Die BMW S 1000 RR ist der erste Supersportler aus dem Hause BMW Motorrad – und auf Anhieb hat sich das Bike in die Spitzengruppe des Segments katapultiert. Dr. Christian Landerl, Leiter BMW Motorrad Entwicklung und Baureihen, sagt: „Mit unserem Einstieg in den Supersport unterliegen wir natürlich den Spielregeln, die in diesem Marktsegment üblich sind. Dazu zählen die Top-Performance des Motorrads bei gleichzeitig bester Funktionsqualität sowie kontinuierliche Modellpflegemaßnahmen und Modellüber-arbeitungen. Zu den Spielregeln gehört darüber hinaus die erfolgreiche Teilnahme im Rennsport.“
Um die Weichen für diesen Erfolg zu stellen, startete BMW Motorrad Motorsport Ende 2007 mit der Entwicklung einer Rennversion. Das Serienbike war bereits von den Ingenieuren aus der Serienproduktion nach Zielen entwickelt worden, die in weiten Teilen auch für den Rennsport gelten: Spitzenwerte bei Antriebs- und Fahrleistungen, hervorragende Fahrbarkeit und Gasannahme, hochstabiles Fahrwerk mit exzellentem Handling und Traktion, niedriges Fahrzeuggewicht sowie ein kompaktes und dynamisches Design.
„BMW Motorrad betrat mit der Entwicklung der BMW S 1000 RR völliges Neuland“, erklärt Dr. Landerl. „Das war für die Entwicklungsmannschaft ein enormes Aufgabenspektrum. Gleichzeitig bedeutete es aber auch eine unglaubliche Motivation für die beteiligten Mitarbeiter.“ Mit der Übernahme des Projekts erfüllte sich der verantwortliche Baureihenleiter Markus Poschner einen Lebenstraum, die Entwicklung der ersten BMW Supersport Serienmaschine. Als ehemaliger Rennfahrer war ihm diese Rolle auf den Leib geschnitten. In seinem Team versammelte er viele junge Kollegen, die selbst im Rennsport aktiv sind und ihre hohe Expertise in das Projekt einbringen konnten. Zudem war bereits ab einem frühen Zeitpunkt die Motorsport-Abteilung in die Entwicklung einbezogen.
Mit einer Motorleistung von 142 kW (193PS) bei einem Gewicht von nur 204 Kilogramm inklusive Kraftstoff (183 Kilogramm trocken, 206,5 Kilogramm mit Race ABS) setzt die BMW S 1000 RR absolute Highlights in punkto Leistungsgewicht und Performance. Die versammelte, auf das Vorderrad orientierte Ergonomie hilft den Piloten, die immense Kraft des Bikes zu beherrschen. So wurde etwa der Bereich um den Knieschluss des Fahrers so schmal wie möglich gestaltet. Vorbild waren die Abmessungen verschiedener 600er Supersportler. Der hohe Anspruch bedeutete eine enorme Herausforderung in der Entwurfsund Package-Arbeit. Es wurde um jeden Millimeter Bauraum gerungen, um das Optimum zu erreichen. Darüber hinaus ordneten die Ingenieure die schweren Bauteile möglichst nahe um den Fahrzeugschwerpunkt herum an. Das Ergebnis der sehr intensiven Packagearbeit ist ein äußerst schlankes, athletisch geformtes Motorrad, an dem jedes Detail in Form und Funktion stimmig ist.
Diese Dynamik in den Proportionen (kurze, tiefe Front, hohes kompaktes Heck) machte es nicht einfach, die Anforderungen an Kühlung, Luftwiderstand, Fahrerschutz und Ansaugluftführung umzusetzen. Hier war die enge Zusammenarbeit mit den Kollegen aus der Aerodynamikentwicklung im Automobilbereich ein entscheidender Vorteil. Dank zahl-reicher Berechnungsschleifen und Versuche im Windkanal konnten optimale Lösungen gefunden werden.
Beim Antriebskonzept fiel die Wahl der BMW Motorrad Entwickler auf einen Reihenvierzylinder. Dieser Motor bietet beste Voraussetzungen für einen leichten, standfesten Antrieb und ermöglicht eine platzsparende Bauweise im Ansaug- und Abgasbereich. Der Grundmotor mit dem außergewöhnlichen Hub- / Bohrungs-Verhältnis von 0,621 eignet sich als perfekte Basis für ein Hochleistungstriebwerk mit einem enorm breiten Drehzahlband.
„Die Motorleistung des Serienmotorrads ist höher als beim Wettbewerb“, sagt Rainer Bäumel, Technischer Leiter im BMW Motorrad Motorsport Team. „Das ist natürlich ein großer Vorteil. In der Superbike-WM geht es allerdings nicht nur um Spitzenleistung, sondern vor allem um die Fahrbarkeit des Motors. Dennoch hat es uns die Arbeit erleichtert, lediglich circa zehn Prozent zusätzliche Leistung finden zu müssen. Andere Hersteller sind gezwungen, mehr Zusatzleistung aus dem Rennmotor im Vergleich zum Basistriebwerk des Serienfahrzeugs herauszuholen.“ Nach zahlreichen rennsportspezifischen Modifikationen am Serienmotor im Rahmen des FIM-Reglements bringt es das Renntriebwerk auf Leistungs-bereiche um 210 PS – und das bei einem noch einmal um 40 Kilogramm verringerten Gesamtgewicht des Motorrads.
Zur exakten Ventilsteuerung auch bei höchsten Drehzahlen besitzt der Motor der BMW S 1000 RR per Schlepphebel betätigte Ventile. Neben dem Schlepphebel spielt auch die Masse des Ventils eine wichtige Rolle: Es wird Titan als Werkstoff für alle Ventile sowie ein leichter Aluminium-Faserwerkstoff für die bewegten Ventilfederteller verwendet. Die Nockenwellen bestehen aus Schmiedewerkstoff und sind aufwändig bearbeitet. Sie werden über ein Zahnradvorgelege und eine kurze Steuerkette angesteuert. Damit ist eine steife und präzise Ventilbetätigung gewährleistet.
Neben der Luftströmung um und durch das Fahrzeug wurde der Ansaugluftführung größte Aufmerksamkeit geschenkt. Für eine gute Füllung sorgt die perfekte Ausführung der Airbox. Jeder Millimeter wurde dazu genutzt, möglichst viel Volumen für die Ansauganlage zur Ver- fügung zu stellen. Zur Optimierung des Drehmomentverlaufes wählten die Ingenieure die Technologie der Schaltsaugrohre. Je nach Drehzahl wird über einen Stellmotor die Länge der Ansaugrohre in zwei Stufen variiert.
Mit dem Ziel einer optimalen Füllung wird über je vier Einspritzdüsen an der Drosselklappen-leiste und oberhalb des Saugrohres die geeignete Benzinmenge zugeführt. Die Düsen werden je nach Drehzahl und Leistungsanforderung ab wechselnd oder gemeinsam angesteuert.
Die Ansteuerung der Drosselklappen erfolgt über ein E-Gas (Ride-by-Wire). Damit ist die Möglichkeit gegeben, den Fahrerwunsch ganz exakt in Vortrieb umzusetzen. „In punkto Fahrbarkeit des Motors haben wir 2009 viele Erkenntnisse gesammelt und auch das Ride-by-Wire System fortwährend optimiert“, sagt Bäumel. „Es braucht eine Zeit, bis man erkennt, welche Maßnahmen ergriffen werden müssen. Dann gilt es, diese in Hardware umzusetzen
und schließlich auf der Strecke zu bestätigen.“
Die Steuerung von Einspritzung und Zündung beim Rennbike ist eine Eigenentwicklung von BMW Motorrad Motorsport mit dem Namen RSM5. Zur Weiterleitung der Motorleistung an das Hinterrad dienen eine Scheiben Ölbadkupplung mit Anti-Hopping-Funktion, ein sehr kompaktes Sechsgang-Getriebe mit übereinander angeordneten Getriebe wellen sowie die linksseitig angeordnete Kette. Für die bestmögliche Gesamtperformance im Supersport-Segment muss das Fahrwerk der hohen Motorleistung mindestens ebenbürtig sein. Der Hauptrahmen der BMW S 1000 RR ist als Aluminium-Brückenrahmen ausgeführt und nimmt den Motor als tragendes Element auf. Serien- und Rennrahmen sind identisch. Der Rahmen wird im BMW Motorrad Werk Berlin aus vier Gussteilen zusammengeschweißt. Mit dieser Bauart konnte die Herausforderung aus schmaler Taillierung und großer Airbox erfüllt werden. Gleichzeitig erzielten die Ingenieure durch umfangreiche Berechnungen und Simulationen ein Optimum bei der Verteilung der Steifigkeitswerte des Rahmens.
Die Schwinge ist beim Serienbike über Exzenterbuchsen im Rahmen gelagert. Dies bietet die Möglichkeit, für Renneinsätze die Schwingenlagerung in der Höhe einzustellen. Die Schwinge selbst wurde über eine aufwendige Schweißkonstruktion aus tief gezogenen Alu-Blechschalen mit einem Aluguss-Unterteil aufgebaut. Damit ließen sich die Anforderungen an hohe Torsions- und Seitensteifigkeit sowie geringem Gewicht ideal erfüllen. Das Federbein ist über Umlenkhebel mit Schwinge und Rahmen verbunden.
Einzigartig im Segment ist die großzügig dimensionierte Upside-Down-Gabel mit einem Standrohrdurchmesser von 46 Millimetern. Üblich ist ein Durchmesser von 43 Millimetern. Mit der größer dimensionierten Gabel erzielt die BMW S 1000 RR eine deutlich höhere Bremsstabilität und eine klarere Rückmeldung. Der Lenkkopfwinkel ist mit 66,1° relativ steil, der Nachlauf mit 95,9 Millimetern relativ kurz und der Radstand mit 1.432 Millimetern relativ lang gewählt.
Bäumel meint: „Für den Einsatz in der Superbike-WM haben wir natürlich in einzelnen Bereichen die im Reglement erlaubten Modifikationen durchgeführt. Die Basisanforderungen an ein Serienbike sind andere als bei einem Rennmotorrad. Die Herausforderung liegt darin, auf der Basis der Gegebenheiten die bestmögliche Performance auf der Strecke erreichen. Die Basis, die uns die BMW S 1000 RR dafür bietet, ist sehr gut.“
