E46 M3 Leistungssteigerung: Software, Nockenwellen oder Airbox?

Welche Leistungssteigerung ist beim E46 M3 sinnvoll?

Eine über Hardware, nicht über Software allein. Im Video von April 2023 startet Max das Stage-2-Projekt an einem E46 M3 und geht mit Aaron, der als Laie die Fragen stellt, die Möglichkeiten zur Leistungssteigerung am S54 durch 06:08.

Wichtig vorab: Alle S54B32 sind laut Max gleich, bis auf den Block des CSL. Für ein Standardauto nennt er drei Bausteine:

• Vanos frisch machen. Damit der Motor erst einmal wieder Serienleistung und Seriendrehmoment bringt.
• Nockenwellen. Laut Max die relativ einfache Maßnahme, weil alles von oben erreichbar ist.
• Airbox. Für Max das beste Tuning an einem Sauger: mehr Leistung, mehr Drehmoment und ein besserer Klang.

Und ganz ohne Mehrleistung? Auch weniger Gewicht lässt ein Auto laut Max besser gehen, nicht nur gefühlt, weil es weniger zu schleppen hat.

Für den E46 im Video fiel die Wahl auf die Airbox. Was rund um den CSL sonst noch möglich ist, zeigen wir auf unserer Seite CSL-Umbauten am BMW E46 M3.

Was bringt Softwaretuning beim S54?

Spürbar etwas, aber deutlich weniger als bei einem Turbomotor. Ein Plus von 150 Nm und 180 PS, wie Max es grob für eine Stage 1 am S55 oder S58 nennt, ist beim Sauger nicht drin 06:39.

Mit einer Stage-1-Software bewegt man sich beim S54 laut Max im Rahmen von 15 bis 20 Nm und vielleicht 10 bis 15 PS. Merklich ist das vor allem oben herum.

„Da kann man einiges an Ansprechverhalten und Durchzug generieren, nur durch ein Softwaretuning, aber natürlich nicht so viel, wie wenn man die Hardware anfasst.“

Max im Video 07:16

Wie wir Motorsoftware abstimmen, steht auf unserer Seite Softwaretuning.

Warum erweitern wir beim S54 keinen Hubraum?

Weil der Block dadurch nicht standfester wird. Max zeigt das an der Kopfdichtung eines S54B32, die von einer Zylinderkopf-Reparatur aus der Vorwoche übrig war 08:23.

Zwischen den Zylindern vier und fünf sowie fünf und sechs ist der Steg schon ab Werk relativ dünn. Wer den Zylinder aufbohrt und hont, um einen größeren Kolben einzusetzen, nimmt dort noch mehr Material weg.

„Deswegen lassen wir das mit dem Hubraum erweitern und dem ganzen Quatsch mal außen vor. Das macht nämlich diese Standhaftigkeit von diesem Block nicht besser.“

Max im Video 09:31

Laut Max macht das bei Straßenautos auch fast keiner, wenn überhaupt, dann im Motorsport. Für mehr Leistung bleiben Nockenwellen, etwa das Schrick Nockenwellen-Set Stufe 2 für den S54, eine frische Vanos und die Airbox.

Warum vor dem Airbox-Umbau einen Vanos-Service machen?

Damit oben am Motor alles frisch ist, bevor die neue Airbox kommt. Der E46 M3 im Video ist ein Japan-Import, den Max einst selbst importiert hatte, und seine Vanos war bei 152.500 km noch unberührt 11:39.

Max will deshalb „hier oben einmal alles frisch“ haben. Den Vanos-Service selbst zeigt dieses Video noch nicht, er gehört zum Zusammenbau vor dem First Start.

Wie wir die Vanos überholen, erklären wir auf unserer Seite Vanos-Service. Die Teile gibt es als Vanos-Revision und Reparatursatz für den S54.

Braucht der E46 M3 mit CSL-Airbox noch den Luftmassenmesser?

Nein, nur zwei seiner Leitungen. Die Serien-Airbox ist aus Kunststoff, davor sitzt ein Luftmassenmesser, wie Max betont kein Luftmengenmesser. Der Filter bekommt Frischluft von oben durch die Abdeckung und von unten über den Bremsluftschacht.

Vom fünfpoligen Stecker des Luftmassenmessers braucht die spätere Tuning-Software nur noch Pin 1 und Pin 3, die Ansauglufttemperatur 12:20. Aus diesem Wert und den Signalen der beiden Lambdasonden berechnet die Alpha-N-Software das Gemisch.

Denn für das Gemisch macht es laut Max einen Unterschied, ob es draußen minus fünf oder plus 45 Grad hat. An die Stelle des Luftmassenmessers kommt deshalb ein originaler, zweipoliger Temperaturfühler vom CSL.

Max schließt ihn mit dem originalen CSL-Stecker, Original-BMW-Kabeln und wasserdichten Steckverbindern an. Welche Teile ein CSL-Airbox-Umbau sonst noch braucht, zeigt unser Beitrag CSL-Airbox im E46 M3 nachrüsten.

Was misst eine Lambdasonde?

Den Restsauerstoffgehalt im Abgas. Beim E46 M3 sitzen die Sonden in den Krümmern für Bank 1 und Bank 2. Aus ihren Werten errechnet das Motorsteuergerät, wie fett das Gemisch ist 14:05.

Unter Lambda 1 ist das Gemisch fett, darüber mager. Mager heißt Luftüberschuss und zu wenig Kraftstoff, die Verbrennung wird sehr heiß.

Ein Stage-3-M4 läuft laut Max deshalb bei Volllast und 6.500/min mit ungefähr Lambda 0,82 bis 0,85. Das fette Gemisch kühlt Kolbenboden, Ventile und Turbolader und senkt die Brennraumtemperatur.

Was macht die Karbonius-Airbox aus?

Sie ist komplett aus Carbon. Wir verbauen ausschließlich Airboxen von Karbonius, im Video eine Karbonius Race Airbox 17:08.

Früher hatte sie laut Max noch Kunststofftrichter aus der Original-Airbox. Inzwischen baut Karbonius eigene Trichter, und die Airbox ist außen, innen und bis zu den Versteifungsstreben aus Carbon, die sie von oben druckstabil machen.

„Also da ist kein Trägermaterial oder irgendwas drin. Das ist wirklich Carbon.“

Max im Video 18:24

Sie ist handgefertigt, kommt in den Autoklaven und wird dann poliert. An der Airbox sitzen der Ansauglufttemperaturfühler, der Anschluss für den Leerlaufsteller und der Ablauf, über den Öl aus der Motorentlüftung zurück in die Ölwanne läuft.

Im fertigen Motorraum ist der Luftmassenmesser verschwunden, das Kabel des Fühlers liegt mit einer Klammer befestigt unter der Airbox. Wie es mit dem Umbau weiterging, zeigt Max im zweiten Teil mit Sound und Probefahrt.

In unserem Shop führen wir die Karbonius CSL Airbox aus Vollcarbon in mattem 1x1 Twill, weitere Teile findest du unter Ansaugung & Luftfilter.

Woran erkennt man einen durchgerutschten Crank Hub beim S55?

Am Fehler Nockenwellen-zu-Kurbelwellen-Versatz. Bevor es mit dem E46 losgeht, zeigt Max einen M2 Competition von 2020 mit 40.000 km, komplett original, der kaum noch ansprang 01:18.

Zwei Nockenwellensensoren und ein Kurbelwellensensor gleichen ab, wie die Kette läuft. Rutscht sie etwas durch, bleiben die Inkrementenräder an den beiden Vanos-Einheiten kurz stehen und laufen nach. Der Sensor bemerkt das, die Steuerzeit ist verstellt.

Der Befund: ein kleiner Slip am Crank Hub. Die Zentralschraube war noch fest, ob noch mit Werksmoment, lässt sich laut Max ohne zwei Meter langen Schlüssel nicht sagen.

Durch den Slip ist die Reibscheibe am Ölpumpenrad abgeschert, das Bruchstück lag in der Ölwanne. Laut Max war der Hub aber nicht so weit durchgerutscht, dass ein Motorschaden entstanden ist. Diesen Schaden hatte er nach eigener Schätzung schon rund zwanzig Mal, nur noch nicht vor der Kamera.

Außerdem stellt Max ein neues Crank-Hub-System vor, das wir damals mitvertrieben: Statt einzelner Pins sind die Pins direkt aus dem Hub gefräst, eine Verstiftung gibt es nicht mehr.

Mehr zum Thema findest du auf unserer Seite Crank Hub Fix S55 und im Beitrag S55 Crank Hub Problem am F80 M3.

Fazit: Lohnt sich eine Leistungssteigerung am E46 M3?

Ja, wenn du bei der Hardware ansetzt. Software allein bringt am S54 laut Max nur 10 bis 15 PS, Hubraum erweitern wir wegen der dünnen Stege zwischen den Zylindern nicht.

Der Weg, den Max zeigt, führt über eine frische Vanos, Nockenwellen und die Carbon-Airbox mit CSL-Temperaturfühler. Bei einem Auto mit unberührter Vanos kommt bei ihm der Vanos-Service zuerst.