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Christophorus 342

Christophorus 342

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Text

Michl Koch

Fotografie und Illustration

Porsche, Büro Linientreu

Beschleunigung und Fahrdynamik des neuen

911 Turbo sind schlicht atemberaubend,

das liegt in der Natur des neuen Porsche.

Wer den Motor genauer anschaut,entdeckt

filigrane Technik, die zudem Meilensteine

beim sparsamen Verbrauch setzt. Die Frage,

wie zeitgemäß ein Triebwerk mit 500PS

und bis zu 700 Newtonmetern sein kann,

findet folglich eine einfache Antwort:

Mehr denn je!

Technik

Die Lust an der

(Voll-)Last


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01

Beeindruckende Daten des Motors

im neuen 911 Turbo (Coupé mit PDK) –

Leistung: 500PS (368 kW) bei 6000 ⁄ min

Höchstgeschwindigkeit: 312 km ⁄ h

Beschleunigung: 0–100 km ⁄ h in 3,6s

(3,4s mit Sport-Chrono-Paket)

Verbrauch: 11,4 l ⁄ 100 km

Der 500PS starke Boxer-Motor faucht in thermodynamischer Ekstase,

die Reifen jaulen radierend um Gnade, das PSM-System ringt um Fassung

an beiden Antriebsachsen.Mit spektakulärem Schub schießt das weiße

911Turbo Cabriolet von einer Biegung der Rennstrecke zur nächsten.

Die urgewaltige Beschleunigung des neuen Turbo-Motors ist einem

Rennwagen ebenbürtig, die Werksangabe für die Beschleunigung von

0 auf 100 km/h mit raketenhaften 3,8 Sekunden wird glaubwürdig

inszeniert. Der Kommentar des Experten am Steuer irritiert in diesem

Zusammenhang etwas: „Genau genommen ist das unser neuester Spar-

Motor“, sagt Dr. Heinz-Jakob Neußer, Chef der Porsche-Triebwerksentwicklung.

02

Benzindirekteinspritzung

mit 140bar Einspritzdruck

Turbo-Aufladung durch zwei Lader mit variabler

Turbinengeometrie in gespiegelter Anordnung

04

Neußer steuert dabei zügig auf die nächste Biegung zu. Der Motor im

Heck faucht unter vollem Ladedruck von 0,8 bar, und soviel steht

schon fest: Die anderen Spar-Motoren der Neuzeit klingen weitaus

weniger emotional als der „9A1-TOP-Motor“, wie man das 500 PS

starke Aggregat im Weissacher Entwicklungszentrum für den internen

Sprachgebrauch getauft hat. Und wer unter dem Sternzeichen „TOP“

geboren wurde, hat buchstäblich die Erwartung in die Wiege gelegt

bekommen, alles andere hinter sich zu lassen.

Der technische Trick, einen guten Motor per Turbolader gefühlvoll mit

Boost zu versehen, ist bei Porsche ja bereits 35Jahre alt. Doch der moderne

Turbo des Jahrgangs 2009 mit seinen zwei verstellbaren Ladern fährt

sich wie ein großer Sauger, so präzise reagiert er auf jeden noch so kleinen

Tupfer am Pedal.

Der Weg hierhin war gar nicht so einfach. Dem Ziel, den Lader am

Benzinmotor für ein besonders geschmeidiges Ansprechen ebenso elegant

nach der geforderten Last zu verstellen wie dies beim Diesel heute bewährte

Routine ist, war beim Benzin-Turbo bisher eine metallurgische

Grenze gesetzt: Bis zu 900 Grad Celsius halten die Stahlteile der Lader-

Verstellung dem Diesel-Betrieb gut stand. Mehr als 1000 Grad Celsius –

beim Benziner durch das heißere Abgas unumgänglich – waren bisher

nicht machbar. Neußer:„Erst der Anruf bei Krupp in Essen brachte uns

den Kontakt zum Spezialisten, der mit der heute verwendeten Nickel-

Basis-Superlegierung weiterhelfen konnte.“

Mit diesem Werkstoff aus dem Umfeld der Raketen-Treibsätze in der

Raumfahrt ließen sich die beiden Lader des neuen Porsche-Turbo von der

brüllenden Urgewalt der 500Volllast-PS bis hinab zum lammfrommen

Leerlauf bei 680 Umdrehungen/Minute in bisher ungekannter Geschmeidigkeit

einregeln. „Und was heute bei Porsche funktioniert,

können wir morgen für jeden Kleinwagen nutzbar machen“, so Neußer.

Porsche in Weissach als Auftrags-Denkfabrik für die weltweit agierenden

Autohersteller bietet hierfür exakt die passende Drehscheibe.

03

Neue Closed-Deck-

Konstruktion für das

Kurbelgehäuse mit

integrierten Hauptlagern

Dabei stellt der verstellbare Turbolader nur ein Teil eines ganzen Verbundes

technischer Systeme dar, die das Turbo-Aggregat zum Spar-

Meister machen.In knapper Tabellenform sind dies:

– die Turbo-Aufladung durch zwei Lader in gespiegelter Anordnung

– die Direkteinspritzung (140bar Einspritzdruck)

– das auf Kühleffekt optimierte Expansionssaugrohr

– die spezielle Saugrohr-Gestaltung für gründlichen Tumble-Effekt

der Saugluft im Brennraum

– die doppelte Ladeluftkühlung

– der neuartige Doppel-Katalysator pro Zylinderbank

– die neue Closed-Deck-Konstruktion für das Kurbelgehäuse

– das einteilige Kurbelgehäuse mit integrierten Hauptlagern

– das im Kokillenguss in übereutektischer Legierung AlSi17

ausgeführte einteilige Kurbelgehäuse mit integrierten Hauptlagern

– die Injektoren im Sechsloch-Design mit 140bar Einspritzdruck

– die Register-Ölpumpe mit lastgesteuertem Kennfeld. A


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Dr. Heinz-Jakob Neußer,

Chef der Porsche-Triebwerksentwicklung

„Die Abstimmung vieler

Details macht das große

Ganze aus“

„Die Abstimmung vieler Details macht das große Ganze aus“, so

Neußer, „uns war eine saubere, regelrecht quirlige Abstimmung

im Teillastbereich auf kleine Gaspedal-Bewegungen wesentlich

wichtiger als plus/minus 150Newtonmeter oder 50 bis 80 PS.“

Dabei ist die Direkteinspritzung der Schlüssel zum Leistungsplus

ohne Zuschlag beim Verbrauch. Neußer:„Sie bringt natürlich am

meisten. Der Kühleffekt, den die Sechslochinjektoren bei 140bar

Einspritzdruck – beim Carrera sind es 120bar – bewirken, wenn

der Spritnebel im Zylinder injiziert wird, steht für beinahe lässige

thermische Bedingungen auch unter voller Last.“ Die Direkteinspritzung

kühlt die Zylinderfüllung so gründlich, dass die Verdichtung

erhöht werden konnte und der Motor selbst bei Vollgas

nicht zum Klingeln neigt.

Weniger ist mehr – auch in Sachen Gewicht. Der neue Turbo ist

auch das Produkt einer strengen Diät: Er wiegt zehn Kilogramm

weniger als das Vorgänger-Triebwerk (219 anstatt 229 kg). Im

einbaufertigen Zustand mit allen Anbauteilen beträgt die Gewichtsersparnis

sogar 20Kilogramm.

Die Umstellungen beim Motorgehäuse waren insgesamt so grundlegend,

dass man im Prinzip von einem neuen Motor sprechen

kann: Das ehemals zweiteilige Gehäuse ist jetzt einteilig in Aluminium-Druckguss

ausgeführt. Jede Hälfte vereint die Kurbelwellenlager

und die Zylinderbohrungen in einem Bauteil. Die

mechanische Robustheit profitiert insgesamt stark von der Umstellung

von Open-Deck- auf Closed-Deck-Bauweise. Das bedeutet

imWesentlichen, dass dieWasserkanäle rund um die Zylinderbohrung

in geschlossener Form eingegossen werden. Dazu kommt

eine hoch spezifische Wärmebehandlung des gesamten Kurbelgehäuses

zur Erhöhung der Grundfestigkeit der Aluminium-

Struktur. Das Kurbelgehäuse wird nach dem Gießen bei bestimmten

Temperaturen im technischen Ofen der Gießerei über eine gewisse

Zeit gelagert.Dabei verfestigt sich dasAluminium-Gefüge.„Die

exakte Rundheit der Zylinder verbessert sich noch einmal so enorm,

dass die Kolbenringe im ausschließlich mechanisch gehonten

Aluminium-Zylinder ideale Arbeitsbedingungen vorfinden und

praktisch das ewige Leben haben“, so Neußer.

Sogar die Ölpumpe wurde auf günstigeres Leistungsgewicht hin

optimiert und gehorcht jetzt einem Kennfeld zur gezielten Optimierung

der Leistungsaufnahme: Das pumpende Zahnrad ist in

seiner Zahnbreite verstellbar ausgeführt und verbraucht niemals

mehr Energie als nötig. Überraschungen bietet auch der Abgastrakt.

Zwei Katalysatoren sind proZylinderbank vorgesehen, und

sie gehören zur modernsten Variante, die sich derzeit aus Keramik

herstellen lässt. 400Zellen weist der Monolith pro Quadrat-Inch

(650mm 2 ) auf.Das heißt, die einzelnen Kanäle sind jeweils feiner

als 1,6 mm 2 , besitzen zudem eine extrem feine Kanalwand, die kaum

dicker ausfällt als ein Blatt Papier. Neußer: „So etwas wie Durchfluss-Widerstand

für die Abgas-Strömung findet kaum noch statt.

Und ganz nebenbei erreichen wir die Abgasnorm EU5 für Europa

sowie LEVII/LEV für die USA.“ Der Porsche-Turbo ist übrigens der

einzige Sportwagen in dieser Klasse, dem in denVereinigten Staaten

die ungeliebte Strafsteuer für hohen Verbrauch erspart bleibt.

So zieht der neue Porsche-Turbo unter Volllast mit seinen 500 PS

(368 kW) und bis zu 700 Newtonmetern (mit Sport-Chrono-Paket)

in Sachen Fahrleistungen alle Register. Im Teillastbereich arbeitet

er beinahe so knickerig wie ein moderner Diesel. Das belegen die

Werte für den spezifischen Verbrauch, die in Gramm pro Kilowatt

und Stunde gemessen werden. Der Wert gilt als Güteklasse für

die Sparsamkeit. Er erlaubt es, Motoren verschiedener Größe zu

vergleichen. Hochmoderne Dieselmotoren legen die Messlatte bei

einem Wert von rund 200 Gramm pro Kilowattstunde. Benziner

weisen üblicherweise um 50 Prozent höhere Werte auf, 300 Gramm

pro Kilowatt und Stunde stellten lange eine unsichtbare Schallmauer

dar. Der neue Porsche-Turbo liegt zumindest für einen Teil

seines Drehzahlbandes bei 250 Gramm pro Kilowattstunde – und

damit dicht an der Traumregion der sparsamen Diesel.

Mit vollem Schub voraus.

B

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