Inhalt: Zweiventilmotor, Vierventilmotor, Vergaser und Einspritzung, Getriebe

Der Motor

Der Motor des BMW 02 wurde 1962 für den BMW 1500, die "neue Klasse", konstruiert. Entsprechend der Typenbezeichnung betrug der Hubraum 1,5 L. Ursprünglich als Leichtmetallblock mit eingegossenen Laufbüchsen geplant, wurde wegen mangelnder Haltbarkeit dieser Kombination der Motorblock schließlich aus Grauguss gefertigt. 

Weitere Konstruktionsmerkmale sind: geschmiedete, fünffach gelagerte Kurbelwelle Querstromzylinderkopf, Ventile in V-Form hängend obenliegende Nockenwelle (Serie 264° ) Mittels einer um 2mm größeren Bohrung und einer anderen Kurbelwelle wurde Hubraum auf 1,8 L gebracht. Der Wagen wurde als BMW 1800 bzw. mit Doppelvergasern als 1800 TI verkauft. Für Sportfahrer entstand eine weiter in der Leistung gesteigerte Variante, der 1800 TI/SA. Dieser verfügte u.a. über eine 300° Nockenwelle, Weber- statt Solex- Vergaser und ein 5-Gang Getriebe. Erstmals beim TI/SA wurde eine überarbeitete Kurbelwelle mit 8 statt 4 Gegengewichten eingesetzt. Durch eine weiter vergrößerte Zylinderbohrung, ermöglicht durch ein präziseres Gussverfahren, konnte der Motor schließlich 1965 von 1,8 L auf 2,0 L Hubraum gebracht werden.  Der 1,5 L wurde durch Aufbohren (bei gleichbleibendem Kolbenhub) auf 1,6 L erweitert.

Beim Erscheinen des 1600-2, dem ersten "Nullzwei", waren anfängliche technische Probleme des Antriebs bereits durch Weiterentwicklung beseitigt: die Vibrationen des drehfreudigen Triebwerks führten zu Problemen an Anlasser und Vergaser, auch abgeschüttelte Ansaugrüssel der Ölpumpe kamen vor. Geändert wurde ebenso die Lagerung der Kipphebel und der Nockenwellenantrieb.  

Der Kühlwasserthermostat war anfangs - wie allgemein üblich - am Kühlwasseraustritt des Motors platziert. Beim Öffnen des Thermostats gelangte kaltes Wasser aus dem Kühler in den Motor, und konnte so zu Zylinderverzug und Kolbenklemmern führen. Abhilfe brachte eine Neuentwicklung: Der Thermostat wurde an den Kühlerausgang, vor die Wasserpumpe verlegt. Aus heißem Wasser (kleiner Kreislauf, rot gestrichelt) und kaltem Wasser (Kühlerausgang, blau) wird die korrekte Temperatur gemischt. Dünn eingezeichnet ist der Heizkreislauf, je nach Gemischaufbereitung ist außerdem eine Saugrohrheizung, Startautomatik oder Warmlaufgeber (dünn gestrichelt) angeschlossen.

 Das Kühlsystem

Fahrzeuge mit Klimaanlage (z.B. US-Fahrzeuge) wurden ab Werk mit einem leistungsfähigeren Kühler ausgestattet ("Tropenkühler"). Dieser kann auch nachträglich in getunte BMW 02 montiert werden. Passend zum Tropenkühler war ein Tropenlüfter mit größerem Durchmesser lieferbar. Sinnvoller ist jedoch der Ersatz des starren Lüfters durch einen elektrisch angetriebenen, der nur bei Bedarf einschaltet, und nicht unnötig Antriebsleistung (und Kraftstoff) verbraucht. Ein solcher Umbau wurde z.B. auch von Alpina angeboten. 

Der 2002 turbo verfügt ebenfalls über einen größeren Kühler, da dieser aber breiter baut, muss zum Einbau das Frontblech geändert werden.
Manche 2002 Automatic (mit AHK) sind mit einem im Wasserkühler integrierten Getriebeölkühler ausgerüstet. Grundsätzlich kann ein solcher Wärmetauscher auch zur Motorölkühlung verwendet werden, vorteilhaft wäre die raschere Erwärmung des Öls. Aufgrund der geringen Temperaturdifferenz Öl-Wasser ist die Kühlwirkung aber beschränkt.

Achtung: die von BMW in der Erstausrüstung verwendeten Thermostaten regeln die Motortemperatur höher, je kälter der Rücklauf aus dem Kühler ist. So soll bei kalten Außentemperaturen u. a. der Warmlauf beschleunigt werden. Deshalb kann nach dem Einbau eines Hochleistungskühlers die Wassertemperatur bei bestimmten Betriebsbedingungen ansteigen.

Brennraumformen

Aus dem anfangs einfachen Wannenbrennraum mit seitlichen Quetschkanten entstand die Kugel- Wirbelwanne und schließlich die Dreikugel- Wirbelwanne, um eine klopffeste und effektive Verbrennung zu ermöglichen. Durch die gute Verwirbelung enthält außerdem das Abgas nur wenig unverbrannte Anteile (Kohlenwasserstoffe - HC).

Nach Einstellung der 02-Baureihe wurde der Motor im BMW 315-320i eingesetzt. Um den Oktanzahlbedarf zu senken, wurde die Verdichtung geringfügig zurückgenommen und der Brennraum nochmals verändert. Beim Ersatz eines Zylinderkopfs ist deshalb darauf zu achten, dass Kolben und Brennraum zueinander passen.

Auch über die Steigerung der Motorleistung machte man sich in der Versuchsabteilung Gedanken, und so konnte der ambitionierte Fahrer zu den Sportteilen auch die Einbauanleitung vom Werk beziehen (Stand 1968).

Umbauten für Montage der 300°-Nockenwelle:
Nockenwellenlager aufbohren, Nr. I: Ø45mm G6 Nr. II: Ø44mm G6.
Ventilfedern 1800 TI/SA:  Einbaumaß 40,5mm - Auflage im Zylinderkopf um 2,9mm absenken.
Ventiltaschen der Serienkolben um 2mm nachsetzen.
neue Zylinderkopfdichtung vom 2002 TI verwenden.
Brennräume um die Einlassventile herum erweitern, Verdichtung durch Abfräsen von 1,8mm auf ca. 10:1 erhöhen.
Gewichtsausgleichbatzen am Pleuel oben und unten entfernen, ohne das Bolzenauge durch Flachfeilen zu schwächen. Der Pleuelschaft kann zwischen den Rippen auf 3mm Stärke abgefräst werden, die Pleuelflanken sind in Längsrichtung zu polieren.
Pleuellager 1800 TI/SA, Lagerspiel 0,05 - 0,06mm / Kolbenspiel 0,06 - 0,08mm.
Einlasskanäle brauchen kaum erweitert werden (max. 1mm pro Wandseite). Kanäle glätten, Ventilführung nicht kürzen.
Auslasskanäle glätten, nicht polieren.
Ventilsitzbreite Einlass 1mm, Auslass 1,2mm.
Auspuffanlage: Länge vom Gusskrümmer bis zur Vereinigung der beiden Rohre (Hosenrohr) 340mm.
Die doppelte Ventilfeder des BMW 1800 TI/SA sorgt für höheren Anpressdruck als die serienmäßige, einfache Feder, um "Ventilflattern" zu verhindern.
zusätzliche, weitergehende Änderungen wurden empfohlen für den
Einbau der 324° Nockenwelle:
Brennraum halbkugelförmig ausdrehen, Radius 69mm. Der Brennraumdurchmesser darf 89mm nicht überschreiten, entstandene Kanten sind zu verrunden. Den Wulst an der Zündkerze entfernen, so dass diese möglichst freisteht. Zylinderkopf nicht abfräsen.
Schmiedekolben nach BMW- Zeichnung verwenden, Abstand zu den Ventilen min. 1,4mm bei Überschneidung (evt. Ventiltaschen nacharbeiten), Kolbenböden nacharbeiten für eine max. Verdichtung von 10,6 (Bodenwandstärke min. 5mm). Kolbenspiel 0,1 - 0,11mm.
Auspuffanlage: Länge vom Gusskrümmer bis zur Vereinigung der beiden Rohre (Hosenrohr) 340mm (nach anderen Angaben 300mm).

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