Porsche Engineering Magazine 2007/1
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Transcript of Porsche Engineering Magazine 2007/1
Ausgabe 01/2007
Erfolg auf ganzer LinieDas Siegerjahr desRS Spyder, eine Motorsport-entwicklung, die Geschichteschreibt
Kettenkräfte Integrierte Simulationsmodellezur besseren Abstimmungeinzelner Komponenten
Drehschwingungs-messungenGeräuschen im Getriebe aufder Spur
Porsche Engineering Magazin
Editorial
Liebe Leserinnen, liebe Leser,
Diese drei Komponenten sind die
Beweggründe unserer Arbeit. Sie
wandeln wir im Sinne unserer Kun-
den in tatsächliche Fortbewegung
um. Sie sind die treibenden Kräfte,
die uns helfen, wissenschaftliche
Erkenntnisse für Sie und Ihre Pro-
jekte umzusetzen. Der Anspruch,
selbst die treibende Kraft zu sein,
die Zukunft schafft und Fortschritt
ermöglicht, ist Tag für Tag Motiva-
tion unserer Ingenieure.
In dieser Ausgabe möchten wir
Ihnen, liebe Leserinnen und Leser,
unsere Arbeit an Beispielen und
aktuellen Entwicklungen rund um
die Themen „Treibende Kräfte“ und
„Antrieb“ vorstellen.
Zu den Aufgaben unserer Ingenieure
gehört das Aufspüren feinster Ein-
flüsse – wie Verzahnungen in Räder-
trieben – und somit die Perfektio-
nierung der Mechanismen. Mit ihrem
Einsatz leisten unsere Ingenieure
einen entscheidenden Beitrag zur
Geräuschoptimierung von Getrie-
ben. Auch das Wassersportgerät
SEABOB konnte mithilfe der Ent-
wicklungen der Porsche Engineer-
ing Group gebaut werden. Unsere
Experten haben ihm ein rundum
neues elektronisches Innenleben
verpasst, das Fahrspaß pur ver-
spricht.
Angetrieben vom Erfindungsgeist
versuchen unsere Mitarbeiter außer-
dem altbekannte Rohstoffe neu ein-
zusetzen und somit ihr Wissen nicht
nur auf einen Blickwinkel zu beschrän-
ken. Die Verwendung von Aluminium
für die Türen des 911 und den Rah-
men neuer Solarmodule stellt dies
eindrucksvoll unter Beweis.
Auch bei der Motorenentwicklung
spielen Dynamik und Antrieb eine
entscheidende Rolle. Porsche
Engineering stellt Ihnen eine neue
Messmethodik für das dynamische
Verhalten von Ventiltrieben vor.
Denn nur ein optimal abgestimmter
Motor garantiert höchste Leistung –
nicht nur bei Sportwagen.
Schließlich wollen wir Ihnen
rückblickend auf das Jahr 2007
unsere Leistungen präsentieren.
Der RS Spyder ist ein Erfolgs-
modell von Porsche und zugleich
die treibende Kraft im Motorsport.
Der ALMS-Seriensieger überzeugt
durch modernste Technik, über-
ragende Fahrleistungen und eine
einzigartige Dynamik. Wir können
ohne Zweifel stolz sein – auf unse-
ren RS Spyder und eine mit ihm
überragend gefahrene Rennsaison
2007!
Gehen Sie mit uns auf eine kleine
Reise durch unsere aktuelle Entwick-
lungsarbeit und entdecken Sie die
treibenden Kräfte bei der Porsche
Engineering Group.
Viel Spaß beim Lesen wünscht Ihnen
Ihre Redaktion
2 Porsche Engineering Magazine 01/2007
technischer Fortschritt wird durch den sorgfältigen Blick fürs Detail ermöglicht.
Rastlose Neugierde treibt den Fortschritt voran – und ist Voraussetzung für
unsere Lieblingsbeschäftigungen: Hinterfragen, Forschen, Erfinden.
Inhalt
3Porsche Engineering Magazine 01/2007
Inhalt Seite
News
Porsche Engineering aktuell 4
Engine
Mit Drehschwingungsmessung Antriebsgeräuschen auf der Spur 5
Drivetrain
Messungen im befeuerten Betrieb optimierendas dynamische Verhalten von Ventiltrieben 8
Drivetrain
Integrierte Simulationen ermöglichen die Berechnung auftretender Kettenkräfte 10
Body & Safety
Aluminium – eine leichte Entscheidung für den 911 und die neuen Solarmodule von BP 12
Electrics & Electronics
Porsche Engineering sorgt auch im Wasser für umweltfreundlichen Fahrspaß 16
Insights
Der RS Spyder erobert die American Le Mans Series 18Das erste Hybrid-Auto der Welt – ein Porsche 22
News
Über Porsche Engineering
Bei Porsche Engineering tüfteln
Ingenieure für Sie an neuen, unge-
wöhnlichen Ideen für Fahrzeuge und
industrielle Produkte. Im Auftrag von
Automobilherstellern und Zulieferern
entwickeln wir vielfältige Lösungen –
von der Konzeption einzelner Kom-
ponenten über die Auslegung kom-
plexer Module bis hin zur Planung
und Durchführung von Gesamtfahr-
zeugentwicklungen einschließlich
Serienanlaufmanagements. Das
Besondere daran: All das geschieht
mit dem Know-how eines Serienher-
stellers. Sie benötigen für Ihr Pro-
jekt einen Automobilentwickler?
Oder ziehen Sie einen spezialisier-
ten Systementwickler vor? Wir bie-
ten beides – weil Porsche Enginee-
ring an der Schnittstelle beider
Bereiche arbeitet. Das ganze Wis-
sen von Porsche Engineering läuft
in Weissach zusammen – und ist
doch weltweit verfügbar. Selbstver-
ständlich auch bei Ihnen direkt vor
Ort. Doch egal, wo wir arbeiten –
wir bringen stets ein Stück Porsche
Engineering mit. Wenn Sie mehr über
uns erfahren möchten, dann fordern
Sie bitte unsere Imagebroschüre
per E-Mail an:
Porsche Engineering Insights
Große Nachfrage nach Entwick-
lungen sichert auch 2008 gut
gefüllte Auftragsbücher
Die hohe Nachfrage nach Entwick-
lungsdienstleistungen durch
Porsche Engineering ist weiterhin
ungebremst. Kurze Entwicklungs-
zeiten, technische Innovationen und
nachhaltige Kostensenkung stehen
dabei auf der Anforderungsliste der
Kunden ganz oben. Auch für 2008
verzeichnet Porsche Engineering
gut gefüllte Auftragsbücher.
Maßgeschneiderte Lösungen im
Auftrag von Automobilherstellern
und -zulieferern, aber auch Unter-
nehmen anderer Branchen sind Ziel
der Entwicklungsarbeit. Wir danken
unseren Kunden für ihr Vertrauen
und gehen gern mit Ihnen in ein
neues erfindungsreiches Jahr. �
Alternative Technologien wie
Hybrid- und Elektroantriebe
stehen im Mittelpunkt
Zukunftsweisende Innovationen sind
Ziel aller Entwickler der Porsche
Engineering Group. Neue Antriebs-
konzepte bilden einen Schwerpunkt
unter den Entwicklungsthemen der
Porsche Engineering Group. Die
Ingenieure haben sich im Bereich
der alternativen Antriebe, wie
Hybrid- und Elektromotoren, enga-
giert und weiter spezialisiert.
Auch 2008 wird es Projekte geben,
die sich mit der weiteren Verbesse-
rung der neuen Antriebstechniken
beschäftigen werden – im Sinne
unserer Kunden, wie immer unter
strengster Geheimhaltung. �
4 Porsche Engineering Magazine 01/2007
Antriebsgeräuschen auf der Spur Engine
Mit Drehschwingungsmessung Antriebsgeräuschen auf der Spur
Dominierende Geräuschquellen, die
der Fahrer wahrnehmen kann, sind
neben der Karosserie und dem
Fahrwerk der Antriebsstrang und
das Getriebe. Die Minimierung die-
ser Getriebegeräusche stellt seit
Jahren eine wichtige Herausforde-
rung für die Entwickler von Porsche
Engineering dar.
Dabei müssen die Geräusche durch
geeignete Messungen lokalisiert
werden. Denn nur so lassen sich
auch die mechanischen Ursachen
ungewollter Antriebsstranggeräusche
und Vibrationen (wie Heul- und Pfeif-
geräusche aus dem Getriebe)
beheben. Das Wissen über moder-
ne Messmethoden, mit denen die
Geräusche lokalisiert und schließlich
auch minimiert werden können, ge-
winnt damit immer mehr an Bedeu-
tung.
Mechanische Ursache von
Getriebegeräuschen
Getriebegeräusche werden im
Wesentlichen durch die Belastung
der ineinandergreifenden Zähne her-
vorgerufen. Vor allem die Steifig-
keitsschwankungen im Ablauf des
Zahneingriffs sind dafür verantwort-
lich. Dies führt zu Drehfehlern bei
der Übertragung der Drehbewegung.
Die durch die Verzahnung in den
Triebstrang eingebrachten Dreh-
Ungleichförmigkeiten können als
Körperschallschwingung auf das
Fahrzeug weitergegeben werden.
Im Innenraum werden sie damit oft
hörbar. Entsprechend der Frequen-
zen dieser relativ tonalen Geräu-
sche ähneln sie dann einem „Heu-
len“ oder „Pfeifen“.
Um Geräusche zu messen, werden
Luftschallmessungen (vgl. Punkt 1,
Abb. oben) im Fahrzeuginnenraum
vorgenommen. Dabei können die
Geräusche, die Fahrzeuginsassen
wahrnehmen, bewertet werden.
Allerdings besteht die Möglichkeit,
dass das Gemessene durch andere
5Porsche Engineering Magazine 01/2007
Alle Fahrzeuge der Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG werden mit höchsten Qualitäts-
ansprüchen entwickelt und gefertigt. Das gilt auch für die Akustik: Ungewollte
Geräusche der Fahrzeuge ständig weiter zu minimieren und zu beseitigen, steht
immer im Fokus der Entwicklung.
2. Körperschallmessung am Aggregat
1. Luftschallmessung im Innenraum
3. Drehschwingungsmessung am Antriebsstrang
6
Engine Antriebsgeräuschen auf der Spur
Geräusche (z. B. Motorengeräusche)
mit ähnlicher Ordnung überlagert
wird. Um die Amplituden einer
Schwingung direkt am Aggregat
gewinnen zu können, werden zudem
Körperschallmessungen (vgl. Punkt 2,
Abb. S. 5) am Aggregat vorgenom-
men.
Diese zwei Messmethoden stellen
die Experten von Porsche Enginee-
ring jedoch nicht zufrieden, da auf
die genannte Art noch keine genaue
Ursachenanalyse für ein Getriebege-
räusch möglich ist. Sie entwickelten
daher eine Methodik, mit der die
Ursachen der Verzahnungsgeräusche
direkt am Antriebsstrang gemessen
werden können – und zwar in engs-
ten Bauräumen und bei hohen Tem-
peraturen (vgl. Punkt 3, Abb. S. 5).
Die hochauflösende Dreh-
schwingungsmessung am
Antriebsstrang
Drehschwingungsmessungen liefern
Informationen über Schwingungs-
anteile, die eine gleichförmige Dreh-
bewegung überlagern. Somit kön-
nen auch die durch den Zahneingriff
verursachten Getriebegeräusche
gemessen werden.
Die hochauflösende Drehschwin-
gungsanalyse wird im Schallmess-
raum des Entwicklungszentrums in
Weissach durchgeführt. Die Analy-
sen ermöglichen eine Reproduzier-
barkeit der Messungen insbesonde-
re im Luftschall. Die Messungen
können somit im Prüfstand mit Frei-
feldbedingungen durchgeführt wer-
den. Dies ist notwendig, da dort nur
geringste Schallreflexionen auftreten.
Somit können bei gleich bleibenden
Messbedingungen sowohl die spe-
ziellen Freiheitsgrade des Rollen-
prüfstands für Sonderuntersuchun-
gen genutzt, als auch der Straßen-
betrieb des Fahrzeugs simuliert
werden.
In mehreren Messreihen werden
dazu unter anderem die Parameter
Last, Fahrgang und Getriebeöltem-
peratur variiert. Außerdem kann
hier ein Bauteileinfluss untersucht
werden (z. B. Achswellen mit ande-
ren Massenträgheiten). Zudem kön-
nen die Lastbedingungen Schub
und Zug (Volllast) mit den vorhande-
nen Messungen auf der Straße
überprüft werden. Mit Drehschwin-
gungsmessungen bei gleichzeitigen
Luft- und Körperschallmessungen
lässt sich schließlich ein Zusammen-
hang von Geräusch und Verzah-
nungseingriff des (Achs-)Getriebes
an den Triebsträngen nachweisen.
Die hier verwendete Messtechnik ist
abgesichert; die zeitliche Auflösung
und die Menge der Messaufnehmer
reicht aus, um auch Drehabweichun-
gen in sehr kleinen Größenordnun-
gen detektieren zu können. Die Ver-
wendung eines Systems zur genau-
en Detektion der Zeitabstände zwi-
schen den Messstellen der Senso-
ren an drehenden Achsen und Zahn-
rädern erlaubt eine Auswertung mit
präziser Trennung der Frequenzen.
Durch die Optimierung der Sensor-
elemente hin zu hohen Auflösungen
Porsche Engineering Magazine 01/2007
Winkelbeschleunigungen bei verschiedenen Motordrehzahlen und Messpunkten zur genauenLokalisierung von Motorgeräuschen.
Drehzahlbereich des Phänomens
Win
kelb
esch
leun
igun
g, r
ms
Beschleu
nigu
ngKörperschall
Flansch rechts
20.000 Grad/(s*s)
Eingangswelle
Rad rechts
500 1/min
0,2 g
Drehzahl Motor 1/min
Antriebsgeräuschen auf der Spur Engine
können gleichzeitig Drehabweichun-
gen im Zeitbereich sehr genau
abgebildet werden. Wenn nötig,
können sowohl über die Ordnungs-
auswertung als auch über phasen-
bezogene Analysen im Zeitbereich
triebstrangbezogene Daten für die
Abstimmung von Berechnungsmo-
dellen bereitgestellt werden. Insbe-
sondere die Auswertung einer Trieb-
strangmessung im Zeitbereich kann
genutzt werden, um nicht-kontinuier-
liche Schwingungsvorgänge zu
untersuchen, die als Folge von Ver-
brennungs-Ungleichmäßigkeiten auf-
treten.
Winkelbeschleunigung und
Verdrehwinkel sind Kriterien für
die Auswertung
Im aufgezeigten Beispieldiagramm
(vgl. Abb. S. 6) sind die Winkelbe-
schleunigungen bei verschiedenen
Motordrehzahlen und unterschied-
lichen Messpunkten dargestellt.
Im Vergleich zum Körperschallsignal
lässt sich mithilfe der Winkelbe-
schleunigung das Getriebeheulen
sehr genau lokalisieren, da das Sig-
nal ein eindeutig identifizierbares
globales Maximum aufweist.
Neben der Bewertung der einzelnen
Messstellen mittels Winkelbeschleu-
nigung kann als weiteres Kriterium
zur Klärung zum Beispiel des
Geräuschphänomens „Achsheulen“
die Amplitude des Verdrehwinkels
betrachtet werden (vgl. Abb. oben).
Mithilfe einer Differenzauswertung
der verschiedenen Drehzahlmess-
stellen kann der relative Winkel der
Verdrehung im schwingenden
System ermittelt werden.
Durch die Betrachtung von Winkel-
beschleunigungen an geeigneten
Messstellen gelingt es zudem, den
Nachweis der Korrelation zu Körper-
schallmessungen zu erbringen.
Es kann sichergestellt werden, dass
das Phänomen „Heulen“ mit der
Drehschwingungsmessung korre-
liert. Darüber hinaus wird mit der
Drehschwingungsmessung ein Ver-
ständnis des Schwingsystems
geschaffen, das gegenüber der
Beschleunigungsmessung hier eine
Erklärung für eine wechselseitige
Drehzahl-Lastabhängigkeit des Phä-
nomens liefert: Abhängig vom anlie-
genden Moment im Zug wird der
Abtrieb gleichphasig schwingend
wahrgenommen. Abhängig vom
anliegenden Moment im Zug
schwingt der Antrieb gleichphasig.
Im Schlepp gestattet dagegen das
nicht gesperrte Ausgleichsgetriebe
eine gegenphasig ablaufende
Schwingform.
Die gezeigte Messtechnik kann dar-
über hinaus unter Betriebsbedingun-
gen ohne Abänderung auch für die
Untersuchung der Verzahnungsgüte
im Sinne einer Einflankenwälzprü-
fung eingesetzt werden. Porsche
Engineering setzt diese Methodik er-
folgreich für Kundenprojekte ein. �
7Porsche Engineering Magazine 01/2007
Verdrehwinkelanalysen werden mit Schwingungsmessungen abgeglichen, um das Phänomenbesser zu verstehen.
0,002 GradKörperschall
Drehzahlbereich des Phänomens
Getriebeausgang – Rad rechts
Getriebeausgang links – Getriebeausgang rechts
Beschleu
nigu
ng
Verd
rehw
inke
l, pe
ak
Drehzahl Motor 1/min500 1/min
0,2 g
8
Drivetrain Messungen im befeuerten Betrieb
Messungen im befeuerten Betrieb optimieren das dynamische
Verhalten von Ventiltrieben
Hohe Leistung ist das eine, effizien-
ter Einsatz von Kraftstoff das ande-
re. Beides setzt einen perfekt abge-
stimmten Motor voraus. Am Anfang
einer langen Kette von Bauteilen
steht dabei unter anderem der Ven-
tiltrieb. Er bietet gerade bei Sport-
wagenmotoren ein großes Verbes-
serungspotenzial, weil die Bauteile
besonders stark beansprucht wer-
den. Um eine optimale Beatmung
der Zylinder zu erreichen, werden
große Öffnungsquerschnitte bei kür-
zester Öffnungsdauer und gleichzei-
tig hohen Motordrehzahlen notwen-
dig. Die Optimierung der dynami-
schen Eigenschaften von Ventil- und
Steuertrieb steht deswegen ganz
oben auf der Verbesserungsliste
der Ingenieure.
Ein kleiner Sensor sorgt
für großen Fortschritt
Eine feinfühlige Messmethode ist
entscheidend für die Verbesserung
des Ventiltriebs. Nachdem vor eini-
gen Jahren die Laser-Vibrometrie,
ein optisches Messverfahren mit
Laserstrahl an einem Attrappen-
Prüfstand, schon eine große
Verbesserung brachte (Porsche
Engineering Magazin, Ausgabe
1/2005), ist den Ingenieuren von
Porsche Engineering nun ein wahrer
Quantensprung auf diesem Gebiet
geglückt. Dank ihrer Ideen können die
gesamten Messungen nun am selbst-
ständig laufenden Motor erfolgen.
Ein kleiner Sensor ist dabei das ent-
scheidende Bauteil und kann am
Ventilschaft angebracht werden.
Dieses berührungslose und damit
rückwirkungsfreie Messverfahren
verfügt über derart kompakte Ab-
messungen, dass es auch für den
Einbau in kleinsten Räumen geeignet
ist. Obwohl der Sensor sehr klein
ist, sind seine Messmöglichkeiten
sehr groß. Er registriert Ventilhub,
-geschwindigkeit, -beschleunigung
Porsche Engineering Magazine 01/2007
Porsche Engineering setzt mit der Ventiltriebsmessung am laufenden Motor ein
neues Messverfahren ein, um im Rahmen der Motorenentwicklung das dynamische
Verhalten von Ventiltrieben stetig zu optimieren.
Sensoren
Messungen im befeuerten Betrieb Drivetrain
und -überschneidung, Einlass- und
Auslassmittel sowie Aufsetzge-
schwindigkeit. Erstmals können
somit die wesentlichen Parameter,
die Auswirkungen auf die Motorcha-
rakteristik haben, über das gesam-
te Drehzahlband erfasst werden. So
zieht die Geschwindigkeit, mit der
das Ventil in seinen Sitz fällt, ein
entsprechendes Geräusch nach
sich. Wird die Geräuschentwicklung
des Ventiltriebs verringert, beein-
trächtigt dies allerdings die Leis-
tung. Während zum Beispiel beim
Achtzylinder des erfolgreichen
ALMS-Rennwagens, Porsche
RS Spyder, die Akustik nur eine
untergeordnete Rolle spielte, stand
eine hohe Leistung natürlich ganz
oben im Lastenheft. Bei einem
Notstromaggregat dagegen ist zum
Beispiel eine möglichst geringe
Geräuschkulisse während des
Betriebs gewünscht. Gemeinsames
Ziel bleibt aber in allen Fällen, schon
in einer frühen Phase der Entwick-
lung so nahe wie möglich ans Opti-
mum zu kommen. Die Auswirkun-
gen verschiedener Nockenkonturen,
Ventiltriebsmassen oder Federsteifig-
keiten und -progressionen können auf
diese Weise untersucht werden. Mit
dieser neuen Messmethode lassen
sich aber auch zusätzliche Erkennt-
nisse gewinnen. Noch ist allerdings
nicht bekannt, ob und wie verschie-
dene Zünddrücke das Ventil verfor-
men. Gerade im Hinblick auf immer
komplexer werdende Ventiltriebe
bei gleichzeitig immer kürzeren Ent-
wicklungszeiten gewinnt die Ventil-
triebsanalyse immer mehr an
Bedeutung. Mit den bei Porsche
Engineering eingesetzten Mess-
methoden – Laser-Vibrometrie und
Ventilhubmessung im befeuerten
Betrieb – lassen sich die Auswirkun-
gen verschiedenster Parameter auf
den Ventiltrieb bereits in einem frü-
hen Entwicklungsstadium hinsicht-
lich Kinematik, Dynamik und Belas-
tung im gewünschten Drehzahlbe-
reich untersuchen. Somit kann letzt-
lich sowohl eine hohe Leistung als
auch ein effizienter Kraftstoffeinsatz
gewährleistet werden. �
9Porsche Engineering Magazine 01/2007
Das Diagramm zeigt den Ventilhubverlauf im Teillastbetrieb.
Der Sensor ist auch für die kleinsten Bau-räume geeignet.
VentilführungSensor
Ventil
Ventilbewegung
Winkel *KW* [Grad]Drehzahl *KW* [1/min]
Hub [mm]
Hub
[mm
]
10
Drivetrain Berechnungen von Kettenkräften
Integrierte Simulationen ermöglichen die Berechnung
auftretender Kettenkräfte
Die Beseitigung störender Wechsel-
wirkungen zwischen einzelnen
Systemen ist ein wesentliches Ziel
der Entwicklungsarbeit von Porsche
Engineering. Gerade bei Steuer-
trieben ist die Vermeidung gegen-
seitiger Anregungen Gegenstand
zahlreicher Versuche, da sie ein
bedeutendes Bindeglied zwischen
verschiedenen Motorbaugruppen
sind. Der Steuertrieb, ganz speziell
die Steuerkette, hat die primäre
Aufgabe, die Nockenwellen anzutrei-
ben. Diese wiederum sind Teil des
Ventiltriebs, der für sich ein eigenes
dynamisches System ist. So können
Wechselwirkungen zwischen den
Subsystemen entstehen.
Integrierte Simulationsmodelle
Die Ingenieure von Porsche Engi-
neering beschäftigen sich sehr
intensiv mit diesem Phänomen der
Wechselwirkungen. Sie greifen
dabei vor allem auf ein Simulations-
modell zurück, mit dem mehrere
Systeme und deren Wechselwirkun-
gen abgebildet werden können. Den
Experten ist es gelungen, eine sol-
che integrierte Simulation des dyna-
mischen Verhaltens wie dem des
Ketten- und Ventiltriebs zu realisie-
ren. Die verschiedenen Einflüsse
auf den Kettentrieb können dadurch
berücksichtigt werden.
Während früher mehrere separate
Berechnungen – mit allen erdenk-
lichen Fehlerquellen – nötig waren,
können nun die gesamten Berech-
nungen an einem einzigen Simula-
tionsmodell wahrgenommen wer-
den. Bei den Berechnungen für die
Dimensionierung der Steuerkette
können nicht nur die Anregungen
mit einer flexiblen Kurbelwelle simu-
liert, sondern zusätzlich auch der
komplette Ventiltrieb abgebildet
werden. Bisher wurden bei einer
Porsche Engineering Magazine 01/2007
Bei der Motorenentwicklung gilt ein ganzheitlicher Ansatz. Wenn einzelne Bauteile
nicht richtig aufeinander abgestimmt sind, kann das harmonische Zusammenspiel
verschiedener Komponenten leicht gestört werden.
Berechnungen von Kettenkräften Drivetrain
singulären Betrachtung der Syste-
me gegenseitige Anregungen nicht
mit in Betracht gezogen. So blieben
unter anderem Kraftüberhöhungen
im Steuertrieb unerkannt, die jedoch
wesentliche Ursache für die Schädi-
gung von Bauteilen im Motor sein
können.
Steuerketten in Dieselmotoren
Ein weiterer Anwendungsbereich
der neuen Simulationsmodelle liegt
in der Dimensionierung der Steuer-
kette von Dieselmotoren. Bei diesen
wird die Kraftstoffpumpe häufig vom
Kettentrieb aktiviert. Zugunsten
verbesserter Emissions- und Ver-
brauchswerte wird der Einspritz-
druck kontinuierlich erhöht. In der
Folge führt das zu höheren Antriebs-
momenten und damit zu stärkeren
Kettenkräften. Die neuen Simula-
tionsmodelle bringen zusätzlich die
dynamische Überhöhung der Ketten-
kräfte in die Auslegungsphase ein
und sorgen dadurch bereits in der
Konzeptphase für höhere Sicherheit.
Systemoptimierung durch
integrierte Simulationen
Durch die bei Porsche Engineering
durchgeführten integrierten Simula-
tionen können schon in der frühen
Entwicklungsphase aufwendige
Nachbesserungen vermieden wer-
den. Es ist somit möglich, Belastun-
gen des Steuertriebs zu ermitteln
und durch die Optimierung des
dynamischen Verhaltens des Ventil-
triebs das Gesamtsystem zu ver-
bessern. Die Experten von Porsche
Engineering können in den neuen
Simulationsmodellen Anregungen
von der Kurbelwelle, die Dynamik
des Ventiltriebs, Drehmomente der
Kraftstoffpumpe, Trägheiten der
Ketten- und Getrieberäder, das
dynamische Verhalten des Ketten-
spanners, dynamische Kettensteifig-
keit, Verdrehflankenspiele von Zahn-
rädern und vieles mehr berücksich-
tigen. Neben vielen anderen Para-
metern können zum Beispiel die
Eigenfrequenzen des Kettentriebs
ermittelt und Kettenschwingungen
berechnet werden. Das ist die Basis
für gezielte Maßnahmen, mit denen
sich die maximal auftretenden Kräf-
te reduzieren und die beteiligten
Systeme optimieren lassen. �
11Porsche Engineering Magazine 01/2007
Eigenfrequenzen des Kettentriebs und Kettenschwingungen können berechnet werden.
Die Steuerkette des Ventiltriebs als bedeu-tendes Bindeglied zwischen einzelnenMotorteilen.
12
Body & Safety Aluminium – eine leichte Entscheidung
Aluminium – eine leichte Entscheidung für den 911 und die
neuen Solarmodule von BP
Die markante Silhouette des 911
ist einer der wesentlichen Charak-
terzüge des Sportwagenklassikers.
Seit dem Debüt im Jahr 1963 hat
sie sich kaum verändert. Auch die
Grunddaten des Sechszylinder-
Boxermotors blieben über die Jahre
konstant. So beträgt der Abstand
zwischen zwei Brennräumen bei-
spielsweise immer noch 118 Milli-
meter. Hubraum und Leistung sind
dagegen in der gleichen Zeit stetig
gestiegen. Die einzigartige Dynamik
und damit Emotionen und Fahrspaß
blieben somit nie auf der Strecke.
Der Kraftzuwachs wurde von den
Porsche Engineering Magazine 01/2007
Aluminiumtür des 911 Turbo.
Aus dem Fahrzeugbau ist Aluminium
heute nicht mehr wegzudenken.
Obwohl der Werkstoff Konkurrenz
von anderen Materialien wie Carbon
und Magnesium bekommen hat,
spielt er wegen des unschlagbaren
Preis-Leistungs-Verhältnisses und
den herausragenden Materialeigen-
schaften eine tragende Rolle in der
Entwicklung und Produktion. Auf
Grund seiner Leichtigkeit schafft
der Konstruktionswerkstoff schein-
bar grenzenlosen Freiraum für
gestalterische Entwicklungen. Vor
allem seine gute Verform- und
Spannbarkeit bei gleichzeitig hoher
Festigkeit prägen seine Vorzüge.
Spezielle Legierungen können
zudem das ohnehin sehr gute Kor-
rosionsverhalten weiter verbessern.
Sie ermöglichen den langlebigen
Einsatz von Komponenten und Bau-
teilen, die auch extremen Bedingun-
gen standhalten.
Gerade wegen des geringen
Gewichts spielt das Leichtmetall
noch heute eine wichtige Rolle im
Automobilsektor. Die Entwickler von
Porsche Engineering nutzen ihr Wis-
sen über Aluminium schon seit Jah-
ren für die Optimierung der Fahr-
zeuge, aber auch in anderen Berei-
chen. So wenden die Ingenieure
ihre Kenntnisse nicht nur beim Bau
der Türen des neuen 911 Turbo
Cabriolets an. Wie bereits ein einfa-
ches Beispiel beim Solarmodul von
BP zeigt, wird der Werkstoff auch in
der Auftragsentwicklung für Kunden
aus anderen Industrien erfolgreich
eingesetzt.
Intelligenter Leichtbau für den 911 Turbo
Aluminium – eine leichte Entscheidung Body & Safety
Porsche-Ingenieuren aber nicht zum
reinen Selbstzweck gefördert. Denn
im Laufe der Zeit hat der 911
wegen der verbesserten Sicher-
heitsausstattung, darunter Airbags
und Stabilitäts-Systeme, sowie der
Steigerung des Komfortpakets,
zum Beispiel mit Klimaanlage und
elektrischen Fensterhebern, Ge-
wicht zugelegt. Während der erste
seiner Art noch 1.080 Kilogramm
wog, bringt das aktuelle Modell 997
1.395 Kilogramm auf die Waage.
Mit diesem moderaten Zuwachs
kann sich der Sportwagen aber
durchaus sehen lassen. In kürzerer
Zeit haben Fahrzeuge derselben
Klasse wesentlich mehr auf die
Waage gebracht.
Die Zeiten, in denen „unnötige Pfun-
de“ ungestraft blieben, sind im
Zuge der Schadstoffdiskussionen
endgültig vorbei. Schließlich erhöht
jedes zusätzliche Kilogramm den
Verbrauch und damit den CO2-Aus-
stoß. In den Augen der Porsche-
Entwickler liegt die Zukunft im intel-
ligenten Leichtbau mit neuen Werk-
stoffen. Denn während beim seit
vielen Jahrzehnten verwendeten
Rohstoff Stahl die Grenzen des
Machbaren bereits erreicht wurden,
schnellen bei neuen, leichteren
Legierungen die Kosten rapide in
die Höhe. Aluminium wird dagegen
wegen der überzeugenden Kosten-
Nutzen-Bilanz auch in Zukunft eine
bedeutende Rolle spielen. Am Bei-
spiel des Materialwechsels bei den
Türen des Porsche 911 von Stahl
auf Aluminium lässt sich dieser Vor-
zug darstellen.
Der nahe liegende, einfache Ansatz
der Materialsubstitution in Blech-
schalenbauweise erwies sich wegen
der hohen Materialkosten als unge-
eignet. Erst durch die Integration
von Verstärkungsteilen in ein kom-
plexes, großflächiges Tür-Innenteil
in Druckgussbauweise konnten die
Kosten deutlich gesenkt werden.
Sowohl die Ermittlung der Last-
pfade mithilfe der gleichzeitigen
Optimierung von Topologie und
Wandstärken als auch die Einspa-
rung von Werkzeuginvestitionen,
Fertigungs- und Montagezeiten
ermöglichten erhebliche Kosten-
vorteile. Diese können den Mehr-
aufwand von Gussprozess und
Materialkosten je nach Stückzahl
sogar überkompensieren. Gleich-
zeitig wurde Wert darauf gelegt,
dass im Zweifelsfall sowohl Stahl-
als auch Alutüren auf dem gleichen
Fertigungsband verbaut werden
können. Es war deshalb notwendig,
dass die Anschlussgeometrien der
Türen beider Werkstoffe identisch
waren.
Eine weitere wichtige Vorgabe bei
der Auslegung der Aluminium-Türen
war, dass alle Montageteile wie
Außenspiegel und Türgriffe ohne
Änderung übernommen werden
konnten. Dies wurde durch die Aus-
13Porsche Engineering Magazine 01/2007
Die Aluminiumtür des 911 Turbo Cabriolet ist im Vergleich zu der Stahltür sieben Kilogrammleichter.
14
Body & Safety Aluminium – eine leichte Entscheidung
legung des Rahmens als Druckguss-
teil erreicht. Im Rohbau konnte so-
gar eine drastische Reduzierung der
Bauteile erfolgen. Statt 15 Blech-
teile, fünf Schraubverbindungen und
85 Schweißpunkte, wie bei der Stahl-
tür, genügen beim Aluminium-
Pendant nur fünf Aluteile und zehn
Schraubverbindungen. Die Länge
der Bördelnahtverklebung und die
Kleberaupen zwischen Schacht- und
Sicherheitsverstärkung entsprechen
nahezu der Länge der Schweiß-
punktverbindungen. Enorm war
auch der Erfolg auf der Waage. Den
17,5 Kilogramm der Stahltür im
Rohbau stehen nun 10,3 Kilogramm
des Aluminiumteils gegenüber.
Die Leichtmetalltür erreicht zudem
das gleiche Crashverhalten wie die
Stahlversion. Möglich wurde dies
durch die Verwendung von Strang-
pressprofilen für die dreidimensio-
nal gebogene Schachtverstärkung
und die auf Umschlag eingebaute
Sicherheitsverstärkung. Beim Offset-
Crash mit 64 Stundenkilometern lei-
ten die mittleren Lastpfade die Auf-
prallkräfte über Schacht und Sicher-
heitsverstärkung in den Hinterwa-
gen weiter. Gleichzeitig stabilisieren
sie den Türausschnitt. Dieser wird
durch die Masse des Motors belas-
tet, der sich bei einem Unfall nach
vorne schiebt. Die Insassen bleiben
somit in der Fahrgastzelle geschützt.
Ähnlich souverän wurden die Anfor-
derungen auch beim Seiten-Crash
erfüllt.
Akustik der Türen
Weiterer, wichtiger Aspekt für die
Porsche-Entwickler war die Akustik
beim Schließen der Türen. Ein sat-
tes Geräusch und geringe Schwin-
gungen sind ein Muss, um den
hohen Komfortansprüchen der Kun-
den zu genügen. Eine Akustikmes-
sung mit einem Kunstkopf auf dem
Fahrersitz zeigt, dass das Metall
auch akustisch alle geforderten
Ansprüche erfüllt.
Am Ende wurden durch die Umstel-
lung der Türen von Stahl auf Alumi-
nium 14 Kilogramm eingespart –
14 Kilogramm, die Verbrauch und
Schadstoffausstoß deutlich reduzie-
ren. Eine Anwendung der Erkennt-
nisse auf andere Fahrzeugteile kann
zu weiteren Verbesserungen führen.
Die Porsche-Ingenieure wissen,
dass im Leichtbau noch viel Poten-
zial steckt. Ihr Know-how setzen sie
bereits erfolgreich bei der Entwick-
lung neuer Modelle und bei Kunden-
entwicklungsprojekten ein. �
Die Ingenieure von Porsche Engi-
neering haben bei der Entwicklung
des Modulrahmens der neuen Solar-
modulgeneration von BP Solar
bewiesen, dass sie auch im Bereich
der Industrieentwicklung außeror-
dentliches Wissen besitzen. Ihnen
ist es gelungen, den Rahmen so zu
konstruieren, dass er trotz gering-
stem Modulgewicht selbst stark
erhöhten Belastungen standhält.
Der außergewöhnlich leichte und
dabei extrem verwindungssteife
Rahmen aus Aluminium, der in
Zusammenarbeit mit Porsche Engi-
neering entwickelt wurde, rüstet die
Module der „Generation Endura“
nachhaltig für Extremsituationen. Die
geprüfte Belastbarkeit unter Schnee
und Wind liegt jenseits aller Normen
und erreicht über 600 Kilogramm
pro Quadratmeter. Dies ist vergleich-
bar mit sechs Metern Neuschnee,
die auf dem Solarmodul liegen kön-
nen – selbst im sogenannten Einlege-
system bei stirnseitiger Halterung.
Porsche Engineering Magazine 01/2007
Für die Ewigkeit gebaut und für Extremsituationen gerüstet: So bleibt bei
der neuen Solarmodulgeneration alles im Rahmen
In Kombination mit modernen
Klemm- oder Schraubgestellen darf
dieser Wert sogar überschritten
werden. Durch diese bemerkens-
werten Eigenschaften hat das
Modul mit Leichtigkeit die erweiter-
te Norm IEC 61215 bestanden.
Stoßhemmende Ecken schützen
das Modul von nun an auch bei
robuster Handhabung. Der Rahmen
ist aus silbern eloxiertem Aluminium
gefertigt, wodurch das Gewicht
optimiert werden konnte. Das neue
Modul ist nicht nur rein technisch
auf dem neuesten Stand, die neuen
Eigenschaften reduzieren auch die
Montagezeiten auf dem Dach.
Neben Porsche Engineering hat
auch Porsche Design einen ent-
scheidenden Beitrag bei der Optik
geleistet. So kann sich der neue
Rahmen aus jedem Betrachtungs-
winkel sehen lassen. �
Der Alurahmen des Moduls – für Extremsituationen gerüstet.
Aluminium – eine leichte Entscheidung Body & Safety
15Porsche Engineering Magazine 01/2007
Das Solarmodul von BP. Es ist auch unter sehr hohen Belastungen stabil.
16
Electrics & Electronics Umweltfreundlicher Fahrspaß
Porsche Engineering sorgt auch im Wasser für
umweltfreundlichen Fahrspaß
Per Gewichtsverlagerung des Kör-
pers lässt sich das ungewöhnliche
Fun-Sportgerät ganz einfach steu-
ern. Die Geschwindigkeit wird dabei
anhand des Controlgrips geregelt.
Doch nicht nur bei Fahrspaß und
Optik überzeugt der SEABOB des
Herstellers Rotinor. Auch die Technik
hat dank der Entwicklungsarbeit
einiges zu bieten. Die Ingenieure
stellten sich gerne der Herausforde-
rung und entwickelten für das paten-
tierte Wassersportgerät drei Elektro-
nikkomponenten: den Akku-Manager,
die Motorsteuerung und das Bedien-
teil mit grafischem Display.
Mit der Elektronik hat Porsche
Engineering das Herz des
SEABOB entwickelt
Der rund 60 Kilogramm schwere
und mit einem fünf PS (3,7 kW)
starken Elektro-Jetantrieb ausge-
stattete SEABOB erreicht 15 bis 20
Stundenkilometer und könnte bis zu
40 Meter tief tauchen. Die serienmä-
ßige Voreinstellung erlaubt aller-
dings aus Sicherheitsgründen
zunächst nur eine Tauchtiefe von
2,5 Metern. Sie kann jedoch mittels
PIN-Eingabe auf einen tieferen Wert
eingestellt werden. Den Schub
erzielt der Antrieb durch das Jet-
stream-Prinzip. Der kraftvoll rotie-
rende Impeller saugt Wasser an und
presst es mit hohem Druck durch
den Jetkanal nach außen. Die
dadurch entwickelte Schubkraft
treibt den SEABOB voran.
Der Akkumanager wacht über
die eingebauten Lithium-Ionen-
Akkus
Mit einer Kapazität von 42 Ampere-
stunden pro 4-Volt-Zelle überwacht
der Akkumanager die Funktionsfähig-
keit der im Gerät verbauten Lithium-
Ionen-Akkus, die sonst auch in der
Weltraumtechnik Anwendung finden.
Jede Zelle hat ein Gewicht von circa
einem Kilogramm und ein Volumen
von einem halben Liter.
Da Lithium-Ionen-Akkus sehr emp-
findlich reagieren können, wurde
eine spezielle Elektronik entwickelt,
die die Zellenspannungen einzeln
überwacht. Der Akku-Manager steu-
ert ebenso die Stromüberwachung
und Stromabschaltung für das
Laden und Entladen des Akkus.
Zudem überwachen mehrere Senso-
ren die Einhaltung der Betriebstem-
peratur. Durch ein aktives Cell-
Balancing wird jede Zelle so bela-
stet, dass alle Zellspannungen
gleich groß sind. Damit kann ein
Auseinanderdriften der in Serie
geschalteten Akkuspannungen ver-
hindert werden.
Porsche Engineering Magazine 01/2007
Agil und wendig wie ein Fisch im Wasser, an der Oberfläche und in der Tiefe –
eine Fahrt mit dem SEABOB macht es möglich.
Umweltfreundlicher Fahrspaß Electrics & Electronics
Das Elektro-Hochleistungs-
triebwerk ist eine beispielhafte
Innovation
Der Motor des SEABOB verursacht
keine Emissionen und ist fast laut-
los. Seine Steuerung arbeitet mit
einem digitalen Signalprozessor
(DSP) und erzeugt aus der Akku-
spannung einen dreiphasigen, sinus-
förmigen Drehstrom. Bei der
Zwischenkreisspannung von bis zu
60 Volt werden Strangströme von
bis zu 200 Ampere erzeugt. Die
Leistungsendstufe ist sogar für bis
zu 250 Ampere ausgelegt. Der
Motor hat eine Nennleistung von bis
zu 7,5 Kilowatt und kann bis auf
das Doppelte überlastet werden.
Die Rotorposition wird über drei
Hall-Sensoren erfasst. Bei der
Maschine handelt es sich um einen
High-Torque-Synchron-Antrieb. Durch
modernste Technologie erzielt der
Motor trotz kompakter Gesamtbau-
größe ein optimales Drehmoment
mit einem außergewöhnlichen Wir-
kungsgrad von über 96 Prozent.
Bei einem Dauertest mit mehr als
10.000 Betriebsstunden unter Voll-
last gab es am Triebwerk weder
Störungen noch Leistungsabfall.
Auch in der Tiefe immer den
Durchblick bewahren mit dem
beleuchteten LCD-Display
Das beleuchtete LCD-Display zeigt
alle wichtigen technischen Daten
zur Motorelektronik gut lesbar an.
Dazu gehören die aktuelle Fahrleis-
tung, die Restbetriebsdauer und der
Akku-Ladestand. Darüber hinaus
erhält der Fahrer über das Display
Informationen über Tauchtiefe und
Wassertemperatur. Über eine inte-
grierte Infrarotschnittstelle können
zudem Software-Updates einge-
spielt und Diagnosedaten ausgele-
sen werden. Ebenso lassen sich
notwendige Programmierfunktionen
über das LCD-Display komfortabel
kontrollieren. Alle Steuergeräte sind
in einem Bus-System miteinander
vernetzt und tauschen Informatio-
nen aus.
Optimierte Prozesse und
gesicherte Qualitätsstandards
Neben der Weiterentwicklung der
Elektronik wurde der Hersteller
Rotinor durch Experten von Porsche
Engineering bei der Optimierung
der Produktionsabläufe unterstützt.
Mithilfe der Experten konnte im
ersten Schritt zunächst die Ausbrin-
gungsmenge stabilisiert werden.
Durch Identifizierung von Auslage-
rungspotenzialen und Verbesse-
rungsmaßnahmen in der Arbeitsvor-
bereitung konnten Stückzahl und
Ausbringungsqualität deutlich
erhöht werden. Die Fertigungszeit-
potenziale konnten unter anderem
auf Basis einer Zeitaufnahme nach
REFA erkannt und umgesetzt wer-
den. Durch Optimierung von Kom-
missionierungskonzept und Materi-
albereitstellung konnten Wegezeiten
um bis zu 50 Prozent reduziert wer-
den.
Parallel zur Optimierung der Produk-
tion wurden neue Impulse im Liefe-
rantenmanagement gesetzt: Eine
der ersten Maßnahmen war die Ein-
führung einer Anfragesystematik,
die Anforderungen von Entwicklung,
Produktion, Einkauf, Qualität und
Logistik beinhaltet. Die Produktions-
optimierung erfolgte zeitgleich zu
Verbesserungen im Lieferanten- und
Qualitätsmanagement.
Experten von Porsche Engineering
unterstützen Rotinor auch bei der
Entwicklung des Nachfolgemodells.
Hier wird ebenfalls ein ganzheit-
licher Ansatz verfolgt, um bereits in
der Entwicklungsphase Ziele im Hin-
blick auf Performance, Kosten und
Qualität abzusichern. �
17Porsche Engineering Magazine 01/2007
Ein SEABOB, ein Wassersportgerät der neuen Generation.
18
Insights RS Spyder
Der RS Spyder erobert die American Le Mans Series
Der in Weissach entwickelte und ge-
baute RS Spyder setzte in der
AMLS neue Maßstäbe. In zwölf
Rennen fuhren die Sportprototypen
elf Klassensiege in der LMP2-Kate-
gorie (Le Mans Prototyp 2) ein.
Achtmal sicherte sich ein RS
Spyder sogar den Gesamtsieg. Die
Porsche-Werkfahrer Timo Bernhard
und Romain Dumas gewannen sou-
verän den Fahrertitel. Auch die Titel
in der Motoren- und Chassiswertung
gingen an Porsche. Ein Beweis für
die herausragende Technik des für
die Saison 2007 deutlich überarbei-
teten RS Spyder.
Erfolgreicher Abschluss der
ersten Rennsaison 2006
Bereits in der ersten vollen Renn-
saison der ersten Generation des
RS Spyder im Jahr 2006 errang
Porsche den LMP2-Titel in der Kon-
strukteurswertung. Das RS Spyder-
Team Penske Motorsports sicherte
sich dabei die Teammeisterschaft.
Zudem holten die Porsche-Werkfah-
rer Sascha Maassen und Lucas Luhr
den Fahrertitel in der LMP2-Klasse.
Beim Rennen in Mid-Ohio erzielten
ihre Teamkollegen Timo Bernhard
und Romain Dumas den ersten
Gesamtsieg für den RS Spyder.
Komplettiert wurde der Erfolg mit
dem zweiten Platz von Sascha
Maassen und Lucas Luhr.
RS Spyder Modelljahr 2007 –
Verbesserung durch Feinarbeit
Trotz der beachtlichen Erfolge im
ersten Rennjahr liefen bereits kurz
nach dem letzten Renneinsatz 2006
die technischen Vorbereitungen für
2007 an. Dabei wurde die extrem
leichte und steife Karosserie auch
im Hinblick auf eine verbesserte
Wartungs- und Montagefreundlich-
keit von Porsche Engineering voll-
ständig überarbeitet. Zudem wurde
Porsche Engineering Magazine 01/2007
Selten zuvor hat ein Rennfahrzeug eine Meisterschaft so dominiert wie der
Porsche RS Spyder die American Le Mans Series (ALMS).
RS Spyder Insights
die Aerodynamik optimiert und ver-
besserte Abstimmungsmöglichkei-
ten für die unterschiedlichen Renn-
strecken geschaffen.
Das sequenzielle Sechsgang-Klauen-
getriebe wird über Schaltwippen am
Lenkrad betätigt. Die elektro-pneu-
matische Schalt-Aktuatorik ermög-
licht dem Fahrer dabei das Schalten
unter Volllast – also ohne Betätigung
der Kupplung und ohne Verlassen
des Gaspedals. Der RS Spyder ver-
fügt außerdem über eine Traktions-
kontrolle und ein mechanisches
Sperrdifferenzial, das optional durch
eine Viscokupplung unterstützt wird.
Auch bei der Gewichtsoptimierung
haben die Ingenieure von Porsche
Engineering und Porsche Motor-
sport ihr Fachwissen unter Beweis
gestellt und das zulässige Mindest-
gewicht von 775 Kilogramm erfüllt.
Zudem wurde der Wärmehaushalt
des Fahrzeugs durch die Neugestal-
tung der Zu- und Abluftführung ther-
modynamisch optimiert.
Die treibende Kraft
Der 90-Grad-V8-Langstrecken-Renn-
motor leistete zu Beginn der Saison
2007 begrenzt durch den Luft-
mengen-Restriktor 503 PS bei
10.300 Umdrehungen pro Minute.
Nach den Gesamtsiegen bei vier
der ersten sechs Rennen und dem
Triumph über die höher motorisier-
ten Fahrzeuge der LMP1-Klasse
wurde die Motorleistung nach dem
sechsten Rennen durch eine Regle-
mentänderung weiter auf 478 PS
bei 9.800 Umdrehungen pro Minute
begrenzt. Das Drehmoment liegt
nun bei 370 Newtonmeter bei
7.500 Umdrehungen pro Minute.
Siege in Serie
Nach dem Einstandserfolg 2006
war das Ziel für 2007 klar: an die
Erfolgsgeschichte der ersten Sai-
son anzuknüpfen und sie weiter
auszubauen. Unterstützung beka-
men die beiden Porsche RS Spyder
des Teams Penske Motorsports da-
bei von zwei weiteren Fahrzeugen,
die unter der Flagge von Dyson
Racing starteten. Mit dem zusätz-
19Porsche Engineering Magazine 01/2007
Kaum zu bremsen: der RS Spyder 2007 mit leistungsstarken 478 PS.
20
Insights RS Spyder
lichen Einstieg von Acura sowie den
Fahrzeugen von Mazda und Lola
zählt die LMP2-Klasse mittlerweile
zu der ALMS-Kategorie mit dem
größten Wettbewerb.
Bereits zu Beginn der Saison 2007
knüpfte der RS Spyder mit einem
Doppelsieg in der LMP2-Klasse beim
Rennen in St. Petersburg, an die
Vorjahresleistung an. Die Porsche-
Werkfahrer Sascha Maassen und
Ryan Briscoe standen dabei nicht nur
in der Klassenwertung auf dem Sie-
gertreppchen, sondern fuhren auch
in der Gesamtwertung den dritten
Platz ein.
Dreifachsieg – größter Erfolg
für Porsche in der ALMS
Beim darauffolgenden Rennen in
Long Beach, Kalifornien, schrieben
die RS Spyder Motorsportgeschich-
te: Gegen die über 200 PS stärke-
ren und vom Leistungsgewicht her
deutlich überlegenen Fahrzeuge der
LMP1-Klasse errangen Timo Bern-
hard und Romain Dumas den ersten
Gesamtsieg 2007. Sascha Maassen
und Ryan Briscoe fuhren den zwei-
ten Gesamtrang ein. Andy Wallace
und Butch Leitzinger vom Team
Dyson Racing sorgten mit Platz drei
schließlich für ein historisches
Ergebnis.
Trotz schneller Rennstrecken, die
den Fahrzeugen der LMP1-Klasse
eigentlich einen Vorteil bescheren
sollten, riss die Serie der Gesamt-
Rennstrecke
1. Sebring
(12 Std.)
36 Starter -
10 in LMP2-Klasse
2. St. Petersburg
(2 3/4 Std.)
25 Starter -
8 in LMP2-Klasse
3. Long Beach
(1 2/3 Std.)
26 Starter -
8 in LMP2-Klasse
4. Houston
(2 3/4 Std.)
24 Starter -
8 in LMP2-Klasse
5. Salt Lake City
(2 3/4 Std.)
26 Starter -
8 in LMP2-Klasse
6. Lime Rock
(2 3/4 Std.)
26 Starter -
9 in LMP2-Klasse
7. Mid-Ohio
(2 3/4 Std.)
28 Starter -
9 in LMP2-Klasse
8. Road America
(4 Std.)
27 Starter -
8 in LMP2-Klasse
9. Mosport
(2 3/4 Std.)
26 Starter -
9 in LMP2-Klasse
10. Detroit
(2 3/4 Std.)
27 Starter -
8 in LMP2-Klasse
11. Road Atlanta
(10 Std.)
32 Starter -
9 in LMP2-Klasse
12. Laguna Seca
(4 Std.)
32 Starter -
9 in LMP2-Klasse
LMP2
3.
5.
6.
8.
1.
2.
5.
6.
1.
2.
3.
5.
1.
3.
5.
6.
1.
2.
3.
4.
1.
2.
4.
5.
1.
2.
4.
5.
1.
2.
4.
5.
1.
2.
5.
7.
1.
2.
5.
7.
1.
2.
4.
5.
1.
2.
5.
6.
Gesamt
5.
9.
10.
23.
3.
4.
11.
18.
1.
2.
3.
5.
1.
4.
6.
7.
1.
3.
4.
5.
1.
2.
4.
6.
1.
2.
6.
7.
1.
4.
6.
7.
1.
3.
7.
9.
1.
4.
7.
9.
2.
3.
5.
7.
2.
4.
7.
8.
Fahrerteams des RS Spyder
Dumas, Bernhard/ Penske Motorsports
Leitzinger, Wallace/ Dyson Racing
Dyson, Smith/ Dyson Racing
Maassen, Briscoe/ Penske Motorsports
Maassen, Briscoe/ Penske Motorsports
Dumas, Bernhard/ Penske Motorsports
Leitzinger, Wallace/ Dyson Racing
Dyson, Smith/ Dyson Racing
Dumas, Bernhard/ Penske Motorsports
Maassen, Briscoe/ Penske Motorsports
Leitzinger, Wallace/ Dyson Racing
Dyson, Smith/ Dyson Racing
Dumas, Bernhard/ Penske Motorsports
Maassen, Briscoe/ Penske Motorsports
Dyson, Smith/ Dyson Racing
Leitzinger, Wallace/ Dyson Racing
Maassen, Briscoe/ Penske Motorsports
Dumas, Bernhard/ Penske Motorsports
Leitzinger, Wallace/ Dyson Racing
Dyson, Smith/ Dyson Racing
Maassen, Briscoe/ Penske Motorsports
Dumas, Bernhard/ Penske Motorsports
Dyson, Smith/ Dyson Racing
Leitzinger, Wallace/ Dyson Racing
Dumas, Bernhard/ Penske Motorsports
Maassen, Briscoe/ Penske Motorsports
Leitzinger, Wallace/ Dyson Racing
Dyson, Smith/ Dyson Racing
Dumas, Bernhard/ Penske Motorsports
Maassen, Briscoe/ Penske Motorsports
Dyson, Smith/ Dyson Racing
Leitzinger, Wallace/ Dyson Racing
Dumas, Bernhard/ Penske Motorsports
Maassen, Briscoe/ Penske Motorsports
Dyson, Smith/ Dyson Racing
Leitzinger, Wallace/ Dyson Racing
Dumas, Bernhard/ Penske Motorsports
Leitzinger, Wallace/ Dyson Racing
Dyson, Smith/ Dyson Racing
Maassen, Briscoe/ Penske Motorsports
Dumas, Bernhard/ Penske Motorsports
Dyson, Smith/ Dyson Racing
Leitzinger, Wallace/ Dyson Racing
Maassen, Briscoe/ Penske Motorsports
Dumas, Bernhard/ Penske Motorsports
Maassen, Briscoe/ Penske Motorsports
Dyson, Smith/ Dyson Racing
Leitzinger, Wallace/ Dyson Racing
Porsche Engineering Magazine 01/2007
Rennkalender der American Le Mans Series 2007
siege nicht ab. Insgesamt standen
die Porsche-Piloten achtmal ganz
oben auf dem Siegerpodest. Bei den
Doppelsiegen in Lime Rock und Mid-
Ohio wechselten sich die Fahrerduos
Sascha Maassen/Ryan Briscoe und
Timo Bernhard/Romain Dumas auf der
obersten Stufe des Treppchens ab.
Beim Zwölfstunden-Rennen von Road
Atlanta fuhren zwei der vier RS Spyder
unter die ersten drei der Gesamtwer-
tung. Mit einem zweifachen Klassen-
sieg beim Saisonfinale in Laguna Seca
krönte Porsche seine erfolgreichste
Saison in der AMLS. Das Team um
Timo Bernhard/Romain Dumas konn-
te sich abermals einen Platz auf dem
Podium sichern und bestätigte damit
die erstklassig konstante Leistung
der Saison 2007. Auch die Kollegen
Sascha Maassen/Ryan Briscoe
beendeten das Rennjahr mit einem
zweiten Platz in der LMP2-Klasse.
Die Fahrerpaarungen des Dyson
Racing-Teams Butch Leitzinger/
Andy Wallace und Chris Dyson/Guy
Smith erzielten in ihrer ersten Sai-
son mit dem Porsche RS Spyder
ebenfalls gute Ergebnisse. Zwei
dritte Plätze in der Gesamtwertung
und Zweit- und Drittplatzierungen in
der Klassenwertung sowie dauerhaf-
te Platzierungen in den Top zehn
bescherten Dyson Racing die zwei-
te Position in der Teamwertung der
LMP2-Klasse. Der RS Spyder war in
der AMLS 2007 nicht zu stoppen.
Bereits nach dem achten Rennen in
Elkhart Lake konnte sich Penske
Motorsport die Teammeisterschaft
vorzeitig sichern. Beim Rennen in
Detroit gewann Porsche die Kon-
strukteursmeisterschaft für Chassis
und Motor ebenfalls vorzeitig. In
der Fahrerwertung triumphierten
Timo Bernhard und Romain Dumas
vor ihren Teamkollegen Sascha
Maassen und Ryan Briscoe schon
beim vorletzten Rennen.
Professionalität und Stärke bis ins
kleinste Detail hat Porsche mit sei-
nen beiden Einsatzteams in der
ALMS-Saison 2007 eindrucksvoll
bewiesen. Die regelmäßigen
Gesamtsiege des RS Spyder gegen
die deutlich leistungsstärkeren
LMP1-Rennwagen haben wieder ein-
mal eines ganz deutlich gezeigt:
die Kompetenz von Porsche und
Porsche Engineering bei der
Entwicklung von Fahrzeugen. �
RS Spyder Insights
21Porsche Engineering Magazine 01/2007
Die Karosserie des RS Spyder aus Kohlefaser – durchdacht bis ins kleinste Detail.
Das Kohlefaser-Monocoque des RS Spyder ist auf dem neuesten Stand der Technik und bie-tet höchstmögliche Sicherheit.
Special Erstes Hybrid-Auto
Das erste Hybrid-Auto der Welt – ein Porsche
Vor mehr als 100 Jahren, als
Diskussionen um das Klima noch
nicht auf der Tagesordnung stan-
den, entwickelte der junge Tüftler
Ferdinand Porsche bei der k.u.k.-
Hofwagen-Fabrik Jakob Lohner &
Co., Wien-Floridsdorf, Fahrzeuge
mit benzin-elektrischem Misch-
antrieb – und damit die ersten
Hybrid-Automobile der Welt.
Vorausgegangen war die Vorstel-
lung des ersten Lohner-Porsche
auf der Weltausstellung in Paris am
14. April 1900. Die Vorderräder
dieses Elektrofahrzeugs wurden
von sogenannten Radnabenmoto-
ren angetrieben, die der damals
24-jährige Ferdinand Porsche als
Cheftechniker in der k.u.k.-Hof-
wagen-Fabrik Jakob Lohner & Co.,
Wien-Floridsdorf, entwickelt hatte.
Der Radnabenmotor kam ohne
Getriebe und Antriebswellen aus,
weil das Rad als Rotor des Gleich-
strommotors um den mit der Rad-
aufhängung fest verbundenen Stän-
der lief. Der Antrieb arbeitete
daher ohne mechanische Reibungs-
verluste mit dem traumhaften Wir-
kungsgrad von 83 Prozent.
Noch im gleichen Jahr folgte ein
Prototyp des Lohner-Porsche
„Mixte“, der neben einem Verbren-
nungs- auch einen Elektromotor
besaß und Energie in einer Batterie
zwischenspeichern konnte.
Angetrieben wurde das Fahrzeug
von einem Vierzylindermotor, der
direkt mit einem 80-Volt-Dynamo
gekuppelt wurde. Der Generator
lieferte den Strom für die in den
Vorderrädern eingebauten Rad-
naben-Elektromotoren. Das Fahr-
zeug war sozusagen das erste
serienmäßige Auto mit Hybrid-
Antrieb.
Neben dem Prototypen wurde auch
eine Rennversion des Lohner-
Porsche gebaut.
Übrigens: Die Idee des elektri-
schen Radnabenmotors nutzte spä-
ter unter anderen auch die NASA,
um ihr Mondfahrzeug damit zum
Rollen zu bringen. �
22 Porsche Engineering Magazine 01/2007
Schon 1900 entwickelte Ferdinand Porsche einen
benzin-elektrischen Mischantrieb.
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