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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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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.
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Benzindirekteinspritzung
mit 140bar Einspritzdruck
Turbo-Aufladung durch zwei Lader mit variabler
Turbinengeometrie in gespiegelter Anordnung
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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.
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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