Kaufberatung BMW M5 E60 - V10-Motor / S85!
Hallo liebe E60-Gemeinde! :)
Es ist länger her, dass ich die letzte Kaufberatung hier geschrieben habe. Wie viele Stamm-User wissen, habe ich bisher alle Motoren, welche im E60 Einzug fanden, behandelt. Nun fehlt nur noch – DAS Triebwerk – undzwar der S85-Motor.
Zunächst einmal – wie viele von euch wissen bin ich sehr Technik-affin. Diese Kaufberatung soll das beste und interessanteste Triebwerk in meinen Augen – näher beleuchten und vor allem auch die Technik dieses Triebwerkes näher bringen. Weiters werde ich natürlich auch die wesentlichen Schwachpunkte dieses Triebwerkes darstellen und erklären.
Ich werde diese Kaufberatung in einen Technik-Teil und in die Schwachpunkte einteilen. Schon vor kurz vor der Vorstellung des S85-Triebwerks, wusste ich, dass es ein guter Wurf wird. Ein paar Punkte, die diesen Motor definieren: V10, Hochdrehzahlkonzept, Ionenstromtechnologie, Hochdruck-VANOS, Trockensumpfschmierung, neue Motorensteuerung (von BMW entwickelt), die extrem aufwendig ist. Dies sind so die Stichworte, die ich auch im Technik-Teil erklären werde. Lasst uns beginnen :D
BMW S85B50-Triebwerk:
1) Technik:
Einleitend möchte ich erwähnen, dass es sich beim S85-Motor um ein Triebwerk handelt, welches von der BMW M GmbH entwickelt und produziert worden ist. Dieses Triebwerk hat eine Höchstdrehzahl von 8250 Umdrehungen pro Minute (1/min). Genau aus diesem Grund musste dieses Triebwerk sehr steif ausgelegt werden und natürlich mussten auch Maßnahmen ergriffen werden, die bei anderen Motoren der BMW AG, bisher nicht bekannt waren.
Das Kurbelgehäuse des S85-Triebwerks unterscheidet sich von den restlichen Motoren durch die Bedplate. Wenn ein Motor eine Bedplate hat, dann ist das Kurbelgehäuse „geteilt“, das heißt, dass man unten ein zusätzliches Bauteil verschraubt hat – das Bedplate. Dieses Bedplate bietet eine zusätzliche Steifigkeit. Unter anderem kennt man dieses Kurbelgehäusesystem auch aus dem N52-Motor (dies unterstreicht nochmals die Sportlichkeit und Kompetenz BMWs im Motorenbau). Die Bedplate-Technik kommt aus dem Motorsport. Was der S85-Motor aber auch hat – und dies ist bei anderen Motoren so nicht vorhanden – sind spezielle Kurbelwellenlager, die aus Grauguss bestehen und vorgegossen sind. Dies ermöglicht ebenfalls höhere Kolbenkräfte – und vor allem die Aufnahme dieser Kräfte wird verbessert! Die Pleuel sind ebenfalls geschmiedet.
Einige Komponenten, wie z.B.: Kurbelgehäuse samt Bedplate wurden in Landshut in der F1-Abteilung gegossen und auch entwickelt. Aufgrund der hohen Drehzahlen war dies auch von Nöten, man wollte sich an die F1-Motoren anlehnen – und genau das ist das Faszinierende an dem Motor!
Wie wir alle wissen und ich oben erwähnt habe – erreicht dieses Triebwerk Drehzahlen bis 8250 1/min, was eine extreme Belastung für den Kurbeltrieb und allgemein den Motor darstellt. Hohe Drehzahl = hohe Belastung der Bauteile – daher auch die Bedplate, neu konstruierte Ventile mit zusätzlicher Steifigkeit und auch die Kurbelwellenlager“schalen“.
Die Kurbelwelle ist beim S85-Motor geschmiedet und die Pleuel sind – wie heute in der Motorentechnik üblich – gecrackt. Gecrackt heißt, dass das Pleuel (Verbindung Kolben zur Kurbelwelle), an Stellen, wo es gerne zu Problemen mit Spannungen, Extremwerten, .. etc. kommt, „gebrochen“ wird und dann durch eine Verschraubung eine verbesserte Steifigkeit erlangt.
Das S85-Triebwerk beherbergt zwei Steuerketten, die die Einlass-Nockenwellen samt Einlass-VANOS steuern. Die Auslassnockenwelle wird über eine Sekundär-Steuerkette angetrieben. Dies ist bei BMW-Motoren allgemein so geregelt – auch bei vielen AG-Motoren. Nennt sich Primär-Antrieb und Sekundär-Antrieb. Beim S85-Motor kommen Hydrostösseln zum Einsatz, welche reibungs- und gewichtsoptimiert sind. Dies heißt, dass auch hier – also bis ins kleinste Detail – an den Motorsport angelehnt wurde.
So, nun möchte ich die Hochdruck-VANOS des S85-Triebwerks näher beleuchten. Das Hochdruck-VANOS unterscheidet sich von den „normalen“ BMW-VANOS-Systemen dadurch, dass eine zusätzliche Ölpumpe den Betriebsdruck von 80 Bar liefert. Diese Hochdruckpumpe wird von der Steuerkette neben der Ölpumpe angetrieben. Durch Druckleitungen, die zu den VANOS-Verstellern führen, wird eine Nockenwellenspreizung realisiert. Dieses System kennen wir auch vom S62-Motor (M5 E39S). Das HD-VANOS-System besteht außerdem natürlich aus einem Druckbegrenzventil und auch aus Druckspeichern, die den Druck direkt vor den Verstellern aufrecht erhalten. Weiters sind Filter eingebaut, die das Öl zusätzlich filtern und dieses dann erst dem VANOS-System zugeführt wird. Beim S85-Triebwerk kommen außerdem – es ist in jeder Hinsicht ein spezieller Motor – Proportionalventile zum Einsatz, welche sich durch besseres Ansprechverhalten und eine schnellere Steuerung von den meistens bei BMW 3/4 oder 4/6-VANOS-Magnetventilen, unterscheiden. Diese können den Druck variabel regeln!
Die HD-VANOS aus dem S85-Motor ist weder eine konventionelle, beim M54-Motor zum Einsatz kommende, schrägverzahnte VANOS, noch eine Flügelzellen-VANOS. Es ist eine komplette Neuentwicklung, welche an den Hochdruck angepasst worden ist. Durch das Variieren des Hochdruckes kann man eine Stellung halten – dadurch wird eine Nockenwellenstellung konstant geregelt/erreicht. Das VANOS-Getriebe besteht im Falle des S85-Motors aus einer Außen- und einer Innenhülse, sowie einem Antriebsrad und der Lagerung. Die genaue Funktion des VANOS-Getriebe werde ich nicht erklären, da es dann zu sehr ins Detail geht. Es ist auf jeden Fall eine Doppel-schrägverzahnte VANOS verbaut. Die doppelte Schrägverzahnung wird erreicht, indem das Antriebszahnrad durch die erste Schrägverzahnung mit der Innenhülse verbunden ist. Die zweite Schrägverzahnung wird durch die Innenhülse und das Lager für das Antriebsrad erreicht.
Der Kühlkreislauf ist beim S85-Triebwerk ebenfalls speziell. Es kommt kein Kennfeldthermostat zum Einsatz - dies ist übrigens bei allen M-Motoren so, dass es keine Kennfeldthermostate gibt, sondern konventionelle, mechanische (ohne Heizdraht) Dehnstoffelemente zum Einsatz kommen, welche als Thermostat fungieren. Auch besonders ist beim S85-Motor, dass der Wasserkühler vorne zweigeteilt ist. Dies wiederum bedeutet, dass man in einen oberen und unteren Bereich des Wasserkühlers unterscheidet – je nach Kühlung des Kühlmittels aus dem Zylinderkopf 1-5 Zylinder und 6-10 Zylinder wird oben oder unten gekühlt und geht dann mit separaten Leitungen zum Motor/Wasserpumpe/Thermostat. Es sind also – im Gegensatz zu anderen Motoren – 4 Schläuche vom Kühler zum Motor eingebaut. 2 Kühlervorlaufschläuche und 2 Kühlerrücklaufschläuche. Dies gewährleistet eine bessere und effektivere Kühlung. Sonst funktioniert das System durch Wasserventile (Duo-Ventile) und auch Zusatzwasserpumpen, sowie natürlich Heizungswärmetauschern.
Beim S85-Motor wird oftmals erwähnt, dass er keine Trockensumpfschmierung hat. Dies ist in meinen Augen falsch, denn die Trockensumpfschmierung unterscheidet sich von der Nasssumpfschmierung eben genau durch die Tatsache, dass ein zusätzlicher Ölbehälter vorhanden ist und durch eine weitere Ölpumpe dieses Öl dann in die eigentliche Ölwanne zurückgefördert wird, und dann angesaugt wird. Die Trockensumpfschmierung wird bei Sportmotoren eingesetzt – zum Beispiel beim Porsche 911. BMW hat dies auch im S85-Motor eingesetzt. Beim S85-Triebwerk ist diese so geregelt, dass man vorne – im Bereich des Lenkgetriebes (damit ihr euch zirka orientieren könnt, wo dies ist) eine Ölwanne hat und weiter hinten – also Richtung Getriebe ein Ölsumpf vorhanden ist. Aus diesem Ölsumpf wird das Öl durch eine elektrische Ölpumpe angesaugt und in die Ölwanne befördert. Aus der Ölwanne saugt dann die vom Motor angetrieben Ölpumpe das Öl auf und verteilt es mittels Druckaufbau (ca. 5 Bar, wie in konventionellen Motoren) im Motor. Definitiv eine Besonderheit – wieder mal wird der Begriff Sportmotor unterstrichen – sind die zwei elektrisch angetriebenen Pumpen im Zylinderkopf. Diese sind dazu da, bei hohen Querbeschleunigungen, die der M5 E60 erreicht, das Öl, welches in den seitlichen Bereichen des Zylinderkopfes verleibt und nicht zum Rücklauf von alleine zurückfließt, dort hin zu befördern. Ebenfalls ist eine Pumpe verbaut, die bei einer sehr starken Bremsung, das Öl aus dem hinteren Bereich zum Rücklauf pumpt. Es sind also mehrere Ölpumpen verbaut, welche im Motor die Schmierung gewährleisten. Ebenfalls wird an der großen Ölmenge ersichtlich, dass ein Trockensumpfschmiersystem eingebaut ist – undzwar passen in einen S85-Motor 13 Liter Motoröl! So viel zum Schmiersystem!
Nun möchte ich zur Ansaugung des Triebwerkes kommen. Wie bei BMW schon seit Jahrzehnten bekannt und favorisiert – kommt auch beim S85-Motor – frei nach dem HDZ(Hochdrehzahlkonzept)-Motto eine EDA (Einzeldrosselanlage) zum Einsatz. Aber zunächst mal zum Sammler. M-Motoren haben immer eine spezielle Ansaugluftführung. Im Falle des S85-Motors ist es so, dass unter der Haube man direkt die zwei Sammler (pro Zylinderbank einen) sehen kann. Die Ansaugbrücke enthält innen 5 Lufttrichter (pro Zylinderbank), welche mit einer perfekt abgestimmten Strömung zu den Einzeldrossel geführt werden. Die Luft wird vorne an den großen Lufteinlässen angesaugt und strömt also durch die Trichter, Richtung Einzeldrossel (elektromotorische Betätigung) und dann in den Motor zu den Einlassventilen. Es ist keine DISA oder Resonanzaufladung vorhanden – durch die EDA ist dies nicht mehr notwendig – jeder Motor bekommt eine einzeln abgestimmte Luft/Kraftstoffmenge, die man besser kaum regulieren könnte.
Pro Zylinderbank kommen 5 Einzeldrosseln zum Einsatz, welche von einem Stellmotor (Aktor) verstellt werden. Hier werden Parameter wie Laststellung, Kühlmitteltemperatur, Drehzahl und viele weitere Sensoren als Größen berücksichtigt. Weiters kommen Drosselklappensensoren zum Einsatz, die permanent überwachen, ob die SOLL-Drosselklappenstellung der tatsächlich errechneten IST-Drosselklappenstellung entspricht!
Beim S85-Motor speziell ist außerdem, dass die Leerlaufkanäle nicht mehr über einen Bypass (wie z.b. Leerlaufregelventil in T-Form beim M54-Motor) gesteuert werden, sondern ein elektromotorischer Leerlaufsteller die Luft direkt in den Zylinderkopf (Bypassleitung im Zylinderkopf) einleitet. Es werden zwei Leerlaufsteller verwendet.
Neben zahlreichen anderes Innovationen, wie dem damals neu entwickelten digitalen Heißfilmluftmassenmesser (digitale Werte können präziser gemessen und an die Motorsteuerung weitergeleitet werden, als analoge Werte des LMM) oder dem Motorsteuergerät mit der Bezeichnung MS_S65 (für den S65-Motor V8 HDZ im E9x kommt diese auch zum Einsatz) – ist die Ionenstromtechnologie eine hochinteressante Technik im S85-Motor, die zum Einsatz kommt.
Während bei einem normalen (konventionellen) Motor die Zündkerze nur ein Aktor – also ein „Stellglied“ bzw. eine Komponente ist, welche durch den Zündfunken den Motorbetrieb erlaubt – ist, ist beim S85-Motor zusätzlich dieses wichtige Bauteil auch ein Sensor – also ein überwachendes Element, welches den Verbrennungsablauf und generell den Motorlauf überwacht! Durch die Ionenstromtechnologie lassen sich Verbrennungsaussetzer bereits im Vorfeld erahnen bzw. werden diese extrem schnell erkannt und die Zündung wird dementsprechend verstellt oder Maßnahmen ergriffen. Das Klopfen eines Ottomotors wird durch eine zu früh eingestellte Zündung begünstig. Klopfen ist ein Begriff beim Ottomotor, welcher verwendet wird, um eine außer Kontrolle geratene Selbstzündung zu definieren bzw. erklären. Wenn der Motor klopft, dann heißt dies, dass der Motor Druckspitzen erreicht, welche nicht mehr normal und im Rahmen sind – diese werden durch eine Selbstzündung des Gemisches erreicht. Hier wird keine kontrollierte Verbrennung mehr erreicht, sondern die Zündung macht, was sie will – eben durch eine z.b. zu früh eingestellte Zündung. Dies ist auch der Grund, weshalb man die Vollelektronische Zündung „erfunden“ oder weiterentwickelt hat – um eben durch Klopfsensoren durch Verstellung der Zündung rechtzeitig zu erkennen und auch dem Klopfen aus dem Weg zu gehen. Beim S85-Motor ist dies so geregelt, dass durch die Ionenstromtechnologie man auch im Vorfeld bereits ein Klopfen erkennen kann und auch komplett vermeiden kann. Es ist ein System, welches präziser und besser und vor allem schneller regeln kann. Da der S85-Motor mit 8200 1/min laufen kann (oder sogar ein wenig mehr) – ist dies enorm wichtig, da bei der Drehzahl alle Teile ohnehin – bei vollkommen korrekter Zündung – beansprucht werden. Eine Selbstzündung bzw. das Klopfen braucht man bei der Drehzahl nun wirklich nicht!
Wie funktioniert das Ganze nun. Eigentlich recht einfach. Wie bereits gesagt, ist die Zündkerze Aktor und Sensor. Der Zündfunke wird bekanntlich durch das Motorsteuergerät ausgelöst – und die Zündkerze zündet das Gemisch. Durch Anlegen einer Spannung zwischen den Elektroden der Zündung – unmittelbar nach der Zündung – kann man nun den daraus resultierenden Strom = Ionenstrom messen. Um nochmals zurückzukommen auf das Klopfen – das Klopfen sorgt wie gesagt für Druckspitzen, welche zusätzliche Ionen spalten – dies wird von der Zündkerze sofort erkannt und dem Ionenstromsteuergerät weitergeleitet – das Motorsteuergerät verstellt die Zündung in Richtung spät. Wenn der Ionenstrom wieder passt, dann wird die Zündung wieder Richtung früh verstellt – man tastet sich heran, bis zu einem gewissen Punkt, der einen hohen Zylinderdruck, also gute Verbrennung liefert, aber auch das Klopfen meidet.
2) Kaufberatung (Schwachpunkte):
So, nun haben wir die wesentlichen, technischen Features des S85-Triebwerks erklärt – nun ist es Zeit, die gängigsten Schwachstellen des S85-Motors auch zu beleuchten – dies ist für viele Käufer vielleicht doch der interessantere Teil.
Hier zunächst mal eine Auflistung der Schwachstellen:
-Pleuellager
-Drosselklappenstellmotoren
-Drosselklappensensoren
-Leerlaufsteller
-Hochdruck-VANOS
-Ölverbrauch
-Fahrwerk
-SMG-Getriebe (Kupplung)
Nun will ich erklären, was ich mit den Punkten meine und welche Symptome der Motor dabei hat.
Pleuellager:
Die Pleuellager sind am Pleuel (großes Auge) montiert. Die Pleuel generell bestehen aus einem Steg, dem großen Pleuelauge und dem kleinere Pleuelauge. Der Kolben ist am kleinen Pleuelauge mittels einem Bolzen befestigt. Das große Pleuelauge ist an der Kurbelwelle montiert, wo eben auch die problematischen Pleuellager montiert sind. Grundsätzlich ist es so, dass jeder BMW-M-Hochdrehzahlmotor Probleme mit den Pleuellagern bekommt – meistens nach 100.000 – 150.000 km. Dies ist fast schon „normal“ – das Problem ist, dass die M-Motoren sehr beansprucht werden und dabei natürlich auch sehr hohe Drehzahlen gefordert werden vom Motor. Die Lager unterliegen prinzipiell der Flüssigkeitsreibung/Vollschmierung (Begriff aus der Tribologie). Dies heißt, dass diese eigentlich gar keinen Verschleiß erfahren – aber natürlich gibt es Drehzahlbereiche beim Verbrennungsmotoren und gewisse Laststellungen etc., wo das Lager sehr wohl auch der Mischreibung unterliegt – also doch eine Reibung besteht, somit auch das Lager verschleißt.
Beim Thema Pleuellager ist es sehr wichtig, wie der Motor gefahren worden ist! Wer war der Vorbesitzer, kann man näheres dazu erfahren – wie wurde der Motor bewegt? Am besten und idealsten wäre es, wenn es ein Kenner war, welcher den Motor immer schön warm und kaltgefahren hat. Das Warm- und Kaltfahren ist beim M-Motor viel wichtiger, als bei normalen Motoren – vor allem wegen dem Hochdrehzahlkonzept, welches eine Mehrbelastung bedeutet. Undzwar bedeutet Warmfahren das Beobachten der Öltemperatur – die Kühlmitteltemperatur ist nicht sehr ausschlaggebend. Die Öltemperatur sollte mindestens 90 Grad haben, dann erst die höchsten oder höheren Drehzahlen ansteuern! Nach einer rasanten Fahrt mit sehr hohen Drehzahlen wäre es sehr wichtig, den Motor abzukühlen durch niedrige Drehzahlen – der Motor muss weiterhin geschmiert werden, wenn er sehr lange auf hoher Drehzahl gehalten worden ist – sonst wird durch das Abstellen des Motors die Schmierung nicht gewährleistet und der Verschleiß steigt!
Bei defekten Pleuellagern ist es so, dass der Motor klackert – man hört ein Klackern mit der Drehzahl – das hört sich wirklich nicht schön an. Es wird wohl kaum jemand einen M5 mit Pleuellagerschaden verkaufen – aber das hört man definitiv raus (auch als kompletter Laie!).
Drosselklappenstellmotoren:
Die Drosselklappenstellmotoren – es gibt beim S85-Triebwerk zwei davon – sind auch ein heißes Thema. Oftmals macht sich dies dadurch bemerkbar, dass eine Kontrollleuchte aufleuchtet (oft bei forcierter Fahrt, muss aber nicht mal das sein) und dann das CID meldet – Motorsteuerung/Leistungsabfall – MIL leuchtet und es kann auch die DSC-Leuchte angehen. Die DSC-Leuchte geht an, da im Falle eines DSC-Eingriffes die Motorleistung ebenfalls zurückgenommen wird durch Ansteuerung des Drosselklappenmotors. Ich würde jedem ans Herz legen bei der Probefahrt des M5 auch mal höhere Drehzahlen zu fahren (erst bei warmen Motor) und auch das Ansprechverhalten zu checken – das muss sehr bissig sein und im Vergleich zu anderen Motoren richtig ins Kreuz gehen :D. Die Drosselklappenmotoren müssen nach einem Tausch auch angelernt und adaptiert werden mit einem BMW-Tester. Die Drosselklappenstellmotoren steuern alle 10 Einzeldrosselklappen.
Drosselklappensensoren:
Es gibt, wie auch bei den Stellmotoren, zwei Drosselklappensensoren. Im Prinzip hat man hier auch Fehlermeldungen und vor allem die Leistung wird bei einem Ausfall stark reduziert. Die Drosselklappenstellmotoren haben automatisch und indirekt auch gleich einen Fehler, wenn die Sensoren nicht funktionieren. Es ist ähnlich wie bei den normalen Drosselklappen in den anderen BMW-AG-Motoren – bei einem Ausfall des Sensors fällt die Drosselklappe auch aus. Der Wagen ist im Notlauf! Hier gilt es auch, die Leistung des Motors aufzurufen und zu schauen, ob der Motor bei höheren Drehzahlen sich „träge“ anfüllt und vor allem es sich so anfühlt, als würde wo was „steckenbleiben“ – also die Drosselklappen nicht mehr richtig regeln.
Leerlaufsteller:
Beim S85-Triebwerk kommen ebenfalls zwei Leerlaufsteller zum Einsatz. Ein unruhiger Lauf ist beim S85-Motor nicht selten. Dies wäre auf die Leerlaufsteller zurückzuführen. Ich würde also hier auch jedem raten, den Motorlauf im Leerlauf zu checken! Dieser sollte sehr ruhig sein und die Drehzahlnadel sollte konstant auf einem programmierten Wert stehen. Ein Leerlaufsteller kostet über 300€ beim S85 – also aufpassen auf den Leerlauf! Fehlerspeicher ist auch hier sehr wichtig, da die Leerlaufsteller ein elektromotorisch betätigtes Teil sind.
Hochdruck-VANOS:
Über die HD-VANOS habe ich oben reichlich geschrieben. Die HD-VANOS ist beim E60, wie auch beim S54 (M3 E46), S50B32 (M3 E36 321 PS), S62 (M5 E39) problematisch. In den meisten Fällen muss die komplette Einheit getauscht werden – also die VANOS-Getriebe. Diese rasseln sehr gerne. Es gibt hier auch unterschiedliche Sichtweisen und man muss hier auch differenzieren. Da die HD-VANOS aus mehreren Teilen besteht und auch durch den Hochdruck sich definiert, produziert diese HD-VANOS stärker wahrnehmbare Geräusche, als eine konventionelle VANOS (Flügelzellen im N52 z.B.: oder Schrägverzahnte im M54), die sich als Rasseln äußern!
Solange bei der Probefahrt der Motor seine Leistung vor allem im unteren, aber auch im oberen Drehzahlbereich nicht verliert und sehr willig hochdreht, sowie die Leistung stimmt – würde ich bei einer rasselnden VANOS nichts tun. Wenn das Rasseln aber schon sehr deutlich ausgeprägt ist, hat das VANOS-Getriebe ein Problem – meistens äußert sich dieses ausgeprägte Rasseln dann auch bei der Leistung – undzwar fehlt diese, der Motor fühlt sich träge an und er verhält sich nicht so, wie es von einem V10-HDZ zu erwarten ist – normalerweise dreht der Motor sehr, sehr willig hoch und ist kaum zu stoppen – mit einer defekten VANOS fehlt im deutlich an Leistung. Auch Aussetzer vor allem im unteren Drehzahlbereich (aber auch im oberen) können mit der HD-VANOS zu tun haben. Hier gilt es, die komplette Einheit zu tauschen – es sind zwei HD-Doppel-VANOS-Einheiten verbaut!
Ölverbrauch:
Der Ölverbrauch kann beim S85-Motor – bei einer sehr aggressiven Fahrweise mit hoher Drehzahl – sehr ausgeprägt sein. Dies ist kaum zu verhindern, da bei hoher Drehzahl das Öl durch z.B.: die Kolbenringe entweicht und mitverbrannt wird – dies äußert sich bei hohen Drehzahlen viel eher, als bei moderaten Drehzahlen. Bei diesem Motor sollte nur das 10W-60 Öl eingesetzt werden – dieses ist durch die hohe Zahl nach dem „W“ auch bei hohen Drehzahlen noch scherstabil und allgemein ist der Motor mit dem Motor aufgrund des Hochdrehzahlkonzeptes gut bedient. Ein Ölverbrauch lässt sich kaum abstellen bei höheren Drehzahlen. Bei der Belastung auf der Nordschleife mit permanent hoher Drehzahl ist dies auch zu beachten.
Fahrwerk:
Das Fahrwerk des M5 E60 wurde komplett neu entwickelt und auch die Elastokinematik neu abgestimmt. Es besteht ebenso aus Zugstreben und Querlenkern vorne, die aber neu konstruiert worden sind. Weiters gibt es zusätzliche Versteifungen und Verstrebungen an den VA-Träger, welche das Fahrwerk zusätzlich stabilisieren.
Es ist selbsterklärend, dass ein BMW-M-Fahrzeug viel eher beansprucht wird, als ein BMW-AG-Modell. Daher ist auch der Verschleiß des Fahrwerkes viel höher. Knacken, Knarzen, Spurtreue, Geradeauslauf, .. dies sind alles Begriffe, die man bei der Probefahrt prüfen sollte! Gerade die Hinterachse ist für den Geradeauslauf wichtig. Die Vorderachse kann ebenfalls Probleme machen mit den genannten Komponenten.
Dies unterscheidet sich kaum von der E60-Kaufberatung – es ist selbsterklärend, dass man darauf achtet.
SMG-Getriebe (Kupplung):
Das SMG-Getriebe beim E60 M5 ist ein spezielles Getriebe. Es ist ebenfalls – und zum Motor passend – ein eigens konstruiertes Getriebe, welches bis zu Drehzahlen von ca. 8500 1/min ausgelegt ist. Die Steuerung und allgemein die Technik ist bekannt aus anderen Baureihen. SMGs sind bei BMW bereits seit dem E36 eine Besonderheit bzw. ein M-Merkmal, auch wenn es auch AG-Modelle damit gab. Das SMG-Getriebe ist ein sequentielles manuelles Getriebe. Um es vereinfacht und nicht zu lange darzustellen:
Ein sequentielles Getriebe ist ein haltautomatisiertes Getriebe, wo das Kupplungspedal entfällt. Grundsätzlich besteht ein SMG aus einem normalen Schaltgetriebe, welches allerdings modifiziert wurde. SMG-Getriebe arbeiten mittels Elektrik, Elektronik und Hydraulik. Das SMG-Steuergerät übernimmt die Steuerung der Aktoren – die Überwachung kommt von den Sensoren. Ein Kupplungsaktor (Stellmotor) übernimmt die Funktion, die bei einem normalen Schaltgetriebe der Fahrer übernimmt – das Drücken und Lösen des Kupplungspedals. Dies wird beim SMG-Getriebe durch einen Stellmotor realsiert. Die Gänge, die der Fahrer bei konventionellen Schaltgetrieben ebenfalls alleine einlegen muss, werden beim SMG-Getriebe durch eine Hydraulik realisiert. Die Hydraulik wird von einem Hydraulikmotor samt Druckspeicher und vielen Schaltventilen gesteuert – so lassen sich die Gänge einlegen und die Funktionen eines SMG-Getriebes realisieren.
Das M-SMG-Getriebe ist nun ein weiterentwickeltes Getriebe, welches auch eine eigens entwickelte M-SMG-Steuerung (Steuergerät) beherbergt.
Beim M5 E60 kommt es nun durch die Leistung und die Kraft und vor allem das schnelle (hohe Drehzahl) Anfahren zu erhöhtem Kupplungsverschleiß. Die Kupplung kann bereits nach 50.000 km defekt sein – diese muss dann getauscht werden. Eine durchrutschende Kupplung merkt man daran, dass die Drehzahl steigt, allerdings der Wagen sich kaum oder nicht in Bewegung setzt. Auch sehr gut merkt man eine rutschende Kupplung, wenn man den Tempomaten einlegt bei einer gewissen Drehzahl und diese dann „springt“, allerdings die Geschwindigkeit gleich bleibt – die Kupplung rutscht durch!
Ich würde auch jedem potentiellen M5-Käufer anraten, evtl. bei BMW anzufragen, ob man die LC-Anzahl auslesen kann. Mit LC ist die Launch-Control gemeint. Dies ist ein Feature, welches es ermöglicht, mit sehr wenig Schlupf und unter „besten Bedingungen“ anzufahren – und so wenig wie möglich Verluste dabei zu haben durch zu hohe Drehzahlen, Schlupf, .. etc.! Wenn man dieses Feature allerdings sehr oft nutzt, ist die Kupplung sehr schnell verschlissen und der Antriebsstrang wird sehr stark belastet!
So, nun ist die letzte Kaufberatung auch fertig. Sie wurde dem Gott der Triebwerke gewidmet – dem S85-Motor. Ich entschuldige mich, wenn die beiden Punkte (Technik & Kaufberatung) zu lange geraten sind – ich liebe den Motor einfach zu sehr, um weniger darüber zu schreiben! Ich hoffe, dass ich euch damit einen Einblick rund um das Triebwerk geben konnte!
Lieben Gruß!
BMW_Verrückter
Beste Antwort im Thema
Hallo liebe E60-Gemeinde! :)
Es ist länger her, dass ich die letzte Kaufberatung hier geschrieben habe. Wie viele Stamm-User wissen, habe ich bisher alle Motoren, welche im E60 Einzug fanden, behandelt. Nun fehlt nur noch – DAS Triebwerk – undzwar der S85-Motor.
Zunächst einmal – wie viele von euch wissen bin ich sehr Technik-affin. Diese Kaufberatung soll das beste und interessanteste Triebwerk in meinen Augen – näher beleuchten und vor allem auch die Technik dieses Triebwerkes näher bringen. Weiters werde ich natürlich auch die wesentlichen Schwachpunkte dieses Triebwerkes darstellen und erklären.
Ich werde diese Kaufberatung in einen Technik-Teil und in die Schwachpunkte einteilen. Schon vor kurz vor der Vorstellung des S85-Triebwerks, wusste ich, dass es ein guter Wurf wird. Ein paar Punkte, die diesen Motor definieren: V10, Hochdrehzahlkonzept, Ionenstromtechnologie, Hochdruck-VANOS, Trockensumpfschmierung, neue Motorensteuerung (von BMW entwickelt), die extrem aufwendig ist. Dies sind so die Stichworte, die ich auch im Technik-Teil erklären werde. Lasst uns beginnen :D
BMW S85B50-Triebwerk:
1) Technik:
Einleitend möchte ich erwähnen, dass es sich beim S85-Motor um ein Triebwerk handelt, welches von der BMW M GmbH entwickelt und produziert worden ist. Dieses Triebwerk hat eine Höchstdrehzahl von 8250 Umdrehungen pro Minute (1/min). Genau aus diesem Grund musste dieses Triebwerk sehr steif ausgelegt werden und natürlich mussten auch Maßnahmen ergriffen werden, die bei anderen Motoren der BMW AG, bisher nicht bekannt waren.
Das Kurbelgehäuse des S85-Triebwerks unterscheidet sich von den restlichen Motoren durch die Bedplate. Wenn ein Motor eine Bedplate hat, dann ist das Kurbelgehäuse „geteilt“, das heißt, dass man unten ein zusätzliches Bauteil verschraubt hat – das Bedplate. Dieses Bedplate bietet eine zusätzliche Steifigkeit. Unter anderem kennt man dieses Kurbelgehäusesystem auch aus dem N52-Motor (dies unterstreicht nochmals die Sportlichkeit und Kompetenz BMWs im Motorenbau). Die Bedplate-Technik kommt aus dem Motorsport. Was der S85-Motor aber auch hat – und dies ist bei anderen Motoren so nicht vorhanden – sind spezielle Kurbelwellenlager, die aus Grauguss bestehen und vorgegossen sind. Dies ermöglicht ebenfalls höhere Kolbenkräfte – und vor allem die Aufnahme dieser Kräfte wird verbessert! Die Pleuel sind ebenfalls geschmiedet.
Einige Komponenten, wie z.B.: Kurbelgehäuse samt Bedplate wurden in Landshut in der F1-Abteilung gegossen und auch entwickelt. Aufgrund der hohen Drehzahlen war dies auch von Nöten, man wollte sich an die F1-Motoren anlehnen – und genau das ist das Faszinierende an dem Motor!
Wie wir alle wissen und ich oben erwähnt habe – erreicht dieses Triebwerk Drehzahlen bis 8250 1/min, was eine extreme Belastung für den Kurbeltrieb und allgemein den Motor darstellt. Hohe Drehzahl = hohe Belastung der Bauteile – daher auch die Bedplate, neu konstruierte Ventile mit zusätzlicher Steifigkeit und auch die Kurbelwellenlager“schalen“.
Die Kurbelwelle ist beim S85-Motor geschmiedet und die Pleuel sind – wie heute in der Motorentechnik üblich – gecrackt. Gecrackt heißt, dass das Pleuel (Verbindung Kolben zur Kurbelwelle), an Stellen, wo es gerne zu Problemen mit Spannungen, Extremwerten, .. etc. kommt, „gebrochen“ wird und dann durch eine Verschraubung eine verbesserte Steifigkeit erlangt.
Das S85-Triebwerk beherbergt zwei Steuerketten, die die Einlass-Nockenwellen samt Einlass-VANOS steuern. Die Auslassnockenwelle wird über eine Sekundär-Steuerkette angetrieben. Dies ist bei BMW-Motoren allgemein so geregelt – auch bei vielen AG-Motoren. Nennt sich Primär-Antrieb und Sekundär-Antrieb. Beim S85-Motor kommen Hydrostösseln zum Einsatz, welche reibungs- und gewichtsoptimiert sind. Dies heißt, dass auch hier – also bis ins kleinste Detail – an den Motorsport angelehnt wurde.
So, nun möchte ich die Hochdruck-VANOS des S85-Triebwerks näher beleuchten. Das Hochdruck-VANOS unterscheidet sich von den „normalen“ BMW-VANOS-Systemen dadurch, dass eine zusätzliche Ölpumpe den Betriebsdruck von 80 Bar liefert. Diese Hochdruckpumpe wird von der Steuerkette neben der Ölpumpe angetrieben. Durch Druckleitungen, die zu den VANOS-Verstellern führen, wird eine Nockenwellenspreizung realisiert. Dieses System kennen wir auch vom S62-Motor (M5 E39S). Das HD-VANOS-System besteht außerdem natürlich aus einem Druckbegrenzventil und auch aus Druckspeichern, die den Druck direkt vor den Verstellern aufrecht erhalten. Weiters sind Filter eingebaut, die das Öl zusätzlich filtern und dieses dann erst dem VANOS-System zugeführt wird. Beim S85-Triebwerk kommen außerdem – es ist in jeder Hinsicht ein spezieller Motor – Proportionalventile zum Einsatz, welche sich durch besseres Ansprechverhalten und eine schnellere Steuerung von den meistens bei BMW 3/4 oder 4/6-VANOS-Magnetventilen, unterscheiden. Diese können den Druck variabel regeln!
Die HD-VANOS aus dem S85-Motor ist weder eine konventionelle, beim M54-Motor zum Einsatz kommende, schrägverzahnte VANOS, noch eine Flügelzellen-VANOS. Es ist eine komplette Neuentwicklung, welche an den Hochdruck angepasst worden ist. Durch das Variieren des Hochdruckes kann man eine Stellung halten – dadurch wird eine Nockenwellenstellung konstant geregelt/erreicht. Das VANOS-Getriebe besteht im Falle des S85-Motors aus einer Außen- und einer Innenhülse, sowie einem Antriebsrad und der Lagerung. Die genaue Funktion des VANOS-Getriebe werde ich nicht erklären, da es dann zu sehr ins Detail geht. Es ist auf jeden Fall eine Doppel-schrägverzahnte VANOS verbaut. Die doppelte Schrägverzahnung wird erreicht, indem das Antriebszahnrad durch die erste Schrägverzahnung mit der Innenhülse verbunden ist. Die zweite Schrägverzahnung wird durch die Innenhülse und das Lager für das Antriebsrad erreicht.
Der Kühlkreislauf ist beim S85-Triebwerk ebenfalls speziell. Es kommt kein Kennfeldthermostat zum Einsatz - dies ist übrigens bei allen M-Motoren so, dass es keine Kennfeldthermostate gibt, sondern konventionelle, mechanische (ohne Heizdraht) Dehnstoffelemente zum Einsatz kommen, welche als Thermostat fungieren. Auch besonders ist beim S85-Motor, dass der Wasserkühler vorne zweigeteilt ist. Dies wiederum bedeutet, dass man in einen oberen und unteren Bereich des Wasserkühlers unterscheidet – je nach Kühlung des Kühlmittels aus dem Zylinderkopf 1-5 Zylinder und 6-10 Zylinder wird oben oder unten gekühlt und geht dann mit separaten Leitungen zum Motor/Wasserpumpe/Thermostat. Es sind also – im Gegensatz zu anderen Motoren – 4 Schläuche vom Kühler zum Motor eingebaut. 2 Kühlervorlaufschläuche und 2 Kühlerrücklaufschläuche. Dies gewährleistet eine bessere und effektivere Kühlung. Sonst funktioniert das System durch Wasserventile (Duo-Ventile) und auch Zusatzwasserpumpen, sowie natürlich Heizungswärmetauschern.
Beim S85-Motor wird oftmals erwähnt, dass er keine Trockensumpfschmierung hat. Dies ist in meinen Augen falsch, denn die Trockensumpfschmierung unterscheidet sich von der Nasssumpfschmierung eben genau durch die Tatsache, dass ein zusätzlicher Ölbehälter vorhanden ist und durch eine weitere Ölpumpe dieses Öl dann in die eigentliche Ölwanne zurückgefördert wird, und dann angesaugt wird. Die Trockensumpfschmierung wird bei Sportmotoren eingesetzt – zum Beispiel beim Porsche 911. BMW hat dies auch im S85-Motor eingesetzt. Beim S85-Triebwerk ist diese so geregelt, dass man vorne – im Bereich des Lenkgetriebes (damit ihr euch zirka orientieren könnt, wo dies ist) eine Ölwanne hat und weiter hinten – also Richtung Getriebe ein Ölsumpf vorhanden ist. Aus diesem Ölsumpf wird das Öl durch eine elektrische Ölpumpe angesaugt und in die Ölwanne befördert. Aus der Ölwanne saugt dann die vom Motor angetrieben Ölpumpe das Öl auf und verteilt es mittels Druckaufbau (ca. 5 Bar, wie in konventionellen Motoren) im Motor. Definitiv eine Besonderheit – wieder mal wird der Begriff Sportmotor unterstrichen – sind die zwei elektrisch angetriebenen Pumpen im Zylinderkopf. Diese sind dazu da, bei hohen Querbeschleunigungen, die der M5 E60 erreicht, das Öl, welches in den seitlichen Bereichen des Zylinderkopfes verleibt und nicht zum Rücklauf von alleine zurückfließt, dort hin zu befördern. Ebenfalls ist eine Pumpe verbaut, die bei einer sehr starken Bremsung, das Öl aus dem hinteren Bereich zum Rücklauf pumpt. Es sind also mehrere Ölpumpen verbaut, welche im Motor die Schmierung gewährleisten. Ebenfalls wird an der großen Ölmenge ersichtlich, dass ein Trockensumpfschmiersystem eingebaut ist – undzwar passen in einen S85-Motor 13 Liter Motoröl! So viel zum Schmiersystem!
Nun möchte ich zur Ansaugung des Triebwerkes kommen. Wie bei BMW schon seit Jahrzehnten bekannt und favorisiert – kommt auch beim S85-Motor – frei nach dem HDZ(Hochdrehzahlkonzept)-Motto eine EDA (Einzeldrosselanlage) zum Einsatz. Aber zunächst mal zum Sammler. M-Motoren haben immer eine spezielle Ansaugluftführung. Im Falle des S85-Motors ist es so, dass unter der Haube man direkt die zwei Sammler (pro Zylinderbank einen) sehen kann. Die Ansaugbrücke enthält innen 5 Lufttrichter (pro Zylinderbank), welche mit einer perfekt abgestimmten Strömung zu den Einzeldrossel geführt werden. Die Luft wird vorne an den großen Lufteinlässen angesaugt und strömt also durch die Trichter, Richtung Einzeldrossel (elektromotorische Betätigung) und dann in den Motor zu den Einlassventilen. Es ist keine DISA oder Resonanzaufladung vorhanden – durch die EDA ist dies nicht mehr notwendig – jeder Motor bekommt eine einzeln abgestimmte Luft/Kraftstoffmenge, die man besser kaum regulieren könnte.
Pro Zylinderbank kommen 5 Einzeldrosseln zum Einsatz, welche von einem Stellmotor (Aktor) verstellt werden. Hier werden Parameter wie Laststellung, Kühlmitteltemperatur, Drehzahl und viele weitere Sensoren als Größen berücksichtigt. Weiters kommen Drosselklappensensoren zum Einsatz, die permanent überwachen, ob die SOLL-Drosselklappenstellung der tatsächlich errechneten IST-Drosselklappenstellung entspricht!
Beim S85-Motor speziell ist außerdem, dass die Leerlaufkanäle nicht mehr über einen Bypass (wie z.b. Leerlaufregelventil in T-Form beim M54-Motor) gesteuert werden, sondern ein elektromotorischer Leerlaufsteller die Luft direkt in den Zylinderkopf (Bypassleitung im Zylinderkopf) einleitet. Es werden zwei Leerlaufsteller verwendet.
Neben zahlreichen anderes Innovationen, wie dem damals neu entwickelten digitalen Heißfilmluftmassenmesser (digitale Werte können präziser gemessen und an die Motorsteuerung weitergeleitet werden, als analoge Werte des LMM) oder dem Motorsteuergerät mit der Bezeichnung MS_S65 (für den S65-Motor V8 HDZ im E9x kommt diese auch zum Einsatz) – ist die Ionenstromtechnologie eine hochinteressante Technik im S85-Motor, die zum Einsatz kommt.
Während bei einem normalen (konventionellen) Motor die Zündkerze nur ein Aktor – also ein „Stellglied“ bzw. eine Komponente ist, welche durch den Zündfunken den Motorbetrieb erlaubt – ist, ist beim S85-Motor zusätzlich dieses wichtige Bauteil auch ein Sensor – also ein überwachendes Element, welches den Verbrennungsablauf und generell den Motorlauf überwacht! Durch die Ionenstromtechnologie lassen sich Verbrennungsaussetzer bereits im Vorfeld erahnen bzw. werden diese extrem schnell erkannt und die Zündung wird dementsprechend verstellt oder Maßnahmen ergriffen. Das Klopfen eines Ottomotors wird durch eine zu früh eingestellte Zündung begünstig. Klopfen ist ein Begriff beim Ottomotor, welcher verwendet wird, um eine außer Kontrolle geratene Selbstzündung zu definieren bzw. erklären. Wenn der Motor klopft, dann heißt dies, dass der Motor Druckspitzen erreicht, welche nicht mehr normal und im Rahmen sind – diese werden durch eine Selbstzündung des Gemisches erreicht. Hier wird keine kontrollierte Verbrennung mehr erreicht, sondern die Zündung macht, was sie will – eben durch eine z.b. zu früh eingestellte Zündung. Dies ist auch der Grund, weshalb man die Vollelektronische Zündung „erfunden“ oder weiterentwickelt hat – um eben durch Klopfsensoren durch Verstellung der Zündung rechtzeitig zu erkennen und auch dem Klopfen aus dem Weg zu gehen. Beim S85-Motor ist dies so geregelt, dass durch die Ionenstromtechnologie man auch im Vorfeld bereits ein Klopfen erkennen kann und auch komplett vermeiden kann. Es ist ein System, welches präziser und besser und vor allem schneller regeln kann. Da der S85-Motor mit 8200 1/min laufen kann (oder sogar ein wenig mehr) – ist dies enorm wichtig, da bei der Drehzahl alle Teile ohnehin – bei vollkommen korrekter Zündung – beansprucht werden. Eine Selbstzündung bzw. das Klopfen braucht man bei der Drehzahl nun wirklich nicht!
Wie funktioniert das Ganze nun. Eigentlich recht einfach. Wie bereits gesagt, ist die Zündkerze Aktor und Sensor. Der Zündfunke wird bekanntlich durch das Motorsteuergerät ausgelöst – und die Zündkerze zündet das Gemisch. Durch Anlegen einer Spannung zwischen den Elektroden der Zündung – unmittelbar nach der Zündung – kann man nun den daraus resultierenden Strom = Ionenstrom messen. Um nochmals zurückzukommen auf das Klopfen – das Klopfen sorgt wie gesagt für Druckspitzen, welche zusätzliche Ionen spalten – dies wird von der Zündkerze sofort erkannt und dem Ionenstromsteuergerät weitergeleitet – das Motorsteuergerät verstellt die Zündung in Richtung spät. Wenn der Ionenstrom wieder passt, dann wird die Zündung wieder Richtung früh verstellt – man tastet sich heran, bis zu einem gewissen Punkt, der einen hohen Zylinderdruck, also gute Verbrennung liefert, aber auch das Klopfen meidet.
2) Kaufberatung (Schwachpunkte):
So, nun haben wir die wesentlichen, technischen Features des S85-Triebwerks erklärt – nun ist es Zeit, die gängigsten Schwachstellen des S85-Motors auch zu beleuchten – dies ist für viele Käufer vielleicht doch der interessantere Teil.
Hier zunächst mal eine Auflistung der Schwachstellen:
-Pleuellager
-Drosselklappenstellmotoren
-Drosselklappensensoren
-Leerlaufsteller
-Hochdruck-VANOS
-Ölverbrauch
-Fahrwerk
-SMG-Getriebe (Kupplung)
Nun will ich erklären, was ich mit den Punkten meine und welche Symptome der Motor dabei hat.
Pleuellager:
Die Pleuellager sind am Pleuel (großes Auge) montiert. Die Pleuel generell bestehen aus einem Steg, dem großen Pleuelauge und dem kleinere Pleuelauge. Der Kolben ist am kleinen Pleuelauge mittels einem Bolzen befestigt. Das große Pleuelauge ist an der Kurbelwelle montiert, wo eben auch die problematischen Pleuellager montiert sind. Grundsätzlich ist es so, dass jeder BMW-M-Hochdrehzahlmotor Probleme mit den Pleuellagern bekommt – meistens nach 100.000 – 150.000 km. Dies ist fast schon „normal“ – das Problem ist, dass die M-Motoren sehr beansprucht werden und dabei natürlich auch sehr hohe Drehzahlen gefordert werden vom Motor. Die Lager unterliegen prinzipiell der Flüssigkeitsreibung/Vollschmierung (Begriff aus der Tribologie). Dies heißt, dass diese eigentlich gar keinen Verschleiß erfahren – aber natürlich gibt es Drehzahlbereiche beim Verbrennungsmotoren und gewisse Laststellungen etc., wo das Lager sehr wohl auch der Mischreibung unterliegt – also doch eine Reibung besteht, somit auch das Lager verschleißt.
Beim Thema Pleuellager ist es sehr wichtig, wie der Motor gefahren worden ist! Wer war der Vorbesitzer, kann man näheres dazu erfahren – wie wurde der Motor bewegt? Am besten und idealsten wäre es, wenn es ein Kenner war, welcher den Motor immer schön warm und kaltgefahren hat. Das Warm- und Kaltfahren ist beim M-Motor viel wichtiger, als bei normalen Motoren – vor allem wegen dem Hochdrehzahlkonzept, welches eine Mehrbelastung bedeutet. Undzwar bedeutet Warmfahren das Beobachten der Öltemperatur – die Kühlmitteltemperatur ist nicht sehr ausschlaggebend. Die Öltemperatur sollte mindestens 90 Grad haben, dann erst die höchsten oder höheren Drehzahlen ansteuern! Nach einer rasanten Fahrt mit sehr hohen Drehzahlen wäre es sehr wichtig, den Motor abzukühlen durch niedrige Drehzahlen – der Motor muss weiterhin geschmiert werden, wenn er sehr lange auf hoher Drehzahl gehalten worden ist – sonst wird durch das Abstellen des Motors die Schmierung nicht gewährleistet und der Verschleiß steigt!
Bei defekten Pleuellagern ist es so, dass der Motor klackert – man hört ein Klackern mit der Drehzahl – das hört sich wirklich nicht schön an. Es wird wohl kaum jemand einen M5 mit Pleuellagerschaden verkaufen – aber das hört man definitiv raus (auch als kompletter Laie!).
Drosselklappenstellmotoren:
Die Drosselklappenstellmotoren – es gibt beim S85-Triebwerk zwei davon – sind auch ein heißes Thema. Oftmals macht sich dies dadurch bemerkbar, dass eine Kontrollleuchte aufleuchtet (oft bei forcierter Fahrt, muss aber nicht mal das sein) und dann das CID meldet – Motorsteuerung/Leistungsabfall – MIL leuchtet und es kann auch die DSC-Leuchte angehen. Die DSC-Leuchte geht an, da im Falle eines DSC-Eingriffes die Motorleistung ebenfalls zurückgenommen wird durch Ansteuerung des Drosselklappenmotors. Ich würde jedem ans Herz legen bei der Probefahrt des M5 auch mal höhere Drehzahlen zu fahren (erst bei warmen Motor) und auch das Ansprechverhalten zu checken – das muss sehr bissig sein und im Vergleich zu anderen Motoren richtig ins Kreuz gehen :D. Die Drosselklappenmotoren müssen nach einem Tausch auch angelernt und adaptiert werden mit einem BMW-Tester. Die Drosselklappenstellmotoren steuern alle 10 Einzeldrosselklappen.
Drosselklappensensoren:
Es gibt, wie auch bei den Stellmotoren, zwei Drosselklappensensoren. Im Prinzip hat man hier auch Fehlermeldungen und vor allem die Leistung wird bei einem Ausfall stark reduziert. Die Drosselklappenstellmotoren haben automatisch und indirekt auch gleich einen Fehler, wenn die Sensoren nicht funktionieren. Es ist ähnlich wie bei den normalen Drosselklappen in den anderen BMW-AG-Motoren – bei einem Ausfall des Sensors fällt die Drosselklappe auch aus. Der Wagen ist im Notlauf! Hier gilt es auch, die Leistung des Motors aufzurufen und zu schauen, ob der Motor bei höheren Drehzahlen sich „träge“ anfüllt und vor allem es sich so anfühlt, als würde wo was „steckenbleiben“ – also die Drosselklappen nicht mehr richtig regeln.
Leerlaufsteller:
Beim S85-Triebwerk kommen ebenfalls zwei Leerlaufsteller zum Einsatz. Ein unruhiger Lauf ist beim S85-Motor nicht selten. Dies wäre auf die Leerlaufsteller zurückzuführen. Ich würde also hier auch jedem raten, den Motorlauf im Leerlauf zu checken! Dieser sollte sehr ruhig sein und die Drehzahlnadel sollte konstant auf einem programmierten Wert stehen. Ein Leerlaufsteller kostet über 300€ beim S85 – also aufpassen auf den Leerlauf! Fehlerspeicher ist auch hier sehr wichtig, da die Leerlaufsteller ein elektromotorisch betätigtes Teil sind.
Hochdruck-VANOS:
Über die HD-VANOS habe ich oben reichlich geschrieben. Die HD-VANOS ist beim E60, wie auch beim S54 (M3 E46), S50B32 (M3 E36 321 PS), S62 (M5 E39) problematisch. In den meisten Fällen muss die komplette Einheit getauscht werden – also die VANOS-Getriebe. Diese rasseln sehr gerne. Es gibt hier auch unterschiedliche Sichtweisen und man muss hier auch differenzieren. Da die HD-VANOS aus mehreren Teilen besteht und auch durch den Hochdruck sich definiert, produziert diese HD-VANOS stärker wahrnehmbare Geräusche, als eine konventionelle VANOS (Flügelzellen im N52 z.B.: oder Schrägverzahnte im M54), die sich als Rasseln äußern!
Solange bei der Probefahrt der Motor seine Leistung vor allem im unteren, aber auch im oberen Drehzahlbereich nicht verliert und sehr willig hochdreht, sowie die Leistung stimmt – würde ich bei einer rasselnden VANOS nichts tun. Wenn das Rasseln aber schon sehr deutlich ausgeprägt ist, hat das VANOS-Getriebe ein Problem – meistens äußert sich dieses ausgeprägte Rasseln dann auch bei der Leistung – undzwar fehlt diese, der Motor fühlt sich träge an und er verhält sich nicht so, wie es von einem V10-HDZ zu erwarten ist – normalerweise dreht der Motor sehr, sehr willig hoch und ist kaum zu stoppen – mit einer defekten VANOS fehlt im deutlich an Leistung. Auch Aussetzer vor allem im unteren Drehzahlbereich (aber auch im oberen) können mit der HD-VANOS zu tun haben. Hier gilt es, die komplette Einheit zu tauschen – es sind zwei HD-Doppel-VANOS-Einheiten verbaut!
Ölverbrauch:
Der Ölverbrauch kann beim S85-Motor – bei einer sehr aggressiven Fahrweise mit hoher Drehzahl – sehr ausgeprägt sein. Dies ist kaum zu verhindern, da bei hoher Drehzahl das Öl durch z.B.: die Kolbenringe entweicht und mitverbrannt wird – dies äußert sich bei hohen Drehzahlen viel eher, als bei moderaten Drehzahlen. Bei diesem Motor sollte nur das 10W-60 Öl eingesetzt werden – dieses ist durch die hohe Zahl nach dem „W“ auch bei hohen Drehzahlen noch scherstabil und allgemein ist der Motor mit dem Motor aufgrund des Hochdrehzahlkonzeptes gut bedient. Ein Ölverbrauch lässt sich kaum abstellen bei höheren Drehzahlen. Bei der Belastung auf der Nordschleife mit permanent hoher Drehzahl ist dies auch zu beachten.
Fahrwerk:
Das Fahrwerk des M5 E60 wurde komplett neu entwickelt und auch die Elastokinematik neu abgestimmt. Es besteht ebenso aus Zugstreben und Querlenkern vorne, die aber neu konstruiert worden sind. Weiters gibt es zusätzliche Versteifungen und Verstrebungen an den VA-Träger, welche das Fahrwerk zusätzlich stabilisieren.
Es ist selbsterklärend, dass ein BMW-M-Fahrzeug viel eher beansprucht wird, als ein BMW-AG-Modell. Daher ist auch der Verschleiß des Fahrwerkes viel höher. Knacken, Knarzen, Spurtreue, Geradeauslauf, .. dies sind alles Begriffe, die man bei der Probefahrt prüfen sollte! Gerade die Hinterachse ist für den Geradeauslauf wichtig. Die Vorderachse kann ebenfalls Probleme machen mit den genannten Komponenten.
Dies unterscheidet sich kaum von der E60-Kaufberatung – es ist selbsterklärend, dass man darauf achtet.
SMG-Getriebe (Kupplung):
Das SMG-Getriebe beim E60 M5 ist ein spezielles Getriebe. Es ist ebenfalls – und zum Motor passend – ein eigens konstruiertes Getriebe, welches bis zu Drehzahlen von ca. 8500 1/min ausgelegt ist. Die Steuerung und allgemein die Technik ist bekannt aus anderen Baureihen. SMGs sind bei BMW bereits seit dem E36 eine Besonderheit bzw. ein M-Merkmal, auch wenn es auch AG-Modelle damit gab. Das SMG-Getriebe ist ein sequentielles manuelles Getriebe. Um es vereinfacht und nicht zu lange darzustellen:
Ein sequentielles Getriebe ist ein haltautomatisiertes Getriebe, wo das Kupplungspedal entfällt. Grundsätzlich besteht ein SMG aus einem normalen Schaltgetriebe, welches allerdings modifiziert wurde. SMG-Getriebe arbeiten mittels Elektrik, Elektronik und Hydraulik. Das SMG-Steuergerät übernimmt die Steuerung der Aktoren – die Überwachung kommt von den Sensoren. Ein Kupplungsaktor (Stellmotor) übernimmt die Funktion, die bei einem normalen Schaltgetriebe der Fahrer übernimmt – das Drücken und Lösen des Kupplungspedals. Dies wird beim SMG-Getriebe durch einen Stellmotor realsiert. Die Gänge, die der Fahrer bei konventionellen Schaltgetrieben ebenfalls alleine einlegen muss, werden beim SMG-Getriebe durch eine Hydraulik realisiert. Die Hydraulik wird von einem Hydraulikmotor samt Druckspeicher und vielen Schaltventilen gesteuert – so lassen sich die Gänge einlegen und die Funktionen eines SMG-Getriebes realisieren.
Das M-SMG-Getriebe ist nun ein weiterentwickeltes Getriebe, welches auch eine eigens entwickelte M-SMG-Steuerung (Steuergerät) beherbergt.
Beim M5 E60 kommt es nun durch die Leistung und die Kraft und vor allem das schnelle (hohe Drehzahl) Anfahren zu erhöhtem Kupplungsverschleiß. Die Kupplung kann bereits nach 50.000 km defekt sein – diese muss dann getauscht werden. Eine durchrutschende Kupplung merkt man daran, dass die Drehzahl steigt, allerdings der Wagen sich kaum oder nicht in Bewegung setzt. Auch sehr gut merkt man eine rutschende Kupplung, wenn man den Tempomaten einlegt bei einer gewissen Drehzahl und diese dann „springt“, allerdings die Geschwindigkeit gleich bleibt – die Kupplung rutscht durch!
Ich würde auch jedem potentiellen M5-Käufer anraten, evtl. bei BMW anzufragen, ob man die LC-Anzahl auslesen kann. Mit LC ist die Launch-Control gemeint. Dies ist ein Feature, welches es ermöglicht, mit sehr wenig Schlupf und unter „besten Bedingungen“ anzufahren – und so wenig wie möglich Verluste dabei zu haben durch zu hohe Drehzahlen, Schlupf, .. etc.! Wenn man dieses Feature allerdings sehr oft nutzt, ist die Kupplung sehr schnell verschlissen und der Antriebsstrang wird sehr stark belastet!
So, nun ist die letzte Kaufberatung auch fertig. Sie wurde dem Gott der Triebwerke gewidmet – dem S85-Motor. Ich entschuldige mich, wenn die beiden Punkte (Technik & Kaufberatung) zu lange geraten sind – ich liebe den Motor einfach zu sehr, um weniger darüber zu schreiben! Ich hoffe, dass ich euch damit einen Einblick rund um das Triebwerk geben konnte!
Lieben Gruß!
BMW_Verrückter
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70 Antworten
Hallo liebe E60-Gemeinde! :)
Es ist länger her, dass ich die letzte Kaufberatung hier geschrieben habe. Wie viele Stamm-User wissen, habe ich bisher alle Motoren, welche im E60 Einzug fanden, behandelt. Nun fehlt nur noch – DAS Triebwerk – undzwar der S85-Motor.
Zunächst einmal – wie viele von euch wissen bin ich sehr Technik-affin. Diese Kaufberatung soll das beste und interessanteste Triebwerk in meinen Augen – näher beleuchten und vor allem auch die Technik dieses Triebwerkes näher bringen. Weiters werde ich natürlich auch die wesentlichen Schwachpunkte dieses Triebwerkes darstellen und erklären.
Ich werde diese Kaufberatung in einen Technik-Teil und in die Schwachpunkte einteilen. Schon vor kurz vor der Vorstellung des S85-Triebwerks, wusste ich, dass es ein guter Wurf wird. Ein paar Punkte, die diesen Motor definieren: V10, Hochdrehzahlkonzept, Ionenstromtechnologie, Hochdruck-VANOS, Trockensumpfschmierung, neue Motorensteuerung (von BMW entwickelt), die extrem aufwendig ist. Dies sind so die Stichworte, die ich auch im Technik-Teil erklären werde. Lasst uns beginnen :D
BMW S85B50-Triebwerk:
1) Technik:
Einleitend möchte ich erwähnen, dass es sich beim S85-Motor um ein Triebwerk handelt, welches von der BMW M GmbH entwickelt und produziert worden ist. Dieses Triebwerk hat eine Höchstdrehzahl von 8250 Umdrehungen pro Minute (1/min). Genau aus diesem Grund musste dieses Triebwerk sehr steif ausgelegt werden und natürlich mussten auch Maßnahmen ergriffen werden, die bei anderen Motoren der BMW AG, bisher nicht bekannt waren.
Das Kurbelgehäuse des S85-Triebwerks unterscheidet sich von den restlichen Motoren durch die Bedplate. Wenn ein Motor eine Bedplate hat, dann ist das Kurbelgehäuse „geteilt“, das heißt, dass man unten ein zusätzliches Bauteil verschraubt hat – das Bedplate. Dieses Bedplate bietet eine zusätzliche Steifigkeit. Unter anderem kennt man dieses Kurbelgehäusesystem auch aus dem N52-Motor (dies unterstreicht nochmals die Sportlichkeit und Kompetenz BMWs im Motorenbau). Die Bedplate-Technik kommt aus dem Motorsport. Was der S85-Motor aber auch hat – und dies ist bei anderen Motoren so nicht vorhanden – sind spezielle Kurbelwellenlager, die aus Grauguss bestehen und vorgegossen sind. Dies ermöglicht ebenfalls höhere Kolbenkräfte – und vor allem die Aufnahme dieser Kräfte wird verbessert! Die Pleuel sind ebenfalls geschmiedet.
Einige Komponenten, wie z.B.: Kurbelgehäuse samt Bedplate wurden in Landshut in der F1-Abteilung gegossen und auch entwickelt. Aufgrund der hohen Drehzahlen war dies auch von Nöten, man wollte sich an die F1-Motoren anlehnen – und genau das ist das Faszinierende an dem Motor!
Wie wir alle wissen und ich oben erwähnt habe – erreicht dieses Triebwerk Drehzahlen bis 8250 1/min, was eine extreme Belastung für den Kurbeltrieb und allgemein den Motor darstellt. Hohe Drehzahl = hohe Belastung der Bauteile – daher auch die Bedplate, neu konstruierte Ventile mit zusätzlicher Steifigkeit und auch die Kurbelwellenlager“schalen“.
Die Kurbelwelle ist beim S85-Motor geschmiedet und die Pleuel sind – wie heute in der Motorentechnik üblich – gecrackt. Gecrackt heißt, dass das Pleuel (Verbindung Kolben zur Kurbelwelle), an Stellen, wo es gerne zu Problemen mit Spannungen, Extremwerten, .. etc. kommt, „gebrochen“ wird und dann durch eine Verschraubung eine verbesserte Steifigkeit erlangt.
Das S85-Triebwerk beherbergt zwei Steuerketten, die die Einlass-Nockenwellen samt Einlass-VANOS steuern. Die Auslassnockenwelle wird über eine Sekundär-Steuerkette angetrieben. Dies ist bei BMW-Motoren allgemein so geregelt – auch bei vielen AG-Motoren. Nennt sich Primär-Antrieb und Sekundär-Antrieb. Beim S85-Motor kommen Hydrostösseln zum Einsatz, welche reibungs- und gewichtsoptimiert sind. Dies heißt, dass auch hier – also bis ins kleinste Detail – an den Motorsport angelehnt wurde.
So, nun möchte ich die Hochdruck-VANOS des S85-Triebwerks näher beleuchten. Das Hochdruck-VANOS unterscheidet sich von den „normalen“ BMW-VANOS-Systemen dadurch, dass eine zusätzliche Ölpumpe den Betriebsdruck von 80 Bar liefert. Diese Hochdruckpumpe wird von der Steuerkette neben der Ölpumpe angetrieben. Durch Druckleitungen, die zu den VANOS-Verstellern führen, wird eine Nockenwellenspreizung realisiert. Dieses System kennen wir auch vom S62-Motor (M5 E39S). Das HD-VANOS-System besteht außerdem natürlich aus einem Druckbegrenzventil und auch aus Druckspeichern, die den Druck direkt vor den Verstellern aufrecht erhalten. Weiters sind Filter eingebaut, die das Öl zusätzlich filtern und dieses dann erst dem VANOS-System zugeführt wird. Beim S85-Triebwerk kommen außerdem – es ist in jeder Hinsicht ein spezieller Motor – Proportionalventile zum Einsatz, welche sich durch besseres Ansprechverhalten und eine schnellere Steuerung von den meistens bei BMW 3/4 oder 4/6-VANOS-Magnetventilen, unterscheiden. Diese können den Druck variabel regeln!
Die HD-VANOS aus dem S85-Motor ist weder eine konventionelle, beim M54-Motor zum Einsatz kommende, schrägverzahnte VANOS, noch eine Flügelzellen-VANOS. Es ist eine komplette Neuentwicklung, welche an den Hochdruck angepasst worden ist. Durch das Variieren des Hochdruckes kann man eine Stellung halten – dadurch wird eine Nockenwellenstellung konstant geregelt/erreicht. Das VANOS-Getriebe besteht im Falle des S85-Motors aus einer Außen- und einer Innenhülse, sowie einem Antriebsrad und der Lagerung. Die genaue Funktion des VANOS-Getriebe werde ich nicht erklären, da es dann zu sehr ins Detail geht. Es ist auf jeden Fall eine Doppel-schrägverzahnte VANOS verbaut. Die doppelte Schrägverzahnung wird erreicht, indem das Antriebszahnrad durch die erste Schrägverzahnung mit der Innenhülse verbunden ist. Die zweite Schrägverzahnung wird durch die Innenhülse und das Lager für das Antriebsrad erreicht.
Der Kühlkreislauf ist beim S85-Triebwerk ebenfalls speziell. Es kommt kein Kennfeldthermostat zum Einsatz - dies ist übrigens bei allen M-Motoren so, dass es keine Kennfeldthermostate gibt, sondern konventionelle, mechanische (ohne Heizdraht) Dehnstoffelemente zum Einsatz kommen, welche als Thermostat fungieren. Auch besonders ist beim S85-Motor, dass der Wasserkühler vorne zweigeteilt ist. Dies wiederum bedeutet, dass man in einen oberen und unteren Bereich des Wasserkühlers unterscheidet – je nach Kühlung des Kühlmittels aus dem Zylinderkopf 1-5 Zylinder und 6-10 Zylinder wird oben oder unten gekühlt und geht dann mit separaten Leitungen zum Motor/Wasserpumpe/Thermostat. Es sind also – im Gegensatz zu anderen Motoren – 4 Schläuche vom Kühler zum Motor eingebaut. 2 Kühlervorlaufschläuche und 2 Kühlerrücklaufschläuche. Dies gewährleistet eine bessere und effektivere Kühlung. Sonst funktioniert das System durch Wasserventile (Duo-Ventile) und auch Zusatzwasserpumpen, sowie natürlich Heizungswärmetauschern.
Beim S85-Motor wird oftmals erwähnt, dass er keine Trockensumpfschmierung hat. Dies ist in meinen Augen falsch, denn die Trockensumpfschmierung unterscheidet sich von der Nasssumpfschmierung eben genau durch die Tatsache, dass ein zusätzlicher Ölbehälter vorhanden ist und durch eine weitere Ölpumpe dieses Öl dann in die eigentliche Ölwanne zurückgefördert wird, und dann angesaugt wird. Die Trockensumpfschmierung wird bei Sportmotoren eingesetzt – zum Beispiel beim Porsche 911. BMW hat dies auch im S85-Motor eingesetzt. Beim S85-Triebwerk ist diese so geregelt, dass man vorne – im Bereich des Lenkgetriebes (damit ihr euch zirka orientieren könnt, wo dies ist) eine Ölwanne hat und weiter hinten – also Richtung Getriebe ein Ölsumpf vorhanden ist. Aus diesem Ölsumpf wird das Öl durch eine elektrische Ölpumpe angesaugt und in die Ölwanne befördert. Aus der Ölwanne saugt dann die vom Motor angetrieben Ölpumpe das Öl auf und verteilt es mittels Druckaufbau (ca. 5 Bar, wie in konventionellen Motoren) im Motor. Definitiv eine Besonderheit – wieder mal wird der Begriff Sportmotor unterstrichen – sind die zwei elektrisch angetriebenen Pumpen im Zylinderkopf. Diese sind dazu da, bei hohen Querbeschleunigungen, die der M5 E60 erreicht, das Öl, welches in den seitlichen Bereichen des Zylinderkopfes verleibt und nicht zum Rücklauf von alleine zurückfließt, dort hin zu befördern. Ebenfalls ist eine Pumpe verbaut, die bei einer sehr starken Bremsung, das Öl aus dem hinteren Bereich zum Rücklauf pumpt. Es sind also mehrere Ölpumpen verbaut, welche im Motor die Schmierung gewährleisten. Ebenfalls wird an der großen Ölmenge ersichtlich, dass ein Trockensumpfschmiersystem eingebaut ist – undzwar passen in einen S85-Motor 13 Liter Motoröl! So viel zum Schmiersystem!
Nun möchte ich zur Ansaugung des Triebwerkes kommen. Wie bei BMW schon seit Jahrzehnten bekannt und favorisiert – kommt auch beim S85-Motor – frei nach dem HDZ(Hochdrehzahlkonzept)-Motto eine EDA (Einzeldrosselanlage) zum Einsatz. Aber zunächst mal zum Sammler. M-Motoren haben immer eine spezielle Ansaugluftführung. Im Falle des S85-Motors ist es so, dass unter der Haube man direkt die zwei Sammler (pro Zylinderbank einen) sehen kann. Die Ansaugbrücke enthält innen 5 Lufttrichter (pro Zylinderbank), welche mit einer perfekt abgestimmten Strömung zu den Einzeldrossel geführt werden. Die Luft wird vorne an den großen Lufteinlässen angesaugt und strömt also durch die Trichter, Richtung Einzeldrossel (elektromotorische Betätigung) und dann in den Motor zu den Einlassventilen. Es ist keine DISA oder Resonanzaufladung vorhanden – durch die EDA ist dies nicht mehr notwendig – jeder Motor bekommt eine einzeln abgestimmte Luft/Kraftstoffmenge, die man besser kaum regulieren könnte.
Pro Zylinderbank kommen 5 Einzeldrosseln zum Einsatz, welche von einem Stellmotor (Aktor) verstellt werden. Hier werden Parameter wie Laststellung, Kühlmitteltemperatur, Drehzahl und viele weitere Sensoren als Größen berücksichtigt. Weiters kommen Drosselklappensensoren zum Einsatz, die permanent überwachen, ob die SOLL-Drosselklappenstellung der tatsächlich errechneten IST-Drosselklappenstellung entspricht!
Beim S85-Motor speziell ist außerdem, dass die Leerlaufkanäle nicht mehr über einen Bypass (wie z.b. Leerlaufregelventil in T-Form beim M54-Motor) gesteuert werden, sondern ein elektromotorischer Leerlaufsteller die Luft direkt in den Zylinderkopf (Bypassleitung im Zylinderkopf) einleitet. Es werden zwei Leerlaufsteller verwendet.
Neben zahlreichen anderes Innovationen, wie dem damals neu entwickelten digitalen Heißfilmluftmassenmesser (digitale Werte können präziser gemessen und an die Motorsteuerung weitergeleitet werden, als analoge Werte des LMM) oder dem Motorsteuergerät mit der Bezeichnung MS_S65 (für den S65-Motor V8 HDZ im E9x kommt diese auch zum Einsatz) – ist die Ionenstromtechnologie eine hochinteressante Technik im S85-Motor, die zum Einsatz kommt.
Während bei einem normalen (konventionellen) Motor die Zündkerze nur ein Aktor – also ein „Stellglied“ bzw. eine Komponente ist, welche durch den Zündfunken den Motorbetrieb erlaubt – ist, ist beim S85-Motor zusätzlich dieses wichtige Bauteil auch ein Sensor – also ein überwachendes Element, welches den Verbrennungsablauf und generell den Motorlauf überwacht! Durch die Ionenstromtechnologie lassen sich Verbrennungsaussetzer bereits im Vorfeld erahnen bzw. werden diese extrem schnell erkannt und die Zündung wird dementsprechend verstellt oder Maßnahmen ergriffen. Das Klopfen eines Ottomotors wird durch eine zu früh eingestellte Zündung begünstig. Klopfen ist ein Begriff beim Ottomotor, welcher verwendet wird, um eine außer Kontrolle geratene Selbstzündung zu definieren bzw. erklären. Wenn der Motor klopft, dann heißt dies, dass der Motor Druckspitzen erreicht, welche nicht mehr normal und im Rahmen sind – diese werden durch eine Selbstzündung des Gemisches erreicht. Hier wird keine kontrollierte Verbrennung mehr erreicht, sondern die Zündung macht, was sie will – eben durch eine z.b. zu früh eingestellte Zündung. Dies ist auch der Grund, weshalb man die Vollelektronische Zündung „erfunden“ oder weiterentwickelt hat – um eben durch Klopfsensoren durch Verstellung der Zündung rechtzeitig zu erkennen und auch dem Klopfen aus dem Weg zu gehen. Beim S85-Motor ist dies so geregelt, dass durch die Ionenstromtechnologie man auch im Vorfeld bereits ein Klopfen erkennen kann und auch komplett vermeiden kann. Es ist ein System, welches präziser und besser und vor allem schneller regeln kann. Da der S85-Motor mit 8200 1/min laufen kann (oder sogar ein wenig mehr) – ist dies enorm wichtig, da bei der Drehzahl alle Teile ohnehin – bei vollkommen korrekter Zündung – beansprucht werden. Eine Selbstzündung bzw. das Klopfen braucht man bei der Drehzahl nun wirklich nicht!
Wie funktioniert das Ganze nun. Eigentlich recht einfach. Wie bereits gesagt, ist die Zündkerze Aktor und Sensor. Der Zündfunke wird bekanntlich durch das Motorsteuergerät ausgelöst – und die Zündkerze zündet das Gemisch. Durch Anlegen einer Spannung zwischen den Elektroden der Zündung – unmittelbar nach der Zündung – kann man nun den daraus resultierenden Strom = Ionenstrom messen. Um nochmals zurückzukommen auf das Klopfen – das Klopfen sorgt wie gesagt für Druckspitzen, welche zusätzliche Ionen spalten – dies wird von der Zündkerze sofort erkannt und dem Ionenstromsteuergerät weitergeleitet – das Motorsteuergerät verstellt die Zündung in Richtung spät. Wenn der Ionenstrom wieder passt, dann wird die Zündung wieder Richtung früh verstellt – man tastet sich heran, bis zu einem gewissen Punkt, der einen hohen Zylinderdruck, also gute Verbrennung liefert, aber auch das Klopfen meidet.
2) Kaufberatung (Schwachpunkte):
So, nun haben wir die wesentlichen, technischen Features des S85-Triebwerks erklärt – nun ist es Zeit, die gängigsten Schwachstellen des S85-Motors auch zu beleuchten – dies ist für viele Käufer vielleicht doch der interessantere Teil.
Hier zunächst mal eine Auflistung der Schwachstellen:
-Pleuellager
-Drosselklappenstellmotoren
-Drosselklappensensoren
-Leerlaufsteller
-Hochdruck-VANOS
-Ölverbrauch
-Fahrwerk
-SMG-Getriebe (Kupplung)
Nun will ich erklären, was ich mit den Punkten meine und welche Symptome der Motor dabei hat.
Pleuellager:
Die Pleuellager sind am Pleuel (großes Auge) montiert. Die Pleuel generell bestehen aus einem Steg, dem großen Pleuelauge und dem kleinere Pleuelauge. Der Kolben ist am kleinen Pleuelauge mittels einem Bolzen befestigt. Das große Pleuelauge ist an der Kurbelwelle montiert, wo eben auch die problematischen Pleuellager montiert sind. Grundsätzlich ist es so, dass jeder BMW-M-Hochdrehzahlmotor Probleme mit den Pleuellagern bekommt – meistens nach 100.000 – 150.000 km. Dies ist fast schon „normal“ – das Problem ist, dass die M-Motoren sehr beansprucht werden und dabei natürlich auch sehr hohe Drehzahlen gefordert werden vom Motor. Die Lager unterliegen prinzipiell der Flüssigkeitsreibung/Vollschmierung (Begriff aus der Tribologie). Dies heißt, dass diese eigentlich gar keinen Verschleiß erfahren – aber natürlich gibt es Drehzahlbereiche beim Verbrennungsmotoren und gewisse Laststellungen etc., wo das Lager sehr wohl auch der Mischreibung unterliegt – also doch eine Reibung besteht, somit auch das Lager verschleißt.
Beim Thema Pleuellager ist es sehr wichtig, wie der Motor gefahren worden ist! Wer war der Vorbesitzer, kann man näheres dazu erfahren – wie wurde der Motor bewegt? Am besten und idealsten wäre es, wenn es ein Kenner war, welcher den Motor immer schön warm und kaltgefahren hat. Das Warm- und Kaltfahren ist beim M-Motor viel wichtiger, als bei normalen Motoren – vor allem wegen dem Hochdrehzahlkonzept, welches eine Mehrbelastung bedeutet. Undzwar bedeutet Warmfahren das Beobachten der Öltemperatur – die Kühlmitteltemperatur ist nicht sehr ausschlaggebend. Die Öltemperatur sollte mindestens 90 Grad haben, dann erst die höchsten oder höheren Drehzahlen ansteuern! Nach einer rasanten Fahrt mit sehr hohen Drehzahlen wäre es sehr wichtig, den Motor abzukühlen durch niedrige Drehzahlen – der Motor muss weiterhin geschmiert werden, wenn er sehr lange auf hoher Drehzahl gehalten worden ist – sonst wird durch das Abstellen des Motors die Schmierung nicht gewährleistet und der Verschleiß steigt!
Bei defekten Pleuellagern ist es so, dass der Motor klackert – man hört ein Klackern mit der Drehzahl – das hört sich wirklich nicht schön an. Es wird wohl kaum jemand einen M5 mit Pleuellagerschaden verkaufen – aber das hört man definitiv raus (auch als kompletter Laie!).
Drosselklappenstellmotoren:
Die Drosselklappenstellmotoren – es gibt beim S85-Triebwerk zwei davon – sind auch ein heißes Thema. Oftmals macht sich dies dadurch bemerkbar, dass eine Kontrollleuchte aufleuchtet (oft bei forcierter Fahrt, muss aber nicht mal das sein) und dann das CID meldet – Motorsteuerung/Leistungsabfall – MIL leuchtet und es kann auch die DSC-Leuchte angehen. Die DSC-Leuchte geht an, da im Falle eines DSC-Eingriffes die Motorleistung ebenfalls zurückgenommen wird durch Ansteuerung des Drosselklappenmotors. Ich würde jedem ans Herz legen bei der Probefahrt des M5 auch mal höhere Drehzahlen zu fahren (erst bei warmen Motor) und auch das Ansprechverhalten zu checken – das muss sehr bissig sein und im Vergleich zu anderen Motoren richtig ins Kreuz gehen :D. Die Drosselklappenmotoren müssen nach einem Tausch auch angelernt und adaptiert werden mit einem BMW-Tester. Die Drosselklappenstellmotoren steuern alle 10 Einzeldrosselklappen.
Drosselklappensensoren:
Es gibt, wie auch bei den Stellmotoren, zwei Drosselklappensensoren. Im Prinzip hat man hier auch Fehlermeldungen und vor allem die Leistung wird bei einem Ausfall stark reduziert. Die Drosselklappenstellmotoren haben automatisch und indirekt auch gleich einen Fehler, wenn die Sensoren nicht funktionieren. Es ist ähnlich wie bei den normalen Drosselklappen in den anderen BMW-AG-Motoren – bei einem Ausfall des Sensors fällt die Drosselklappe auch aus. Der Wagen ist im Notlauf! Hier gilt es auch, die Leistung des Motors aufzurufen und zu schauen, ob der Motor bei höheren Drehzahlen sich „träge“ anfüllt und vor allem es sich so anfühlt, als würde wo was „steckenbleiben“ – also die Drosselklappen nicht mehr richtig regeln.
Leerlaufsteller:
Beim S85-Triebwerk kommen ebenfalls zwei Leerlaufsteller zum Einsatz. Ein unruhiger Lauf ist beim S85-Motor nicht selten. Dies wäre auf die Leerlaufsteller zurückzuführen. Ich würde also hier auch jedem raten, den Motorlauf im Leerlauf zu checken! Dieser sollte sehr ruhig sein und die Drehzahlnadel sollte konstant auf einem programmierten Wert stehen. Ein Leerlaufsteller kostet über 300€ beim S85 – also aufpassen auf den Leerlauf! Fehlerspeicher ist auch hier sehr wichtig, da die Leerlaufsteller ein elektromotorisch betätigtes Teil sind.
Hochdruck-VANOS:
Über die HD-VANOS habe ich oben reichlich geschrieben. Die HD-VANOS ist beim E60, wie auch beim S54 (M3 E46), S50B32 (M3 E36 321 PS), S62 (M5 E39) problematisch. In den meisten Fällen muss die komplette Einheit getauscht werden – also die VANOS-Getriebe. Diese rasseln sehr gerne. Es gibt hier auch unterschiedliche Sichtweisen und man muss hier auch differenzieren. Da die HD-VANOS aus mehreren Teilen besteht und auch durch den Hochdruck sich definiert, produziert diese HD-VANOS stärker wahrnehmbare Geräusche, als eine konventionelle VANOS (Flügelzellen im N52 z.B.: oder Schrägverzahnte im M54), die sich als Rasseln äußern!
Solange bei der Probefahrt der Motor seine Leistung vor allem im unteren, aber auch im oberen Drehzahlbereich nicht verliert und sehr willig hochdreht, sowie die Leistung stimmt – würde ich bei einer rasselnden VANOS nichts tun. Wenn das Rasseln aber schon sehr deutlich ausgeprägt ist, hat das VANOS-Getriebe ein Problem – meistens äußert sich dieses ausgeprägte Rasseln dann auch bei der Leistung – undzwar fehlt diese, der Motor fühlt sich träge an und er verhält sich nicht so, wie es von einem V10-HDZ zu erwarten ist – normalerweise dreht der Motor sehr, sehr willig hoch und ist kaum zu stoppen – mit einer defekten VANOS fehlt im deutlich an Leistung. Auch Aussetzer vor allem im unteren Drehzahlbereich (aber auch im oberen) können mit der HD-VANOS zu tun haben. Hier gilt es, die komplette Einheit zu tauschen – es sind zwei HD-Doppel-VANOS-Einheiten verbaut!
Ölverbrauch:
Der Ölverbrauch kann beim S85-Motor – bei einer sehr aggressiven Fahrweise mit hoher Drehzahl – sehr ausgeprägt sein. Dies ist kaum zu verhindern, da bei hoher Drehzahl das Öl durch z.B.: die Kolbenringe entweicht und mitverbrannt wird – dies äußert sich bei hohen Drehzahlen viel eher, als bei moderaten Drehzahlen. Bei diesem Motor sollte nur das 10W-60 Öl eingesetzt werden – dieses ist durch die hohe Zahl nach dem „W“ auch bei hohen Drehzahlen noch scherstabil und allgemein ist der Motor mit dem Motor aufgrund des Hochdrehzahlkonzeptes gut bedient. Ein Ölverbrauch lässt sich kaum abstellen bei höheren Drehzahlen. Bei der Belastung auf der Nordschleife mit permanent hoher Drehzahl ist dies auch zu beachten.
Fahrwerk:
Das Fahrwerk des M5 E60 wurde komplett neu entwickelt und auch die Elastokinematik neu abgestimmt. Es besteht ebenso aus Zugstreben und Querlenkern vorne, die aber neu konstruiert worden sind. Weiters gibt es zusätzliche Versteifungen und Verstrebungen an den VA-Träger, welche das Fahrwerk zusätzlich stabilisieren.
Es ist selbsterklärend, dass ein BMW-M-Fahrzeug viel eher beansprucht wird, als ein BMW-AG-Modell. Daher ist auch der Verschleiß des Fahrwerkes viel höher. Knacken, Knarzen, Spurtreue, Geradeauslauf, .. dies sind alles Begriffe, die man bei der Probefahrt prüfen sollte! Gerade die Hinterachse ist für den Geradeauslauf wichtig. Die Vorderachse kann ebenfalls Probleme machen mit den genannten Komponenten.
Dies unterscheidet sich kaum von der E60-Kaufberatung – es ist selbsterklärend, dass man darauf achtet.
SMG-Getriebe (Kupplung):
Das SMG-Getriebe beim E60 M5 ist ein spezielles Getriebe. Es ist ebenfalls – und zum Motor passend – ein eigens konstruiertes Getriebe, welches bis zu Drehzahlen von ca. 8500 1/min ausgelegt ist. Die Steuerung und allgemein die Technik ist bekannt aus anderen Baureihen. SMGs sind bei BMW bereits seit dem E36 eine Besonderheit bzw. ein M-Merkmal, auch wenn es auch AG-Modelle damit gab. Das SMG-Getriebe ist ein sequentielles manuelles Getriebe. Um es vereinfacht und nicht zu lange darzustellen:
Ein sequentielles Getriebe ist ein haltautomatisiertes Getriebe, wo das Kupplungspedal entfällt. Grundsätzlich besteht ein SMG aus einem normalen Schaltgetriebe, welches allerdings modifiziert wurde. SMG-Getriebe arbeiten mittels Elektrik, Elektronik und Hydraulik. Das SMG-Steuergerät übernimmt die Steuerung der Aktoren – die Überwachung kommt von den Sensoren. Ein Kupplungsaktor (Stellmotor) übernimmt die Funktion, die bei einem normalen Schaltgetriebe der Fahrer übernimmt – das Drücken und Lösen des Kupplungspedals. Dies wird beim SMG-Getriebe durch einen Stellmotor realsiert. Die Gänge, die der Fahrer bei konventionellen Schaltgetrieben ebenfalls alleine einlegen muss, werden beim SMG-Getriebe durch eine Hydraulik realisiert. Die Hydraulik wird von einem Hydraulikmotor samt Druckspeicher und vielen Schaltventilen gesteuert – so lassen sich die Gänge einlegen und die Funktionen eines SMG-Getriebes realisieren.
Das M-SMG-Getriebe ist nun ein weiterentwickeltes Getriebe, welches auch eine eigens entwickelte M-SMG-Steuerung (Steuergerät) beherbergt.
Beim M5 E60 kommt es nun durch die Leistung und die Kraft und vor allem das schnelle (hohe Drehzahl) Anfahren zu erhöhtem Kupplungsverschleiß. Die Kupplung kann bereits nach 50.000 km defekt sein – diese muss dann getauscht werden. Eine durchrutschende Kupplung merkt man daran, dass die Drehzahl steigt, allerdings der Wagen sich kaum oder nicht in Bewegung setzt. Auch sehr gut merkt man eine rutschende Kupplung, wenn man den Tempomaten einlegt bei einer gewissen Drehzahl und diese dann „springt“, allerdings die Geschwindigkeit gleich bleibt – die Kupplung rutscht durch!
Ich würde auch jedem potentiellen M5-Käufer anraten, evtl. bei BMW anzufragen, ob man die LC-Anzahl auslesen kann. Mit LC ist die Launch-Control gemeint. Dies ist ein Feature, welches es ermöglicht, mit sehr wenig Schlupf und unter „besten Bedingungen“ anzufahren – und so wenig wie möglich Verluste dabei zu haben durch zu hohe Drehzahlen, Schlupf, .. etc.! Wenn man dieses Feature allerdings sehr oft nutzt, ist die Kupplung sehr schnell verschlissen und der Antriebsstrang wird sehr stark belastet!
So, nun ist die letzte Kaufberatung auch fertig. Sie wurde dem Gott der Triebwerke gewidmet – dem S85-Motor. Ich entschuldige mich, wenn die beiden Punkte (Technik & Kaufberatung) zu lange geraten sind – ich liebe den Motor einfach zu sehr, um weniger darüber zu schreiben! Ich hoffe, dass ich euch damit einen Einblick rund um das Triebwerk geben konnte!
Lieben Gruß!
BMW_Verrückter
Alle Achtung!
Da kannst Du Dich ja mal bei BMW bewerben und alle Macken abstellen lassen :-).
Danke für die Arbeit die Du Dir für uns machst!
Man Könnte noch hinzufügen das Modelle (wohl ab 03/2007 ?) eine Ölwannen mit zwei Ölablassschrauben bekommen haben denn die Ölwanne hat 2 Kammern (gr.+ kl.) ... in der kl. Kammer saugt Ölpumpe und Vanos Hochdruckpumpe Ihr Öl ab ... bei Modellen mit der alten Wannen bleibt immer ein Rest Altöl (~ +/- 500ml ) und folglich auch Schmutz in dieser kl. Kammer übrig .
Des Weiteren gab es eine Puma Massnahme die den Ölniveausensor betrifft .... hier kommt es wohl zu falschen Ölstandsermittlungen da zb kleine Metallpartikel (Abrieb im Öl) den Wert verfälschen können ... der geänderte Sensor hat eine zusätzliche Beschichtung (geändert ab ???)
Kann nur sagen:Einfach genial deine detaillierte Analyse.
Danke Dir für deine Mühe.
Schönes Wochenende
Ender
Toller Bericht......
Ich an deiner stelle würde mir einen M5 kaufen zu Geil:):D
Wenn man einen möchte - schön aufs BMW Konto etwa 6000 euro legen, die braucht man dann.
Zur Kupplung möchte ich sagen - eine frechheit kannst alle 30 tkm tauschen.
Bei mir - 137 tkm und schon die 4 Kupplung drin:eek: das ist meiner meinung einfach nicht Akzeptabel....
Ölverbrauch??? Finde ich jetzt nicht so schlimm 1liter auf 4500 km.
Toll beschrieben BMW_verrückter
Drosselklappen sensor. jaaaaa schon gewechselt.
Drosselklappenverstellmotor Jaaaaa auch gewechselt.
Termostat Gewechselt.
Potentiometer Sensor. Gewechselt.
Pleullager. 6.8.2013 Termin - einmal bitte wechseln.
Abgasanlage viel zu leise für einen M5 V10. Termin 6.8 wechsel auf E........ Race
Aber nichts des zu trotz mein Traumwagen.......
Würde mir immer wieder einen kaufen und rate Bmw_ verrückter dir - auch einen zu kaufen:D
Klasse Beschreibung,
was machst Du eigentlich in Deiner Freizeit :-) ?? Ein englische Versicherungesorganisation hat mal rausgefunden das M5 und A.i RS6 die reparaturintensivsten und im Unterhalt eine Zeit lang die teuersten Autos waren... Kann man sich eigentlich nur als Besitzer einer größeren BMW Werkstatt leisten die einen hervorragenden Motorenmechaniker hat...Einen E60 E61 M5 gebraucht zu kaufen - sind die letzten die man auf LPG umrüsten kann - hatte ich mal mit geliebäugelt, aber das Risiko das den vorher ein Ignorant gefahren hat ist einfach zu hoch...
Reine Technolyrik. Chapeau, werter Verrückter!
Tolle Beschreibung der Technik und Zusammenfassung der möglichen Probleme!
Vielen Dank!
Bei der Begeisterung brauchen wir wahrscheinlich nicht mehr lange warten, bis Du einen guten Gebrauchten gefunden hast...
Bezüglich Kupplung ist noch zu erwähnen das je nach Bj das Ersatzteil geändert wurde was die Kosten für Kupplungswechsel nochmals deutlich verteuert .
Insgesamt hat der S85 schon n paar sehr teure Zipperlein .... die da aufwarten :D
Danke allen :) :)
skole22 - dein M5 gefällt mir sehr, sehr gut. Tolle Farbe, super! :)
Danke nochmals an der Beteiligung ;)
Grüße,
BMW_Verrückter
PS.: Habs in die FAQ aufgenommen.
Zitat:
Original geschrieben von Bmw_verrückter
Danke nochmals an der Beteiligung ;)
gern ... aber wenn du denkst ich koof mir nun so ne sparbuchzecke ... ne ne du ..... irrtum :D
bin erst neulich wieder mit dem von nem kumpel gefahren .... geht ab wie hölle .... schallte wie rüpel .... brüllt wie n löwe ... macht natürlich alles riesen laune ... benzin und versicherung könnte man noch verschmerzen .... aber die chro. zipperlein ... ne du ...
Hallo Neuro! :)
Ja, der S85-Motor kann echt Probleme machen. Das größte Problem ist halt, dass die Teile auch alle sehr teuer sind! Ich habe mir vor dem Kauf des 530i (wo ich noch den 745d E65 V8 besaß) überlegt, einen M5 zu holen - damals noch VFL, da günstiger in der Anschaffung gewesen.
Ich habe es mir dann doch anders überlegt und die Vernungsentscheidung gewählt, da Haus auch erstmal wichtiger war. Nun habe ich ein Ziel vor den Augen - Alpina B5 Bi-Turbo - allerdings schon seit 1,5 Jahren - muss mal schauen, wie sich das entwickeln wird - ein Traum bleibt es - nicht allzu weit entfernt von der Realisierung! :)
Ahja, glatt vergessen - an Bernwards:
In meiner Freizeit verbringe ich die meiste Zeit mit meiner Familie - dann natürlich an zweiter Stelle verbringe ich die Zeit in der Garage mit meinem oder anderen BMWs :D und an dritter Stelle lese ich sehr viele Bücher - an vierter Stelle dann das Forum (1-2 h am Tag). ;)
Sonst arbeite ich - habe den Vorteil, dass ich auch von zu Hause aus arbeiten kann, wenn ich keinen Bock habe ins Büro zu fahren.
Grüße,
BMW_Verrückter
Zitat:
Original geschrieben von Bmw_verrückter
Ahja, glatt vergessen - an Bernwards:
In meiner Freizeit verbringe ich die meiste Zeit mit meiner Familie - dann natürlich an zweiter Stelle verbringe ich die Zeit in der Garage mit meinem oder anderen BMWs :D und an dritter Stelle lese ich sehr viele Bücher - an vierter Stelle dann das Forum (1-2 h am Tag). ;)
Sonst arbeite ich - habe den Vorteil, dass ich auch von zu Hause aus arbeiten kann, wenn ich keinen Bock habe ins Büro zu fahren.
Grüße,
BMW_Verrückter
Jou, was ich meinen Kindern immer sage: AUGEN AUF BEI DER BERUFSWAHL !!!
- Haste wirklich nen guten Job... Ich bringe die meiste Zeit auf den Schlaglochpisten der Republik zu... :-)
Viele Grüße
Bernwards
Allein die Zeit- und Spritersparnis wenn man nicht täglich zig KM in die Arbeit fahren muss. Das ist schon Luxus...