BMW‑Motor N20: Vom Turbomotor zum Albtraum für Autofahrer

Ab 2011 sollte der N20-Motor die Nachfolge der Sechszylinder-Saugmotoren im mittleren Leistungsbereich antreten, da diese die Emissionsnormen nicht mehr erfüllen konnten. In der BMW-Modellreihe tauchten zunehmend Benzinmotoren mit Turbolader auf, mit vier und sechs Zylindern sowie Direkteinspritzung.

Der N20 wurde von 2011 bis 2016 in vielen BMW-Modellen verbaut, jedoch ausschließlich in Fahrzeugen dieser Marke. Die Bezeichnungen 18i, 20i und 28i stehen für Leistungsstufen von 156 PS, 184 PS und 245 PS.

Hier ist die Liste der Autos mit dem N20-Motor und deren Bezeichnungen:

• Z4 sDrive18i / 20i / 28i (E89),
• X1 xDrive / sDrive20i / 28i (E84),
• X3 xDrive20i / 28i (F25),
• X3 sDrive18i (F25),
• X4 xDrive28i (F26),
• X5 xDrive40e (F15),
• 125i (F20),
• 220i / 228i (F22),
• 320i / 328i (F30),
• 320i / 328i GT (F34),
• 420i / 428i (F32),
• 520i / 520Li / 525Li / 528i (F10).

Erwähnenswert ist auch, dass der Motor N20 zwei Hubraumvarianten bietet – 1,6 Liter und 2,0 Liter – der kleinere jedoch in Europa kaum vorkommt. Der 1,6-Liter-N20 darf nicht mit dem 1,6-Liter-Motor aus Mini-Autos derselben Zeit verwechselt werden. Letzterer stammt aus der Zusammenarbeit mit PSA und gehört zur Prince-Motorenfamilie, die ich weiter unten im Text detailliert beschreibe.

Der N20 war mit allen umweltfreundlichen "Neuheiten" ausgestattet, die damals in anderen Benzinmotoren eingeführt wurden. Doch mit dem TwinPower Turbo erreichte BMW ein neues Raffinement.

Er verfügt über einen doppelten Vanos, d.h. eine Nockenwellenverstellung auf der Ein- und Auslassseite. Der verwendete Twin Scroll-Turbolader hat zwei Kanäle (daher der Name TwinPower Turbo) und dreht schneller als traditionelle Modelle. Zudem ist ein Valvetronic-System der dritten Generation vorhanden, welches die ständige Regelung der Ventilhubhöhe ermöglicht und die traditionelle Drosselklappe überflüssig macht. Diese ist im N20 jedoch vorhanden und wird nur beim Start, in der Aufwärmphase oder bei Ausfall des Valvetronic-Systems genutzt.

Kraftstoffverbrauchseinsparungen werden durch ein Start-Stopp-System unterstützt, während eine elektrische Wasserpumpe für eine optimale Temperaturkontrolle sorgt. Der N20 ist eine leichte Aluminiumkonstruktion mit zwei Nockenwellen im Zylinderkopf, einem Kettentrieb zur Steuerung und einer zusätzlichen Kette für die Ölpumpe.

Der Motor N20 wurde Mitte 2013 technisch überarbeitet, um die Euro-6-Norm zu erfüllen. Unter anderem wurden die Kolben geändert und teils das Kraftstoffsystem angepasst, wobei Lieferant Bosch über den gesamten Produktionszeitraum hinweg blieb. Auch der Turbolader wurde im Steuerbereich von vakuum- auf elektrogesteuert umgestellt.

Das Hauptproblem für Autofahrer bei diesem Motor war der Steuerkettentrieb. Eine simple Konstruktion aus einer Kette, einem hydraulischen Spanner, zwei Rädern für variable Nockenwellenverstellung und mehreren Führungen.

Bedauerlicherweise begann die Kette oft bereits nach dem ersten Ölwechsel zu klappern und hielt in vielen Fällen nicht länger als 60.000 km. Bei Fahrzeugen, die hauptsächlich auf langen Strecken genutzt oder nicht gemäß Herstellervorgaben (häufigerer Ölwechsel) gewartet wurden, hielt das System tendenziell länger, überschritt jedoch selten 100.000 km. 2017 reichten sogar Nutzer in den USA eine Sammelklage gegen BMW ein.

Das Hauptproblem war die Haltbarkeit der Teile, doch der Aspekt des Benzineintritts ins Öl und der unkontrollierten Selbstzündungen durch Dämpfe aus dem Kurbelgehäuse sollte nicht ignoriert werden.

Bei konstantem Druck (z.B. auf der Autobahn) arbeitet das System irgendwie, aber Stadtverkehr, Motorleerlauf sowie häufiges Anlassen und Abstellen durch das Start-Stopp-System schaden dem Steuerkettentrieb.

Eine gedehnte Kette reibt an den Kunststoffführungen (Polycarbonat), und die entstehenden Späne gelangen ins Öl, was neben der Beeinträchtigung des Spanners auch Probleme mit dem Valvetronic-System oder dem Ölpumpenmodul verursacht. Ergänzend ist zu erwähnen, dass die ursprünglichen Führungen spröde waren und brachen, was zu einer plötzlichen Lockerung der Kette und Blockierung des Ölflusses führen konnte.

2015 erkannte BMW das Problem und verbesserte die Qualität der Steuerkettentriebe, sodass Fahrzeuge ab diesem Jahr weniger Probleme damit aufwiesen. Leider bleibt die Haltbarkeit des gesamten Mechanismus schlecht, was sowohl an der Materialqualität als auch an den häufigen Selbstzündungen liegt. Daher empfiehlt es sich, die Kette und alle zugehörigen Teile spätestens alle 100.000 km auszutauschen.

Nach dem Problem mit dem Steuerkettentrieb trat das nächste Problem mit dem Ölpumpenantrieb auf. Das, was die Ingenieure im unteren Teil des Motors entworfen haben, reicht von technischem Meisterwerk bis zu Wahnsinn.

Unter dem Motorblock befindet sich ein Mechanismus mit einer Ausgleichswelle, was die ungewöhnliche Form der Kunststoffölwanne erklärt. Dieses Modul ist mit der Ölpumpe verbunden, die von der Kurbelwelle ihren Antrieb über eine kleine Kette erhält.

Das simple Design des Antriebs ist problematisch. Sowohl das kleine Rad an der Kurbelwelle als auch die dünne Kette halten kaum mehr als 100.000 km. Dies führt zu Blockaden des Moduls und damit der Ölpumpe, was schwere Motorschäden verursacht.

Zusätzlich gibt es einen hydraulischen Spanner, der bei altem Öl unzureichend spannt und die Kunststoffführungen abnutzt.

Der Originalantriebssatz des Moduls kostet 850 PLN, während ein Ersatzteil für die Hälfte erhältlich ist. Dieser sollte zusammen mit dem gesamten Steuerkettentrieb, der je nach Hersteller zwischen 1500 und 2500 PLN kostet, ausgetauscht werden. Der Originalsatz ist nur geringfügig teurer, es sei denn, variable Phasenräder werden bestellt, die astronomische Preise haben.

Die variablen Phasenräder sind ebenfalls problematisch. Mit der Zeit treten Rattern und Leistungsprobleme auf. Im Allgemeinen sollte eine Erneuerung gemeinsam mit der Kette erfolgen, jedoch entscheiden sich nicht alle Besitzer dafür. Während Originalteile teuer sind, kosten Ersatzteile nur ein paar hundert PLN.

Grundsätzlich sollte nicht nur der Steuerkettentrieb alle 100.000 km erneuert werden. Es scheint, dass nach dieser Kilometerleistung eine Überprüfung zahlreicher Komponenten erforderlich ist, um eine lange und störungsfreie Nutzung zu gewährleisten. Im Folgenden erkläre ich, um welche Komponenten es sich handelt.

Ein Festlaufen des N20-Motors ist nicht immer plötzlich, sondern kann langsam verlaufen. Eine Ursache ist der Benzineintritt ins Öl. Dies führt nicht nur zu schlechter Schmierung und übermäßigen Belastungen, die Injektoren durch übermäßigen Kraftstofffluss auszugleichen versuchen, sondern hat auch einen einfachen Grund: eine defekte Abdichtung der Hochdruckpumpe. Benzin fließt direkt aus dieser in den Ventildeckel.

Ein weiterer kritischer Punkt ist der Pumpenantrieb mittels eines Druckstifts, der die Pumpe mit der Nockenwelle verbindet. Wenn Klopfen hörbar ist, muss dieser Druckstift ersetzt werden. Es wird empfohlen, dies zusammen mit der Abdichtung alle 100.000 km durchzuführen. Glücklicherweise sind die Injektoren zuverlässig und bereiten keine Probleme.

Interessanterweise zeigt der Ölstandsensor bei übermäßigem Benzin im Öl keine Veränderung an, oft sogar keinen Ölstand. Leider verzichteten die Konstrukteure auf den traditionellen Ölmessstab und setzten auf Elektronik. Der Nutzer erhält somit möglicherweise keine Hinweise auf Probleme und denkt, dass lediglich der Sensor defekt ist.

Ein Überschuss an Benzin im Öl führt zu unkontrollierten Zündungen von Dämpfen in den Zylindern, was Vibrationen und Rußablagerungen verursacht. Diese Vibrationen fördern die raschere Zerstörung der Steuerkette und bilden einen Teufelskreis.

Öllecks sind häufig, z.B. aus der Ölwanne, bei den Dichtungen des Wärmeüberträgers oder Ventildeckels, der oft nach 100.000 km, häufiger jedoch nach etwa 150.000 km reißt. Ein neuer Originaldeckel kostet ca. 1900 PLN, während nicht originale etwa 600 PLN kosten.

Dieses Bauteil ist komplex und wichtig für die Arbeit der verbundenen Komponenten, daher lohnt es sich, in ein Originalteil zu investieren. Dichtungssets kosten ca. 250 PLN plus Arbeitskosten, sodass die Rechnung schnell 2500 PLN erreicht. Jetzt ist leichter nachvollziehbar, warum diese Motoren oft Öl verlieren.

In extremen Fällen tropft Öl auf den Auspuffkrümmer und verursacht Gerüche oder Rauch, genauso wie auf den Keilriemen, dessen Defekt in die Riemenscheibe eingreift. Nicht nur dieser, auch der gesamte Motorblock muss dann abgedichtet werden.

Lecks kommen auch bei der Vakuumpumpe vor, durch die Öl ins Vakuumsystem gelangt. Dies beeinflusst zwar nicht die Bremse, aber den Turbolader. Die Vakuumpumpe sollte alle 100.000 km auf Dichtheit überprüft werden. Bei nötigem Austausch mit einem Originalteil wird es teuer, da diese 2700-3000 PLN kosten.

Eine häufige Schwäche des N20-Motors und seines Turboladers ist das typische Klingeln, verursacht durch Spiel im Turbinasteuerungshebel (am Wastegate-Ventil). Unabhängig von der Art der Steuerung kann Vernachlässigung leichte Probleme mit dem Turbolader verursachen. Fachleute können dies reparieren, auch wenn es keine werkseitige Technologie dafür gibt. Der komplette Austausch des Aktuators kostet ca. 1500 PLN.

Bei starken Motorvibrationen liegt oft das Valvetronic-System zugrunde, das aber nicht an sich fehlerhaft ist. Der wahre Grund ist ein schwacher Akku, der zur Positionierung der Valvetronic-Mechanismen vor dem Motorstart volle Leistung benötigt. Reicht die Power nicht aus, verursacht dies Vibrationen. Treten diese während der Fahrt auf, sollten Sie anhalten, den Motor abstellen und nach einigen Sekunden neu starten. Setzen die Vibrationen aus, bedarf der Akku einer Ladung oder eines Austauschs.

Die Zuverlässigkeit des gesamten Valvetronic-Mechanismus wird bei etwa 300.000 km angenommen. Zuerst verschleißt der Aktuator mit Schneckengetriebe, ein Original kostet etwa 2000 PLN, ein Ersatzteil etwa 700 PLN. Schließlich verschleißt die Exzenterwelle, die über 4000 PLN kostet. Solche Fälle betreffen meist Autos, die unzureichend gewartet wurden und eine Laufleistung von über 350-400.000 km haben.

Nach dem Kauf eines Autos mit höherer Laufleistung empfiehlt es sich, vorsorglich die elektrische Wasserpumpe auszuwechseln, besonders bei häufiger Autobahnfahrt. Ein Fehler zeichnet sich meist durch intensive Lüfterarbeit aus, lässt sich aber bei rechtzeitiger Ersetzung vermeiden. Ersatzteile sind erschwinglich (ca. 1200 PLN), während Originalteile dreimal so viel kosten.

Getunte Motoren sind äußerst riskant, insbesondere wenn Besitzer durch einfaches Chiptuning ein 20i auf das Leistungsniveau eines 28i bringen wollen. Die Varianten unterscheiden sich in Kolbenform und Verdichtungsverhältnis. Tuning verstärkt das Problem des Benzineintritts ins Öl und führt zu schweren Schäden, wie Rissen im Zylinderkopf. Es erhöht das Risiko von Problemen mit den Injektoren und dem Steuerkettentrieb.

Zusammenfassend ist der N20-Motor nicht sehr gelungen, und das Hauptproblem liegt im Steuerketten- und Ölpumpenantrieb. Es wird gesagt, dass Modelle ab 2015 diese Probleme nicht mehr aufweisen, dennoch wird empfohlen, den Steuerkettenantrieb auszutauschen und die beschriebenen Elemente alle 100.000 km zu inspizieren. Ein regelmäßiger Ölwechsel ist ebenfalls ratsam. Erfahrene Werkstätten bestätigen, dass viele Kunden trotz sorgfältiger Pflege problemfrei über 200.000 oder sogar etwa 300.000 km geschafft haben.

Also, lohnt sich der Kauf eines Autos mit dieser Einheit? Die Leistung, Dynamik und der angemessene Kraftstoffverbrauch sind ansprechend. Wenn Sie ein gepflegtes Auto erwerben und bereit sind, die erforderliche Pflege zu leisten, spricht nichts dagegen. Dies gilt auch für ältere Modelle, bei denen der Steuerkettenantrieb verbessert wurde, obwohl ich persönlich auch einen Wechsel empfehlen würde. Eine Inspektion aller kritischen Punkte nach dem Kauf ist ebenfalls sinnvoll. Günstig wird das jedoch nicht.