Der neue Zehn- wiegt kaum mehr als der alte Achtzylinder (ca. 240 kg). Das Hubraum-Zylinder-Verhältnis ist mit 0,5 Liter Arbeitsraum pro Zylinder nun ideal, das quirlige Innenleben ein Ausflug in die gehobene Motorentechnik: Doppel-VANOS, Einzeldrosselklappen, verwindungssteifes Alu-Bedplate-Kurbelgehäuse, 5-in-1-Rohrfächerkrümmer aus Edelstahl.Die Schmierölversorgung übernehmen insgesamt vier Ölpumpen. Ab 0,6 g sorgt eine querkraftgeregelte Ölversorgung über zwei Duozentricpumpen, die aus dem kurvenäußeren Zylinderkopf Öl absaugen und in den Hauptölsumpf befördern, bis über 1g für gleichmäßige Schmierung. Im Fall extremer Bremsmanöver (bis zu 1,3 g) sichert ein „Quasitrockensumpfsystem“, mit einem kleinen Ölsumpf vor und einem größeren hinter dem Vorderachsträger, den konstanten Bestand des Schmierfilms.
Seit 20 Jahren ist der aktuelle M5 immer der stärkste. Drei Wege boten sich für die Leistungssteigerung: Mehr Hubraum und damit einhergehend ein höheres Drehmoment, mehr Kraft durch Aufladung oder die Erhöhung der Drehzahl. Auf die ersten Optionen wurde verzichtet (Drehmomentpatt mit dem letzten M5: jetzt 520, zuvor 500 Nm. Kein Turbolader oder Kompressor wegen des Wunsches nach sehr spontanem Ansprechen). Für das, was sich änderte, steht der drehgewaltige BMW WilliamsF1-Rennmotor. Der dreht 18.000/min, was einem zurückgelegten Weg von 25 Metern je Kolben pro Sekunde entspricht.
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