Porsche Engineering Magazine

Ausgabe 01/2003
Porsche Engineering Magazine
Von Grund auf solide:
Bei der Rohkarosserie des
Cayenne werden modernste
Materialien und Technologien
eingesetzt.
Cruiser mit
Porsche-Power:
In Kooperation mit Porsche
Engineering entwickelte
Harley-Davidson den wassergekühlten V-Rod Motor.
Porsche Styling:
Virtuelle Realität ist in
Designstudios nicht mehr
wegzudenken.
Inhalt
Die Porsche Engineering Group
Porsche ist der einzige Automobil-
GmbH (PEG), ein Tochterunterneh-
hersteller, der sein umfassendes
men der Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG,
Engineering-Wissen internationalen
ist für die weltweiten Kunden-
Kunden aus verschiedenen
Entwicklungsaktivitäten des Sport-
Branchen zur Verfügung stellt.
wagenbauers verantwortlich.
Gemeinsam mit den Tochtergesellschaften im In- und Ausland bietet
Editorial
Seite 4
Body
Complete Vehicle
Electrical & Electronics
Kompetenz
in Sachen Akustik
Seite 13
Von Grund auf solide:
die Rohkarosserie
des Cayenne
Seite 5
Chassis Systems
Industrial Design
die Porsche Engineering Group
Porsche Engineering kann dabei
weltweit Engineering rund um die
auf Ressourcen von über 3.000 Mit-
Themen Automobil und Transport
arbeitern aus den Bereichen Kon-
unter der gemeinsamen Marke
struktion, Prototypenbau, Erpro-
Porsche Engineering an.
bung, Fertigungsplanung, Beschaffung, Logistik oder Produktion
Insights
zurückgreifen.
HochleistungsSportwagen mit
Zukunfts-Technologien
Seite 23
Noch mehr Leistung,
Fahrspaß und Sicherheit
Seite 24
Virtuelle Realität
und Kooperatives
Engineering
Seite 25
Powertrain & Driveline
Testing Facilities
Styling
Engineering Support
Porsche Styling –
ein virtueller Blick
in die Zukunft
Seite 20
Special
Vom Winde gedreht
Seite 26
Cruiser mit
Porsche-Power
Seite 16
Editorial
Liebe Leser,
Eines der herausragendsten Ereig-
Im Bereich Electrical/Electronics
nisse war sicher der erfolgreiche
haben wir unser Team durch hoch-
Abschluss der Gemeinschafts-
qualifizierte Mitarbeiter verstärkt.
entwicklung mit Harley-Davidson
Auch in diesem zukunftsträchtigen
Segment bieten wir außergewöhnliche Lösungen, wie beispielsweise
am Anfang eines neuen Jahres blickt man gerne auf
die Porsche Speech Technology, an.
das vergangene zurück. Porsche Engineering hat im
Jahr 2002 viele herausfordernde Projekte bearbeitet.
Für das uns dabei entgegengebrachte Vertrauen
Wir wünschen Ihnen ein erfolgreiches Jahr 2003 und viel Spaß
beim Lesen.
möchten wir unseren Kunden danken.
Ihre Redaktion.
beim Power Cruiser V-Rod. Der Antrieb – ein Highlight des Cruisers –
entstand in Kooperation mit Porsche
Engineering.
Das Jahr 2003 wird uns vor neue
Herausforderungen stellen. Aber die
Porsche Engineering Group ist gut
gerüstet. Mit der Entwicklung des
Cayenne haben wir uns viele neue
Technologien und Ideen erarbeitet,
die nun auch Porsche-EngineeringKunden angeboten werden.
4
Karosseriekonstruktion
Body
Von Grund auf solide: die Rohkarosserie des Cayenne
Rohbau des Cayenne Turbo in der Fahrzeughülle
Die Rohkarosserie eines hochwertigen Sports Utility Vehicles muss hohen
Anforderungen gerecht werden und weit mehr leisten als die eines reinen
Sport- oder Geländewagens. Durch den Einsatz von modernen Materialien und
Technologien hat der Cayenne sowohl auf der Straße als auch im Gelände mustergültige Fahreigenschaften und erfüllt gleichzeitig die hohen Sicherheitsansprüche
von Porsche. Damit unterstreicht der Cayenne eindrucksvoll die Kompetenz von
Porsche im Bereich des Stahlleichtbaus.
Das Karosseriekonzept
sitzt die Rohkarosse auf einem
ander zu kombinieren: eine selbst-
separaten Leiterrahmen, bei der
tragende Karosserie mit integrier-
In der Konzeptphase des Cayenne
innovativen Alternative ist die
tem Rahmen. Bei der Konstruktion
untersuchte Porsche zunächst die
Karosserie selbsttragend gestaltet.
der Bodengruppe wurde der Rah-
beiden Bauarten von Rohkarossen,
Durch Simulation wurden die Vor-
men fest in dieser integriert und ein
die bei Sports Utility Vehicles üblich
teile der beiden Konzepte ermittelt,
Trägersystem geschaffen, das sich
sind. Bei der klassischen Lösung
um diese bei der Auslegung mitein-
über die gesamte Fahrzeuglänge
5
Body
Karosseriekonstruktion
zwischen den einzelnen Modulen
sowie das neue Aufnahmekonzept
beeinflussen die Rohbaumaßhaltigkeit und damit auch die Funktionssicherheit der angrenzenden Bauteile nachhaltig positiv.
Das Werkstoffkonzept
Die Rohkarosserie des Cayenne
besteht aus beidseitig verzinkten
Blechen unterschiedlicher Festigkeit
Plattform und Vorderwagen
und ist in Schalenbauweise aufgeerstreckt und im Bereich der Fahr-
Das Seitenwandsegment, das die
baut. Bei der Definition des Werk-
gastzelle unterhalb des Boden-
inneren und äußeren Säulen A, B, C
stoffkonzepts wurden die bei frühe-
blechs liegt. Diese Anordnung ist
und D sowie Dachrahmen seitlich
ren Projekten und Studien gewonne-
durch die geraden Trägerverläufe
und das äußere Radhaus umfasst,
nen Erkenntnisse über mechanische
besonders vorteilhaft für die Auf-
wird am Bodenblech und mit den
Kennwerte und Umformbarkeit kon-
nahme der bei einem Crash entste-
Dachquerträgern und Abschluss-
sequent umgesetzt. Die tragende
henden Lasten. In den durchgehen-
blechen fixiert und anschließend
Struktur des Fahrzeugs wird weitge-
den Längsträgern werden sämtliche
ausgeschweißt. Dieses frühzeitig
hend aus DP- und TRIP-Stählen her-
Achs- und Aggregatbefestigungs-
festgelegte Prinzip der Modulbau-
gestellt, welche sich durch ein sehr
punkte angeordnet. Durch dieses
weise mit Definition der Montage-
hohes Kaltverfestigungsvermögen
Konzept wird die Beschädigung von
reihenfolge und -richtung und die
auszeichnen und aufgrund ihres
Funktionsteilen und Aggregaten,
hierfür notwendigen Trennebenen
hohen Energieaufnahmevermögens
welche im Schutz der Längsträger
untergebracht sind, im hartem
Geländeeinsatz verhindert.
DP 600
CPW 800
ZStE 340
Der weitere Aufbau der Rohkarosse-
Trip 700
rie auf der Bodengruppe erfolgt
nach dem Prinzip der Modulbauweise. Das Vorderwagensegment
mit den Trägern, Stoßdämpferdomen, Stegblechen und Konsolen
komplettiert die Plattform, an welcher zunächst die vorgefertigten
Seitenwandzusammenbauten (Zsb)
angefahren werden.
6
Trägerstruktur in hochfesten und höchstfesten Stahlblechwerkstoffen mit Streckgrenzen
über 340 Mpa
Karosseriekonstruktion
Body
Fügeverfahren eingesetzt, so dass
Werkstoffverteilung
Weiche Güten
(DX...., DC...)
36%
CPW800
2%
Teile mittels MIG-Löten, MAGSchweißen, Widerstandspunkt-
DP600/H340X
20%
schweißen und Laserschweißen
gefügt werden. Die Anzahl, Lage
BTR155
3%
und Länge der Fügeelemente wurde
Trip 700/ RA-K40/70
4%
in iterativen Schritten mit Hilfe
numerischer Simulation optimiert.
Taillored Blank
(ZStE/H340X)
6%
Allein der Einsatz von Mehrphasen-
Mikrolegierte und BH
Güten (ZStE 180
BH...ZStE340)
28%
stählen erforderte umfangreiche
Untersuchungen zur Fügetechnik.
sonstiges
1%
Die Auswertung der metallografischen und quasistatischen Prüfungen ergab, dass Mehrphasenstähle
Werkstoffverteilung im Kastenrohbau
und ihrer Festigkeit sowohl in den
Deformationsbereichen der Karosserie als auch für die steife Fahr-
Flächenbauteile, wie beispielsweise
Bodenblech, Dach und Seitenwand,
werden hingegen aus weicheren,
gut umformbaren Tiefziehgüten hergestellt.
Der Ansatz, an jeder Stelle entspre-
50
Bruchdehnung A80 [%]
gastzelle eingesetzt werden. Die
DC04- 06
40
H180- 300BD
DX53- 54D
RA-K
Aluminium
20
H260- 420LAD
10
Magnesium
0
0
100
chend Belastung, Fertigungs- und
200
300
400
500
600
Dehngrenze Rp0.2 [MPa]
Fügemethode den optimalen Stahl
zu verwenden, führte zu dem
H300/340XD
30
Festigkeits- und Dehnungswerte von Karosserie-Werkstoffen
Ergebnis, dass die Karosserie zu
64 Prozent aus hoch- und höchstfe-
Karosserie auf höchstem Sicher-
beim MIG-Löten, MAG-Schweißen,
sten Stahlwerkstoffen besteht.
heitsniveau mit gleichzeitig gerin-
Widerstandspunktschweißen und
Damit ist der Cayenne das weltweit
gem Gewicht (392 Kilogramm ohne
Laserschweißen mit großer Prozess-
erste Serienfahrzeug dieser Klasse,
Türen und Deckel).
sicherheit gefügt werden können –
das Mehrphasenstähle (DP: Dualphasen-Stähle, TRIP-Stähle, CPW:
ausreichend große Elektrodenkräfte
Innovative Fügeverfahren
Complexphasen-Stähle) in dieser
beim Punktschweißen vorausgesetzt. Mit Hilfe von zyklischen Tests
Menge verwendet. Der Einsatz die-
Bei der Rohkarosserie des Cayenne
an normierten Proben wurde nach-
ser innovativen Werkstoffe ermög-
wird je nach Werkstoff und Bean-
gewiesen, dass beim Einsatz von
lichte die Entwicklung einer steifen
spruchung das belastungsgerechte
Mehrphasenstählen gleiche Dauer7
Body
Karosseriekonstruktion
festigkeitseigenschaften unter sche-
Passive Sicherheit
render Beanspruchung im Vergleich
den größten Teil der kinetischen
Energie auf. Zum Schutz der In-
zu weichen Tiefziehstählen erreich-
Das Ergebnis der Kombination aus
sassen bei Seitenaufprall kommt
bar sind.
Struktur-, Werkstoff- und Füge-
ein technisches Highlight zum Ein-
konzept ist eine Rohkarosserie mit
satz: Der Schweller ist durch ein
einer steifen Insassenzelle, die eine
höchstfestes Verstärkungsrohr aus
hohe Schutzwirkung gegen Intru-
nahtlos gezogenem Rohrwerkstoff
sionen besitzt. Sie wird nach vorn
BTR 155 mit einer Zugfestigkeit
und hinten durch die Deformations-
von 1.400-1.800 MPa verstärkt.
zonen geschützt. Dabei tragen
Es erstreckt sich über die gesamte
besonders die geraden Verläufe der
Fahrzeugseite zwischen den Rädern
Längsträger und das hochfeste
und stützt sich an den Längs-
Material zur passiven Sicherheit
trägern und am Tunnel ab. Die
bei. Beim Frontal- oder Heckcrash
Querabstützung der seitlichen
deformieren sie gezielt, ohne örtlich
Crash-Lasten erfolgt über in Fahr-
auszuknicken und nehmen dadurch
zeugquerrichtung eingeschweißte
Aufbau, Dach
Technologischer Höhepunkt der
Fügemethoden beim Cayenne ist das
Löten per Laser an der Dachnaht.
Es konnten die Vorteile des Laserlötens, eine nahezu nacharbeitsfreie
und dichte Verbindung mit hoher
Prozessgeschwindigkeit und Wiederholgenauigkeit herzustellen, in
vollem Umfang umgesetzt werden.
Die hohe statische Torsionssteifigkeit von 36.900Nm/° vermittelt den Insassen ein sicheres
und solides Gefühl – selbst wenn ein Rad in der Luft hängt.
8
Karosseriekonstruktion
Body
Sitzquerträger der Stahlgüte CPW
110
800, welche die Verbindung vom
Cayenne
PV-Serie
Verstärkungsrohr zum Tunnel her100
stellen. Diese Anordnung und die
Messpunkt:
Anbindung
Fahrschemel vorn
an Karosserie
in Z-Richtung
stellen sicher, dass die Fahrgastzelle auch bei seitlicher Kollision
geschützt wird und die biomechani-
Dyn. Steifigkeit
äußerst hohe Festigkeit der Bauteile
90
Anbindung hinten
Anbindung vorn
80
schen Insassenbelastungswerte in
Verbindung mit energieaufnehmen-
70
den Türverkleidungen und Curtainairbag niedrig gehalten werden.
60
50 100
200
300
400
500
600
700
800
900
1.000
Frequenz
Statische und
dynamische Steifigkeit
Verlauf der dynamischen Steifigkeit über der Frequenz für den vorderen und hinteren
Vorderachsanschraubpunkt
Die Belastungen durch Fahrten im
Durch das bereits zu Beginn der
Das Gleiche gilt für vorbereitete
Gelände, wie auch durch schnelles
Entwicklung durchgängig auf
Verstärkungen, um Sonderausstat-
agiles Fahren auf Straßen, stellen
Sicherheit und Steifigkeit ausgeleg-
tungen, wie das außenliegende Re-
besondere Anforderungen an die
te Stahlleichtbaukonzept des
serverad oder die Anhängerkupp-
Steifigkeit der Karosserie. Eine stei-
Cayenne konnten auch Anforderun-
lung, mit minimalem Zusatzaufwand
fe Rohkarosse vermittelt den
gen, die die Konstruktion üblicher-
anbringen zu können. Sie dienen
Insassen ein solides und sicheres
weise negativ beeinträchtigen, opti-
gleichzeitig der lokalen Struktur-
Gefühl bei hohem Fahrkomfort.
mal umgesetzt werden. Hierzu zählt
versteifung und erhöhen dadurch an
Selbst bei maximaler Torsions-
die verdeckte Unterbringung der
den Karosserieknoten die statische
belastung im Gelände, beispiels-
Heckdeckelscharniere und Gas-
und dynamische Steifigkeit.
weise wenn ein Rad keinen Boden-
federn. Durch intelligent gestaltete
kontakt besitzt, lassen sich beim
Bauteile und Bauteiltrennungen
Cayenne immer noch alle Türen und
konnten die geometrischen Nach-
die Heckklappe problemlos öffnen
teile kompensiert und die Bauteile
und schließen. Eine weitere positive
ausgezeichnet in das Steifigkeits-
Auswirkung einer hohen Steifigkeit
konzept rund um den Heckklappen-
ist die geringe Relativbewegung von
ausschnitt integriert werden.
Anbauteilen. Dadurch ergibt sich bei
Fahrt auf unebenen Wegen ein sehr
Rohbauseitige Anbindung der Anhängerzugvorrichtung
niedriges Geräuschniveau.
9
Body
Karosseriekonstruktion
Die erreichten Werte von 43,6 Hz
für die erste Torsionseigenfrequenz
und 50,3 Hz für die erste Biegeeigenfrequenz sind aktuell in der
Klasse der Sports Utility Vehicles führend und brauchen auch den Vergleich mit sehr guten Limousinen
nicht zu scheuen.
Körperschall
und Innengeräusche
Grundlage für eine gute KörperschallMit optimal gestalteten Blechteilen und entsprechenden Fügeverfahren rund um die Öffnung
des Heckdeckels erreicht der Cayenne Spitzenwerte bei der dynamischen Steifigkeit.
isolation, die Roll- oder Motorengeräusche vom Insassenraum trennt
und das Geräuschniveau im Innen-
Durch die konsequente Realisierung
erreichen, konzentrierte sich die
raum niedrig hält, ist eine hohe
der Maßnahmen vom Konzept bis
Entwicklung zunächst auf die Ge-
lokale dynamische Steifigkeit an
zur Serienreife erreicht der Cayenne
staltung der Blechteile und Fügever-
den karosserieseitigen Krafteinlei-
eine statische Torsionssteifigkeit
fahren rund um die Öffnung des
tungsstellen des Fahrwerks, des
von 36.900 Nm/° und erzielt damit
Heckdeckels. Dabei musste ein
Antriebsaggregats und der Abgas-
Bestnoten im Marktsegment der
Kompromiss zwischen Sicht, Durch-
anlage. Um störende Fahr- und
Sports Utility Vehicles.
ladebreite, Heckdeckelscharnieren,
Antriebsgeräusche zu vermeiden,
verdeckten Gasfedern und der
werden die entsprechenden Lager-
Um den angestrebten Spitzenwert
Forderung nach großen Querschnit-
elemente von Motor- und Getriebe-
auch bei der dynamischen Steifig-
ten sowie idealen Übergängen
fahrschemel speziell abgestimmt.
keit der Cayenne-Rohkarosserie zu
gefunden werden.
Zur Erhöhung der Eigenfrequenz
wurden in Überlappungsbereichen
möglichst viele Bauteile eingebunden
und Strukturverklebungen eingesetzt. So wurde zum Beispiel das
höchstfeste Verstärkungsrohr in die
seitliche Schwellerstruktur integriert,
was sowohl die statische als auch
die dynamische Steifigkeit nachhaltig verbesserte.
Anbindung des Fahrschemels vorn an die
Karosse
10
Federbeinaufnahme und Lagerbock
Karosseriekonstruktion
Body
Dieser Abstimmung liegen die Krite-
Dies bedeutet, dass neben den aku-
federung kann Gewässer mit einer
rien hohe Fahrdynamik und guter
stischen Anforderungen auch die
Tiefe bis zu 500 Millimeter problem-
Schwingungskomfort sowie hohe
Betriebsfestigkeit eine wesentliche
los durchqueren, mit Luftfederung
Lebensdauer, auch bei hartem
Rolle spielt. Diese konstruktive Lö-
sind sogar 555 Millimeter möglich.
Geländeeinsatz, zu Grunde.
sung mit den allseitig verschweißten
Dabei liegt aus Komfortgründen der
Konsolen ergab eine hohe örtliche
Bodenbereich des Fahrzeugs deut-
Die erforderliche lokale dynamische
Steifigkeit mit guter Körperschall-
lich unterhalb der 500 Millimeter-
Steifigkeit erhält der Cayenne durch
isolation bei gleichzeitig minimierter
Linie. Damit der Innenraum wirksam
die Art der Anbindung der Fahr-
Gewichtszunahme.
gegen Wasser geschützt wird, ist
schemel an die Karosserie. Bei der
der Schweller nach außen geschlos-
dynamischen Steifigkeit über der
Abdichtung, Beschichtung,
sen und nach innen offen. Der
Frequenz für den vorderen und hin-
Korrosionsschutz
durchgehende Längsträger liegt
teren Vorderachsanschraubpunkt
parallel zwischen Schweller und
trat in besonders scharfer Form der
Ein weiteres Highlight der dritten
Tunnel und ist – anders als der
Zielkonflikt zwischen Kennwert und
Baureihe von Porsche ist die Wat-
Schweller – nach außen offen und
Gewicht zutage, da hier die akusti-
fähigkeit: Der Cayenne mit Stahl-
zum Innenraum hin abgeschottet.
schen Kennwerte in direkter Abhängigkeit zur Masse stehen.
Die Aufgabe wurde anforderungsgerecht gelöst, indem die notwendigen Verstärkungen und Konsolen so
an der vorhandenen Trägerstruktur
angebunden wurden, dass eine allseitige Abstützung vorhanden ist.
Bei einem rechteckigen Trägerquerschnitt wird die Krafteinleitungskonsole mit beiden Stegen
und beiden Gurten verbunden.
Dabei sind die Bereiche der oberen
und unteren Gurtbleche der Krafteinleitungsstellen, die im Fahrbe-
Gewässer mit einer Tiefe bis zu 555 Millimeter sind für den Cayenne mit Luftfederung kein
Problem.
trieb am höchsten beanspruchten
Bauteile der Karosserie.
11
Body
Karosseriekonstruktion
Durch die aufwendige Abdichtung des Fahrzeugs kann selbst bei längerer Fahrt auf unbefestigten Straßen kein Staub in den Innenraum eindringen.
Sollte sich im geschlossenen
flansch mit Dichtheitskleber verse-
wurden die Hohlräume durch soge-
Schweller Kondenswasser bilden,
hen. Die getrennten Füge- und
nanntes Wachsfluten versiegelt: Die
kann dies über ein speziell entwik-
Dichtebenen wurden erforderlich,
Räume werden mit Wachs befüllt
keltes Wasserablaufventil abgeleitet
weil man mit innovativen Fügever-
und anschließend wieder entleert.
werden, ohne dass sich die Wat-
fahren, wie beispielsweise dem
Dadurch wird in schwer zugäng-
fähigkeit des Cayenne verringert.
Laserschweißen, arbeitet. Insge-
lichen Spalten eine bessere Wachs-
samt gibt es am Cayenne Klebe-
durchdringung als beim herkömm-
Die für die KTL-Beschichtung der
nähte mit einer Länge von circa
lichen Sprühverfahren erzielt.
Karosseriehohlräume notwendigen
120 Metern, wobei sowohl Dicht-
Öffnungen werden im Watbereich
heitskleber als auch Struktur- und
Die aufwendige Abdichtung des
durch spezielle Stopfen abgedich-
Festigkeitskleber eingesetzt wer-
Fahrzeugs hat noch eine weitere
tet. Diese werden durch Wärme
den.
positive Nebenwirkung: Der Innen-
über einen Schmelzring mit der
12
raum des Cayenne ist sozusagen
Karosserie verklebt. Im Unterboden-
Für außergewöhnliche Langlebigkeit
"staubdicht". Selbst bei stundenlan-
bereich des Cayenne wurde ein so-
sorgt neben beidseitig verzinkten
ger Fahrt auf unbefestigten, staubi-
genanntes doppeltes Dichtkonzept
Stahlblechen und dem aufwendigen
gen Straßen werden Innenraum und
realisiert. Dabei wird zusätzlich zur
Oberflächenschutz auch das Versie-
Insassen wirkungsvoll geschützt. ■
Nahtabdichtung jeder Punktschweiß-
geln der Hohlräume. Beim Cayenne
Porsche Speech Technology
Electrical & Electronics
Kompetenz in Sachen Akustik
Ein Dummy mit Kunstmund simuliert die Sprache und zeichnet gleichzeitig die Innenraumakustik auf.
Seitdem telefonieren am Steuer in fast ganz Europa
Freisprechen –
nur noch mittels Freisprecheinrichtungen erlaubt ist,
meistens ein Problemfall
spielen die Kommunikationseinheiten eine wichtige
Die optimale Situation beim Telefo-
Rolle. Die Porsche Speech Technology (PST) stellt
nieren, das Mikrofon vor dem Mund
sich den hohen Qualitätsansprüchen der Nutzer –
und der Lautsprecher direkt am
natürlich auch bei Sportfahrzeugen.
Ohr, ist für den Fahrer eines Automobils durch die Gesetzgebung in
den meisten Ländern nicht mehr
Seit der Erfindung des Telefons hat
Fahrzeug jedoch komplexe Lösun-
gegeben. Um dennoch eine optima-
sich für den Benutzer generell
gen notwendig. Das Freisprechen
le Sprach-Qualität zu erreichen,
wenig geändert: Noch immer muss
und die Bedienung der Systeme
muss die Ausstattung des Innen-
er ein Mikrofon möglichst nahe an
sollte mittels Spracherkennung
raums entsprechend umgerüstet
den Mund und einen Lautsprecher
möglich sein. Aufgabe der Porsche
werden.
dicht ans Ohr halten, auch beim
Speech Technology ist die Konzep-
Telefonieren im Auto. Der gestiege-
tion und Optimierung von Sprach-
Eingebaute Mikrofone und die Laut-
ne Komfort- und Sicherheits-
systemen zum Telefonieren in
sprecher der Audioanlage ersetzten
anspruch der Nutzer und die Vor-
schwieriger Umgebung, beispiels-
nun den Hörer. Allerdings können
gaben der Gesetzgeber machen im
weise in einem Cabriolet.
Fahrgeräusche und Echos (Rück13
Electrical & Electronics
Porsche Speech Technology
kopplungen) die Übertragung erheblich beeinflussen. Die Qualität der
Sprache hängt in der Telefonkette
von allen Komponenten ab. Anfangspunkt der Kette ist die Signalerfassung über das Mikrofon, die eng
mit der aktuellen Akustik im Fahrzeug verknüpft ist. Es folgen die
Signalverarbeitung im Telefonmodul
Mikrofon
Telefonmodul
Position
Technologien
Arrays
Algorithmen
- Echokompensation
- Geräuschreduktion
Fahrzeugakustik
Lautsprecher
Innenraumakustik
Ausstattung
Position
Technologie
Verstärker
und die anschließende Ausgabe
über den Lautsprecher.
Ein wesentlicher Aspekt für den
Benutzer ist die akustische Qualität
Auf die Gesamtqualität der Sprache haben alle Komponenten der Telefonkette Einfluss.
der Sprache. Dabei versteht der
Innenraumakustik aufzeichnen. Im
generell gut, der jedoch hat oft
realen Betrieb schwankt die Em-
Probleme, den telefonierenden
pfangsqualität der Funkstrecke. Für
Da die eigentlichen Schwierigkeiten
Fahrer zu verstehen. Vor allem,
unabhängige Messungen benötigt
der Sprachkommunikation haupt-
wenn ein Partner versucht, den
man eine Netzsimulation der ent-
sächlich bei Fahrt entstehen, benö-
anderen Teilnehmer zu unterbre-
sprechenden Mobilfunkstrecke; nur
tigt man eine Simulation realer Fahr-
chen, wird dies sehr deutlich.
damit können verschiedene Para-
geräusche im stehenden Fahrzeug.
meter, wie beispielsweise die Feld-
Mit Hilfe einer solchen Geräusch-
stärke, einfach kontrolliert werden.
simulation können unterschiedliche
Grundlage für die Optimierung:
objektive Messtechniken
Fahrsituationen nachgestellt werZur Auswertung der aufgezeichne-
den, hierzu gehören beispielsweise
Zur gezielten analytischen Optimie-
ten Telefongespräche und Testsig-
Fahrten mit verschiedenen Ge-
rung von Freisprecheinrichtungen
nale verwendet PST das Porsche-
schwindigkeiten oder Beschleuni-
ist ein objektives Messverfahren in
Akustiklabor. Die Signale können im
gungsvorgänge. Darüber hinaus
einem Labor Voraussetzung. Basis
Tonstudio offline angehört und ana-
können auch Fahrgeräusche ande-
für reproduzierbare Telefonate ist
lysiert werden.
rer Fahrzeuge eingespielt werden.
ein künstlicher Sprecher mit der
Dies bietet zum Beispiel die Möglich-
Möglichkeit, das Schallfeld im
keit, ein System einer Limousine mit
Fahrzeug aufzuzeichnen. Die PST-
den Fahrgeräuschen eines Sport-
Messtechnik verwendet hierfür
wagens zu konfrontieren.
einen Kunstkopf mit integriertem
Kunstmund. In dieser Konstellation
kann man im Fahrzeug reproduzierbare Sprache oder Testsignale
wiedergeben und gleichzeitig die
14
Simulation der Fahrgeräusche
Fahrer seinen Gesprächspartner
Porsche Speech Technology
Electrical & Electronics
lung eines Fahrzeugs zu prüfen und
Simulation von
Gesprächen im Fahrzeug
Simulation von
Fahrgeräuschen
die Fortschritte zu dokumentieren.
So kann zum Beispiel gezielt die
Steuer- / Analyse-PC
Signalquelle
akustische Auslegung des Fahrzeuginnenraums oder die optimale
Akustik
Messtechnik
Entzerrung
Kunstkopf
Ansteuerung
Verstärker
Mikrofonposition beeinflusst werden.
Spracherkennung abgestimmt
auf Fahrzeugakustik
Mobilfunk
Simulator
Die Verwendung eines Spracherkenners im Automobil erfordert
Durch die Simulation von Gesprächen bei unterschiedlichen Fahrgeräuschen kann die
Qualität gezielt verbessert werden.
eine genaue Anpassung des
Systems an die Akustik des Fahrzeuges. Hier sind, verglichen mit
Qualitätsanalyse und
Zur Dokumentation verwendet man
dem Freisprechen, noch weitere
Einzelkomponenten-Check
vorhandene Standards, beispiels-
spezielle Kenngrößen, wie etwa die
weise die VDA-Spezifikation für Frei-
Erkennungsleistung oder die Fehler-
sprecheinrichtungen.
toleranz, zu betrachten. Auch in die-
Die Ergebnisse der Untersuchungen
werden signaltheoretisch betrachtet
sem Zusammenhang können in
und ausgewertet. Mittels unter-
Die von der Porsche Speech Tech-
einem stehenden Fahrzeug die Ge-
schiedlicher Analysemethoden kön-
nology verwendete Messtechnik ist
räuschsimulation und die Messtech-
nen die Qualität und eventuell auf-
ebenfalls in der Lage, Einzelkompo-
nik verwendet werden.
tretende Mängel bestimmt werden.
nenten schon während der EntwickDie Einsatzmöglichkeiten der Porsche
Speech Technology umfassen ein
breites Spektrum: von der Untersuchung kompletter Telefonsysteme
im Fahrzeug oder der Betrachtung
einer einzelnen Teilkomponente, bis
zur Umsetzung und Abstimmung
von Spracherkennern im Geräuschumfeld des Automobils. Die Sprachqualität kann damit in allen Entwicklungsstadien eines Fahrzeugs optimiert werden.
■
Mit Hilfe einer virtuellen Darstellung werden
Sprachsignale visuell analysiert.
15
Powertrain & Driveline
Motorenentwicklung
Cruiser mit Porsche-Power
Der neue Motor hat seinen Ursprung
Mit der Entscheidung ein komplett neues Motorrad
im VR 1000 Rennmotor und verfügt
zu entwickeln, hat Harley-Davidson gleich mit mehreren
über Vierventil-Zylinderköpfe mit je
Traditionen gebrochen und den Schritt zur aktuellen
Technologie von Hochleistungsmotoren gewagt.
zwei obenliegenden Nockenwellen,
Tassenstößel, Wasserkühlung,
60 Grad V-Bauweise mit Bankversatz, Mehrscheibennasskupplung
In Zusammenarbeit mit Porsche
Bisher wurden bei Harley-Davidson
und Nasssumpfschmierung. Stell-
Engineering entstanden eine Reihe
alle Serienmotorräder von luftgekühl-
vertretend für die Gesamtentwick-
von innovativen und zukunftsorien-
ten Zweiventil-Stoßstangenmotoren
lung werden im folgenden Antriebs-
tierten Lösungen – ein Highlight ist
mit einem V-Winkel von 45 Grad an-
strang und Getriebe vorgestellt.
der Antriebsstrang.
getrieben. Bei der V-Rod haben sich
diese Kenngrößen deutlich verändert.
Kupplung und Antriebsstrang
Wie im Motorrad-Motorenbau üblich,
sind auch bei der V-Rod Motor,
Kupplung und Getriebe in einem
Gehäuse untergebracht. Das Gehäuse ist horizontal geteilt und die
Kurbelwelle, Getriebeeingangs- und
Ausgangswelle liegen in der Trennebene quer zur Fahrtrichtung. Das
Getriebe mit der Schaltbetätigung
befindet sich im hinteren Teil. Eine
Nasssumpfschmierung sichert die
Ölversorgung.
Das Fahrzeugkonzept der V-Rod hat
einen entscheidenden Einfluss auf
die Auslegung der Kupplung. Durch
den langen Radstand, den tiefen
Schwerpunkt und die hohe Vorderradlast können auch Gelegenheitsfahrer sehr hohe Anfangsbeschleunigungen realisieren. Die Gefahr
des Überschlags (Wheely) besteht
bei der V-Rod selbst bei extremen
Beschleunigungen nicht.
Gemeinsam mit Harley-Davidson entwickelte Porsche Engineering den Power Cruiser V-Rod.
16
Motorenentwicklung
Powertrain & Driveline
In Versuchen wurde kurzzeitig eine
Maximalbeschleunigung von bis zu
1,3 g gemessen. Ein Wert, der nur
von sehr wenigen Motorrädern erreicht werden kann. Diese Fähigkeit
zur Beschleunigung erfordert eine
Kupplung, die den extremen Anforderungen gewachsen ist. Vergleichsmessungen haben gezeigt, dass
Einkuppelzeiten, Einkuppeldrehzahlen und Motorlasten bei leistungsstarken Sportmotorrädern deutlich
Kupplung auf Getriebe-Eingangswelle
niedriger liegen, als bei der V-Rod.
Die Überschlagsneigung dieser
Der Primärtrieb von der Kurbelwelle
Auf der Basis von extremen Be-
Motorräder begrenzt aber die Be-
zur Getriebeeingangswelle erfolgt
schleunigungsversuchen und
schleunigungsmöglichkeit. Anders
über zwei geradverzahnte Stirn-
Schleppmomentmessungen wurde
bei der V-Rod: Hier kann mit maxi-
räder, deren Zahnflankenspiel mit
die jeweilige Ölmenge festgelegt.
maler Drehzahl und Vollast der
einem Verspannzahnrad ausge-
Gang eingelegt werden, ohne dass
glichen wird. Ein integrierter Ruck-
Durch Resonanzen im Antriebs-
das Vorderrad schwer kontrollierbar
dämpfer reduziert Drehmoment-
strang kann es zu einer hohen
aufsteigt.
spitzen, die durch ungleichförmiges
Belastung der Bauteile – von der
Drehen, hartes Einkuppeln, Schalt-
Kurbelwelle bis zum Hinterrad –
Die Neunscheibenkupplung der
schläge oder Extrembelastungen
kommen. Deshalb war eine schwin-
V-Rod läuft im Motoröl und hat
(Misuse) hervorgerufen werden kön-
gungstechnische Abstimmung not-
einem mittleren Reibdurchmesser
nen.
wendig. Die Anregung erfolgte
von 130 Millimeter. Die Aluminium-
durch ungleichförmiges Drehen des
belagscheiben besitzen aufgeklebte
Die sehr hohe Wärmebelastung der
Motors und den sehr steifen Zahn-
Einzelpads, die Mitnehmerscheiben
Kupplungsscheiben bei extremer
riemenabtrieb zum Hinterrad. Der
sind aus Stahlblech. Der äußere und
Beschleunigung erfordert eine spe-
verwendete Zahnriemen ist zwar
der innere Kupplungskorb werden
zielle Abstimmung des Schmiersy-
wartungsarm, hat aber im Vergleich
im Aluminiumdruckguss hergestellt.
stems. Kammern in der Kupplungs-
zum Kettentrieb eine doppelt so
Fünf im Innenkorb plazierte Federn
nabe ermöglichen es, die neun
hohe Steifigkeit, die zu sehr hohen
verspannen die Kupplungsscheiben.
Reibscheiben entsprechend ihrer
Lastspitzen im Antriebsstrang führt.
Die Betätigung erfolgt über einen
thermischen Belastung mit der er-
hydraulischen Kupplungsnehmer-
forderlichen Ölmenge zu versorgen.
zylinder, der im Kupplungsdeckel
befestigt ist.
17
Powertrain & Driveline
Motorenentwicklung
Mit einem Antriebsdämpfer im
Hinterrad, einer in Versuchen abgestimmten Kurbeltriebschwungmasse
und einer wirkungsvollen Ruckdämpfung in der Kupplung konnten die
Belastungen auf bauteilverträgliche
Werte gesenkt werden. Darüber hinaus überzeugt der Antriebsstrang
der V-Rod durch ein exzellentes
Lastwechselverhalten im Fahrbetrieb.
Längs- und Querschnitt des Antriebs
Getriebe
Getriebewellen liegen in der Trennebene der beiden Gehäusehälften.
Schaltbetätigung mit Schaltwalze aus
hochfestem Aluminium
Beim Getriebe handelt es sich um
Eine Distanzierung beziehungsweise
ein klauengeschaltetes Fünf-Gang-
Einstellung der Getriebewellen oder
Getriebe in "klassischer" Zwei-Wel-
Schaltungsteile zum jeweiligen Kur-
lenbauweise mit sequenzieller
belgehäuse ist nicht erforderlich.
Schaltung. Sämtliche Schaltungs-
Ausgelegt ist das Getriebe für ein
komponenten sind im Unterteil des
Eingangsdrehmoment von
Kurbelgehäuses eingebaut, die
200 Newtonmeter.
Ein Highlight des Cruisers ist der Antriebsstrang.
18
Motorenentwicklung
Powertrain & Driveline
Der Radsatzaufbau ist eine Kombination aus Schrägverzahnung in
den für den Geräuschtest relevanten Gängen 2, 3 und 4 (4. Gang ab
2004/05 in Japan) sowie Geradverzahnung im 1. und 5. Gang. Mit
dieser Festlegung konnte das Geräuschniveau in der Vorbeifahrt um
2 dB reduziert werden. Sämtliche
Schalträder sind nadelgelagert. Die
Koppelung mit der Welle erfolgt
konventionell über Schiebemuffen in
Im Gehäuse montiertes Getriebe
den Gängen 1, 3, 4 und 5 sowie
über seitliche Klauen am geradver-
Festlager ein zweireihiges Rillen-
auch den Überschaltschutz sowie
zahnten Schieberad 5. Gang für den
kugellager zum Einsatz.
den Mechanismus zur Gangrastie-
2. Gang. Die Lagerung der Wellen
rung. Federkräfte und Kinematik
ist als Fest-/Loslagerung mit ent-
Die Schaltwalze ist auf einer Stahl-
sind hierbei auf eindeutiges Feed-
sprechender Dimensionierung für
achse gelagert und besteht aus
back für den Fahrer sowie komfor-
die aufzunehmenden Axial- und Ra-
einer hochfesten Aluminiumlegierung
table Bedienkräfte ausgelegt.
dialkräfte ausgeführt. Abtriebsseitig
mit eingefrästen Schaltbahnen. Sie
Die Schaltgabel 4./5.-Gang ist ein
müssen neben den Getriebezahn-
wird über die Schaltbetätigung in
Aluminiumdruckgussteil, die Gabeln
kräften auch die Zahnriemenkräfte
die jeweilige Schaltstellung gedreht.
1./3.-Gang und 2.-Gang sind Stahl-
abgefangen werden, hier kommt als
Gleichzeitig trägt die Schaltwalze
schmiedeteile mit einer Messinggleitschicht an den Kontaktflächen.
Die Kooperation zwischen Porsche
Engineering und Harley-Davidson
hat zu einem überragendem Ergebnis geführt: Mit der Markteinführung
der V-Rod wurde das Segment der
Power Cruiser neu definiert. Die
Kombination von Merkmalen, die
sonst nur für Cruiser und Dragster
typisch sind, mit den Fahrleistungen
eines Sportbikes ist auf dem Markt
zur Zeit einzigartig.
■
Unmontiertes Getriebe
19
Styling
Virtuelles Design
Porsche Styling – ein virtueller Blick in die Zukunft
Virtuelles Interieurmodell: Material- und Farbvarianten gibt es per Mausklick.
Auch beim Styling sind digitale Medien heute nicht
mehr wegzudenken. Bei Porsche Engineering sind
alle diejenigen, die an einem Entwicklungsprojekt
beteiligt sind, miteinander vernetzt – auch standortübergreifend. Diese digitale Arbeitsplattform spart
bei der Entwicklung Zeit und Geld.
20
Der Raum ist abgedunkelt. Eine
In Wirklichkeit existiert dieses Fahr-
getönten Glasflächen ist ein voll-
Gruppe von Spezialisten hat sich
zeug jedoch noch nicht. Die perfek-
ständiges Interieur in seeblauem
vor der großen Projektionsleinwand
ten Spiegelungen und Highlights auf
Leder zu erkennen. Jemand möchte
versammelt, um das Styling eines
der scheinbar makellos lackierten
wissen, wie der Innenraum in einer
neuen Fahrzeugs zu beurteilen – an
Oberfläche sind eine Illusion. Das
hellen Ausstattungsfarbe wirkt. Die
einem virtuellen Modell. Es sind alle
virtuelle Modell wird mit einer Spe-
Antwort kommt im Bruchteil einer
Einzelheiten zu erkennen: Außen-
zial-Software, die komplexe Daten-
Sekunde per Mausklick. Design-
form und Innenraum, Motor, Achsen,
modelle in Echtzeit realistisch dar-
Alternativen lassen sich auf diese
Oberflächentexturen und Details.
stellt, erzeugt. Durch die leicht
Weise im Handumdrehen darstellen.
Virtuelles Design
Augenblicke später strahlt der Dreh-
alle Schritte im Designprozess. Setzt
zahlmesser in zigfacher Vergröße-
man sie trotzdem ein, entstehen zu-
rung über die gesamte Projektions-
sätzliche Schleifen, die aber nicht
fläche – die Typographie auf dem
unbedingt zum gewünschten Ergeb-
Ziffernblatt steht zur Diskussion.
nis führen. Dabei verliert man Zeit
Styling
und Geld.
Virtual Reality gehört bei Porsche
Engineering zum Entwicklungsalltag
Bei Porsche Engineering werden
– auch beim Design, wo die Grund-
deshalb die digitalen Möglichkeiten
lagen für alle weiteren Entwicklungs-
zusammen mit allen anderen Arbeits-
schritte gelegt werden. In vielen
techniken als eine Art "Toolbox” ver-
Design-Studios hat sich aber her-
wendet. Je nach Aufgabenstellung
ausgestellt, dass der dogmatische
wird das dafür am besten geeigne-
Umgang mit digitalen Medien den
te Werkzeug eingesetzt, ohne dabei
Entwicklungsprozess eher negativ
Gesamtentwicklung und Schnittstell-
beeinflusst. Dies geschieht beson-
en mit anderen Bereichen außer Acht
ders dann, wenn man die hohen
zu lassen. Nur diese Vorgehens-
Investitionen für CAS-Einrichtungen
weise garantiert, dass am Ende der
(Computer Aided Styling) möglichst
Entwicklung ein zuverlässig funktio-
Schnell von der Skizze
schnell zurückerhalten möchte und
nierendes Produkt steht. Und für
zum gefrästen Modell
deshalb unabhängig von der Auf-
die Porsche-Stilisten ist das nicht
gabenstellung ausschließlich diese
immer ein Automobil: Das Spektrum
In der ersten Phase des Designs
Geräte verwendet. Die CAS-Aus-
der Produkte reicht vom Windkraft-
entstehen die ersten Skizzen von
rüstungen eignen sich aber nicht für
werk bis zum Großraumflugzeug.
Hand. Dabei werden Ideen zu Papier
Die ersten Design-Skizzen werden
gescannt und mit dem elektronischen
Zeichenstift farbig bearbeitet.
gebracht und Themen definiert. Bereits wenn es zur Illustration dieser
Skizzen kommt, werden digitale Medien eingesetzt. Die lockeren Linienzeichnungen werden mit Hilfe eines
Scanners in ein Illustrationsprogramm kopiert. Dort entstehen dann
mit dem elektronischen Zeichenstift
die farbig angelegten Designentwürfe, sogenannte Renderings.
Mit Hilfe des Computer-Modells kann
in kurzer Zeit ein erstes 3D-Modell
erarbeitet werden, an dem Proportionen verifiziert und wichtige Form3D-Traktormodell: Seit über 20 Jahren beschäftigt sich Porsche Styling
auch mit dem Design von Industriefahrzeugen.
themen überprüft werden können.
21
Styling
Virtuelles Design
Außerdem kann man ohne großen
Aufwand zusätzliche Varianten zeigen. Diese konzeptionellen 3DModelle werden vor allem innerhalb
der Design-Abteilung genutzt und
eignen sich aufgrund ihres geringen
Detaillierungsgrads noch nicht für
Präsentationen. Allerdings bieten
sich solche einfachen Datenmodelle
Rendering: 2D-Fahrzeugskizze aus dem Computer
als Vorlage für Renderings an. Ihren
Feinschliff bekommen die einzelnen
Ganz entscheidend ist in dieser
Selbst wenn Änderungen aufgrund
Darstellungen dann in einem Illustra-
Arbeitsphase auch, dass das Com-
ihrer Komplexität am physischen
tionsprogramm.
putermodell alle technischen Rand-
Modell durchgeführt werden, müs-
bedingungen berücksichtigt. Um
sen diese neuen Formen umgehend
dies zu gewährleisten, werden von
wieder ins digitale Modell einfließen.
den Package-Ingenieuren sogenann-
Um die Daten vom Modell schnell
te Grenzflächen-Daten importiert,
wieder in den Computer einzuspei-
die Bauteil-Kollisionen oder Verlet-
sen, wird ein flexibler und leistungs-
zung von Freiräumen sofort sicht-
fähiger Scanner eingesetzt. Er ist
bar machen. Wenn das Modell am
eines der wichtigen Werkzeuge in
Bildschirm einen Reifegrad erreicht
der Styling-Toolbox. Für Automobil-
hat, der keine Fehler mehr erken-
entwicklungen kommt ein solcher
nen lässt, wird ein Modell nach
Scanner beispielsweise auch nach
Daten gefräst.
Windkanalversuchen zum Einsatz.
Fahrzeug-Ergonomie gehört zu den
Kernkompetenzen von Porsche Styling –
auch bei Zweirädern.
Die Änderungen, die am WindkanalDesignthemen, die in dieser Phase
Datentransfer durch Scanner
ausgewählt werden, können im
sen sich vom Scanner schnell erfas-
nächsten Schritt detaillierter im
Das virtuelle Modell ist für einen
sen und können so von den Stilisten
Computer modelliert werden. Dabei
konsequenten digitalen Design- und
ins Designmodell eingearbeitet wer-
soll ein möglichst realistisches digi-
Entwicklungsprozess entscheidend.
den, ohne ihre aerodynamische
tales Modell geschaffen werden,
Es bildet die Grundlage für die
Wirksamkeit einzubüßen.
dessen Formen und Oberflächen so
Kommunikation zwischen den betei-
echt wirken, dass das Design ohne
ligten Entwicklungsabteilungen und
störende Nebeneffekte beurteilt
wird deshalb ständig aktualisiert.
werden kann.
Bei diesem Prozess dient das physische Modell in erster Linie zur Verifizierung der Daten.
22
modell vorgenommen wurden, las-
■
Carrera GT
Insights
Hochleistungs-Sportwagen mit Zukunfts-Technologien
Mit dem Carrera GT dokumentiert Porsche nicht nur die technischen Möglichkeiten, die heute im Sportwagen-Bau möglich sind, sondern gibt auch einen
Ausblick auf mögliche künftige Technologien. Beim Genfer Automobil-Salon im
März wird der Carrera GT erstmals der Öffentlichkeit gezeigt.
Die Optik und gesamte Statur des
minimalem Gewicht bei maximaler
Verzögert wird der Carrera GT von
Carrera GT verrät auf den ersten
Steifigkeit zu verbinden.
der Porsche Ceramic Composite
Blick, dass die Gene dieses Fahr-
Brake. Für die Kraftübertragung
zeugs im Motorsport liegen. Der
Bei realisierbaren Geschwindigkei-
sorgt eine Weltneuheit: die Keramik-
Zehnzylinder-Motor mit Trocken-
ten von über 300 km/h spielt die
Kupplung PCCC (Porsche Ceramic
sumpfschmierung hat 5,7 Liter Hub-
Aerodynamik eine entscheidende
Composite Clutch). PCCC zeichnet
raum. Die maximale Leistung be-
Rolle. Um möglichst hohe Abtriebs-
sich durch hohe Leistungsfähigkeit,
trägt 450 kW (612 PS) bei 8000
Beiwerte (sogenannter "Down Force")
geringe Ausmaße und enorme Halt-
Umdrehungen pro Minute, das maxi-
zu realisieren, hat der Carrera GT
barkeit aus.
male Drehmoment 590 Nm. Die
eine Unterbodengeometrie, wie
Höchstgeschwindigkeit wird bei
man sie in ähnlicher Form nur bei
Auf dem Genfer Automobil-Salon
330 Kilometern pro Stunde erreicht.
reinrassigen Rennsportwagen kennt.
werden mit dem Carrera GT auch
Von Null auf 100 km/h beschleunigt
Der völlig verkleidete Unterboden
die neuesten Technologien der
er in 3,9 Sekunden, die Parade-
aus Kohlefaser sorgt mit einem
Öffentlichkeit präsentiert. Porsche
Disziplin von Null auf 200 km/h
Heck-Diffusor und den Strömungs-
Engineering wird ebenfalls auf dem
absolviert der Carrera GT in 9,9 Se-
kanälen für einen zusätzlichen An-
Porsche-Messestand präsent sein
kunden. Die optimale Übersetzung
saugeffekt.
und über Technik, Werkstoffe sowie
der Antriebskraft übernimmt ein
das gesamte Engineering-Dienst-
eigens entwickeltes und manuell
leistungsangebot informieren.
■
schaltbares Sechs-Gang-Getriebe.
Erstmals bei Straßen- und Rennfahrzeugen wird ein neues Konstruktions-Konzept – sowohl das Monocoque als auch der gesamte
Aggregateträger bestehen aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CfK)
– realisiert. Dieses wegweisende
Prinzip hat Porsche zum Patent angemeldet. Nur der Werkstoff Karbon
schafft in aufwendiger Verarbeitung
die Voraussetzungen, um höchste
Fahrleistung und Fahrdynamik mit
Der Werkstoff Karbon war bei der Konstruktion des Carrera GT ausschlaggebend. Durch aufwendige Verarbeitung kann man so höchste Fahrleistung mit minimalem Gewicht bei maximaler
Steifigkeit verbinden.
23
Insights
GT3
Noch mehr Leistung, Fahrspaß und Sicherheit
zuwachs bewältigen zu können,
Die Ingenieure im Porsche-Entwicklungszentrum
wurde das Getriebe mit einer Ge-
Weissach haben den GT3 in allen Bereichen über-
triebeölkühlung und Spritzölschmie-
arbeitet. Das pure Fahrerlebnis, hohe Fahrsicherheit
rung versehen sowie in wesentlichen Teilen verstärkt.
und konsequenter Leichtbau standen dabei an erster
Nochmals verbessert haben die Tech-
Stelle.
niker die Bremsanlage. An der VorDer neue GT3 leistet mit 280 kW
gig – jetzt erst bei 8200/min.
derachse erhielt der GT3 leistungs-
(381 PS) 21 PS mehr als das Vor-
Damit dreht der neue 911 GT3 bis
fähigere 6-Kolben-Bremssättel (bis-
gänger-Modell und erreicht damit
zu 400 Umdrehungen mehr als das
her 4-Kolben) in Monobloc-Bauweise.
eine Höchstgeschwindigkeit von
Vorgänger-Modell, wovon vor allem
Die vorderen Scheiben wuchsen um
306 km/h. Die Literleistung von
auch das Spurtvermögen profitiert.
20 Millimeter auf einen Durchmes-
77,8 kW macht den 3,6 Liter-
Aus dem Stand auf 100 km/h
ser von 350 Millimeter und sind mit
von Porsche patentierten Kühlkanälen ausgerüstet. Das ABS-Bremssystem wurde ebenfalls modifiziert.
Das neue System (ABS 5.7) zeichnet sich durch noch schnelleres und
feinfühligeres Regelverhalten aus.
Die weiteren Vorteile: geringeres
Gewicht und eine erhöhte Fahrzeugstabilität bei ABS-Bremsungen.
Optisches Erkennungsmerkmal des
neuen GT3 ist der dominante Heckflügel. Er ist mehrfach verstellbar
Der dominante Heckflügel ist das Erkennungsmerkmal des neuen GT3.
und maßgeblich für den beeindrukkenden Geradeauslauf bei hohen
24
Boxermotor zu einem der stärksten
beschleunigt der Neue in 4,5
Geschwindigkeiten sowie den erhöh-
Saugmotoren seiner Klasse welt-
Sekunden, das sind drei
ten Anpressdruck in schnell gefah-
weit. Für die Parade-Disziplin von
Zehntelsekunden schneller als beim
renen Kurven verantwortlich. Neu
0 auf 200 km/h benötigt der GT3
Vorgänger. Bis 160 km/h sind es
gestaltet wurde auch die Bugver-
lediglich 14,3 Sekunden.
statt bisher 10,2 Sekunden künftig
kleidung. Der GT3 erreicht somit
nur noch 9,4 Sekunden. Bereits ab
einen für diese Fahrzeugklasse her-
Das Mehr an Leistung wird durch
2000 Umdrehungen liegen minde-
vorragenden Luftwiderstands-Bei-
eine gezielte Drehzahlerhöhung rea-
stens 80 Prozent des maximalen
lisiert. Der rote Bereich des Dreh-
Drehmoments von 385 Nm (vorher:
wert von cw=0,30. Im März 2003
kommt der neue 911 GT3 in Europa
zahlmessers beginnt – gangabhän-
370 Nm) an. Um diesen Leistungs-
auf den Markt.
■
Kompetenzzentrum VR
Insights
Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering
sten Technologien auf dem Gebiet
Gerade im Raum Stuttgart findet man zahlreiche füh-
der Virtuellen Realität zu nutzen und
rende Entwickler im Bereich Virtuelle Realität (VR)
schnell zu einer leistungsfähigen
sowie Anwender und Anbieter dieser Technologie.
Lösung zu kommen.
Diese hohe Konzentration von Know-how hat man nun
Das Kompetenzzentrum mit Sitz in
durch ein Kooperationsprojekt im Kompetenzzentrum
Fellbach wurde auf Initiative der Wirtschaftsförderung Raum Stuttgart ge-
"ViRCE" gebündelt.
Ziel ist, dass innovative Unternehmen
die neuesten VR-Technologien nutzen
können und Fachwissen schnell zwischen den beteiligten Partnern ausgetauscht werden kann.
Für die Fertigungsindustrie ist
Schnelligkeit einer der wichtigsten
Wettbewerbsvorteile. Rapid Prototyping, 3D-CAD, vernetzte Konstruktionen sowie numerische Simulationsverfahren haben die Entwicklungspro-
Digitale Entwicklung: Visualisierung innermotorischer Strömungen
zesse bereits stark beschleunigt. Mit
Hilfe von Virtual Reality können die
Ein intensiver Informationsaustausch
gründet und wird als wirtschaftlicher
Ergebnisse des computerunterstütz-
zwischen Forschung, Anbietern und
Verein geführt. An dem Kooperations-
ten Entwicklungsprozesses realitäts-
Anwendern intensiviert das Know-how.
projekt beteiligen sich Unternehmen
nah und interaktiv sichtbar gemacht
So kann die Technologie auf dem
aus der Automobil- und Zulieferindu-
werden. Man verzichtet auf teure
Gebiet der Virtuellen Realität und des
strie, der Informationsverarbeitung
Prototypen und gewinnt dadurch Zeit
kooperativen Engineerings schneller
sowie Hochschul- und Forschungs-
– auch weil Fehler schneller erkannt
und praxisorientierter zum Einsatz
einrichtungen.
und behoben werden können.
kommen.
Porsche ist im Vorstand des neu ge
Das Kooperationsprojekt ViRCE bietet
In einem Demo- und Dienstleistungs-
gründeten Kompetenzzentrums ver-
nun Unternehmen, Hochschulen und
Center (DDC) können Unternehmen
treten. Damit hat auch Porsche
Forschungseinrichtungen im Raum
VR-Anlagen nutzen, Präsentationen
Engineering direkten Zugriff auf die
Stuttgart eine Kommunikationsplatt-
durchführen oder Daten für VR-Demos
Ressourcen des ViRCE und kann
form sowie hochwertige VR-Anlagen
(CAD/CAE/VRML-Daten) und VR-Ani-
dem Kompetenzzentrum langjährige
und Technologien. So finden neueste
mationen aufbereiten lassen. So ha-
Erfahrungen aus der Entwicklungs-
Erkenntnisse aus der Forschung
ben auch kleine und mittlere Unter-
arbeit zur Verfügung stellen.
schnell den Weg in die Praxis.
nehmen die Möglichkeit, die modern-
■
25
Special
Windkraftanlage
Vom Winde gedreht
Im Auftrag der Berliner Forschungsgesellschaft für Windkraft konstruierte Porsche
von 1940 bis 1951 Windkraftanlagen in drei Leistungsklassen und ging damit
neue technische Wege.
Die abgebildete Windkraftanlage
(Typ 135) ist die erste Variante mit
130 Watt Leistung. Der Typ 136 leistete bereits 736 Watt und besaß
einen Vier-Blatt-Rotor. Die Flügel
waren verstellbar, wodurch sich
Leistung und Drehzahl regeln ließen.
Gleichzeitig konnte die Anlage so
bei Sturm gesichert werden. Die
stärkste Variante, der Typ 137, leistete 10.000 Watt. Die Windkraftanlage besaß drei Flügel mit einer
Länge von vier Metern. In der Mitte
waren die Flügel 65 Zentimeter
breit und wogen jeweils 70 Kilogramm. Aufgenommen wurden die
Aggregate von einem Rumpf, der in
Leichtbauweise hergestellt und mit
Richtungsflossen versehen war.
Befestigt war der drehbare Rumpf
auf einem 17 Meter hohen StahlTurm.
Zum Vergleich: Die im Jahr 2000
von Porsche Engineering für DeWind
gestylte Windkraftanlage leistet
zwei Megawatt.
26
■
Ferdinand Porsche (2.v.r.) und sein Sohn Ferry (r.) testen 1940 vor dem Konstruktionsbüro
in Zuffenhausen die erste Anlage.
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Manche Kunden wollen eben einen etwas anderen Motor.
Wie anders darf er für Sie sein?
Infomaterial unter:
Telefon: 0711/911 - 18 888,
Telefax: 0711/911 - 18 999
oder E-Mail: [email protected].
Porsche Engineering
driving identities
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Porsche Engineering
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Redaktionsleitung
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Redaktion
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