Turboahtimen keksi sveitsiläinen insinööri Alfred Buchi, joka työskenteli höyryturbiinien parissa. Hänen patenttinsa polttomoottorin turboahtimelle hyväksyttiin vuonna 1905.

Turbolla varustettuja dieselkäyttöisiä laivoja ja junia ilmestyi liikenteeseen 1920-luvulla. Maantieliikenteessä turbolla varustettuja moottoreita nähtiin useiden vuosikymmenten aikana lähinnä vain kuorma-autoissa.

Ensimmäinen tiedossa oleva turbomoottorisella kilpa-autolla merkittävään autokilpailuun tapahtunut osallistuminen nähtiin vuonna 1952, kun amerikkalainen Freddie Agabashian ajoi Indy 500 -ajossa 6,6-litraisella ja yli 400-hevosvoimaisella Kurtis Kraft-Cummins Dieselillään paalupaikalle, mutta sijoittui kilpailussa vasta 27:nneksi. 

Ensimmäisen turbomoottorilla saavutetun suurkilpailun voiton nappasi vuonna 1968 Indianapolisista jenkki Bobby Unser, joka ajoi turboahdetulla Eagle-Offenhauser-autolla Indy 500 -kilpailussa ykköseksi. Pian tämän jälkeen turbolla varustetut kilpamoottorit yleistyivät 1960- ja 1970-lukujen taitTeessa varsin nopeasti.

Vuosi 1969: M121

BMW esitteli ensimmäisen turbolla varustetun M121-kilpamoottorinsa vuonna 1969. Nelisylinterinen ja kaksilitrainen turbomoottori asennettiin itävaltalaisen Dieter Questerin ajamaan BMW 2002 TI -rata-autoon, jolla itävaltalaiskuljettaja osallistui vakioautojen Euroopan mestaruussarjaan.

Ensimmäisen sukupolven turbomoottori tuotti 0,98 barin turbopaineella 280 hv huipputehot moottorin käyntikierrosluvulla 6 500. Teoreettisella tasolla turbon paine olisi voitu nostaa 1,76 bariin, mutta se olisi tiennyt lähes varmaa moottoririkkoa.

BMW:n turbomoottori oli kuitenkin heti menestys, sillä Quester ylsi BMW:llään vakioautojen Euroopan mestaruuteen.

Kuva

Vuosi 1976: M49/4

BMW 3.0 CSL on monien mielestä  yhä ”se kaikkein kaunein rata-auto koskaan”. Kauniin ulkomuodon ohella autoa vauhditti BMW:n kuusisylinterinen M49/4-turbomoottori, joka oli baijerilaisvalmistajan tehokkain siihen mennessä rakentama kilpamoottori.

Moottorin litratilavuus oli 3,2 litraa, josta kahdella turboahtimella ja 1,72 barin turbopaineella otettiin tehoa peräti 750 hevosvoimaa moottorin 9000 käyntikierroksella. 

Moottori oli varustettu kahdella sylinterikannen yläpuolisella nokka-akselilla ja neliventtiilikannella. Moottorin polttoaineensaannista huolehti Kugelfischerin polttoaineenruiskutus.

Kaudella 1976 tehtaan BMW 3.0 CSL:llä kilpailivat muun muassa formula ykkösistä tutut Ronnie Petersson ja Brian Redman. Auto oli voimakas ja nopea, mutta voimansiirtoon kohdistuneet teknisen ongelmat tuottivat tukun keskeytyksiä.

Vuosi 1977: M12/12

Vuonna 1977 BMW valmisti hovitiiminsä Schnitzer Motorsportin ajettavaksi ryhmään 5 viritetyn BMW 320 -rata-auton, joka korvasi 3.0 CSL:n. BMW:n uutta GT-kilpuria vauhditti BMW:n M12/12-turbomoottori. Kaksilitraisessa nelisylinterisessä rivimoottorissa oli kaksi sylinterikannen yläpuolista nokka-akselia ja neliventtiilitekniikalla varustettu sylinterikansi.

Moottorin ensimmäisestä turboversiosta otettiin tehoa hieman alle 400 hevosvoimaa, kun vuonna 1979 moottorin huipputehot rikkoivat 500 hevosvoiman rajan. Yhdysvalloissa BMW teki yhteistyötä McLarenin kanssa.

Kaksikko sai kauden 1979 lopulla moottorista jo karvan alle 600 hevosvoimaa. Itävaltalainen Harald Ertl voitti kyseisen moottorin vauhdittamana Saksan vakioautojen, nykyisen DTM-ratasarjan mestaruuden.

Kuva

Vuosi 1979: M88/2

Kausi 1979 jäi BMW:n turbomoottorien historiaan merkittävänä vuotena. BMW viritti M1-urheiluautoonsa 5-ryhmän luokituksen mukaisen 3,5-litraisen turbomoottorin, jonka huipputeho ylitti 1,4 barin paineella ensimmäisenä tuhannen hevosvoiman haamurajan. Kysymyksessä oli BMW:n kuusisylinterinen M88/2-rivimoottori, joka oli asennettu keskelle M1-autoa. 

Kahdella sylinterikannen yläpuolisella nokka-akselilla, neliventtiilitekniikalla sekä Kugelfischerin polttoaineenruiskutuksella varustetun moottorin esittelytilaisuudessa BMW paljasti moottorin huipputehoksi 850 hevosvoimaa, joka ilmoitettiin Fordin ja Porschen hämäämiseksi tarkoituksellisesti alakanttiin.

Ryhmään 5 viritetyllä BMW M1:llä voittoihin ajoivat muun muassa Nelson Piquet sekä Hans-Joachim Stuck. Samana vuonna Saab voitti 99 Turbo -mallillaan ensimmäisenä autonvalmistajana turbomoottorilla varustetulla ralliautolla rallin MM-osakilpailun Ruotsissa.

Vuodet 1981-1987: M12/13

Vuonna 1981 BMW esitteli aiemmin 320-mallissa esiintyneen ja ryhmään 5 viritetystä M12/12-moottorista formula ykkösiin suunnitellun 1,5-litraisen version, joka sai nimen M12/13. BMW F1-moottorin tehdastallina oli Brabham.

Ensimmäisenä kautena moottorin huipputehoksi kilpailutilanteessa ilmoitettiin 560 hevosvoimaa, mutta hevosten määrä kasvoi merkittävästi joka vuosi. Nelson Piquet ajoi BMW:lle ensimmäisen GP-voiton kaudella 1982 ja vuotta myöhemmin hänet kruunattiin BMW:n vauhdittamana F1:n maailmanmestariksi.

Mestaruuskaudella 1983 BMW puristi 1,5-litran moottoristaan kilpailukäytössä 2,9 barin turbopaineella 640 hevosvoimaa. Aika-ajosäädöillä BMW:n M12/13-turbomoottorin tehokapasiteetti pystyttiin hetkellisesti nostamaan peräti 1 400 hevosvoimaan. Moottori jäi F1-historian tehokkaimmaksi kilpamoottoriksi koskaan.

Tämän jälkeen turbomoottorit hallitsivat ykkösiä aina vuoteen 1989 asti, jolloin turbot kiellettiin. Takaisin turboaikakauteen F1-luokka palasi kaudella 2014.

Kausi 1983 oli turbomoottoreille muutoinkin vallankumousvuosi, sillä rallissa Hannu Mikkola voitti turbomoottorilla varustetulla Audilla lajin mestaruuden, jonka jälkeen kaikki rallin maailmanmestaruudet onkin voitettu nelivetoisella turboautolla.

Kuva

Vuodet 2011-2012: P14/P13

F1-aikakauden jälkeen BMW palasi autourheilussa turbomoottorien valmistajaksi kaudella 2011. BMW valmisti 1,6-litraiseen P14-moottoriin perustuneen turbokoneen ralliautoilun MM-sarjaan palanneen Mini WRC:n nokalle sekä 1,6-litraisen P13-moottorin BMW 320TC -rata-autoon, jolla kilpailtiin vakioautojen FIA WTCC -sarjassa.

BMW:n WRC-Minissä sekä WTCC BMW -autojen moottoreissa turbon imuilmaa rajoitti halkaisijaltaan 33 millin kuristin. BMW:n mukaan molemmat moottorit kehittivät suurimmalla sallitulla 2,5 barin ahtopaineella 231-kilowatin (320 hv) huipputehot. Moottorin maksimivääntö on 420 Nm ja sen suurin sallittu käyntikierrosluku oli rajattu FIA-säännön määräämään 8 500 r/min.

Nelisylinterisen moottorin sylinterinkansi toteutettiin neliventtiilitekniikalla sekä kahdella kannen yläpuolisella nokka-akselilla. Moottoriin ahtimet toimitti Garrett.

Kuva

Vuosi 2016: P63

Kaudeksi 2016 BMW esitteli kilparadoille M6 GT3 -rata-auton, jota vauhditti S63-tuotantomoottoriin perustunut P63-turbomoottori.

Kysymyksessä on kahdella turboahtimella varustettu 4,4-litran V8-moottori, jonka huipputehoksi BMW ilmoitti 585 hevosvoimaa. Kyseistä moottoria käytetään GT3-luokan kilpureissa yhä tänäkin päivänä.

Vuosi 2018: P63/1

Viime vuonna BMW esitteli P63/1-moottorin, joka on sisarmoottori P63:lle. V8-moottorin litratilavuus pudotettiin urheiluautojen GTE-sääntöjen mukaisesti tasan 4,0-litraan.

Uusi turbomoottori asennettiin BMW M8 GTE -rata-auton nokalle. Uudistuneessa moottorissa on kaikkiaan 2 300 osaa, joista 985 on uniikkeja erikoisosia. Ainoastaan 181 osaa siirtyi vastaavasta tuotantomoottorissa kilpamoottoriin.

Moottorin huipputeho on menestysrangaistuksista riippuen 500-600 hevosvoimaa.

Kuva

Vuosi 2019: P48

50-vuotisjuhlavuoden kunniaksi BMW rakensi BMW M4 DTM -autoonsa uuden DTM-säännön mukaisen kaksilitraisen turbomoottorin, jolla on vuonna 1969 esiteltyyn turbomoottoriin yhteistä vain valmistaja, kahden litran litratilavuus sekä neljä sylinteriä rivissä. Uusi turbomoottori tuottaa sääntöjen rajaamalla 2,5 barin turbopaineella yli 600 hevosvoiman huipputehot.

50 vuodessa kehitystä on tapahtunut. Uusi DTM-moottori on BMW:n ensimmäistä turbomoottoria yli kaksi kertaa tehokkaampi, se kuluttaa lähes puolet vähemmän polttoainetta ja painaa käytännössä puolet vuoden 1969 moottorin painosta. Myös moottorin käyttöikä ilman huoltoa on vuoden 1969 versioon verrattuna moninkertainen.

Juttu on julkaistu Vauhdin Maailman numerossa 10/2019.