrehungen und auf der prozentualen Schließung des Waste-Gate. Dieses Kennfeld wird verwendet, um im inneren der Turbinen große Druckunterschiede zu vermeiden und die Drücke zu linearisieren.
Die variable Ventilsteuerung (Valvetronic): Einlass
Dieses Kennfeld stellt den Öffnungshub in [mm] der Einlassventile dar. Der Öffnungshub der Ventile ist abhängig von der Anzahl der Motorumdrehungen und der Luftmenge (in Prozent) der einströmenden Luft: Je höher die Umdrehungen und der Luftdurchsatz, desto mehr werde die Einlassventile geöffnet.
