Start Autohersteller Porsche Porsche: 918 Spyder

Porsche: 918 Spyder

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porsche spyder 918

Performance und Effizienz in einzigartiger Kombination

 

Stuttgart. Der 918 Spyder bringt die Idee Porsche auf den Punkt: Er verbindet reinrassige Rennsporttechnik mit hervorragender Alltagstauglichkeit und maxima- le Performance mit minimalem Verbrauch. Die Aufgabenstellung für das Entwick- lungsteam lautete: Bauen sie den Supersportwagen für die nächste Dekade mit einem höchst effizientem und leistungsstarken Hybridantrieb. Die komplette Neu- entwicklung, die sinngemäß auf einem weißen Blatt Papier begann, ermöglicht ein Konzept ohne Zugeständnisse. Das komplette Auto wurde um den Hybridan- trieb herum konstruiert. Der 918 Spyder zeigt daher im bislang unbekannten Um- fang das Potenzial auf, das im Hybrid-Antrieb steckt: Die parallele Steigerung von Effizienz und Performance, ohne dass das eine zu Lasten des anderen geht. Das ist die Idee, die den Porsche 911 über 50 Jahre hinweg zum erfolgreichsten Sportwagen der Welt gemacht hat. Kurz: Im 918 Spyder steckt der Gen-Pool für die Porsche-Sportwagen der Zukunft.

 

Spitze Video zum Spyder 1918

 

Seine Nähe zum Motorsport zeigt der 918 Spyder aus vielen Perspektiven. Kon- struiert, entwickelt und gefertigt wird er von Porsche-Ingenieuren, die Rennwagen bauen, in Kooperation mit Serienspezialisten. Das bedeutet, dass auch zahlrei- che Erkenntnisse aus der Entwicklung von Porsche-Rennwagen für 24 Stunden- Rennen in Le Mans 2014 in den 918 Spyder fließen – und umgekehrt. Das struk- turelle Konzept des 918 Spyder mit einem Rolling Chassis als Basis – also einem auch ohne Karosserie fahrfähigen Grundfahrzeug – ist bei Porsche Rennwagen-Tradition. Der V8-Motor stammt konzeptionell aus dem LMP2-Rennwagen RS Spyder, die tragenden Strukturen Monocoque und Aggregateträger bestehen aus Kohlefaser-verstärktem Kunststoff. Mit diesem hochfesten Leichtbauwerkstoff hat Porsche langjährige Erfahrung und leistet bei der Entwicklung der 918 Spyder- Serienfertigung eine weitere Spitzenleistung. Viele Teile des Supersportwagens stammen von Herstellern, die sich als Lieferanten für Motorsport-Fahrzeuge be- währt haben.

 

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Hybridantrieb bringt fahrdynamische Vorteile
Eine Kernbotschaft des 918 Spyder ist: Der Hybridantrieb von Porsche ist ein Gewinn für die kompromisslose Fahrdynamik. Erlebbar wird das durch das ein- zigartige Allradkonzept mit dem kombinierten Antrieb aus Verbrennungs- und Elektromotor an der Hinterachse und dem zweiten Elektromotor an der Vorder- achse. Es basiert auf Erkenntnissen, die Porsche mit dem erfolgreichen 911 GT3 R Hybrid im Renneinsatz gesammelt hat. Durch den zusätzlichen, individuell steuerbaren Frontantrieb lassen sich insbesondere in Kurven neue Fahrstrate- gien für extrem hohe und sichere Kurvengeschwindigkeiten realisieren. Dazu kommt die weiterentwickelte „Boost“-Strategie, die den Energiehaushalt des Elektroantriebes so intelligent steuert, dass für jeden Spurt mit voller Beschleuni- gung die uneingeschränkte Gesamtleistung des 918 Spyder einfach durch vollen Druck aufs Gaspedal abrufbar ist. Kurz: Auch Fahrern ohne motorsportliche Aus- bildung erschließt der 918 Spyder ein erweitertes längs- und querdynamisches Erlebnis-Potenzial.

 

Der Porsche 918 Spyder besitzt ebenso das Potenzial, viele Rekorde zu brechen. Die derzeit aktuelle Rundenzeit auf der Nordschleife des Nürburgring liegt bei 7:14 Minuten. Diese Zeit wurde in Anwesenheit von internationalen Journalisten bei Testfahrten im September 2012 erreicht, also mehr als ein Jahr vor dem Start der Produktion. Damit war der 918 Spyder-Prototyp schon rund 20 Sekunden schneller als der Porsche Carrera GT. Weitere Testfahrten auf der Nürburgring- Nordschleife folgen. Noch wichtiger: Gleichzeitig übertrifft der 918 Spyder Vorgänger und Konkurrenten in seiner Effizienz bei weitem. Konsequent verbindet er als Plug-In-Hybridfahrzeug die Dynamik einer über 880 PS starken Rennmaschi- ne mit einem Verbrauch, der bei rund drei Liter auf 100 Kilometer im NEFZ noch unter dem der meisten heutigen Kleinwagen liegt. Fazit: maximaler Fahrspaß bei minimalem Verbrauch.

 

Carbon-Monocoque garantiert Leichtbau mit tiefem Schwerpunkt
Der 918 Spyder bringt für seine überragende Fahrdynamik Voraussetzungen mit, die direkt vom Stand der Technik im Rennsport abgeleitet sind: Die gesamte tra- gende Struktur aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CfK) ist extrem verwin- dungssteif. Zusätzliche Crashelemente an Front und Heck dienen dazu, bei einer Kollision Energie aufzunehmen und abzubauen. Dieses Konzept hat einen ent- scheidenden  Anteil  am  Leergewicht  von  rund  1.640  Kilogramm  (Weissach- Paket). Für ein Hybridfahrzeug dieser Leistungsklasse ein überragend niedriger Wert. Die Komponenten des Antriebsstrangs sowie alle Bauteile mit mehr als 50 Kilogramm Gewicht sind so tief und zentral wie möglich im Fahrzeug angeordnet. Das Resultat ist eine fahrdynamisch ideale, leicht heckbetonte Achslastverteilung von 57 Prozent an der Hinterachse und 43 Prozent an der Vorderachse, verbun- den mit einer extrem tiefen Schwerpunktlage etwa auf Höhe der Radnaben. Die zentrale tiefe Position der Traktionsbatterie direkt hinter dem Fahrer unterstützt nicht nur die Konzentration der Massen und die Absenkung des Schwerpunkts, sondern bietet auch unter thermischen Gesichtspunkten beste Voraussetzungen für eine optimale Leistungsfähigkeit der Batterie.

 

Fahrwerk mit Rennwagen-Genen und Hinterachslenkung
Das Mehrlenker-Fahrwerk des Porsche 918 Spyder hat sein Vorbild im Rennwa- genbau, ergänzt um weitere Systeme wie das variable Dämpfersystem PASM und die Hinterachslenkung. Diese besteht im Wesentlichen aus einem elektrome- chanischen Verstellsystem an jedem Hinterrad. Die Verstellung erfolgt geschwin- digkeitsabhängig und realisiert Lenkwinkel von bis zu drei Grad in beide Richtun- gen. Damit kann die Hinterachse gegensinnig oder gleichsinnig zum Lenkeinschlag der Vorderräder gelenkt werden. Bei niedrigen Geschwindigkeiten lenkt das System die Hinterräder entgegen den eingeschlagenen Vorderrädern. Damit wird das Durchfahren von Kurven noch zielgenauer, schneller und präziser, der Wendekreis wird kleiner. Bei höheren Geschwindigkeiten lenkt das System die Hinterräder  in  dieselbe  Richtung  wie  die  eingeschlagenen  Vorderräder.  Damit wird bei einem schnellen Spurwechsel die Stabilität des Hecks signifikant erhöht. Das Ergebnis ist ein sehr sicheres und stabiles Fahrverhalten.

 

Porsche Active Aerodynamic (PAA) für verschiedene Fahrmodi
Porsche Active Aerodynamic (PAA), ein System verstellbarer Aerodynamikele- mente sorgt für eine einzigartige, variable Aerodynamik, die in drei Stufen auto- matisch zwischen optimaler Effizienz und maximalem Abtrieb operiert und auf die Betriebsmodi des Hybridantriebs abgestimmt ist. Im „Race“-Modus wird der aus- fahrbare Heckflügel steil angestellt und erzeugt so einen hohen Anpressdruck auf der Hinterachse. Ergänzend fährt auch der Spoiler aus, der im Bereich des Strö- mungsabrisses zwischen den beiden Stützen des Flügels angebracht ist. Zudem werden zwei verstellbare Luftklappen im Unterboden vor der Vorderachse geöff- net und leiten einen Teil der Luft in Diffusorkanäle der Unterboden-Verkleidung. Dadurch entsteht auch an der Vorderachse ein „Ground-Effect“.

 

Im „Sport“-Modus nimmt die Aerodynamik-Steuerung den Anstellwinkel des Heckflügels etwas zurück, was eine höhere Endgeschwindigkeit ermöglicht. Der Spoiler bleibt ausgefahren. Die Aerodynamikklappen im Unterboden schließen, was den Luftwiderstand ebenfalls reduziert und die erreichbaren Geschwindigkei- ten erhöht. Im „E“-Modus geht die Steuerung ganz auf geringen Luftwiderstand, Heckflügel und Spoiler sind eingefahren und die Unterbodenklappen geschlos- sen. Verstellbare Lufteinlässe unter den Hauptscheinwerfern ergänzen das adap- tive  Aerodynamiksystem.  Bei  stehendem  Fahrzeug,  im  „Race“-  und  „Sport“- Modus sind sie für maximale Kühlluftzufuhr geöffnet. In den Modi „E-Power“ und „Hybrid“ schließen sie sich direkt nach dem Anfahren, um den Luftwiderstand niedrig zu halten. Erst bei Geschwindigkeiten ab rund 130 km/h oder erhöhtem Kühlbedarf werden sie geöffnet.

 

Von komfortabel bis renntauglich: Fünf Modi für drei Motoren

Kern des 918 Spyder-Konzepts ist die Verteilung des Antriebs auf drei Motoren, deren Zusammenarbeit von einem intelligenten Management gesteuert wird. Um die große Spreizung dieser Anwendungen bestmöglich zu nutzen, definierten die Porsche-Entwickler insgesamt fünf Betriebsmodi, die in Anlehnung zum Motor- sport über einen „Map-Schalter“ – wobei Map für Kennfeld steht – im Lenkrad aktiviert werden. Auf Basis dieser Vorwahl steuert der 918 Spyder die bestgeeig- nete Betriebs- und Booststrategie ohne weiteres Zutun des Fahrers ein, damit dieser sich voll auf die Strecke konzentrieren kann.

 

Leise und elegant: „E-Power“

Beim  Fahrzeugstart  ist  der  „E-Power“-Modus  bei  ausreichendem  Ladezustand der Batterie der standardmäßig eingestellte Betriebsmodus. Der 918 Spyder kann im Idealfall über 30 Kilometer weit rein elektrisch fahren. Bereits im rein elektri- schen Modus beschleunigt der 918 Spyder in weniger als sieben Sekunden von null bis 100 km/h und kann bis zu 150 km/h schnell fahren. Der Verbrennungsmo- tor wird in diesem Modus nur bei Bedarf genutzt. Fällt der Ladezustand der Batte- rie  unter  einen  vorgegebenen  Minimalwert,  wird  automatisch  in  den  Hybrid- Modus gewechselt.

 

Effizient und komfortabel: „Hybrid“

Im „Hybrid“-Modus arbeiten Elektromaschinen und Verbrennungsmotor abwech- selnd mit dem Fokus auf höchste Effizienz und geringsten Kraftstoffverbrauch. Der Leistungseinsatz der einzelnen Antriebskomponenten richtet sich nach der jeweils vorliegenden Fahrsituation und der gewünschten Fahrleistung. Der typi- sche Einsatz des Hybrid-Modus ist die verbrauchsorientierte Fahrweise.

 

Sportlich und dynamisch: „Sport-Hybrid“

Für mehr Dynamik setzt der 918 Spyder seine Motoren im Modus „Sport-Hybrid“ ein. Der Verbrennungsmotor ist jetzt immer in Betrieb und übernimmt den Haupt- antrieb. Zusätzlich unterstützen die Elektromaschinen durch elektrischen Boost, oder wenn der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors für mehr Effizienz opti- miert werden kann. Der Fokus dieses Modus liegt auf Performance und sportli- cher Fahrweise bei maximaler Geschwindigkeit.

 

Für schnelle Runden: „Race-Hybrid“

„Race-Hybrid“ ist der Modus für höchstmögliche Performance und besonders sportliche  Fahrweise.  Der  Verbrennungsmotor  wird  vorzugsweise  unter  hoher Last betrieben und lädt die Batterie, wenn der Fahrer nicht die maximale Leistung abruft. Auch hier unterstützen zusätzlich die Elektromaschinen durch Boosten. Außerdem ist das Schaltprogramm des PDK noch sportlicher ausgelegt. Die Elektromaschinen werden bis an die maximale Leistungsgrenze genutzt, um die größtmögliche Performance für den Rennstreckeneinsatz zu bieten. Der Ladezu- stand der Batterie wird bei diesem Modus nicht konstant gehalten, sondern schwankt über den gesamten Ladungsbereich. Im Vergleich zum Sport-Hybrid- Modus werden die Elektromaschinen kurzzeitig an ihrer maximalen Leistungs- grenze  betrieben,  was  zu  größeren  Boost-Leistungen  führt.  Kompensiert  wird diese gesteigerte Leistungsabgabe dadurch, dass der Verbrennungsmotor ver- stärkt die Batterie lädt. Dem Fahrer steht also auch auf mehreren sehr schnellen Runden immer die elektrische Leistung zur Verfügung.

 

Für die Pole Position: „Hot Lap“

Der „Hot Lap“-Knopf in der Mitte des Map-Schalters setzt auch die letzten Reser- ven des 918 Spyder frei und ist nur im „Race-Hybrid“-Modus aktivierbar. Ähnlich einem Qualifikations-Modus wird die Traktions-Batterie dadurch für einige schnel- le Runden an ihrer maximalen Leistungsgrenze betrieben. Dabei wird die kom- plette verfügbare Energie der Batterie abgerufen.

 

Hauptantrieb: Achtzylinder aus dem Rennwagen

Hauptantriebsquelle ist der 4,6-Liter-Achtzylindermotor mit 608 PS Leistung. Der Motor ist direkt aus dem Triebwerk des erfolgreichen RS Spyder abgeleitet und erlaubt deshalb Drehzahlen bis zu 9.150/min. In Analogie zum Rennmotor RS Spyder verfügt das 918 Spyder-Aggregat über eine Trockensumpfschmierung mit separatem Öltank und Ölabsaugung. Zur Gewichtsoptimierung bestehen Kompo- nenten wie der Öltank, der im Aggregateträger integrierte Luftfilterkasten und die Luftansaugung aus CfK. Weitere umfangreiche Leichtbaumaßnahmen resultier- ten beispielsweise in Titanpleueln, Dünnwand-Niederdruckguss am Kurbelgehäu- se  und  den  Zylinderköpfen,  einer  festigkeitsoptimierten  Leichtbau-Kurbelwelle aus hochfestem Stahl mit 180 Grad Kurbelzapfenversatz sowie der extrem dünn- wandig gefertigten Abgasanlage aus einer Stahl-Nickel-Legierung. Auffallend an dem V8: Er trägt keinerlei Nebenaggregate mehr, es gibt keine äußeren Riemen- antriebe und das Triebwerk ist dadurch besonders kompakt. Ergebnis der Ge- wichts- und Performance-Optimierungen ist die für einen Saugmotor hervorra- gende Literleistung von circa 132 PS/l – die höchste Literleistung eines Porsche- Saugmotors –, die damit auch deutlich höher liegt als beim Carrera GT (106PS/l).

 

Einzigartiges Erbe aus dem Rennwagenbau: Top Pipes

Dieses  Triebwerk  befeuert  nicht  nur  durch  seine  Leistungsfähigkeit,  sondern auch durch seinen Klang die Emotionalität des 918 Spyder. Verantwortlich dafür sind vor allem die so genannten Top Pipes: Die Abgasendrohre münden im obe- ren Heck unmittelbar über dem Motor. Kein anderes Serienfahrzeug weist diese Lösung auf. Größter Vorteil der Top Pipes ist eine optimale Wärmeabfuhr, da die heißen Abgase auf kürzestem, direktem Weg abgeführt werden und der Abgas- gegendruck gering bleibt. Diese Konstruktion bedingt ein neues thermodynami- sches Luftführungskonzept: Beim so genannten HSI-Motor liegt die heiße Seite innen im Zylinder-V, die Saugseiten sind außen. Ein weiterer Vorteil: Im Motor- raum bleibt es kühler. Das kommt vor allem der Lithium-Ionen Traktionsbatterie zugute, da sie in einem Temperaturbereich von 20 bis 40 Grad Celsius die besten Performancewerte liefern kann und somit der Aufwand für die aktive Kühlung der Batterie geringer gehalten werden kann.

 

Parallel im Triebstrang: Hybridmodul

An den V8-Motor schließt sich das Hybridmodul an, der 918 Spyder ist wie die aktuellen Hybrid-Modelle von Porsche als Parallel-Hybrid konstruiert. Im Wesent- lichen besteht das Hybridmodul aus einem rund 115 kW starken Elektromotor und  einer  Trennkupplung  als  Verbindungselement  zum  Verbrennungsmotor. Durch die Anordnung als Parallel-Hybrid kann der 918 Spyder an der Hinterachse sowohl einzeln über den Verbrennungsmotor oder die Elektromaschine, als auch über beide Antriebe kombiniert betrieben werden. Der Triebwerksblock sitzt beim 918 Spyder, typisch für einen Supersportwagen von Porsche, vor der Hinterach- se und hat keine direkte mechanische Verbindung zur Vorderachse.

 

Kopfüber für niedrigen Schwerpunkt: Doppelkupplungsgetriebe

Die Kraftübertragung zur Hinterachse übernimmt ein Siebengang- Doppelkupplungsgetriebe (PDK). Das Hochleistungsgetriebe ist die sportlichste Ausprägung des erfolgreichen PDK und wurde für den 918 Spyder komplett überarbeitet und weiter für den Performance-Einsatz optimiert. Um eine mög- lichst tiefe Einbaulage und somit Schwerpunktlage für das Gesamtfahrzeug zu gewährleisten, ist das Getriebe im Vergleich zu anderen Porsche-Baureihen um 180 Grad um die Längsachse „auf den Kopf“ gedreht. Wenn an der Hinterachse keine Antriebsleistung benötigt wird, können die beiden Antriebe durch Öffnen von Trennkupplung und PDK-Kupplungen entkoppelt werden. Damit wird das für den Porsche-Hybridantrieb typische „Segeln“ mit abgeschaltetem Verbren- nungsmotor möglich.

 

Unabhängiger Allradantrieb: Vorderachse mit Elektroantrieb

An der Vorderachse befindet sich eine weitere, autarke Elektromaschine mit rund 95  kW  Leistung.  Der  vordere  Elektroantrieb  treibt  die  Räder  über  eine  feste Übersetzung an. Eine Trennkupplung sorgt dafür, dass bei höheren Geschwindigkeiten die Elektromaschine abgekuppelt werden kann um ein Überdrehen der Maschine zu verhindern. Das Antriebsmoment wird für jede Achse eigenständig geregelt. Damit lässt sich eine sehr schnell reagierende Allradfunktion darstellen, die ein hohes Potenzial für Traktion und Fahrdynamik bietet.

 

Lithium-Ionen-Batterie mit Plug-in-Ladesystem

Die Speicherung der elektrischen Energie für die Elektromaschinen übernimmt eine flüssigkeitsgekühlte Lithium-Ionen-Batterie aus 312 Einzelzellen mit einem Energiegehalt von rund sieben Kilowattstunden. Die Batterie ist beim 918 Spyder performance-orientiert sowohl bei der Abgabe als auch bei der Aufnahme von elektrischer Leistung ausgelegt, um den Leistungs-Anforderungen der Elektro- maschinen gerecht zu werden. Leistungsfähigkeit und Lebensdauer der Lithium- Ionen-Traktionsbatterie sind unter anderem auch von ihrem thermischen Zustand abhängig. Die Batterie des 918 Spyder ist deshalb über einen eigenen Kühlkreis- lauf flüssigkeitsgekühlt. Die Garantiezeit für Traktionsbatterie beträgt weltweit sieben Jahre.

 

Für ihre Energiezufuhr entwickelte Porsche ein neues System mit einer Plug-In- Ladeschnittstelle und einem verbesserten Rekuperationspotenzial. Über diesen Ladeanschluss in der B-Säule der Beifahrerseite kann der Stromspeicher direkt mit dem häuslichen Stromnetz verbunden und geladen werden. Der Ladean- schluss ist standardisiert und länderspezifisch ausgeführt. In der Nähe der Trak- tions-Batterie befindet sich das On-board-Ladegerät. Es wandelt den Wechsel- strom des Stromnetzes in Gleichstrom mit einer maximalen Ladeleistung von 3,6 kW um. Am deutschen Stromnetz mit 230 Volt Spannung kann die Traktionsbat- terie über das mitgelieferte Porsche Universal-Ladegerät (AC) an einer mit zehn Ampere abgesicherten Steckdose beispielsweise innerhalb von vier Stunden ge- laden werden. Darüber hinaus kann das Porsche Universal-Ladegerät (AC) mit Hilfe eines Lade-Docks fest in der heimischen Garage installiert werden. Sie er- laubt unabhängig von den regionalen Bedingungen ein schnelles und komfor- tables Laden in rund zwei Stunden. Optional ist die Porsche Schnell-Ladestation (DC) erhältlich. Mit dieser kann die Hochvoltbatterie des 918 Spyders in knapp 25 Minuten komplett geladen werden.

 

Wegweisendes Bedienkonzept: Klare Gliederung im Cockpit

Im Mittelpunkt aller Technik des künftigen Porsche Supersportwagens steht der Fahrer. Für ihn entstand ein markentypisches und in seiner Klarheit wegweisen- des Cockpit. Es ist in zwei grundsätzliche Bereiche aufgeteilt: Einerseits sind die zum Fahren wesentlichen Bedienelemente rund um das Multifunktionslenkrad gruppiert, kombiniert mit der Fahrerinformation durch drei große Rundinstrumen- te. Andererseits ist der Infotainment-Block in der hochgezogenen Mittelkonsole, die  der  Carrera  GT  einführte,  untergebracht.  Ausgeführt  in  neuartiger  Black- Panel-Technologie lassen sich per Multitouch Steuerungsfunktionen intuitiv be- dienen wie beispielsweise Klimaautomatik, Flügelverstellung, Licht und das Por- sche Communication Management (PCM) inklusive Burmester High End- Soundsystem.

 

Für noch mehr Performance: Das Weissach-Paket

Für Kunden des 918 Spyder, die besonders Performance-orientiert sind, bietet Porsche das „Weissach“-Paket an. Schon auf den ersten Blick sind entsprechend modifizierte Supersportler wahlweise auch an die Farben und das Design legen- därer Porsche-Rennwagen angelehnt. Dach, Heckflügel, Rückspiegel und Rah- men der Frontscheibe bestehen aus Sichtcarbon. Teile des Interieurs sind mit Alcantara anstatt Leder verkleidet und Sichtcarbon ersetzt vielfach das Alumini- um. Geräuschdämmungen werden reduziert. Die Betonung auf Performance ist nicht allein optisch: Besonders leichte Magnesiumräder verringern die ungefeder- ten Massen, das Gesamtgewicht sinkt um rund 35 Kilogramm. Das zahlt sich in nochmals verbesserter Fahrdynamik aus. Weitere Zitate aus dem Rennsport sind Sechspunktgurte für Fahrer und Beifahrer, optionaler Entfall der Lackierung zu- gunsten einer Folierung sowie zusätzliche Aerodynamik-Anbauteile in Sichtcar- bon.

 

Porsche neu definiert: Ein neuer Supersportler für eine neue Dekade

Der 918 Spyder setzt die Reihe der Supersportwagen in der Porsche-Geschichte fort, die als Technologieträger Emotion und Evolution gleichermaßen vorantrie- ben und die ultimativen Sportwagen ihrer Dekade waren: Der Carrera GTS, der erste Porsche Turbo, der 959, der 911 GT1, der Carrera GT. Mehr noch als jeder seiner Vorgänger gibt der 918 Spyder dabei entscheidende Impulse für die Wei- terentwicklung der Technologien für die Fahrzeugkonzepte der Zukunft. Er bietet insgesamt alle Komponenten der Porsche-DNA in bislang nie gekannter Konzent- ration.