BMW M Hybrid V8: l’otto cilindri P66/3 nel dettaglio

Tra poche settimane inizierà un intenso periodo di test per la BMW M Hybrid V8, con la quale la BMW M Motorsport si batterà per la vittoria assoluta nel 2023 nella classe IMSA GTP del WeatherTech SportsCar Championship. A fine giugno, poche settimane fa, il sistema ibrido è stato messo in moto per la prima volta. La BMW M Hybrid V8 è alimentata dal motore turbo a otto cilindri P66/3 con azionamento elettrico supplementare. Il motore a combustione si basa sull’unità di derivazione DTM utilizzata nella BMW M4 DTM nel 2017 e nel 2018. Durante le fasi di ricostruzione, è stato sottoposto a modifiche complete per soddisfare i severi requisiti del sistema di propulsione ibrida LMDh.

Ulrich Schulz, Head of Drivetrain Design presso BMW M Motorsport, e il suo team avevano avviato una valutazione per determinare quale motore da corsa sarebbe stato più adatto per la conversione in un sistema di propulsione ibrida ad alte prestazioni, anche prima che il Consiglio di amministrazione del Gruppo BMW avesse dato il via libera all’ingresso di BMW M Motorsport nella categoria LMDh nel giugno 2021. I vincoli di tempo e la necessità di considerare gli aspetti di sostenibilità che stanno giocando un ruolo sempre più centrale nelle corse automobilistiche, così come nell’industria automobilistica in generale, hanno fatto sì che si evitasse di dover progettare da zero un motore dovendolo, successivamente, costruire e testare. Ciò avrebbe inevitabilmente richiesto molti soldi e risorse in generale. Di conseguenza, la domanda era stabilire quale motore da corsa collaudato potesse soddisfare al meglio i severi requisiti e le specifiche dei regolamenti LMDh.

Il motore a otto cilindri P66/1 ad aspirazione naturale utilizzato nelle stagioni 2017 e 2018 nella BMW M4 DTM è stato quello che ha ottenuto esito positivo. In quanto componente completamente portante della BMW M Hybrid V8, aveva il vantaggio di poter essere utilizzato in un telaio monoscocca senza telaio ausiliario aggiuntivo ed era anche quello che corrispondeva maggiormente ai requisiti normativi dopo la conversione in un motore turbo ibrido.

BMW M Hybrid V8: la conversione da aspirazione naturale a turbo e la successiva elettrificazione

“Durante la fase di valutazione, abbiamo anche dato un’occhiata al motore turbo quattro cilindri P48 della BMW M4 DTM e al motore turbo otto cilindri P63 della BMW M8 GTE, ma potenziali problemi con la durata del P48 e il peso eccessivo del P63 erano considerazioni negative”, così Schulz ha spiegato la decisione di scegliere il motore P66. “È un vantaggio enorme essere stati in grado di utilizzare materiali esistenti come acciaio e alluminio dei tempi della BMW in Formula 1 per la base del motore, nonché per i singoli componenti, come alberi, alloggiamento e piccole parti. Questo ci ha fatto risparmiare tempo e molti soldi ed è stato quindi efficiente e sostenibile. L’efficienza è un fattore critico per questo progetto, poiché abbiamo un brevissimo periodo di tempo a disposizione per la prima apparizione in gara a Daytona nel 2023“.

La conversione del motore P66/1 aspirato in un bi-turbo e poi elettrificato per renderlo ibrido è stata molto complessa. Poche settimane fa è stato messo in moto il propulsore. A questo punto, lo sguardo è rivolto verso i test. La prima fase ha visto il motore DTM P66/1 aspirato convertirsi in un motore intermedio, denominato P66/2, principalmente adattando due turbocompressori e sistemando la fasatura. L’attenzione era rivolta alla durata, all’aumento delle prestazioni e alla gestione della temperatura per il motore. Il P66/2 ha completato numerose prove, comprese simulazioni complete su pista, al banco di prova. Il passo successivo è stato la realizzazione del motore da corsa P66/3, comprensivo di versione biturbo, adeguamenti alle specifiche esigenze del telaio Dallara, impianto di scarico finale, serbatoio olio, cablaggio e integrazione dell’ambiente ad alta tensione.

Il blocco cilindri e le testate sono stati rifusi nella fonderia del Gruppo BMW a Landshut (in Germania) e il sistema di iniezione è stato ricostruito per l’iniezione diretta. Gli ingegneri provenienti dalla Formula E che vantavano già molta esperienza con i sistemi di azionamento elettrico stavano testando e integrando il motore elettrico in parallelo. L’unità che costituisce il sistema di propulsione ibrida dell’auto è costituita dal motore elettrico, dall’inverter e dalla batteria ad alta tensione. C’è una frizione di separazione tra il motore elettrico e quello a combustione, che consente una guida completamente elettrica, ad esempio nella corsia dei box.

I due componenti della trasmissione sono stati collegati per la prima volta nell’auto alla fine di giugno. La prima accensione del sistema ibrido è stata un successo. A fine luglio seguirà il rollout a Varano de Melegari. Subito dopo inizia la fase di test intensivo.

Scheda tecnica

Qui sotto riportiamo la scheda tecnica del motore BMW

• Tipologia: motore biturbo a quattro tempi V8;
• Cilindrata: 3.999 cm cubici;
• Numero cilindri: 8;
• Costruzione: blocco cilindri e testata in alluminio pressofuso, rivestimento del cilindro come strato di ferro con procedura LDS;
• Angolo fra le bancate: 90°
• Alesaggio: 93 mm;
• Corsa: 73,6 mm;
• Distanza fra i cilindri: 102 mm;
• Valvole per cilindro: 4;
• Regime di rotazione: 8200 giri/min;
• Potenza massima (limitata da regolamento): 640 cv;
• Coppia: 650 Nm;
• Iniezione: diretta con pressione di iniezione a 350 bar;
• Lubrificazione: sistema a carter secco con pompa di scarico olio a sei celle e serbatoio olio