Porsche Engineering Magazine 2003/1

Ausgabe 01/2003

Von Grund auf solide:Bei der Rohkarosserie desCayenne werden modernsteMaterialien und Technologieneingesetzt.

Cruiser mit Porsche-Power:In Kooperation mit PorscheEngineering entwickelteHarley-Davidson den was-sergekühlten V-Rod Motor.

Porsche Styling:Virtuelle Realität ist inDesignstudios nicht mehrwegzudenken.

Porsche Engineering Magazine

Inhalt

Die Porsche Engineering Group

GmbH (PEG), ein Tochterunterneh-

men der Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG,

ist für die weltweiten Kunden-

Entwicklungsaktivitäten des Sport-

wagenbauers verantwortlich.

Porsche ist der einzige Automobil-

hersteller, der sein umfassendes

Engineering-Wissen internationalen

Kunden aus verschiedenen

Branchen zur Verfügung stellt.

Gemeinsam mit den Tochtergesell-

schaften im In- und Ausland bietet

EditorialSeite 4

Complete Vehicle

Von Grund auf solide:die Rohkarosseriedes CayenneSeite 5

Body Chassis Systems

Kompetenz in Sachen AkustikSeite 13

Electrical & Electronics Industrial Design

die Porsche Engineering Group

weltweit Engineering rund um die

Themen Automobil und Transport

unter der gemeinsamen Marke

Porsche Engineering an.

Porsche Engineering kann dabei

auf Ressourcen von über 3.000 Mit-

arbeitern aus den Bereichen Kon-

struktion, Prototypenbau, Erpro-

bung, Fertigungsplanung, Beschaf-

fung, Logistik oder Produktion

zurückgreifen. Insights

Hochleistungs-Sportwagen mitZukunfts-TechnologienSeite 23

Noch mehr Leistung,Fahrspaß und SicherheitSeite 24

Virtuelle Realität und KooperativesEngineeringSeite 25

Porsche Styling –ein virtueller Blickin die ZukunftSeite 20

Styling

Cruiser mitPorsche-PowerSeite 16

Powertrain & Driveline Testing Facilities Engineering Support

SpecialVom Winde gedrehtSeite 26

Editorial

Liebe Leser,

Eines der herausragendsten Ereig-

nisse war sicher der erfolgreiche

Abschluss der Gemeinschafts-

entwicklung mit Harley-Davidson

beim Power Cruiser V-Rod. Der An-

trieb – 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-Engineering-

Kunden angeboten werden.

Im Bereich Electrical/Electronics

haben wir unser Team durch hoch-

qualifizierte Mitarbeiter verstärkt.

Auch in diesem zukunftsträchtigen

Segment bieten wir außergewöhnli-

che Lösungen, wie beispielsweise

die Porsche Speech Technology, an.

Wir wünschen Ihnen ein erfolg-

reiches Jahr 2003 und viel Spaß

beim Lesen.

Ihre Redaktion.

4

am Anfang eines neuen Jahres blickt man gerne auf

das vergangene zurück. Porsche Engineering hat im

Jahr 2002 viele herausfordernde Projekte bearbeitet.

Für das uns dabei entgegengebrachte Vertrauen

möchten wir unseren Kunden danken.

Karosseriekonstruktion Body

Von Grund auf solide: die Rohkarosserie des Cayenne

Das Karosseriekonzept

In der Konzeptphase des Cayenne

untersuchte Porsche zunächst die

beiden Bauarten von Rohkarossen,

die bei Sports Utility Vehicles üblich

sind. Bei der klassischen Lösung

sitzt die Rohkarosse auf einem

separaten Leiterrahmen, bei der

innovativen Alternative ist die

Karosserie selbsttragend gestaltet.

Durch Simulation wurden die Vor-

teile der beiden Konzepte ermittelt,

um diese bei der Auslegung mitein-

ander zu kombinieren: eine selbst-

tragende Karosserie mit integrier-

tem Rahmen. Bei der Konstruktion

der Bodengruppe wurde der Rah-

men fest in dieser integriert und ein

Trägersystem geschaffen, das sich

über die gesamte Fahrzeuglänge

5

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 muster-

gültige Fahreigenschaften und erfüllt gleichzeitig die hohen Sicherheitsansprüche

von Porsche. Damit unterstreicht der Cayenne eindrucksvoll die Kompetenz von

Porsche im Bereich des Stahlleichtbaus.

Rohbau des Cayenne Turbo in der Fahrzeughülle

Body Karosseriekonstruktion

erstreckt und im Bereich der Fahr-

gastzelle unterhalb des Boden-

blechs liegt. Diese Anordnung ist

durch die geraden Trägerverläufe

besonders vorteilhaft für die Auf-

nahme der bei einem Crash entste-

henden Lasten. In den durchgehen-

den Längsträgern werden sämtliche

Achs- und Aggregatbefestigungs-

punkte angeordnet. Durch dieses

Konzept wird die Beschädigung von

Funktionsteilen und Aggregaten,

welche im Schutz der Längsträger

untergebracht sind, im hartem

Geländeeinsatz verhindert.

Der weitere Aufbau der Rohkarosse-

rie auf der Bodengruppe erfolgt

nach dem Prinzip der Modulbau-

weise. Das Vorderwagensegment

mit den Trägern, Stoßdämpfer-

domen, Stegblechen und Konsolen

komplettiert die Plattform, an wel-

cher zunächst die vorgefertigten

Seitenwandzusammenbauten (Zsb)

angefahren werden.

Das Seitenwandsegment, das die

inneren und äußeren Säulen A, B, C

und D sowie Dachrahmen seitlich

und das äußere Radhaus umfasst,

wird am Bodenblech und mit den

Dachquerträgern und Abschluss-

blechen fixiert und anschließend

ausgeschweißt. Dieses frühzeitig

festgelegte Prinzip der Modulbau-

weise mit Definition der Montage-

reihenfolge und -richtung und die

hierfür notwendigen Trennebenen

zwischen den einzelnen Modulen

sowie das neue Aufnahmekonzept

beeinflussen die Rohbaumaßhaltig-

keit und damit auch die Funktions-

sicherheit der angrenzenden Bau-

teile nachhaltig positiv.

Das Werkstoffkonzept

Die Rohkarosserie des Cayenne

besteht aus beidseitig verzinkten

Blechen unterschiedlicher Festigkeit

und ist in Schalenbauweise aufge-

baut. Bei der Definition des Werk-

stoffkonzepts wurden die bei frühe-

ren Projekten und Studien gewonne-

nen Erkenntnisse über mechanische

Kennwerte und Umformbarkeit kon-

sequent umgesetzt. Die tragende

Struktur des Fahrzeugs wird weitge-

hend aus DP- und TRIP-Stählen her-

gestellt, welche sich durch ein sehr

hohes Kaltverfestigungsvermögen

auszeichnen und aufgrund ihres

hohen Energieaufnahmevermögens

6

Plattform und Vorderwagen

Trägerstruktur in hochfesten und höchstfesten Stahlblechwerkstoffen mit Streckgrenzenüber 340 Mpa

DP 600CPW 800ZStE 340Trip 700


und ihrer Festigkeit sowohl in den

Deformationsbereichen der Karos-

serie als auch für die steife Fahr-

gastzelle eingesetzt werden. Die

Flächenbauteile, wie beispielsweise

Bodenblech, Dach und Seitenwand,

werden hingegen aus weicheren,

gut umformbaren Tiefziehgüten her-

gestellt.

Der Ansatz, an jeder Stelle entspre-

chend Belastung, Fertigungs- und

Fügemethode den optimalen Stahl

zu verwenden, führte zu dem

Ergebnis, dass die Karosserie zu

64 Prozent aus hoch- und höchstfe-

sten Stahlwerkstoffen besteht.

Damit ist der Cayenne das weltweit

erste Serienfahrzeug dieser Klasse,

das Mehrphasenstähle (DP: Dual-

phasen-Stähle, TRIP-Stähle, CPW:

Complexphasen-Stähle) in dieser

Menge verwendet. Der Einsatz die-

ser innovativen Werkstoffe ermög-

lichte die Entwicklung einer steifen

Karosserie auf höchstem Sicher-

heitsniveau mit gleichzeitig gerin-

gem Gewicht (392 Kilogramm ohne

Türen und Deckel).

Innovative Fügeverfahren

Bei der Rohkarosserie des Cayenne

wird je nach Werkstoff und Bean-

spruchung das belastungsgerechte

Fügeverfahren eingesetzt, so dass

Teile mittels MIG-Löten, MAG-

Schweißen, Widerstandspunkt-

schweißen und Laserschweißen

gefügt werden. Die Anzahl, Lage

und Länge der Fügeelemente wurde

in iterativen Schritten mit Hilfe

numerischer Simulation optimiert.

Allein der Einsatz von Mehrphasen-

stählen erforderte umfangreiche

Untersuchungen zur Fügetechnik.

Die Auswertung der metallografi-

schen und quasistatischen Prüfun-

gen ergab, dass Mehrphasenstähle

beim MIG-Löten, MAG-Schweißen,

Widerstandspunktschweißen und

Laserschweißen mit großer Prozess-

sicherheit gefügt werden können –

ausreichend große Elektrodenkräfte

beim Punktschweißen vorausge-

setzt. Mit Hilfe von zyklischen Tests

an normierten Proben wurde nach-

gewiesen, dass beim Einsatz von

Mehrphasenstählen gleiche Dauer-

7

Festigkeits- und Dehnungswerte von Karosserie-Werkstoffen

Magnesium

Aluminium

H180- 300BD

DC04- 06

0

10

20

30

40

50

0 100 200 300 400 500 600

Dehngrenze Rp0.2 [MPa]

Bruc

hdeh

nung

A8

0 [%

]

H260- 420LAD

H300/340XD

RA-K

DX53- 54D

Werkstoffverteilung im Kastenrohbau

Werkstoffverteilung

BTR1553%

Mikrolegierte und BHGüten (ZStE 180BH...ZStE340)

28%sonstiges

1%

Taillored Blank(ZStE/H340X)

6%

Trip 700/ RA-K40/704%

Weiche Güten(DX...., DC...)

36%

CPW8002%

DP600/H340X20%


festigkeitseigenschaften unter sche-

render Beanspruchung im Vergleich

zu weichen Tiefziehstählen erreich-

bar sind.

Technologischer Höhepunkt der

Fügemethoden beim Cayenne ist das

Löten per Laser an der Dachnaht.

Es konnten die Vorteile des Laser-

lötens, eine nahezu nacharbeitsfreie

und dichte Verbindung mit hoher

Prozessgeschwindigkeit und Wie-

derholgenauigkeit herzustellen, in

vollem Umfang umgesetzt werden.

Passive Sicherheit

Das Ergebnis der Kombination aus

Struktur-, Werkstoff- und Füge-

konzept ist eine Rohkarosserie mit

einer steifen Insassenzelle, die eine

hohe Schutzwirkung gegen Intru-

sionen besitzt. Sie wird nach vorn

und hinten durch die Deformations-

zonen geschützt. Dabei tragen

besonders die geraden Verläufe der

Längsträger und das hochfeste

Material zur passiven Sicherheit

bei. Beim Frontal- oder Heckcrash

deformieren sie gezielt, ohne örtlich

auszuknicken und nehmen dadurch

den größten Teil der kinetischen

Energie auf. Zum Schutz der In-

sassen bei Seitenaufprall kommt

ein technisches Highlight zum Ein-

satz: Der Schweller ist durch ein

höchstfestes Verstärkungsrohr aus

nahtlos gezogenem Rohrwerkstoff

BTR 155 mit einer Zugfestigkeit

von 1.400-1.800 MPa verstärkt.

Es erstreckt sich über die gesamte

Fahrzeugseite zwischen den Rädern

und stützt sich an den Längs-

trägern und am Tunnel ab. Die

Querabstützung der seitlichen

Crash-Lasten erfolgt über in Fahr-

zeugquerrichtung eingeschweißte

8

Aufbau, Dach

Die hohe statische Torsionssteifigkeit von 36.900Nm/° vermittelt den Insassen ein sicheresund solides Gefühl – selbst wenn ein Rad in der Luft hängt.


Sitzquerträger der Stahlgüte CPW

800, welche die Verbindung vom

Verstärkungsrohr zum Tunnel her-

stellen. Diese Anordnung und die

äußerst hohe Festigkeit der Bauteile

stellen sicher, dass die Fahrgast-

zelle auch bei seitlicher Kollision

geschützt wird und die biomechani-

schen Insassenbelastungswerte in

Verbindung mit energieaufnehmen-

den Türverkleidungen und Curtain-

airbag niedrig gehalten werden.

Statische und

dynamische Steifigkeit

Die Belastungen durch Fahrten im

Gelände, wie auch durch schnelles

agiles Fahren auf Straßen, stellen

besondere Anforderungen an die

Steifigkeit der Karosserie. Eine stei-

fe Rohkarosse vermittelt den

Insassen ein solides und sicheres

Gefühl bei hohem Fahrkomfort.

Selbst bei maximaler Torsions-

belastung im Gelände, beispiels-

weise wenn ein Rad keinen Boden-

kontakt besitzt, lassen sich beim

Cayenne immer noch alle Türen und

die Heckklappe problemlos öffnen

und schließen. Eine weitere positive

Auswirkung einer hohen Steifigkeit

ist die geringe Relativbewegung von

Anbauteilen. Dadurch ergibt sich bei

Fahrt auf unebenen Wegen ein sehr

niedriges Geräuschniveau.

Durch das bereits zu Beginn der

Entwicklung durchgängig auf

Sicherheit und Steifigkeit ausgeleg-

te Stahlleichtbaukonzept des

Cayenne konnten auch Anforderun-

gen, die die Konstruktion üblicher-

weise negativ beeinträchtigen, opti-

mal umgesetzt werden. Hierzu zählt

die verdeckte Unterbringung der

Heckdeckelscharniere und Gas-

federn. Durch intelligent gestaltete

Bauteile und Bauteiltrennungen

konnten die geometrischen Nach-

teile kompensiert und die Bauteile

ausgezeichnet in das Steifigkeits-

konzept rund um den Heckklappen-

ausschnitt integriert werden.

Das Gleiche gilt für vorbereitete

Verstärkungen, um Sonderausstat-

tungen, wie das außenliegende Re-

serverad oder die Anhängerkupp-

lung, mit minimalem Zusatzaufwand

anbringen zu können. Sie dienen

gleichzeitig der lokalen Struktur-

versteifung und erhöhen dadurch an

den Karosserieknoten die statische

und dynamische Steifigkeit.

9

Verlauf der dynamischen Steifigkeit über der Frequenz für den vorderen und hinterenVorderachsanschraubpunkt

5060

70

80

90

100

110

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1.000

Dyn.

Ste

ifigk

eit

Frequenz

Cayenne PV-Serie

Messpunkt:AnbindungFahrschemel vornan Karosseriein Z-Richtung

Anbindung hintenAnbindung vorn

Rohbauseitige Anbindung der Anhänger-zugvorrichtung


Durch die konsequente Realisierung

der Maßnahmen vom Konzept bis

zur Serienreife erreicht der Cayenne

eine statische Torsionssteifigkeit

von 36.900 Nm/° und erzielt damit

Bestnoten im Marktsegment der

Sports Utility Vehicles.

Um den angestrebten Spitzenwert

auch bei der dynamischen Steifig-

keit der Cayenne-Rohkarosserie zu

erreichen, konzentrierte sich die

Entwicklung zunächst auf die Ge-

staltung der Blechteile und Fügever-

fahren rund um die Öffnung des

Heckdeckels. Dabei musste ein

Kompromiss zwischen Sicht, Durch-

ladebreite, Heckdeckelscharnieren,

verdeckten Gasfedern und der

Forderung nach großen Querschnit-

ten sowie idealen Übergängen

gefunden werden.

Zur Erhöhung der Eigenfrequenz

wurden in Überlappungsbereichen

möglichst viele Bauteile eingebunden

und Strukturverklebungen einge-

setzt. So wurde zum Beispiel das

höchstfeste Verstärkungsrohr in die

seitliche Schwellerstruktur integriert,

was sowohl die statische als auch

die dynamische Steifigkeit nachhal-

tig verbesserte.

Die erreichten Werte von 43,6 Hz

für die erste Torsionseigenfrequenz

und 50,3 Hz für die erste Biege-

eigenfrequenz sind aktuell in der

Klasse der Sports Utility Vehicles füh-

rend und brauchen auch den Ver-

gleich mit sehr guten Limousinen

nicht zu scheuen.

Körperschall

und Innengeräusche

Grundlage für eine gute Körperschall-

isolation, die Roll- oder Motorenge-

räusche vom Insassenraum trennt

und das Geräuschniveau im Innen-

raum niedrig hält, ist eine hohe

lokale dynamische Steifigkeit an

den karosserieseitigen Krafteinlei-

tungsstellen des Fahrwerks, des

Antriebsaggregats und der Abgas-

anlage. Um störende Fahr- und

Antriebsgeräusche zu vermeiden,

werden die entsprechenden Lager-

elemente von Motor- und Getriebe-

fahrschemel speziell abgestimmt.

10

Federbeinaufnahme und Lagerbock

Anbindung des Fahrschemels vorn an dieKarosse

Mit optimal gestalteten Blechteilen und entsprechenden Fügeverfahren rund um die Öffnungdes Heckdeckels erreicht der Cayenne Spitzenwerte bei der dynamischen Steifigkeit.


Dieser Abstimmung liegen die Krite-

rien hohe Fahrdynamik und guter

Schwingungskomfort sowie hohe

Lebensdauer, auch bei hartem

Geländeeinsatz, zu Grunde.

Die erforderliche lokale dynamische

Steifigkeit erhält der Cayenne durch

die Art der Anbindung der Fahr-

schemel an die Karosserie. Bei der

dynamischen Steifigkeit über der

Frequenz für den vorderen und hin-

teren Vorderachsanschraubpunkt

trat in besonders scharfer Form der

Zielkonflikt zwischen Kennwert und

Gewicht zutage, da hier die akusti-

schen Kennwerte in direkter Ab-

hängigkeit zur Masse stehen.

Die Aufgabe wurde anforderungsge-

recht gelöst, indem die notwendi-

gen Verstärkungen und Konsolen so

an der vorhandenen Trägerstruktur

angebunden wurden, dass eine all-

seitige Abstützung vorhanden ist.

Bei einem rechteckigen Träger-

querschnitt wird die Krafteinlei-

tungskonsole mit beiden Stegen

und beiden Gurten verbunden.

Dabei sind die Bereiche der oberen

und unteren Gurtbleche der Kraft-

einleitungsstellen, die im Fahrbe-

trieb am höchsten beanspruchten

Bauteile der Karosserie.

Dies bedeutet, dass neben den aku-

stischen Anforderungen auch die

Betriebsfestigkeit eine wesentliche

Rolle spielt. Diese konstruktive Lö-

sung mit den allseitig verschweißten

Konsolen ergab eine hohe örtliche

Steifigkeit mit guter Körperschall-

isolation bei gleichzeitig minimierter

Gewichtszunahme.

Abdichtung, Beschichtung,

Korrosionsschutz

Ein weiteres Highlight der dritten

Baureihe von Porsche ist die Wat-

fähigkeit: Der Cayenne mit Stahl-

federung kann Gewässer mit einer

Tiefe bis zu 500 Millimeter problem-

los durchqueren, mit Luftfederung

sind sogar 555 Millimeter möglich.

Dabei liegt aus Komfortgründen der

Bodenbereich des Fahrzeugs deut-

lich unterhalb der 500 Millimeter-

Linie. Damit der Innenraum wirksam

gegen Wasser geschützt wird, ist

der Schweller nach außen geschlos-

sen und nach innen offen. Der

durchgehende Längsträger liegt

parallel zwischen Schweller und

Tunnel und ist – anders als der

Schweller – nach außen offen und

zum Innenraum hin abgeschottet.

11

Gewässer mit einer Tiefe bis zu 555 Millimeter sind für den Cayenne mit Luftfederung keinProblem.


Sollte sich im geschlossenen

Schweller Kondenswasser bilden,

kann dies über ein speziell entwik-

keltes Wasserablaufventil abgeleitet

werden, ohne dass sich die Wat-

fähigkeit des Cayenne verringert.

Die für die KTL-Beschichtung der

Karosseriehohlräume notwendigen

Öffnungen werden im Watbereich

durch spezielle Stopfen abgedich-

tet. Diese werden durch Wärme

über einen Schmelzring mit der

Karosserie verklebt. Im Unterboden-

bereich des Cayenne wurde ein so-

genanntes doppeltes Dichtkonzept

realisiert. Dabei wird zusätzlich zur

Nahtabdichtung jeder Punktschweiß-

flansch mit Dichtheitskleber verse-

hen. Die getrennten Füge- und

Dichtebenen wurden erforderlich,

weil man mit innovativen Fügever-

fahren, wie beispielsweise dem

Laserschweißen, arbeitet. Insge-

samt gibt es am Cayenne Klebe-

nähte mit einer Länge von circa

120 Metern, wobei sowohl Dicht-

heitskleber als auch Struktur- und

Festigkeitskleber eingesetzt wer-

den.

Für außergewöhnliche Langlebigkeit

sorgt neben beidseitig verzinkten

Stahlblechen und dem aufwendigen

Oberflächenschutz auch das Versie-

geln der Hohlräume. Beim Cayenne

wurden die Hohlräume durch soge-

nanntes Wachsfluten versiegelt: Die

Räume werden mit Wachs befüllt

und anschließend wieder entleert.

Dadurch wird in schwer zugäng-

lichen Spalten eine bessere Wachs-

durchdringung als beim herkömm-

lichen Sprühverfahren erzielt.

Die aufwendige Abdichtung des

Fahrzeugs hat noch eine weitere

positive Nebenwirkung: Der Innen-

raum des Cayenne ist sozusagen

"staubdicht". Selbst bei stundenlan-

ger Fahrt auf unbefestigten, staubi-

gen Straßen werden Innenraum und

Insassen wirkungsvoll geschützt. ■

12

Durch die aufwendige Abdichtung des Fahrzeugs kann selbst bei längerer Fahrt auf unbefestigten Straßen kein Staub in den Innenraum ein-dringen.

Porsche Speech Technology Electrical & Electronics

Kompetenz in Sachen Akustik

Seit der Erfindung des Telefons hat

sich für den Benutzer generell

wenig geändert: Noch immer muss

er ein Mikrofon möglichst nahe an

den Mund und einen Lautsprecher

dicht ans Ohr halten, auch beim

Telefonieren im Auto. Der gestiege-

ne Komfort- und Sicherheits-

anspruch der Nutzer und die Vor-

gaben der Gesetzgeber machen im

Fahrzeug jedoch komplexe Lösun-

gen notwendig. Das Freisprechen

und die Bedienung der Systeme

sollte mittels Spracherkennung

möglich sein. Aufgabe der Porsche

Speech Technology ist die Konzep-

tion und Optimierung von Sprach-

systemen zum Telefonieren in

schwieriger Umgebung, beispiels-

weise in einem Cabriolet.

Freisprechen –

meistens ein Problemfall

Die optimale Situation beim Telefo-

nieren, das Mikrofon vor dem Mund

und der Lautsprecher direkt am

Ohr, ist für den Fahrer eines Auto-

mobils durch die Gesetzgebung in

den meisten Ländern nicht mehr

gegeben. Um dennoch eine optima-

le Sprach-Qualität zu erreichen,

muss die Ausstattung des Innen-

raums entsprechend umgerüstet

werden.

Eingebaute Mikrofone und die Laut-

sprecher der Audioanlage ersetzten

nun den Hörer. Allerdings können

Fahrgeräusche und Echos (Rück-

13

Ein Dummy mit Kunstmund simuliert die Sprache und zeichnet gleichzeitig die Innenraumakustik auf.

Seitdem telefonieren am Steuer in fast ganz Europa

nur noch mittels Freisprecheinrichtungen erlaubt ist,

spielen die Kommunikationseinheiten eine wichtige

Rolle. Die Porsche Speech Technology (PST) stellt

sich den hohen Qualitätsansprüchen der Nutzer –

natürlich auch bei Sportfahrzeugen.

Electrical & Electronics Porsche Speech Technology

kopplungen) die Übertragung erheb-

lich beeinflussen. Die Qualität der

Sprache hängt in der Telefonkette

von allen Komponenten ab. Anfangs-

punkt der Kette ist die Signalerfas-

sung über das Mikrofon, die eng

mit der aktuellen Akustik im Fahr-

zeug verknüpft ist. Es folgen die

Signalverarbeitung im Telefonmodul

und die anschließende Ausgabe

über den Lautsprecher.

Ein wesentlicher Aspekt für den

Benutzer ist die akustische Qualität

der Sprache. Dabei versteht der

Fahrer seinen Gesprächspartner

generell gut, der jedoch hat oft

Probleme, den telefonierenden

Fahrer zu verstehen. Vor allem,

wenn ein Partner versucht, den

anderen Teilnehmer zu unterbre-

chen, wird dies sehr deutlich.

Grundlage für die Optimierung:

objektive Messtechniken

Zur gezielten analytischen Optimie-

rung von Freisprecheinrichtungen

ist ein objektives Messverfahren in

einem Labor Voraussetzung. Basis

für reproduzierbare Telefonate ist

ein künstlicher Sprecher mit der

Möglichkeit, das Schallfeld im

Fahrzeug aufzuzeichnen. Die PST-

Messtechnik verwendet hierfür

einen Kunstkopf mit integriertem

Kunstmund. In dieser Konstellation

kann man im Fahrzeug reproduzier-

bare Sprache oder Testsignale

wiedergeben und gleichzeitig die

Innenraumakustik aufzeichnen. Im

realen Betrieb schwankt die Em-

pfangsqualität der Funkstrecke. Für

unabhängige Messungen benötigt

man eine Netzsimulation der ent-

sprechenden Mobilfunkstrecke; nur

damit können verschiedene Para-

meter, wie beispielsweise die Feld-

stärke, einfach kontrolliert werden.

Zur Auswertung der aufgezeichne-

ten Telefongespräche und Testsig-

nale verwendet PST das Porsche-

Akustiklabor. Die Signale können im

Tonstudio offline angehört und ana-

lysiert werden.

Simulation der Fahrgeräusche

Da die eigentlichen Schwierigkeiten

der Sprachkommunikation haupt-

sächlich bei Fahrt entstehen, benö-

tigt man eine Simulation realer Fahr-

geräusche im stehenden Fahrzeug.

Mit Hilfe einer solchen Geräusch-

simulation können unterschiedliche

Fahrsituationen nachgestellt wer-

den, hierzu gehören beispielsweise

Fahrten mit verschiedenen Ge-

schwindigkeiten oder Beschleuni-

gungsvorgänge. Darüber hinaus

können auch Fahrgeräusche ande-

rer Fahrzeuge eingespielt werden.

Dies bietet zum Beispiel die Möglich-

keit, ein System einer Limousine mit

den Fahrgeräuschen eines Sport-

wagens zu konfrontieren.

14

Auf die Gesamtqualität der Sprache haben alle Komponenten der Telefonkette Einfluss.

LautsprecherPositionTechnologieVerstärker

TelefonmodulAlgorithmen- Echokompensation- Geräuschreduktion

FahrzeugakustikInnenraumakustikAusstattung

MikrofonPositionTechnologienArrays

Qualitätsanalyse und

Einzelkomponenten-Check

Die Ergebnisse der Untersuchungen

werden signaltheoretisch betrachtet

und ausgewertet. Mittels unter-

schiedlicher Analysemethoden kön-

nen die Qualität und eventuell auf-

tretende Mängel bestimmt werden.

Zur Dokumentation verwendet man

vorhandene Standards, beispiels-

weise die VDA-Spezifikation für Frei-

sprecheinrichtungen.

Die von der Porsche Speech Tech-

nology verwendete Messtechnik ist

ebenfalls in der Lage, Einzelkompo-

nenten schon während der Entwick-

lung eines Fahrzeugs zu prüfen und

die Fortschritte zu dokumentieren.

So kann zum Beispiel gezielt die

akustische Auslegung des Fahr-

zeuginnenraums oder die optimale

Mikrofonposition beeinflusst wer-

den.

Spracherkennung abgestimmt

auf Fahrzeugakustik

Die Verwendung eines Sprach-

erkenners im Automobil erfordert

eine genaue Anpassung des

Systems an die Akustik des Fahr-

zeuges. Hier sind, verglichen mit

dem Freisprechen, noch weitere

spezielle Kenngrößen, wie etwa die

Erkennungsleistung oder die Fehler-

toleranz, zu betrachten. Auch in die-

sem Zusammenhang können in

einem stehenden Fahrzeug die Ge-

räuschsimulation und die Messtech-

nik verwendet werden.

Die Einsatzmöglichkeiten der Porsche

Speech Technology umfassen ein

breites Spektrum: von der Unter-

suchung kompletter Telefonsysteme

im Fahrzeug oder der Betrachtung

einer einzelnen Teilkomponente, bis

zur Umsetzung und Abstimmung

von Spracherkennern im Geräusch-

umfeld des Automobils. Die Sprach-

qualität kann damit in allen Entwick-

lungsstadien eines Fahrzeugs opti-

miert werden. ■

15

Porsche Speech Technology Electrical & Electronics

Durch die Simulation von Gesprächen bei unterschiedlichen Fahrgeräuschen kann dieQualität gezielt verbessert werden.

Simulation vonGesprächen im Fahrzeug

Steuer- / Analyse-PC

Akustik Messtechnik

KunstkopfAnsteuerung

MobilfunkSimulator

Simulation vonFahrgeräuschen

Signalquelle

Entzerrung

Verstärker

Mit Hilfe einer virtuellen Darstellung werden Sprachsignale visuell analysiert.

Powertrain & Driveline Motorenentwicklung

Cruiser mit Porsche-Power

In Zusammenarbeit mit Porsche

Engineering entstanden eine Reihe

von innovativen und zukunftsorien-

tierten Lösungen – ein Highlight ist

der Antriebsstrang.

Bisher wurden bei Harley-Davidson

alle Serienmotorräder von luftgekühl-

ten Zweiventil-Stoßstangenmotoren

mit einem V-Winkel von 45 Grad an-

getrieben. Bei der V-Rod haben sich

diese Kenngrößen deutlich verändert.

Der neue Motor hat seinen Ursprung

im VR 1000 Rennmotor und verfügt

über Vierventil-Zylinderköpfe mit je

zwei obenliegenden Nockenwellen,

Tassenstößel, Wasserkühlung,

60 Grad V-Bauweise mit Bankver-

satz, Mehrscheibennasskupplung

und Nasssumpfschmierung. Stell-

vertretend für die Gesamtentwick-

lung werden im folgenden Antriebs-

strang und Getriebe vorgestellt.

Kupplung und Antriebsstrang

Wie im Motorrad-Motorenbau üblich,

sind auch bei der V-Rod Motor,

Kupplung und Getriebe in einem

Gehäuse untergebracht. Das Ge-

häuse ist horizontal geteilt und die

Kurbelwelle, Getriebeeingangs- und

Ausgangswelle liegen in der Trenn-

ebene 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 Vorder-

radlast können auch Gelegenheits-

fahrer sehr hohe Anfangsbeschleu-

nigungen realisieren. Die Gefahr

des Überschlags (Wheely) besteht

bei der V-Rod selbst bei extremen

Beschleunigungen nicht.

16

Gemeinsam mit Harley-Davidson entwickelte Porsche Engineering den Power Cruiser V-Rod.

Mit der Entscheidung ein komplett neues Motorrad

zu entwickeln, hat Harley-Davidson gleich mit mehreren

Traditionen gebrochen und den Schritt zur aktuellen

Technologie von Hochleistungsmotoren gewagt.

Motorenentwicklung Powertrain & Driveline

In Versuchen wurde kurzzeitig eine

Maximalbeschleunigung von bis zu

1,3 g gemessen. Ein Wert, der nur

von sehr wenigen Motorrädern er-

reicht werden kann. Diese Fähigkeit

zur Beschleunigung erfordert eine

Kupplung, die den extremen Anforde-

rungen gewachsen ist. Vergleichs-

messungen haben gezeigt, dass

Einkuppelzeiten, Einkuppeldrehzah-

len und Motorlasten bei leistungs-

starken Sportmotorrädern deutlich

niedriger liegen, als bei der V-Rod.

Die Überschlagsneigung dieser

Motorräder begrenzt aber die Be-

schleunigungsmöglichkeit. Anders

bei der V-Rod: Hier kann mit maxi-

maler Drehzahl und Vollast der

Gang eingelegt werden, ohne dass

das Vorderrad schwer kontrollierbar

aufsteigt.

Die Neunscheibenkupplung der

V-Rod läuft im Motoröl und hat

einem mittleren Reibdurchmesser

von 130 Millimeter. Die Aluminium-

belagscheiben besitzen aufgeklebte

Einzelpads, die Mitnehmerscheiben

sind aus Stahlblech. Der äußere und

der innere Kupplungskorb werden

im Aluminiumdruckguss hergestellt.

Fünf im Innenkorb plazierte Federn

verspannen die Kupplungsscheiben.

Die Betätigung erfolgt über einen

hydraulischen Kupplungsnehmer-

zylinder, der im Kupplungsdeckel

befestigt ist.

Der Primärtrieb von der Kurbelwelle

zur Getriebeeingangswelle erfolgt

über zwei geradverzahnte Stirn-

räder, deren Zahnflankenspiel mit

einem Verspannzahnrad ausge-

glichen wird. Ein integrierter Ruck-

dämpfer reduziert Drehmoment-

spitzen, die durch ungleichförmiges

Drehen, hartes Einkuppeln, Schalt-

schläge oder Extrembelastungen

(Misuse) hervorgerufen werden kön-

nen.

Die sehr hohe Wärmebelastung der

Kupplungsscheiben bei extremer

Beschleunigung erfordert eine spe-

zielle Abstimmung des Schmiersy-

stems. Kammern in der Kupplungs-

nabe ermöglichen es, die neun

Reibscheiben entsprechend ihrer

thermischen Belastung mit der er-

forderlichen Ölmenge zu versorgen.

Auf der Basis von extremen Be-

schleunigungsversuchen und

Schleppmomentmessungen wurde

die jeweilige Ölmenge festgelegt.

Durch Resonanzen im Antriebs-

strang kann es zu einer hohen

Belastung der Bauteile – von der

Kurbelwelle bis zum Hinterrad –

kommen. Deshalb war eine schwin-

gungstechnische Abstimmung not-

wendig. Die Anregung erfolgte

durch ungleichförmiges Drehen des

Motors und den sehr steifen Zahn-

riemenabtrieb zum Hinterrad. Der

verwendete Zahnriemen ist zwar

wartungsarm, hat aber im Vergleich

zum Kettentrieb eine doppelt so

hohe Steifigkeit, die zu sehr hohen

Lastspitzen im Antriebsstrang führt.

17

Kupplung auf Getriebe-Eingangswelle

Powertrain & Driveline Motorenentwicklung

Mit einem Antriebsdämpfer im

Hinterrad, einer in Versuchen abge-

stimmten Kurbeltriebschwungmasse

und einer wirkungsvollen Ruckdämp-

fung in der Kupplung konnten die

Belastungen auf bauteilverträgliche

Werte gesenkt werden. Darüber hin-

aus überzeugt der Antriebsstrang

der V-Rod durch ein exzellentes

Lastwechselverhalten im Fahrbetrieb.

Getriebe

Beim Getriebe handelt es sich um

ein klauengeschaltetes Fünf-Gang-

Getriebe in "klassischer" Zwei-Wel-

lenbauweise mit sequenzieller

Schaltung. Sämtliche Schaltungs-

komponenten sind im Unterteil des

Kurbelgehäuses eingebaut, die

Getriebewellen liegen in der Trenn-

ebene der beiden Gehäusehälften.

Eine Distanzierung beziehungsweise

Einstellung der Getriebewellen oder

Schaltungsteile zum jeweiligen Kur-

belgehäuse ist nicht erforderlich.

Ausgelegt ist das Getriebe für ein

Eingangsdrehmoment von

200 Newtonmeter.

18

Längs- und Querschnitt des Antriebs

Ein Highlight des Cruisers ist der Antriebsstrang.

Schaltbetätigung mit Schaltwalze aushochfestem Aluminium

Motorenentwicklung Powertrain & Driveline

Der Radsatzaufbau ist eine Kombi-

nation aus Schrägverzahnung in

den für den Geräuschtest relevan-

ten Gängen 2, 3 und 4 (4. Gang ab

2004/05 in Japan) sowie Gerad-

verzahnung im 1. und 5. Gang. Mit

dieser Festlegung konnte das Ge-

räuschniveau in der Vorbeifahrt um

2 dB reduziert werden. Sämtliche

Schalträder sind nadelgelagert. Die

Koppelung mit der Welle erfolgt

konventionell über Schiebemuffen in

den Gängen 1, 3, 4 und 5 sowie

über seitliche Klauen am geradver-

zahnten Schieberad 5. Gang für den

2. Gang. Die Lagerung der Wellen

ist als Fest-/Loslagerung mit ent-

sprechender Dimensionierung für

die aufzunehmenden Axial- und Ra-

dialkräfte ausgeführt. Abtriebsseitig

müssen neben den Getriebezahn-

kräften auch die Zahnriemenkräfte

abgefangen werden, hier kommt als

Festlager ein zweireihiges Rillen-

kugellager zum Einsatz.

Die Schaltwalze ist auf einer Stahl-

achse gelagert und besteht aus

einer hochfesten Aluminiumlegierung

mit eingefrästen Schaltbahnen. Sie

wird über die Schaltbetätigung in

die jeweilige Schaltstellung gedreht.

Gleichzeitig trägt die Schaltwalze

auch den Überschaltschutz sowie

den Mechanismus zur Gangrastie-

rung. Federkräfte und Kinematik

sind hierbei auf eindeutiges Feed-

back für den Fahrer sowie komfor-

table Bedienkräfte ausgelegt.

Die Schaltgabel 4./5.-Gang ist ein

Aluminiumdruckgussteil, die Gabeln

1./3.-Gang und 2.-Gang sind Stahl-

schmiedeteile mit einer Messing-

gleitschicht an den Kontaktflächen.

Die Kooperation zwischen Porsche

Engineering und Harley-Davidson

hat zu einem überragendem Ergeb-

nis 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. ■

19

Im Gehäuse montiertes Getriebe

Unmontiertes Getriebe

Styling Virtuelles Design

Porsche Styling – ein virtueller Blick in die Zukunft

Der Raum ist abgedunkelt. Eine

Gruppe von Spezialisten hat sich

vor der großen Projektionsleinwand

versammelt, um das Styling eines

neuen Fahrzeugs zu beurteilen – an

einem virtuellen Modell. Es sind alle

Einzelheiten zu erkennen: Außen-

form und Innenraum, Motor, Achsen,

Oberflächentexturen und Details.

In Wirklichkeit existiert dieses Fahr-

zeug jedoch noch nicht. Die perfek-

ten Spiegelungen und Highlights auf

der scheinbar makellos lackierten

Oberfläche sind eine Illusion. Das

virtuelle Modell wird mit einer Spe-

zial-Software, die komplexe Daten-

modelle in Echtzeit realistisch dar-

stellt, erzeugt. Durch die leicht

getönten Glasflächen ist ein voll-

ständiges Interieur in seeblauem

Leder zu erkennen. Jemand möchte

wissen, wie der Innenraum in einer

hellen Ausstattungsfarbe wirkt. Die

Antwort kommt im Bruchteil einer

Sekunde per Mausklick. Design-

Alternativen lassen sich auf diese

Weise im Handumdrehen darstellen.

20

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 standort-

übergreifend. Diese digitale Arbeitsplattform spart

bei der Entwicklung Zeit und Geld.

Virtuelles Design Styling

Augenblicke später strahlt der Dreh-

zahlmesser in zigfacher Vergröße-

rung über die gesamte Projektions-

fläche – die Typographie auf dem

Ziffernblatt steht zur Diskussion.

Virtual Reality gehört bei Porsche

Engineering zum Entwicklungsalltag

– auch beim Design, wo die Grund-

lagen für alle weiteren Entwicklungs-

schritte gelegt werden. In vielen

Design-Studios hat sich aber her-

ausgestellt, dass der dogmatische

Umgang mit digitalen Medien den

Entwicklungsprozess eher negativ

beeinflusst. Dies geschieht beson-

ders dann, wenn man die hohen

Investitionen für CAS-Einrichtungen

(Computer Aided Styling) möglichst

schnell zurückerhalten möchte und

deshalb unabhängig von der Auf-

gabenstellung ausschließlich diese

Geräte verwendet. Die CAS-Aus-

rüstungen eignen sich aber nicht für

alle Schritte im Designprozess. Setzt

man sie trotzdem ein, entstehen zu-

sätzliche Schleifen, die aber nicht

unbedingt zum gewünschten Ergeb-

nis führen. Dabei verliert man Zeit

und Geld.

Bei Porsche Engineering werden

deshalb die digitalen Möglichkeiten

zusammen mit allen anderen Arbeits-

techniken als eine Art "Toolbox” ver-

wendet. Je nach Aufgabenstellung

wird das dafür am besten geeigne-

te Werkzeug eingesetzt, ohne dabei

Gesamtentwicklung und Schnittstell-

en mit anderen Bereichen außer Acht

zu lassen. Nur diese Vorgehens-

weise garantiert, dass am Ende der

Entwicklung ein zuverlässig funktio-

nierendes Produkt steht. Und für

die Porsche-Stilisten ist das nicht

immer ein Automobil: Das Spektrum

der Produkte reicht vom Windkraft-

werk bis zum Großraumflugzeug.

Schnell von der Skizze

zum gefrästen Modell

In der ersten Phase des Designs

entstehen die ersten Skizzen von

Hand. Dabei werden Ideen zu Papier

gebracht und Themen definiert. Be-

reits wenn es zur Illustration dieser

Skizzen kommt, werden digitale Me-

dien eingesetzt. Die lockeren Linien-

zeichnungen werden mit Hilfe eines

Scanners in ein Illustrationspro-

gramm kopiert. Dort entstehen dann

mit dem elektronischen Zeichenstift

die farbig angelegten Designentwür-

fe, sogenannte Renderings.

Mit Hilfe des Computer-Modells kann

in kurzer Zeit ein erstes 3D-Modell

erarbeitet werden, an dem Propor-

tionen verifiziert und wichtige Form-

themen überprüft werden können.

21

Die ersten Design-Skizzen werdengescannt und mit dem elektronischenZeichenstift farbig bearbeitet.

3D-Traktormodell: Seit über 20 Jahren beschäftigt sich Porsche Stylingauch mit dem Design von Industriefahrzeugen.

Styling Virtuelles Design

Außerdem kann man ohne großen

Aufwand zusätzliche Varianten zei-

gen. Diese konzeptionellen 3D-

Modelle 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

als Vorlage für Renderings an. Ihren

Feinschliff bekommen die einzelnen

Darstellungen dann in einem Illustra-

tionsprogramm.

Designthemen, die in dieser Phase

ausgewählt werden, können im

nächsten Schritt detaillierter im

Computer modelliert werden. Dabei

soll ein möglichst realistisches digi-

tales Modell geschaffen werden,

dessen Formen und Oberflächen so

echt wirken, dass das Design ohne

störende Nebeneffekte beurteilt

werden kann.

Ganz entscheidend ist in dieser

Arbeitsphase auch, dass das Com-

putermodell alle technischen Rand-

bedingungen berücksichtigt. Um

dies zu gewährleisten, werden von

den Package-Ingenieuren sogenann-

te Grenzflächen-Daten importiert,

die Bauteil-Kollisionen oder Verlet-

zung von Freiräumen sofort sicht-

bar machen. Wenn das Modell am

Bildschirm einen Reifegrad erreicht

hat, der keine Fehler mehr erken-

nen lässt, wird ein Modell nach

Daten gefräst.

Datentransfer durch Scanner

Das virtuelle Modell ist für einen

konsequenten digitalen Design- und

Entwicklungsprozess entscheidend.

Es bildet die Grundlage für die

Kommunikation zwischen den betei-

ligten Entwicklungsabteilungen und

wird deshalb ständig aktualisiert.

Bei diesem Prozess dient das physi-

sche Modell in erster Linie zur Veri-

fizierung der Daten.

Selbst wenn Änderungen aufgrund

ihrer Komplexität am physischen

Modell durchgeführt werden, müs-

sen diese neuen Formen umgehend

wieder ins digitale Modell einfließen.

Um die Daten vom Modell schnell

wieder in den Computer einzuspei-

sen, wird ein flexibler und leistungs-

fähiger Scanner eingesetzt. Er ist

eines der wichtigen Werkzeuge in

der Styling-Toolbox. Für Automobil-

entwicklungen kommt ein solcher

Scanner beispielsweise auch nach

Windkanalversuchen zum Einsatz.

Die Änderungen, die am Windkanal-

modell vorgenommen wurden, las-

sen sich vom Scanner schnell erfas-

sen und können so von den Stilisten

ins Designmodell eingearbeitet wer-

den, ohne ihre aerodynamische

Wirksamkeit einzubüßen. ■

22

Rendering: 2D-Fahrzeugskizze aus dem Computer

Fahrzeug-Ergonomie gehört zu denKernkompetenzen von Porsche Styling –auch bei Zweirädern.

Carrera GT Insights

Hochleistungs-Sportwagen mit Zukunfts-Technologien

Die Optik und gesamte Statur des

Carrera GT verrät auf den ersten

Blick, dass die Gene dieses Fahr-

zeugs im Motorsport liegen. Der

Zehnzylinder-Motor mit Trocken-

sumpfschmierung hat 5,7 Liter Hub-

raum. Die maximale Leistung be-

trägt 450 kW (612 PS) bei 8000

Umdrehungen pro Minute, das maxi-

male Drehmoment 590 Nm. Die

Höchstgeschwindigkeit wird bei

330 Kilometern pro Stunde erreicht.

Von Null auf 100 km/h beschleunigt

er in 3,9 Sekunden, die Parade-

Disziplin von Null auf 200 km/h

absolviert der Carrera GT in 9,9 Se-

kunden. Die optimale Übersetzung

der Antriebskraft übernimmt ein

eigens entwickeltes und manuell

schaltbares Sechs-Gang-Getriebe.

Erstmals bei Straßen- und Rennfahr-

zeugen wird ein neues Konstruk-

tions-Konzept – sowohl das Mono-

coque als auch der gesamte

Aggregateträger bestehen aus koh-

lefaserverstärktem Kunststoff (CfK)

– realisiert. Dieses wegweisende

Prinzip hat Porsche zum Patent an-

gemeldet. Nur der Werkstoff Karbon

schafft in aufwendiger Verarbeitung

die Voraussetzungen, um höchste

Fahrleistung und Fahrdynamik mit

minimalem Gewicht bei maximaler

Steifigkeit zu verbinden.

Bei realisierbaren Geschwindigkei-

ten von über 300 km/h spielt die

Aerodynamik eine entscheidende

Rolle. Um möglichst hohe Abtriebs-

Beiwerte (sogenannter "Down Force")

zu realisieren, hat der Carrera GT

eine Unterbodengeometrie, wie

man sie in ähnlicher Form nur bei

reinrassigen Rennsportwagen kennt.

Der völlig verkleidete Unterboden

aus Kohlefaser sorgt mit einem

Heck-Diffusor und den Strömungs-

kanälen für einen zusätzlichen An-

saugeffekt.

Verzögert wird der Carrera GT von

der Porsche Ceramic Composite

Brake. Für die Kraftübertragung

sorgt eine Weltneuheit: die Keramik-

Kupplung PCCC (Porsche Ceramic

Composite Clutch). PCCC zeichnet

sich durch hohe Leistungsfähigkeit,

geringe Ausmaße und enorme Halt-

barkeit aus.

Auf dem Genfer Automobil-Salon

werden mit dem Carrera GT auch

die neuesten Technologien der

Öffentlichkeit präsentiert. Porsche

Engineering wird ebenfalls auf dem

Porsche-Messestand präsent sein

und über Technik, Werkstoffe sowie

das gesamte Engineering-Dienst-

leistungsangebot informieren. ■

23

Der Werkstoff Karbon war bei der Konstruktion des Carrera GT ausschlaggebend. Durch auf-wendige Verarbeitung kann man so höchste Fahrleistung mit minimalem Gewicht bei maximalerSteifigkeit verbinden.

Mit dem Carrera GT dokumentiert Porsche nicht nur die technischen Möglich-

keiten, 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.

Insights GT3

Noch mehr Leistung, Fahrspaß und Sicherheit

Der neue GT3 leistet mit 280 kW

(381 PS) 21 PS mehr als das Vor-

gänger-Modell und erreicht damit

eine Höchstgeschwindigkeit von

306 km/h. Die Literleistung von

77,8 kW macht den 3,6 Liter-

Boxermotor zu einem der stärksten

Saugmotoren seiner Klasse welt-

weit. Für die Parade-Disziplin von

0 auf 200 km/h benötigt der GT3

lediglich 14,3 Sekunden.

Das Mehr an Leistung wird durch

eine gezielte Drehzahlerhöhung rea-

lisiert. Der rote Bereich des Dreh-

zahlmessers beginnt – gangabhän-

gig – jetzt erst bei 8200/min.

Damit dreht der neue 911 GT3 bis

zu 400 Umdrehungen mehr als das

Vorgänger-Modell, wovon vor allem

auch das Spurtvermögen profitiert.

Aus dem Stand auf 100 km/h

beschleunigt der Neue in 4,5

Sekunden, das sind drei

Zehntelsekunden schneller als beim

Vorgänger. Bis 160 km/h sind es

statt bisher 10,2 Sekunden künftig

nur noch 9,4 Sekunden. Bereits ab

2000 Umdrehungen liegen minde-

stens 80 Prozent des maximalen

Drehmoments von 385 Nm (vorher:

370 Nm) an. Um diesen Leistungs-

zuwachs bewältigen zu können,

wurde das Getriebe mit einer Ge-

triebeölkühlung und Spritzölschmie-

rung versehen sowie in wesent-

lichen Teilen verstärkt.

Nochmals verbessert haben die Tech-

niker die Bremsanlage. An der Vor-

derachse erhielt der GT3 leistungs-

fähigere 6-Kolben-Bremssättel (bis-

her 4-Kolben) in Monobloc-Bauweise.

Die vorderen Scheiben wuchsen um

20 Millimeter auf einen Durchmes-

ser von 350 Millimeter und sind mit

von Porsche patentierten Kühlkanä-

len ausgerüstet. Das ABS-Brems-

system wurde ebenfalls modifiziert.

Das neue System (ABS 5.7) zeich-

net sich durch noch schnelleres und

feinfühligeres Regelverhalten aus.

Die weiteren Vorteile: geringeres

Gewicht und eine erhöhte Fahrzeug-

stabilität bei ABS-Bremsungen.

Optisches Erkennungsmerkmal des

neuen GT3 ist der dominante Heck-

flügel. Er ist mehrfach verstellbar

und maßgeblich für den beeindruk-

kenden Geradeauslauf bei hohen

Geschwindigkeiten sowie den erhöh-

ten Anpressdruck in schnell gefah-

renen Kurven verantwortlich. Neu

gestaltet wurde auch die Bugver-

kleidung. Der GT3 erreicht somit

einen für diese Fahrzeugklasse her-

vorragenden Luftwiderstands-Bei-

wert von cw=0,30. Im März 2003

kommt der neue 911 GT3 in Europa

auf den Markt. ■

24

Die Ingenieure im Porsche-Entwicklungszentrum

Weissach haben den GT3 in allen Bereichen über-

arbeitet. Das pure Fahrerlebnis, hohe Fahrsicherheit

und konsequenter Leichtbau standen dabei an erster

Stelle.

Der dominante Heckflügel ist das Erkennungsmerkmal des neuen GT3.

Kompetenzzentrum VR Insights

Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering

Ziel ist, dass innovative Unternehmen

die neuesten VR-Technologien nutzen

können und Fachwissen schnell zwi-

schen den beteiligten Partnern ausge-

tauscht werden kann.

Für die Fertigungsindustrie ist

Schnelligkeit einer der wichtigsten

Wettbewerbsvorteile. Rapid Proto-

typing, 3D-CAD, vernetzte Konstruk-

tionen sowie numerische Simulations-

verfahren haben die Entwicklungspro-

zesse bereits stark beschleunigt. Mit

Hilfe von Virtual Reality können die

Ergebnisse des computerunterstütz-

ten Entwicklungsprozesses realitäts-

nah und interaktiv sichtbar gemacht

werden. Man verzichtet auf teure

Prototypen und gewinnt dadurch Zeit

– auch weil Fehler schneller erkannt

und behoben werden können.

Das Kooperationsprojekt ViRCE bietet

nun Unternehmen, Hochschulen und

Forschungseinrichtungen im Raum

Stuttgart eine Kommunikationsplatt-

form sowie hochwertige VR-Anlagen

und Technologien. So finden neueste

Erkenntnisse aus der Forschung

schnell den Weg in die Praxis.

Ein intensiver Informationsaustausch

zwischen Forschung, Anbietern und

Anwendern intensiviert das Know-how.

So kann die Technologie auf dem

Gebiet der Virtuellen Realität und des

kooperativen Engineerings schneller

und praxisorientierter zum Einsatz

kommen.

In einem Demo- und Dienstleistungs-

Center (DDC) können Unternehmen

VR-Anlagen nutzen, Präsentationen

durchführen oder Daten für VR-Demos

(CAD/CAE/VRML-Daten) und VR-Ani-

mationen aufbereiten lassen. So ha-

ben auch kleine und mittlere Unter-

nehmen die Möglichkeit, die modern-

sten Technologien auf dem Gebiet

der Virtuellen Realität zu nutzen und

schnell zu einer leistungsfähigen

Lösung zu kommen.

Das Kompetenzzentrum mit Sitz in

Fellbach wurde auf Initiative der Wirt-

schaftsförderung Raum Stuttgart ge-

gründet und wird als wirtschaftlicher

Verein geführt. An dem Kooperations-

projekt beteiligen sich Unternehmen

aus der Automobil- und Zulieferindu-

strie, der Informationsverarbeitung

sowie Hochschul- und Forschungs-

einrichtungen.

Porsche ist im Vorstand des neu ge

gründeten Kompetenzzentrums ver-

treten. Damit hat auch Porsche

Engineering direkten Zugriff auf die

Ressourcen des ViRCE und kann

dem Kompetenzzentrum langjährige

Erfahrungen aus der Entwicklungs-

arbeit zur Verfügung stellen. ■

25

Gerade im Raum Stuttgart findet man zahlreiche füh-

rende Entwickler im Bereich Virtuelle Realität (VR)

sowie Anwender und Anbieter dieser Technologie.

Diese hohe Konzentration von Know-how hat man nun

durch ein Kooperationsprojekt im Kompetenzzentrum

"ViRCE" gebündelt.

Digitale Entwicklung: Visualisierung innermotorischer Strömungen

Special Windkraftanlage

Vom Winde gedreht

Die abgebildete Windkraftanlage

(Typ 135) ist die erste Variante mit

130 Watt Leistung. Der Typ 136 lei-

stete 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, lei-

stete 10.000 Watt. Die Windkraft-

anlage besaß drei Flügel mit einer

Länge von vier Metern. In der Mitte

waren die Flügel 65 Zentimeter

breit und wogen jeweils 70 Kilo-

gramm. 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 Stahl-

Turm.

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 Konstruktionsbüroin Zuffenhausen die erste Anlage.

Im Auftrag der Berliner Forschungsgesellschaft für Windkraft konstruierte Porsche

von 1940 bis 1951 Windkraftanlagen in drei Leistungsklassen und ging damit

neue technische Wege.

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].

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Redaktionsleitung

Sabine Schröder

Redaktion

Jens Walther

Produktion

Werking

Werbekonzeption & Realisation,

Stuttgart

Druck

Wachter GmbH, Bönnigheim

Documents

Porsche Engineering Magazine 2003/1