A S 1000 RR com o motor tetracilíndrico em linha de 1000 cc.

Com um peso de apenas 59,8 kg, o motor é um dos blocos de quatro cilindros com 1000 cc mais leves do mercado. Tal como acontece com todos os modelos BMW, este motor também se baseia num conceito geral com a integração compacta de todos os elementos auxiliares e da caixa de seis velocidades com veio de sincronização.

Tendo como principal objetivo a criação de um motor superdesportivo de pura raça foi criado um propulsor compacto com uma concentração de massas ideal em torno do centro de gravidade da moto. Apesar do grande diâmetro de 80 mm, a largura do motor na zona da cambota é de apenas 463 mm. E regista apenas 558 mm na altura total, revelando-se bastante compacto.

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O eixo vertical dos cilindros foi inclinado para a frente cerca de 32°. Desta forma consegue-se um excelente centro de gravidade e uma adequada distribuição de peso para a roda dianteira (indispensável nas motos superdesportivas) para obter uma condução precisa e com a melhor leitura da seção dianteira.
A cambota do motor instalado na S 1000 RR é uma peça única forjada feita em aço revenido e temperado instalada sobre rolamentos de fricção e apresenta a tradicional inclinação de 180° para obter intervalos de ignição iguais. As bielas articuladas instaladas sobre os rolamentos de fricção foram concebidas como peças forjadas de aço revenido e temperado especialmente leves. Com um comprimento de apenas 103 mm, ocupam um espaço mínimo no motor o que beneficia o centro de gravidade, exerce forças aplicáveis nas partes laterais dos êmbolos e ainda garante um funcionamento suave do motor. Dispostos a 45° no eixo vertical das bielas articuladas existem dois orifícios de lubrificação na parte superior que garantem o abastecimento de óleo ao rolamento do pino do êmbolo. As bielas articuladas estão divididas horizontalmente através do denominado cracking (quebra), permitindo montagens de alta precisão sem a necessidade de um alinhamento adicional.
Revestidos a Nikasil, os cilindros recebem os êmbolos forjados de peso reduzido com um diâmetro de 80 mm e saias bastante curtas. Cada êmbolo utiliza dois segmentos muito estreitos com propriedades de fricção otimizadas para além de um terceiro segmento raspador de óleo.
O desenho plano da câmara de combustão, cabeça do êmbolo e orifícios da válvula proporcionam boas propriedades termodinâmicas durante o processo de combustão e ajudam a otimizar o peso da cabeça do êmbolo. O peso do êmbolo, completo com pino e segmentos, é de apenas 253 g. Os ejetores especiais de óleo no interior do cárter impedem o aumento da temperatura através do arrefecimento das elevadas temperaturas nas cabeças dos êmbolos. Esta solução garante um funcionamento fiável, mesmo em condições extremas, e prolonga a vida útil do motor.
O cárter, dividido horizontalmente em duas seções à altura do eixo da cambota, é feito em ligas de alumínio de alta resistência. A parte superior muito compacta através da fundição por gravidade forma uma construção muito rígida juntamente com os quatro cilindros e a parte superior dos rolamentos para a cambota. Além disso, a parte superior do cárter alberga a ligeira e compacta caixa de seis velocidades. O bloco dos cilindros com camisas fundidas foi concebido para oferecer a máxima rigidez típica de uma estrutura de bloco fechado.
Isto afeta de forma evidente as prestações, características, qualidade de combustão, e consumo de combustível da cabeça do cilindro e distribuição. A cabeça do cilindro para quatro válvulas foi concebida de forma a obter a geometria de canal ideal, ser compacta, ter a melhor termodinâmica e um equilíbrio térmico eficiente. Devido ao pequeno ângulo das válvulas, os canais de admissão apresentam o desenho linear ideal e as dimensões compactas da câmara de combustão asseguram uma elevada compressão e grande eficiência.
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Equipado com um sistema de controle de válvulas com dupla árvore de cames à cabeça, o motor tetracilíndrico disponibiliza a máxima potência e binário sem comprometer os critérios de rigidez, deslocação mínima de massas e excelentes seções de abertura das válvulas. Apresenta a combinação perfeita de máxima rigidez e peso mínimo dos componentes de acionamento das válvulas, juntamente com uma cabeça de cilindro extremamente compacta.

A compensação da folga das válvulas é feita através de umas pastilhas muito pequenas e muito leves instaladas nos pratos das molas. No lado de admissão, os pratos das molas são construídos em alumínio extremamente leve de elevadas prestações. As massas em movimento do sistema de controle de válvulas são bastante menores do que as utilizadas numa solução semelhante com recurso a martelos. As reduzidas massas oscilantes aumentam a aceleração das válvulas para perfis de cames agressivos e elevadas seções de abertura das válvulas.

O regime máximo do motor definido para a moto de série são as 14.200 rpm, embora a sua capacidade mecânica seja bastante superior. O grande diâmetro do cilindro com 80 mm permite a instalação de cabeças de válvula com o máximo diâmetro possível para disponibilizar a maior potência. A cabeça das válvulas apresenta um diâmetro de 33,5 mm no lado de admissão e 27,2 mm no lado de escape para uma prestação impressionante com a máxima utilização da cilindrada no segmento das superdesportivas com 1000 cc.

O sistema de lubrificação do motor por cárter húmido é assegurado por uma bomba Eaton, uma solução largamente testada e comprovada neste segmento. Em lugar de um permutador de calor, é utilizado um radiador de óleo independente integrado na quilha da carenagem, debaixo do radiador, para otimizar a capacidade de caudal. Este radiador de óleo impede a transmissão de calor indesejado para o sistema de refrigeração, permitindo a instalação de um radiador mais pequeno que necessita também de menos líquido de refrigeração.

Na disposição dos elementos auxiliares elétricos e respetivos acionamentos também houve um grande cuidado em reduzir as suas dimensões e apresentar um desenho compacto e leve. Por exemplo, o alternador equipado com um íman permanente está colocado na parte esquerda da cambota. Disponibiliza 434 W às 6000 rpm e foi concebido para uma velocidade máxima de 16.000 rpm. Instalado atrás dos cilindros na metade superior do bloco do motor à esquerda, o motor de arranque tem uma potência de 800 W e pesa 1050 g. Está ligado através de uma roda livre e apresenta uma relação de desmultiplicação de 1:24,61 sobre a extremidade esquerda da cambota acionada por uma engrenagem. Para reduzir o peso, a tampa do lado esquerdo do alternador e do motor de arranque é feita em magnésio.

O processo de injeção é totalmente sequencial, ou seja, o combustível entra no canal de admissão de forma sincronizada com a fase de admissão de cada cilindro. Para melhorar a curva de binário, o motor recorre a uma complexa tecnologia com coletores de admissão variáveis. Consoante a velocidade do motor, um servomotor ligado à caixa do filtro de ar varia o comprimento dos canais de admissão de ar em duas fases, de acordo com os mapas de programação do motor. A carga ótima é obtida quando a quantidade adequada de combustível é fornecida por cada um dos quatro injetores colocados no corpo das borboletas, que se encontram sobre a tubagem de admissão. Os injetores são acionados de forma individual ou em conjunto consoante o regime do motor e as necessidades de potência.

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