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BMW V8 TwinTurbo N63B44

11.01.2016 13:40    |    flat_D    |    Kommentare (41)    |   Stichworte: BMW, E70, X5

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Da ich mit diesem Motor nun schon eine Weile unterwegs bin, dachte ich mir, ich könnte mal ein paar Fakten und Erfahrungen dazu beitragen.

 

Ich fahre jetzt seit einem Jahr mit dem X5 E70 mit diesem Motor. Der Motor ist ein tolles Stück Technik. Sehr kräftig, durchzugsstark, drehfreudig, leise und ganz klar der Komfortmotor in den oberen BMW-Reihen (5er, 6er, 7er und X5/X6). Technisch ist der N63, auf dem auch der S63 aus den M-Modellen basiert, anders, als andere V8-Motoren. Von außen betrachtet ein klassischer V8 mit 4,4 Litern Hubraum und Crossplane-Kurbelwelle (wie bei den Amis) sitzen hier die beiden Turbolader (2 x Garrett MGT2256SL) im heißen V, also auf der Innenseite der beiden Zylinderbänke und die Ansaugseite an den beiden Motoraußenseiten. Damit ist hier die Strömungsrichtung der Gase umgekehrt, die Einlaß- und die Auslaßseite sind vertauscht. Ein Konzept, das gerade erst von Mercedes für den neuen Sportwagen AMG GT kopiert wurde.

Das spart einerseits Bauraum (sehr kompakt) und verbessert den Wirkungsgrad der Turbolader. Vor allem aber das Ansprechverhalten des Motors wird durch diese Bauweise positiv beeinflußt, da die Ansaugwege sehr kurz gehalten werden können. Der Motor reagiert damit spontaner auf Gasbefehle.

Die beiden Garrett-Lader haben, wie der Name MGT2256SL sagt, eine 22mm kleine Turbine auf der Auspuffseite und einen 56mm großen Verdichter auf der Ansaugseite. Weiterhin verrät die Bezeichnung SL, daß es sich hier (im Gegensatz zu den Turboladern aus dem S63B44 der M-Modelle) nur um SingleScroll-Technik (daher der Buchstabe S) mit Wasserkühlung der Turbolader (Buchstabe L) handelt und damit auch jeweils vier Krümmer einer Zylinderbank einen der beiden Turbolader antreiben. Die Turbolader des S63B44 aus dem M-Motor (MGT2260SDL, also mit 60mm Verdichter auf der Einlaßseite, D=double also TwinScroll und L=Liquidcooling) sind TwinScroll-Lader, die dafür auch über Kreuz geführte Auspuffkrümmer verfügen. Der Unterschied zwischen SingleScroll und TwinScroll betrifft nur das noch etwas spontanere Ansprechverhalten des Motors, während der etwas größere Verdichter mit 60mm bei gleicher Maximaldrehzahl einen höheren Ladedruck ermöglicht (1,1bar zu 0,8bar Überdruck).

Um die Ansaugwege besonders kurz zu halten, hat dieser Motor zwei wassergekühlte Wärmetauscher als Ladeluftkühler (also Intercooler), die die Ladeluft mit einem eigenen Wasserkühlkreislauf und einem vor dem Motorwasserkühler positionierten weiteren (großen) Ladeluftwasserkühler herunter kühlen. Ein sehr effizientes System, das aber Mehrgewicht und erhöhte Kühlwassermengen (ganze 17,5L !) mit eigener Wasserpumpe bedingen. Außerdem sind die beiden Turbolader wassergekühlt, da sie im V des Motors sitzend sonst kaum Möglichkeiten zur Wärmeabgabe hätten.

Die Direkteinspritzung soll den Kraftstoffverbrauch reduzieren, was ihr aber nur bedingt gelingt. Denn der Verbrauch bewegt sich typischerweise zwischen etwa 12 und 19 Litern je 100km, je nach Fahrweise und der Art der Straße (Landstraße, Autobahn oder Stadt). Es können aber auch schon mal 25 Liter sein, wenn man es drauf anlegt. Unter 12 Liter sind kaum machbar. Es soll aber schon mal vorgekommen sein.

Als Crossplane-V8 (die Hubzapfen der Kurbelwelle bilden von der Stirnseite aus gesehen ein Kreuz, also Cross) kann er auch typisch amerikanisch blubbern, wenn der Endschalldämpfer dies zuläßt. BMW dämpft den Sound des V8 standardmäßig recht deutlich, damit er seinem Komfortanspruch gerecht wird. Dazu hat er nach den Turboladern und den beiden Katalysatoren zwei Vorschalldämfer neben dem Getriebe und einen dicken Endschalldämfer hinten in der Heckschürze versteckt. Nicht bei allen 50i-Modellen wird ein so genannter Klappenauspuff verbaut. Ist er verbaut (z.B. beim X6 oder beim 5er und X5 mit M-Paket), dann darf der Motor ab etwa 3.000U/min etwas freier Ausatmen, was man dann an einem deutlicheren Klang hören kann.

Selbst schwere Autos wie der X5 und der 7er fahren sich mit diesem Motor sehr zügig, bei Bedarf aber auch sehr sanft und souverän. Gegenüber seinem Vorgänger, dem N62, hat er zwar 0,4 Liter weniger Hubraum, ist diesem aber bei Drehmoment und Leistung spürbar überlegen. Er entwickelt 407PS und hat ein Drohmoment von 600Nm, das über einen weiten Drehzahlbereich konstant bleibt.

 

Nun zu den beiden negativen Seiten dieses sonst so begeisternden Motors. Er säuft und er hat auffallend häufig Haltbarkeitsprobleme:

Nun darf der Verbrauch eines großvolumigen Turbo-V8 nicht wirklich überraschen. Alle drei Konstruktionsmerkmale, also Hubraum, Turbo und V8, stehen nicht gerade für Sparsamkeit. Erst recht nicht, wenn solch ein Motor in einem schweren Auto wie dem X5 (2,2t) verbaut ist. Gegenüber seinem Vorgänger, dem N62 4.8i, ist der Verbrauch zwar nicht gesunken, obwohl der N63 die neuere Konstruktion mit Benzindirekteinspritzung ist aber er ist auch nicht gestiegen, trotz der deutlichen Mehrleistung.

 

Die zweite negative Seite ist die zu weilen mangelhafte Haltbarkeit. Die Piezo-Injektoren der Direkteinspritzung hatten nicht nur in der ersten, sondern auch in der zweiten und möglicherweise sogar in der dritten Serie Probleme mit der Dichtigkeit. Dies führte zu Werkstattaufenthalten zum kostenlosen Austausch und sogar Rückrufaktionen in den USA. Durch die Leckage einzelner oder mehrerer Injektoren wird möglicherweise Schmieröl von den Zylinderwandungen weg gespült und führte zu höherem Verschleiß. Auch die Dichtringe an den Ventilschäften wurden teilweise getauscht, da hier Motoröl aus dem Ventilbereich in den Zylinder hineingesogen und dann im Brennraum verbrannt wurde. Dies soll die Hauptursache für den mitunter hohen Ölverbrauch des N63 sein.

 

Zusätzlich wurde behauptet, daß es mit den Kolben der ersten Serie Probleme mit der Dichtigkeit gab, so daß auch hier erhöhter Ölverbrauch (bis zu 1 L/1000km) zu beklagen war. Einen Austausch der Kolben hat es aber nur selten gegeben. Möglicherweise in Unkenntnis der Werkstatt über die wahre Ursache an den Ventilschaftdichtungen.

 

Und zu guter letzt gab es Probleme mit den Steuerketten. BMW wurde unterstellt, aus Kostengründen (nicht nur bei diesem Motor) von den Duplexketten auf einfache Steuerketten gewechselt zu sein. Die Steuerketten hätten sich angeblich längen oder sogar reißen können, was einen kapitalen Motorschaden zur Folge haben konnte. Tatsächlich hat dieser Motor aber gar keine Simplexketten, sondern Zahnketten, die auf Zahnrädern an den Stirnseiten der Nockenwellen und der Kurbelwelle laufen. Diese Zahnketten sind besonders leise (gegenüber Duplexketten) und überhaupt nicht billig. Tatsächlich liegen die Probleme ganz wo anders. Die Führungsschienen der Steuerketten, gegen die die Steuerkettenspanner von hinten gegen drücken, sind aus Kunststoff (wie bei den meisten Motoren heutzutage). Und diese Führungsschienen konnten/können brechen, was zu einem Schlagen der Steuerkette am Ventildeckel führt. Die Ventildeckel decken auch den oberen Teil des Steuerkettengehäuses und die VANOS ab. Und hier bewirkt die schlagende Kette ein Abfräßen von Metallspänen (Aluminium) vom Ventildeckel, die sich über das Motoröl im gesamten Motor verteilen. Kleine (billige) Ursache, große (teure) Wirkung.

BMW begegnete diesem offensichtlichen Materialfehler bei den Führungsschienen mit einem kulanten Austausch des gesamten Motors nebst Turboladern und Motorölkühler.

 

Aber eins ist auch noch erfreulich: der Motor hat dank Turboaufladung ordentlich Tuningpotenzial. Ohne Änderungen an der Hardware sind bis 520 PS und 730Nm möglich. Wer noch mehr möchte, kann Metallkatalysatoren und die Ansaug- und Luftfilter-Bauteile des X5M montieren. Dann sind 560 PS und 770Nm möglich, womit man dann aber das Getriebe 8HP70 überfordert. Und wahrscheinlich auch die Kolben auf Dauer.

 

Falls jemand weitere Informationen zu diesem Motor hat oder Berichtigungen, bitte hier posten. Danke!

 

https://www.youtube.com/watch?v=F41wGXTdvxk

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