Die BMW M GmbH arbeitet für künftige Elektro-Sportwagen an einem Allradantrieb mit vier E-Motoren. 2022 haben die Bayern einen Versuchsträger mit integrierter Fahrdynamikregelung gezeigt, aktuell gibt es weitere technische Informationen sowie Hinweise auf den Einsatz in künftigen Modellen.
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BMW M Versuchsträger Allrad
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Derzeit testen die Bayern einen Versuchsträger mit integrierter Fahrdynamikregelung auf der Straße.
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In einem Promo-Video vollführt das Erprobungsmodell sogar einen “Tank-Turn”, also das Wenden auf der Stelle.
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Die Motoren sind mit einem zentralen Steuergerät verbunden, das die richtige Kraftübertragung errechnet.
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Dabei werden Parameter wie Pedalstellung, Lenkwinkel, Längs- und Querbeschleunigung sowie Drehzahl des Rades innerhalb von Millisekunden analysiert. Über eine Lamellenkupplung und Differenziale erreichten die Signale des Steuergeräts die vier E-Motoren.
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“Wir können damit den Fahrerwunsch präziser, schneller und unabhängiger voneinander umsetzen als je zuvor”, sagt Dirk Häcker, Entwicklungschef bei der BMW M GmbH.
Das Elektromodell basiert auf einem BMW i4 M50, der nicht nur technisch, sondern auch optisch modifiziert werden musste. So zeigt sich das elektrische Coupé mit weit ausgestellten Radhäusern, damit die neuen Vorder- und Hinterachskonstruktionen Platz finden.
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Der Entwicklungsträger übernimmt das Batteriegehäuse unverändert übernimmt, verfügt aber über weiter ausgestellte Radhäuser, damit die neuen Vorder- und Hinterachskonstruktionen Platz finden.
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Außerdem wurde vorne das Karosseriestrebenkonzept aus dem BMW M3/M4 adaptiert, wovon sich BMW eine besonders hohe Torsionssteifigkeit verspricht.
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Zur aggressiveren Optik gehört eine Frontschürze, die über eine andere Formgebung mit größeren Lufteinlässen verfügt.
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Auf der Heckklappe thront ein Spoiler und diverse M-Embleme dürfen natürlich auch nicht fehlen.
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Die Leichtmetallfelgen messen bis zu 20 Zoll und tragen in diesem Fall Mischbereifung.
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Im Gegensatz zum ausschließlich heckgetriebenen eDrive40 verfügt der i4 M50 über je einen Motor an beiden Achsen, die diese jeweils direkt antreiben und so für ein Allrad-Layout sorgen.
Die vordere Maschine leistet 190 kW/258 PS, die hintere steuert 230 kW/313 PS bei. Das führt zu einer Gesamtleistung von 400 kW/544 PS und einem maximalen Drehmoment von 795 Newtonmetern.
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Die nach EU-Norm 2.290 Kilogramm schwere Elektro-Limousine beschleunigt damit in 3,9 Sekunden von null auf 100 km/h und auf höchstmögliche sowie elektronisch abgeregelte 225 km/h.
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Da die Akku-Spezifikation jener des eDrive40 entspricht, der i4 M50 aber mehr Energie verbraucht, sinkt die WLTP-Reichweite von 590 auf 510 Kilometer.
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Wird das M-Performance-Modell mit Gleichstrom und maximal 200 Kilowatt geladen, kann es in zehn Minuten bis zu 140 Kilometer “nachtanken”.
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Um dem i4 M50 im Vergleich zum eDrive40 eine agilere Fahrdynamik zu verpassen, haben die Ingenieure die Antriebsmomenten-Steuerung seiner beiden Motoren auf ein möglichst spontanes Ansprechverhalten optimiert.
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Sportlichkeit versprechen darüber hinaus das adaptive M-Fahrwerk, die variable Sportlenkung und die Sportbremsanlage.
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Auch akustisch legt der M50 im Vergleich zum Standard-i4 zu. BMW verspricht eine “energiegeladene Soundausprägung”.
Innen unterscheidet sich der i4 M50 durch Kniepads an der Mittelkonsole sowie in Glanzschwarz und Aluminium ausgeführte Akzentleisten vom eDrive40. Zudem gehören elektrisch einstellbare Sportsitze mit Memory-Funktion zur Serienausstattung.
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Der linke der beiden in einem Curved-Widescreen-Display zusammengefassten Monitore präsentiert eine modellspezifische Grafik.
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Mit einem Basistarif von 69.900 Euro ist der BMW i4 in der M50-Version 11.600 Euro teurer als der i4 eDrive40.
BMW M Versuchsträger Allrad
Das damals präsentierte Elektromodell basiert auf einem BMW i4 M50, der nicht nur technisch, sondern auch optisch modifiziert werden musste. So zeigt sich das elektrische Coupé, dessen Entwicklung etwa drei Jahre gedauert hat, mit weit ausgestellten Radhäusern, damit die neuen Vorder- und Hinterachskonstruktionen Platz finden. Außerdem wurde vorne das Karosseriestrebenkonzept aus dem BMW M3/M4 adaptiert, wovon sich BMW eine besonders hohe Torsionssteifigkeit verspricht. Die Kühlereinheiten orientieren sich an aktuellen Modellen.
Den Kern bildet der elektrische BMW-X-Drive-Allradantrieb mit vier Elektromotoren an jedem Rad. Er ermöglicht also ein echtes Torque-Vectoring. Die Motoren sind mit einem zentralen Steuergerät (intern bei BMW “Hand of God”, übersetzt “Hand Gottes”) verbunden, das über einen eigens entwickelten, integrierten Regelungsalgorithmus innerhalb von Millisekunden die richtige Kraftübertragung errechnet. Dabei werden Parameter wie Pedalstellung, Lenkwinkel, Längs- und Querbeschleunigung sowie die Drehzahl des Rades analysiert. Über eine Lamellenkupplung und Differenziale erreichten die Signale des Steuergeräts die vier E-Motoren.
Im Teaservideo ist zudem zu erkennen, dass das Modell einen Tank-Turn (ähnlich dem G-Turn der kommenden elektrischen G-Klasse EQG) vollführt. Jedoch sieht der Stunt im Video nach einer per Computer generierten Sequenz aus.
“Präziser, schneller und unabhängiger”
Nach Aussage von BMW soll der neue Allradantrieb den Grenzbereich für ein kontrolliertes Handling verschieben. “Wir können damit den Fahrerwunsch präziser, schneller und unabhängiger voneinander umsetzen als je zuvor”, sagt Dirk Häcker, Entwicklungschef bei der BMW M GmbH. Zudem könnten bei “regennasser Fahrbahn oder verschneiten Straßen deutlich höhere Kurvengeschwindigkeiten erzielt werden”, so BMW weiter, da parallel zum Lenkeinschlag das Antriebsmoment für das kurvenäußere Hinterrad erhöht wird. “Mit einer konventionellen Antriebstechnologie ist so etwas einfach nicht möglich”, ergänzt Häcker.
Frank Weber, Entwicklungsvorstand von BMW, ergänzt in einem Gespräch mit dem BMW-Blog: “Was Sie von dieser Neue-Klasse-Architektur erwarten können, ist nicht nur Flexibilität innerhalb Ihrer Hochvoltbatterie. Sie können auch eine supereffiziente Architektur mit einem Motor, eine Architektur mit zwei Motoren haben und diese kann sogar eine Architektur mit vier Motoren bis zu einem Megawatt liefern.” Das wäre dann umgerechnet ein Leistungswert von bis zu 1.360 PS. Allerdings arbeite BMW aktuell nicht an einem solchen Hochleistungssportwagen.
Höhere Rekuperationsleistung
Die vier Elektromotoren erlauben innerhalb des neuen Antriebskonzeptes auch die Rekuperation der Bremsenergie. Sie fungieren beim Anbremsen vor einer Kurve als Generator und speisen die Hochvoltbatterie. Diese muss also in der Lage sein, nicht nur besonders schnell Energie abzugeben, sondern auch aufzunehmen, “denn die Rekuperationsleistung der vier Motoren wird bedeutend höher sein als die aktueller E-Fahrzeuge”, sagt Dirk Häcker. Damit der Versuchsträger diese Power bei der Bremsenergie-Rückgewinnung überhaupt nutzen kann, haben die Ingenieure der M GmbH eine neue Zelltechnologie im Batteriegehäuse des i4 M50 untergebracht.
Im Gespräch mit der britischen Autocar konkretisiert M CEO Frank van Meel die Technik rund um den elektrischen Performance-Allrad-Antrieb. Ausgehened vom BMW M5 X-Drive (F90) mit der angetriebenen Vorderachse sagte der M-Boss: “Das Geheimnis dahinter ist ein zentrales Steuergerät oder eine zentrale Logik, die alles steuert: das Hinterachsdifferenzial, aber auch das Vorderachsdifferenzial und das DCS-System (Dynamische Stabilitäts Control).” Dieses zentrale Steuergerät oder die “Hand Gottes” ist das einzige System, dass die vier Systeme zusammen führt. “wenn man vier Systeme hat, die versuchen, zusammenzuarbeiten, fährt das Auto wie ein Auto mit vier Systemen, die zusammenarbeiten wollen”. Die “Hand Gottes”, so van Meel, wurde für die M GmbH entwickelt und erstmals im i8 implementiert.
Kommt ein E-M2 mit dem Performance-Allrad?
“Wenn man einen Schritt weiter geht und sich Elektroautos mit vier Elektromotoren ansieht, wie wir sie in unserem sehr frühen Entwicklungsauto haben, dann kann man natürlich immer noch dieselbe Logik verwenden, um das Auto so zu steuern, dass es wie ein M fährt”, sagte er. “Ich würde aber sagen, dass man damit noch mehr Möglichkeiten hat.” So nennt er explizit die größere Energierückgewinnung durch eine angetriebene Vorderachse bei der Verzögerung. Auch will BMW weiter an den Beschleunigungswerten arbeiten. Und in welchem elektrischen M-Modell wird der Performance-Allradantrieb dann zum Einsatz kommen?
Sicher ist die Implementierung dieser Technik in bereits bestehende Modelle schwierig. Vor allem, da die Entwicklung noch in den Kinderschuhen steckt. “Man muss sehr früh mit der Entwicklung beginnen, weil es Jahre dauert, bis alles fertig ist”, so van Meel. Möglicherweise findet der Elektro-Allradantrieb seinen Weg in die Elektroversionen von bekannten Verbrenner-M-Modellen. Autocar spekuliert, dass auch der eben erst präsentierte BMW M2 dann in der dritten Generation als E-Sportler mit dem Allrad-Antrieb der Hand Gottes kommt.
