Der BMW M60 Motor | Technische Daten, Probleme, Haltbarkeit & Fahrzeugliste

Bild: OSX II – CC BY-SA 4.0, Link

In diesem Artikel behandeln wir den BMW M60 Motor – dabei gehen wir neben allgemeinen Informationen und technischen Daten auch auf bekannte Probleme und die Haltbarkeit dieses Triebwerks von BMW ein.

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Allgemeine Informationen zum BMW M60 Motor

Der BMW M60 ist ein V8-Ottomotor, der vom Automobilhersteller BMW entwickelt wurde. Ab September 1992 wurde der BMW M60 in verschiedenen Modellen eingeführt und zum Verkauf angeboten. Vor dem neuen Nummernsystem von BMW gab es bereits ab 1977 einen M60, der dann als BMW M20 geführt wurde und unter diesem Namen bekannt ist.

Der Motor wurde in verschiedenen Fahrzeugen verwendet, darunter der BMW 730i, 740i/740iL der Baureihen E32 und E38, der BMW E34 530i und 540i sowie der BMW E31 830i (nur Prototypen) und 840i. Im BMW E34 ersetzte der M60 den M30. Für den BMW E32 wurde neben dem M60 weiterhin der M30B30 angeboten.

Darüber hinaus wurde der BMW M60 auch in anderen Fahrzeugen verwendet, wobei besonders der De Tomaso Guarà erwähnenswert ist.

Der BMW M60-Motor hat einige Konstruktionsmerkmale. Das Kurbelgehäuse wurde mit Hilfe von CAD-Software sehr kompakt und steif konstruiert und besteht aus einer Aluminiumlegierung (AlSi9Cu3), ebenso wie die Ölwanne und der Zylinderkopf.

Dadurch wiegt der komplette Motor mit Anbauteilen lediglich 209,4 kg (M60B30 mit Schaltgetriebe; M60B40: 213,2 kg). Der nackte Block wiegt sogar nur 25 kg, und jeder der beiden (unterschiedlich langen) Zylinderköpfe wiegt 30 kg. Die Zylinderkopfdeckel bestehen aus einer Magnesiumlegierung.

Die Kurbelwelle ist 5-fach gelagert und besitzt zur Verbesserung der Laufruhe zwei große und vier kleine Gegengewichte. Beim 3,0-l-Motor beträgt der Kurbelwellenhub 67,6 mm, und die Kurbelwelle ist gegossen.

Die 4,0-l-Version hingegen besitzt einen Kurbelwellenhub von 80 mm, und die Kurbelwelle ist geschmiedet. Die Pleuel wurden erstmals bei einem BMW-Großserienmotor im Sinterverfahren hergestellt.

Das gezielte Brechen der Pleuel, auch „gecrackte Pleuel“ genannt, sorgt für höchste Passgenauigkeit und macht die herkömmliche Zentrierung von Pleuelstange und Pleueldeckel über Passhülsen überflüssig.

Der Motor verfügt auf jeder Zylinderbank über zwei obenliegende Nockenwellen mit Massenausgleich, die von der Kurbelwelle über Doppelrollenketten (Duplexkette) angetrieben werden.

Der Antrieb erfolgt auf die beiden Einlassnockenwellen, von wo aus jeweils eine weitere Doppelrollenkette die Auslassnockenwelle antreibt. Die Nockenwellen sind als Vollwelle im Schalenhartguss ausgeführt und sind 5-fach gelagert, wobei die Nockenwellenlager geteilt sind.

Aufgrund der unterschiedlich langen Zylinderköpfe jeder Zylinderbank sind auch die Nockenwellen verschieden lang. Die Ventilwinkel betragen 20° 15′ auf der Einlassseite und 19° 15′ auf der Auslassseite, ähnlich wie beim BMW M50.

Zwischen den beiden Zylinderbänken befindet sich der Ansaugkrümmer aus wiederverwendbarem Kunststoff (Nylon), dessen glatte Oberflächen einen geringen Strömungswiderstand aufweisen.

Pro Zylinder sorgen vier Ventile für den Gaswechsel, die über Tassenstößel mit automatischem hydraulischen Spielausgleich betätigt werden. Die Zündkerzen sitzen mittig zwischen den vier Ventilen pro Zylinder und werden von einer ruhenden Zündverteilung angesteuert, wobei jede Zündkerze über ihre eigene Zündspule verfügt.

Die Motorsteuerung erfolgte durch die volldigitale Bosch Motronic 3.3, die das Gemisch mithilfe einer Lambdasonde (bei Katalysator-Versionen) und doppelter Klopfregelung steuerte. Für den Exportmarkt (insbesondere Osteuropa und Asien) wurden auch Versionen ohne Katalysator verkauft.

Eine Besonderheit des BMW M60 ist die Beschichtung der Zylinderlaufbahnen. Als weltweit erster Automobilhersteller verwendete BMW eine Nickeldispersionsbeschichtung für die Zylinderlaufbahnen des Achtzylindermotors M60. Da die verwendete Aluminiumlegierung AlSi9Cu3 für das Kurbelgehäuse nicht die erforderliche Verschleißfestigkeit aufweist, musste die Oberfläche der Zylinderbohrung geschützt werden.

Beim Zwölfzylindermotor BMW M70 wurde das Zylinderkurbelgehäuse aus einer übereutektischen Aluminiumlegierung (mit 17 % Siliziumanteil) gefertigt. Nach dem Gießen wurde die Legierung gezielt abgekühlt, so dass sich beim Erstarrungsvorgang Siliziumausscheidungen an den Zylinderlaufbahnen bildeten.

Die Siliziumkristalle wurden durch Bearbeitung bzw. Ätzen der Zylinderlaufbahnen freigelegt und sorgten aufgrund ihrer guten tribologischen Eigenschaften für den Verschleißschutz. Dabei mussten die als Reibpartner fungierenden Kolben eisenbeschichtet und die Kolbenringe chrombeschichtet sein.

Bereits seit 1984 verwendet BMW eine Nickeldispersionsschicht zur Beschichtung der Zylinderlaufbahnen von Motorradmotoren. Beim BMW M60 wurde diese Technologie weiterentwickelt und zum sogenannten „Flutverfahren“ ausgebaut.

Nach dem Feindrehen der Zylinderbohrung wurde eine Nickeldispersionsschicht galvanisch auf die Zylinderwand aufgebracht. In dieser Nickelschicht wurde feinst verteiltes Siliciumcarbid (SiC) eingelagert.

Das Nickel dient als Bindemittel bzw. Trägerschicht, während das SiC den Verschleißschutz übernimmt. Dieses patentierte Verfahren ermöglicht es, nur die Zylinderbohrungen selbst gezielt und in der gewünschten Form und Materialdicke zu beschichten.

Jede Bohrung hat einen separaten Stromkreislauf und wird separat beschichtet. Nach dem Aufbringen der Nickeldispersionsschicht wird diese in einem abschließenden Honvorgang um etwa die Hälfte auf 0,04 mm abgetragen.

Das patentierte Verfahren von BMW hat mehrere Vorteile. Es ermöglicht die Verwendung einer „normalen“ und kostengünstigen Aluminiumlegierung für das Zylinderkurbelgehäuse.

Die Kolben müssen nicht eisenbeschichtet sein, und die Kolbenringe können unbeschichtet bleiben. Zudem kann das Kurbelgehäuse zum Zeitpunkt der Beschichtung bereits weitgehend endbearbeitet sein, und Nachbeschichtungen sind möglich.

Alpina verwendete den M60B40 als Grundlage für einen leistungsgesteigerten Motor mit dem gleichen Hubraum. Dieser wurde im BMW-Alpina B10 4.0 (Limousine und Touring) sowie im B11 4.0 und einigen B8 4.0 für den japanischen Markt eingesetzt und leistete 232 kW.

Darüber hinaus gab es eine zweite Ausbaustufe mit größerem Hubraum von 4619 cm³, die im B8 4.6 sowie im B10 4.6 (Limousine und Touring) verwendet wurde. In beiden B10-Modellen betrug die Leistung 250 kW, während der B8 aufgrund einer geänderten Abgasanlage 245 kW leistete.

Quelle: Wikipedia

BMW M60: Technische Daten

Motor	Hubraum	Bohrung × Hub	Ventile/Zyl.	Verdichtung	Leistung bei 1/min	Drehmoment bei 1/min	Bauzeit
M60B30	3,0 l (2997 cm³)	84,0 mm × 67,6 mm	4	10,5:1	160 kW (218 PS) bei 5800	290 Nm bei 4500	1992–1995
M60B40	4,0 l (3982 cm³)	89,0 mm × 80,0 mm	4	10,0:1	210 kW (286 PS) bei 5800	400 Nm bei 4500	1992–1995
Alpina	4,0 l (3982 cm³)	89,0 mm × 80,0 mm	4	10,8:1	232 kW (315 PS) bei 5800	410 Nm bei 4600	1992–1994
Alpina	4,6 l (4619 cm³)	93,0 mm × 85,0 mm	4	10,3:1	245 kW (333 PS) bei 5800	470 Nm bei 4600	1992–1994
Alpina	4,6 l (4619 cm³)	93,0 mm × 85,0 mm	4	10,3:1	250 kW (340 PS) bei 5800	470 Nm bei 4600	1992–1994

Quelle der Tabelle: Wikipedia

Daten zur Ventilsteuerung

Motor	Hubraum	Motorsteuerung	Ventilhub E/A in mm	Öffnungswinkel °KW E/A	Spreizung Einlass °KW	Spreizung Auslass °KW
M60B30	3,0 l (2997 cm³)	M3.3	9,4/9,4	246°/242°	108°	108°
M60B40	4,0 l (3982 cm³)	M3.3	9,4/9,4	246°/242°	108°	108°

Quelle der Tabelle: Wikipedia

BMW M60: Bekannte Probleme & Haltbarkeit

Obwohl der BMW M60-Motor, vorausgesetzt er wird regelmäßig gewartet und niedertourig warmgefahren, als robust und langlebig gilt, weist er wie jeder Motor gewisse Schwachstellen auf.

Die Schrauben der Ölpumpe können sich während des Betriebs lösen und in die darunterliegende Ölwanne fallen. Daher sollten sie unmittelbar nach dem Kauf (auch bei Gebrauchtwagen) auf festen Sitz geprüft und vorsorglich mit Schraubensicherung dauerhaft gesichert werden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer regelmäßigen Kontrolle.

Der M60 ist serienmäßig mit Keramikkatalysatoren ausgestattet, bei denen die neueren (runden) Varianten aufgrund von Alterung zusammenbrechen und den Auspuff verstopfen können. Im Zubehörhandel sind jedoch auch Metallkatalysatoren erhältlich.

Zu Beginn der Produktionszeit kam es beim BMW M60 insbesondere in den USA und Großbritannien zu Motorschäden, die auf ein Versagen der nickeldispersionsbeschichteten Zylinderlaufbahnen des Kurbelgehäuses zurückgeführt wurden.

Nickel und seine Legierungen sind empfindlich gegenüber schwefelhaltigen Gasen, und die Bildung von Nickelsulfid an den Korngrenzen führt zu Kalt- und Rotbrüchigkeit des Nickels.

Die US-Raffinerien produzierten 1998 Kraftstoffe mit einem Schwefelgehalt von ≤ 100 ppm und teilweise über 500 ppm (entspricht 0,05 Gewichtsprozent). Die EPA ging Anfang 2000 davon aus, dass der durchschnittliche Schwefelgehalt im US-Kraftstoff bei 330 ppm lag.

Mit der Einführung von Tier 2 wurden die US-Raffinerien verpflichtet, den Schwefelanteil im Kraftstoff schrittweise zu reduzieren. Für das Jahr 2004 wurde ein durchschnittlicher Schwefelgehalt von 120 ppm (maximal 300 ppm) zugelassen, und bis 2006 mussten Schwefelgrenzwerte von durchschnittlich 30 ppm (maximal 80 ppm) eingehalten werden. Dies entspricht dem heute in Europa üblichen schwefelfreien Motorenbenzin.

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