Motore BMW M12/13 bmwpassion.com
Il motore BMW M12/13, è un propulsore che vale la pena conoscere ed approfondire. E’ noto per l’incredibile potenza sprigionata. Nelle sue varie evoluzioni, riuscì ad imporsi prima in Formula 2, dominando vari campionati e poi anche nella massima serie del Circus. Si parla di ben 1400 CV in modalità da qualifica. Non ci sono dati ufficiali, questo perché all’epoca, non vi erano banchi prova adatti a misurare tali output di potenza. Ci si basava sui calcoli effettuati dagli ingegneri. Tuttavia, Paul Rosche, ingegnere progettista di questa bestia (e anche del propulsore della Mclaren F1) confermò tali valori. Mai nessun altro motore riportò potenze simili. Quindi, il BMW M12/13 è il motore da Formula 1 più potente mai realizzato.
Tutto ha inizio nel 1961. Dopo la crisi finanziaria degli anni 50, la casa bavarese era propensa a rientrare nel settore delle auto di prestigio, infatti, stava lavorando al progetto della Neue Klasse. Il compito fu affidato al barone Alex von Falkenhausen, il quale progettò il motore M10. Si trattava di un 4 cilindri in linea da 1,5 litri ad 8 valvole e basamento in ghisa. Era in grado di fornire 80 CV a 5700 giri/min. Quindi, un motore senza troppe pretese, concepito per essere affidabile ed economico. Segnò comunque la rinascita del marchio. In seguito l’M10 conobbe varie evoluzioni, le quali permisero alla BMW di partecipare e vincere i Campionati Europei Turismo.
Nel 1972 venne fondata la divisione Motorsport capeggiata dal Barone ed il futuro guru dei motori Paul Rosche. La casa bavarese, forte dei successi ottenuti nei campionati Turismo, decise di partecipare come motorista in Formula 2. Il regolamento dell’epoca prevedeva motori 2 litri con monoblocco e testata derivanti dalle auto di serie. Si partì quindi da un motore vincente l’M10. Venne aumentato l’alesaggio; la distribuzione divenne a 16 valvole.
Ma non bastava. Vennero adottate bielle in titanio ed una pompa d’iniezione Kugelfischer totalmente meccanica. Con un rapporto di compressione di 13:1 e 290 CV nacque il motore da competizione BMW M12/7. Un successone. Dal 1973 al 1975 BMW si aggiudicò 3 titoli mondiali e poi ancora nel 1978 nel 1979 e nel 1982.
Nel 1975 Paul Rosche divenne il capo della divisione Motorsport e iniziò a lavorare ad una versione turbocompressa dell’M10. Negli anni 1978-79 nacque l’M12/11. Motore da 2,1 litri, sovralimentato, che fu impiegato nel campionato turismo tedesco e che arrivò a sviluppare 640 CV. Riuscì a sorprendere tutti. In seguito la potenza fu ridotta a 450 CV, a causa dei regolamenti, i quali imponevano una cilindrata di 1,4 litri.
Siamo all’inizio degli anni 80. Gli appassionati sanno che si sta parlando della mitica era turbo della Formula 1. La prima scuderia ad introdurre motori turbocompressi fu la Renault nel 1977. In breve tempo tutti i team passarono a motori sovralimentati. D’altronde le performance erano nettamente migliori rispetto agli aspirati. La BMW era pronta a compiere il grande passo. Si partì da una prima versione, quella del 1979 da 1.4 litri.
Dopo averne ottimizzato la messa a punto, BMW decise di entrare in Formula 1 come motorista. Nacque il motore BMW M12/13. Tale propulsore esordì nel 1982 sulla Brabham, di proprietà di Bernie Ecclestone, il quale decise di sostituire i Ford-Cosworth DFV V8 da 3.0 litri ad aspirazione naturale. In realtà la Brabham , utilizzò il motore BMW M12/13 turbo, solamente in alcune gare selezionate, per seguirne gli sviluppi. Nel 1983 arrivò la consacrazione. Con la Brabham BT52, progettata da Gordon Murray e motorizzata M12/13, Nelson Piquet vinse il mondiale. Egli divenne il primo campione del mondo con una vettura turbo. BMW entrò di diritto nella storia delle corse di Formula 1. Leggi anche Brabham BT46B: “la vittoria più facile” di Niki Lauda.
La prima cosa a sorprendere è il monoblocco, lo stesso dell’M10. Infatti, nessuno all’inizio avrebbe scommesso sulla buona riuscita di un motore il cui basamento era datato al 1961. Testata in lega leggera, la stessa dell’M12/7. Il motore BMW M12/13 era un semplice 4 cilindri in linea di 1499cc. Architettura insolita, non tanto per il 4 cilindri. Piuttosto perché i team concorrenti gareggiavano con motori V6 biturbo (Ferrari, Renault), o addirittura con V8 (Alfa Romeo).
Si trattava di un motore superquadro con alesaggio X corsa rispettivamente di 89,2mm e 60mm. Da notare che, mentre l’M10 originale era un 82×71, l’M12/13 era più un evoluzione del motore da Formula 2 che presentava misure di 89,2×80. Quindi, in pratica si decise di ridurre la corsa per passare da un 2000 ad un 1500. Distribuzione DOHC con angolo di 40° tra le valvole. Montava un grosso turbocompressore della KKK, mentre il sistema di iniezione, sempre della Kugelfischer, venne dotato di un inedito (all’epoca) controllo elettronico della Bosch. Aveva un rapporto di compressione di 6,7:1 (versione 1983) ed un peso di 170 Kg a vuoto, con intercooler e turbina. Descritto così, non presenta caratteristiche che risaltano particolarmente. Quindi, come ha fatto a vincere un mondiale di Formula 1?.
Ovviamente, il minor frazionamento dell’M12/13, rispetto ai rivali con i V6, generava sollecitazioni meccaniche maggiori, infatti, nell’anno dell’esordio, peccava di affidabilità. Un’altra conseguenza fu che il regime di rotazione massimo era inferiore. D’altro canto la sua compattezza, con 1 turbo, 2 cilindri e 8 valvole in meno, rispetto agli avversari, permetteva al motore BMW di avere perdite per attrito inferiori e, quindi, meno calore disperso. Questa sua caratteristica si sposò egregiamente con la BT52. Murray disegnò una monoposto con dei radiatori più piccoli, aerodinamicamente più efficiente.
Ma non basta a spiegare tutto. Il segreto era nella potenza sprigionata. Detta in parole povere, la Potenza di un motore è direttamente proporzionale al numero di giri e alla pressione media effettiva (PME). Avendo, il motore BMW M12/13, un numero di giri inferiore rispetto alle concorrenti, vuol dire che aveva una PME nettamente superiore. Questi valori potevano essere raggiunti solo adottando benzine speciali con valori di sovrapressione molto alti. Violazione delle regole?. Negli anni ottanta erano ammesse benzine speciali, fuori dall’Europa, per mancanza di benzine commerciali adeguate.
Essendo un motore turbo, la principale mancanza era data dal turbo-lag. Sebbene soffrissero un po’ tutti di tale difetto, sul motore BMW M12/13 era accentuato. Infatti, possedeva un unico grande turbocompressore, caratterizzato dunque da un’elevata inerzia, dal peso di ben 15Kg. Gli avversari, gareggiando con motori a V, montavano 2 turbocompressori più piccoli. Ciò mitigava gli effetti del ritardo del turbo. Sul motore BMW, si stimava un intervallo di 2 secondi, prima che il turbo rispondesse a dovere. Tant’è che i piloti, erano costretti ad accelerare ad inizio curva, in modo tale da ottenere la potenza voluta in uscita. Per sua natura, essendo un 4 cilindri, necessitava di valori di sovrapressione alti per poter esprimere più potenza. Ciò si traduceva in elevati stress termici a cui i condotti di scarico erano sottoposti, soprattutto i terminali a contatto con la turbina.
Inoltre, l’impiego di miscele grasse, utilizzate per abbassare le temperature in camera di combustione, rendevano il motore BMW M12/13 assetato di carburante. In più nel 1984-85 la FISA, impose il limite di carburante a 220 litri per gara e bandì i rifornimenti. Di conseguenza l’affidabilità meccanica e la durata del motore vennero compromesse. Erano abbastanza frequenti esplosioni del motore e guasti al turbo.
Nel 1986 il motore BMW fu aggiornato alla versione M12/13/1, tuttavia sopraggiunse un altro difetto: l’altezza. Infatti, a differenza dei motori a V, il 4 cilindri aveva un baricentro troppo alto. Per questo motivo Gordon Murray decise di inclinare il motore di 72° sulla BT55. Ciò portò dei seri problemi di raffreddamento.
Alla fine dell’86 BMW si ritirò ufficialmente dal Circus ma continuò comunque a fornire il suo motore. La Arrows equipaggiò le monoposto con l’M12/13, ridenominato Megatron (era lo sponsor ufficiale), preparato dallo svizzero Heini Mader. La Fia impose nuove restrizioni. Limitò la pressione di sovralimentazione del turbo prima a 4,0 bar (1987) poi a 2,5 bar (1988). Tant’è che Mader decise di avvicinare la valvola pop-off al motore, in modo da limitare gli effetti restrittivi imposti. Il Megatron si dimostrò comunque il più veloce in rettilineo. Nel 1989 la FIA bandì i motori turbo. Fu la fine anche per il mitico 4 cilindri.
Per quanto riguarda le potenze si parla di: 850 a 1400 cavalli in configurazione da qualifica, da 650 a 900 cavalli in configurazione da gara. Pressioni nel turbo fino a 5,5 bar. Questo range è dipeso dalle varie evoluzioni nel corso degli anni.
I team che usufruirono del potentissimo BMW M12/13 unità furono Brabham, Benetton, Arrows e Ligier. Il miglior risultato è stato ottenuto con Piquet (mondiale piloti, potenza 850 CV in qualifica e 680 in gara) nell’83. Da menzionare anche il record di velocità massima, 352 km/h ottenuto dalla Benetton con la B186, guidata da Gerhard Berger sul circuito di Monza. Questa versione vantava 1400 CV in modalità da qualifica. Inoltre, i piloti Berger e Teo Fabi ottennero le loro prime vittorie, così come la Benetton.
