Utvecklingen av BMW:s lysande V12

Med slutet av horisonten i sikte för BMW:s V12-motor – kanske strax efter modellåret 2023 – tänkte vi att det kunde vara både användbart och intressant att påminna om historien om V12-motorn, som först kom ut på marknaden för drygt 30 år sedan, i slutet av 1980-talet. BMW V12-historien är inte lika övertygande som den om V8-motorn eller den omtalade inline-sex-motorn, men mycket har förändrats sedan M70 V12 först presenterades, och när det gäller det stora utbudet av motorupplevelser förblir V12-konstruktioner från hela världen bland de mest specialiserade och eftertraktade. Även om utsläppsbestämmelser världen över bidrar till slutet för en sådan utmärkt motorarkitektur, åtminstone när det gäller tillgänglighet för bilar som inte är superbilar, är det också den stabila V8:an som bär skulden.

Men även om V12-utvecklingen inte har utvecklats särskilt mycket under de senaste tio till tjugo åren, så fortsätter V8:ans gränser att flyttas fram, med BMW:s egna 4,4-liters N63- och S63-enheter, tillsammans med liknande fyra-liters, hot-vee-motsvarigheter från AMG och Audi, som tycks nå nya effektnivåer för varje generation eller årsmodell. Å andra sidan, medan Mercedes har använt samma M279 SOHC-tvåturboenhet med tre ventiler sedan 2003, börjar BMW:s nuvarande direktinsprutade N74 också bli ganska gammal, eftersom den har varit i produktion sedan 2008.

En potentiell ljusglimt är att konkurrenter i ultrapremiumsegmentet, som Ferrari och Lamborghini, verkar ha satsat på V12, åtminstone under den närmaste framtiden – och BMW:s eget övre skikt, Rolls-Royce, är en av de viktigaste faktorerna till varför N74 kommer att hålla sig kvar längre än Mercedes V12 och Audi W12.

M70 (1987-1996)

BWMW:s V12-personbilslinje börjar med M70, vars produktion inleddes 1987. Även om M70 kom till som en egen unik konstruktion kan man kanske bäst föreställa sig grunderna som ett par 2,5-liters M20-sexor som är sammanfogade vid veven. BMW:s första V12-bil har en – åtminstone i efterhand – ganska enkel konstruktion med en enda överliggande kamaxel och totalt 24 ventiler mellan cylinderbänkarna, som är uppdelade i en 60-graders vinkel.

Det finns dock några viktiga skillnader mellan M70 och M20, bland annat ett block som är tillverkat av Alusil, mer avancerade sensorer för massa-luftflöde i stället för luftflödesmätare och en styrkedja i stället för en kuggrem. Några andra ganska viktiga egenskaper är den trådstyrda gaspedalen och de hydrauliska ventilhissarna, varav den senare var en faktor som gjorde att BMW till en början betecknade den nya tolvcylindriga bilen som underhållsfri.

M70 är kanske den mest intressanta V12:an på denna uppdelning, tack vare den mängd olika varianter som uppstod ur den ursprungliga konstruktionen. Den femliters M70B50 var den första versionen och kom 1988 med 295 hästkrafter vid 5 300 varv per minut och ett vridmoment på 332 pund per fot vid 4 100 varv, med en redline på 6 000 varv per minut. 1992 kom S70B56, en begränsad produktion (1 510, för att vara exakt) av den 5 liters M70B50.6 liters designen avsedd uteslutande för den överlägsna – och kanske ännu oöverträffade – E31 850CSi som utvecklar 375 hästkrafter vid 5 300 varv per minut och ett vridmoment på 406 pund per minut vid 4 000.

M73 (1993-2002)

M73, jämfört med M70, är en relativt liten fotnot i utvecklingslinjen, men en som ändå förtjänar att nämnas. M73 tillverkades från 1993 till 2002, med det sista året tillägnat Rolls-Royce, och tillverkades samtidigt med M70 – närmare bestämt S70B56, som var reserverad specifikt för 850CSi. Den uppdaterade enheten förde dock med sig ett antal viktiga framsteg – summan av dessa bidrog till att föra BMW V12 in i den moderna eran.

Det kanske mest uppenbara var att cylindervolymen ökade från fem liter till 5,4, en förändring som uppnåddes genom att borrningen och slaglängden ökade med en respektive fyra millimeter. Den tidigare SOHC-utformningen med två ventiler i cylinderhuvudet fortsatte, men motorstyrningen utvecklades och vissa använde sig av den äldre stilen med dubbla Bosch-ECU-installationer och andra förlitade sig på en enda Siemens-kontrollenhet. M73TUB54 kom 1998 under huven på E38 750i, men 1999 gjorde utsläppslagstiftningen det nödvändigt att lägga till fler kontroller, som en uppvärmd katalysator, vattenkyld generator och variabel termostat. Effekten för både den ursprungliga och den uppdaterade konstruktionen var 322 hästkrafter vid 5 000 varv per minut och ett vridmoment på 361 pundfot vid 3 900.

N73 (2003-2016)

Massiva tekniska förändringar följde med N73 när den gick i produktion under 2003. Den var världens första volymproducerade V12 med direkt bränsleinsprutning och använde också ny teknik som överträffade den i sin omedelbara efterföljare, bland annat dubbla VANOS och Valvetronic-intagskontroll, varav det sistnämnda är uppenbart frånvarande i den nuvarande V12:an med dubbelturbo N74. För BMW-tillämpningar är cylindervolymen sex liter, även om N73B68 – i själva verket en version med 6¾ liters cylindervolym – tillverkades samtidigt för Rolls-Royce Phantom.

De sexlitersversioner som kom med imponerande fabriksvärden på 439 hästkrafter vid 6 000 varv per minut och ett vridmoment på 443 pound-feet vid 3 950 varv per minut, samtidigt som den röda gränsen också höjdes till 6 500 varv per minut. 6¾-litersversionen är betydligt mer potent, särskilt när det gäller vridmomentet, med 453 hästkrafter tillgängliga vid 5 350 varv per minut och 531 pound-feet som toppar vid 3 500.

N74 (2008-nutid)

Allt detta för oss fram till N74, BMW:s nuvarande (och kanske sista) V12-motor för personbilar. N74 har tillverkats sedan 2008 och finns tillgänglig från och med modellåret 2009 och representerar toppen av effekten för alla BMW-motorer, även om den på senare tid har börjat överskuggas av den allt mer potenta S63 V8-motorn. Det finns fyra olika versioner av N74, alla med varierande slagvolym men i stort sett identisk teknik.

Vid jämförelse med föregångaren N73 använder N74 samma direktinsprutade DOHC VANOS-design, men undviker Valvetronic (BMW:s beteckning för variabel ventillyftning) till förmån för dubbla turbomotorer som är monterade utanför den V-form som bildas av cylinderbankarna. Ännu viktigare är att N74 också var den första BMW-motorn som kopplades till den åttaväxlade ZF-automatiska växellådan, vars versioner fortfarande används i stor utsträckning i dag.

Den första och vanligaste versionen av N74, den sexliters N74B60, som uteslutande användes i F01- och F02-7-serien, har 536 hästkrafter vid 5 250 varv per minut och ett vridmoment på 553 pund per minut från 1 500 till 5 000, med ett tomgångsvarv på 7 000. Därefter kommer den 6,6-liters N74B66, som uteslutande var reserverad för Rolls-Royce-modelltillämpningar; effekten för denna enhet varierar mellan 563, 593 och 624 hästkrafter vid 5 250 eller 5 600 varv per minut, med antingen 575, 590 eller 620 pound-feet vridmoment tillgängligt från 1 500 till antingen 5 00 eller 5 500 varv per minut.

N74 uppdaterades 2016 för den nya G11 7-serien, närmare bestämt för flaggskeppssedanen M760Li xDrive M Performance. Den här uppdaterade enheten har beteckningen N74B66TU och ger en häpnadsväckande effekt på 600 hästkrafter vid 5 500 varv per minut och ett vridmoment på 590 pundfot i ett liknande varvtalsområde som de som anges ovan. Dessa siffror gör det möjligt för V12-flaggskeppet att sprinta från noll till 60 på en av fabriken angiven tid på 3,6 sekunder – riktigt imponerande, men den har just blivit överträffad av 2020 års Alpina B7, som drivs av en masserad version av N63 som möjliggör en topphastighet norr om 200 mph. Den nuvarande Seven är dock mitt uppe i sin LCI just nu, och citerade siffror visar att vridmomentet för N74B66TU har ökat till 627 pound-feet.

Och det finns ännu en kraftfullare variant: N74B68. Precis som den tidigare N73B68 är cylindervolymen identisk med 6 749 cc – eller 6¾ liter, som Rolls-Royce föredrar att säga – och även om effekten på 563 hästkrafter vid 5 250 varv per minut inte är den högsta, slår det otroliga vridmomentet på 664 pound-feet resten av sortimentet med en rejäl marginal. Denna motor används för närvarande i Rolls-Royce Phantom VIII och Cullinan.

S70/2 (McLaren F1, 1993-1998)

Vi skulle vara efterblivna om vi inte nämnde BMW:s mest berömda V12-motor av dem alla, nämligen S70/2 som används i McLaren F1. Kanske den mest specialiserade motor som BMW någonsin har tillverkat och S70/2 lämnades utanför våra listor över bästa BMW-motorer till förmån för andra historiskt betydelsefulla eller på annat sätt mer lättillgängliga enheter som många av oss har faktisk erfarenhet av – men sanningen är att S70/2 förtjänar ett avsnitt (eller ännu hellre en hel artikel) som enbart ägnas åt den.

Med utgångspunkt, om än löst, i M70, leddes utvecklingen av S70/2 av den avlidne Paul Rosche, som är känd för andra landmärkesmotorer som M31, S14 och M88. Många av de grundläggande metoder som gjorde dessa motorer fantastiska – tillsammans med samtidiga eller efterföljande konstruktioner, som S50B32 och senare S62B50 – finns i McLaren F1:s V12-motor. Utvecklingen utöver den vanliga M70-motorn omfattar en övergång till en DOHC-cylinderkonstruktion med fyra ventiler per cylinder, men med dubbla VANOS-ventiler som kontrollerar timing. Både huvudena och blocket är av aluminiumlegering, med cylinderborrningarna belagda med Nikasil, medan vissa interna komponenter är tillverkade av magnesium. (När vi ändå är inne på ämnet metaller är McLaren F1:s kolfiberkropp skyddad, eftersom motorrummet har fodrats med reflekterande guldfolie som sammanlagt väger sexton gram). Tillsammans med en tändspole för varje tändstift, ett relativt nytt äventyr på den tiden, matas varje förbränningskammare av ett par bränsleinsprutare, en för låga varvtal och en för höga, med en sömlös övergång mellan de två.

Alla denna teknik uppgick till 618 hästkrafter vid 7 400 varv per minut och 479 pound-feet vridmoment vid 5 600, medan redline anländer vid 7 500 varv per minut. Tack vare S70/2:an som gav drivkraft förblev McLaren F1 den snabbaste produktionsbilen i världen under längre tid än nästan alla andra konkurrenter. S70/2 V12 visade sig också vara en pålitlig och kraftfull tävlingsmotor som gjorde det möjligt för F1 GTR att vinna Le Mans 1995. En annan ganska viktig sak att notera är att även om snabbare bilar sedan dess har trängt bort McLaren F1 från tronen har alla efterföljande efterföljare förlitat sig på tvångsinduktion för att få jobbet gjort, medan McLaren F1:s S70/2 andas på egen hand – ett sant bevis på BMW M:s ingenjörskonst.-Alex Tock