Alpina V8 - Leistungsmessung

dwz8

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2 August 2004
Wagen
BMW Z8
Die meisten Beiträge hier drehen sich um den BMW Z8. Das ist nicht verwunderlich, da er wesentlich häufiger gebaut wurde als der Alpina V8 Roadster. Von diesem wurden 555 Exemplare gebaut, davon nur 111 für den europäischen Markt, während die anderen 444 Autos in die USA gingen. Dabei liefen die US-Fahrzeuge unter dem Hersteller BMW, während die restlichen Roadster als Hersteller Alpina eingetragen hatten.

Vor Kurzem war ein Alpina Roadster zu Gast bei Schmickler Performance. Dabei ergab sich die Gelegenheit, Leistungsmessungen auf dem Prüfstand durchzuführen. Für den S62 gibt es viele Erfahrungswerte, nicht zuletzt mit meinem eigenen Auto. Beim Alpina ist die Datenlage eher dünn, und deshalb ist es vielleicht interessant, ein wenig näher hinzuschauen.

AlpinaV8.jpg

Der wesentliche technische Unterschied zwischen dem Z8 und dem Alpina Roadster ist der Antriebsstrang. Der Z8 nutzt den S62 mit 5 Liter Hubraum und 400 PS und dazu ein 6-Gang Schaltgetriebe. Der Alpina kommt mit einem 4,8 Liter-V8 mit 381 PS und einem Automatik-Getriebe, das speziell für den US-Markt gefordert wurde. BMW hatte seinerzeit kein Automatikgetriebe im Programm, dass die Leistung des S62 speziell in den hohen Drehzahlen aushalten konnte. Daher nahm Alpina dann auch einen anderen Motor, der zum Getriebe passte. Um es vorwegzunehmen: der geringe Leistungsunterschied zwischen Z8 und Alpina macht sich in der Realität nicht bemerkbar. Beide Konzepte wissen auch heute noch zu überzeugen, während neue Fahrzeuge oft wesentlich höhere Leistungen aufweisen, allerdings in der Regel dann auch ein wesentlich höheres Gewicht.

Alpina nahm als Basis für den Motor mit der Kennung F5 den BMW-Motor M62B44TU. Der Hub wurde verlängert und eine eigene Einlassnockenwelle sowie eine Auslassnockenwelle vom X5 4.6iS eingebaut.
Auf dem Prüfstand zeigte der Roadster folgende Werte:
Works1024.png

Die Leistung steigt sehr gleichmäßig an bis ca. 5.900 1/min. Die Nennleistung wird laut Werk bei 5.800 1/min erreicht, somit entsprechen die Werte der Vorgabe. Die gemessene Leistung von 376 PS liegt nur gering unter der Werksangabe und ist nicht zu beanstanden. Führt man mehrere Messungen hintereinander durch, wird sich immer eine leichte Streuung ergeben.
Die Drehmomentkurve ist gleichmäßig flach und zeigt die gewollte Auslegung auf viel Drehmoment bereits bei niedrigen Drehzahlen.

Es stellte sich die Frage, ob hier durch gezielte Änderungen im Mapping des Steuergerätes Leistungsreserven gefunden werden können. Ein erster Gedanke wäre gewesen, die Höchstdrehzahl anzuheben, die mit 5.800 1/min niedriger als beim Z8 ist (dort 6.600 1/min). Dagegen sprachen zwei Gründe. Erstens müsste dann das Automatikgetriebe ebenfalls auf die höhere Drehzahl abgestimmt werden, ein unverhältnismäßig großer Aufwand. Zweitens ist die Frage offen, wie das Getriebe mit höheren Drehzahlen zurechtkommt. Der Aufwand steht hier in keinem Verhältnis zum möglichen Leistungsgewinn.
Es blieben dann nur einschneidendere Maßnahmen wie z.B. die Entwicklung eigener Nockenwellen. Diese sind bereits sehr auf Drehmoment ausgelegt (der Alpina hat 520 Nm gegenüber den 500 Nm des Z8). Hier könnte man eingreifen, aber typische Veränderungen am Nockenprofil führen zu mehr Leistung nach oben heraus. Hierzu müsste man zunächst die verbauten Nockenwellen nachmessen. Damit steigt hier der Aufwand auch sehr rasch an.

Am Ende lief es auf einen Test mit einem veränderten Mapping heraus. Die Zündung war recht konservativ auf spät eingestellt, da gab es etwas Spielraum. Ansonsten war aber nicht viel zu holen, was für die Qualität der Motorenauslegung durch Alpina spricht.
Hier das Diagramm nach Aufspielen des Mappings:
Result1024.png

Zu erkennen sind im Vergleich zum originalen Mapping eine leichte Erhöhung der Leistung und des Drehmoments. Das Ansprechverhalten wurde ebenfalls etwas verbessert. Insgesamt gesehen ist das aber kein Ergebnis, das sich zur Nachahmung empfiehlt. Trotzdem freue ich mich, dass wir die Gelegenheit zu dieser Betrachtung hatten. Vielen Dank an Markus Schmickler für diesen Test.

Zum Vergleich:
Ein gutes Mapping beim S62 kann bis zu 30 PS zusätzlich erreichen, abhängig auch von den Endschalldämpfern. Hier gibt es eben die Drehzahlbeschränkung nicht.
 
Hallo Dieter
Vielen Dank für den interessanten Bericht.
Warum ist das Potential im S62 grösser als im M62? Ist das die deutlich höhere Drehzahlgrenze?
Bei BMW sind bekanntlich die „S“ traditionell die Sportmotoren.
Und noch eine letzte Frage: Was heisst Mapping genau, resp. Was wird da genau gemacht?
Vielen Dank.
Beste Grüsse
Daniel
 
Hallo Dieter
Vielen Dank für den interessanten Bericht.
Warum ist das Potential im S62 grösser als im M62? Ist das die deutlich höhere Drehzahlgrenze?
Bei BMW sind bekanntlich die „S“ traditionell die Sportmotoren.
Und noch eine letzte Frage: Was heisst Mapping genau, resp. Was wird da genau gemacht?
Vielen Dank.
Beste Grüsse
Daniel
Hallo Daniel,

im Motorsteuergerät sind Kennfelder gespeichert, auf die die Software zugreift, die den Motor kontrolliert. Es gibt Kennfelder für Zündung, Einspritzung, VANOS usw. Diese hängen von verschiedenen Faktoren ab, z.B. Drehzahl, Temperaturen, Luftmengen, Lambdawerten usw. Für einen bestimmten Betriebszustand wird dann ein passendes Kennfeld ausgewählt, um den Motor zu betreiben.
Ein Beispiel:
Der Z8-Motor ist auf 98+ Oktan ausgelegt. Er fährt aber auch mit ganz normalem 93 Oktan-Sprit, nur dann mit einem anderen Kennfeld.
Die Software "sieht" die anstehenden Bedingungen über Sensoren wie z.B. den Luftmassenmesser, Lambdasonden, Drehzahl- und Klopfsensoren. Dann wählt sie ein dazu passendes Kennfeld aus und steuert so den Motor an.
Diese Kennfelder werden auch Mappings genannt.

Beim Chiptuning werden bestimmte Kennfelder verändert, um die Leistung anzuheben. Dort, wo die serienmäßigen Kennfelder Spielräume lassen, um das Auto möglichst universell einsetzbar zu halten (z.B. bei mangelhaftem Sprit), werden sie so verändert, dass sie eine zusätzliche Leistung erzielen. Hierzu kann auch zählen, dass die Höchstdrehzahl angehoben wird, oder dass Werte genau auf die verbaute Abgasanlage abgestimmt werden (Sport-Kat, andere ESD, Fächerkrümmer).

Der S62 ist von Natur aus - ich höre das Gewitter schon kommen - ein Traktormotor. Aus 5 Litern Hubraum werden 400 PS erzielt, das sind gerade mal 80 PS/Liter. So schön, wie der Motor ist, so ist das aber kein wirklich hoher Wert. Sportmotoren beginnen bei 100 PS/Liter. Für das Z8 Coupé waren 450 PS geplant durch Einbau anderer Nockenwellen, auch kein großer Akt. Tuner in USA haben den S62 auf 600 PS für die Straße und 800 PS für den Rennbetrieb gebracht (Dinan).
Von daher gibt es bei diesem Motor eine ganze Reihe von Möglichkeiten. Mein Z8 hatte maximal 530 PS, derzeit knapp unter 500 PS. Diese Umbauten liegen schon 20 Jahre zurück und funktionieren immer noch.

Der einschränkende Faktor beim Alpina ist das Getriebe, das auf eine bestimmte Belastung ausgelegt ist, und hierzu gehört auch die Maximaldrehzahl. Bei meinem Z8 liegt die Maximaldrehzahl bei 7.800 1/min, das ist schon ein ziemlicher Unterschied zum Alpina. Der Motor an sich könnte ganz sicher noch Einiges an Leistung zulegen, wenn es nicht die Begrenzung durch das Automatikgetriebe gäbe. Heute wäre das überhaupt kein Problem, da halten die Automatikgetriebe solche Leistungen locker aus. Aufgrund der Seltenheit der Alpinas verbietet sich aber ein großflächiger Umbau von selbst.
 
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