AT_09_2016

9 | SEPTEMBER 2016

www.auto-wirtschaft.ch NEWS Techniktrends

FACHWISSEN Bremsscheiben Heiss und schön: innenbelüftete, volle, gelochte und geteilte Bremsscheiben

TECHNIK Subaru-Boxermotor Seit 50 Jahren konsequent weiterentwickelt eROT-Schwingungsdämpfer Audi generiert Strom aus Bodenwellen und Schlaglöchern

LAUFSTEG Porsche Panamera Zweite Generation der ­EdelLimousine mit viel Hightech Nissan BladeGlider Von der Studie zum Prototyp BMW i3 Elektrofahrzeug mit mehr ­ Rechweite und verbesserter Ladetechnologie

Nicht nur im Werkstattalltag sondern auch im Rennsport sind übersichtlich aufgeräumte Arbeitsplätze immer beliebter.

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88 09/16 NEWS

CONTINENTAL

AUSGEZEICHNETE MENSCH-MASCHINE-SCHNITTSTELLE Die Auszeichnung des Projekts Haptic Interaction Surfaces als «Best of Best» ist bereits der zweite Erfolg für Continental im Automotive Brand Contest. (Bild: Continental)

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er Rat für Formgebung hat im Rahmen des Automotive Brand Contests das Continental-Konzept Haptic Interaction Surfaces als «Best of Best» ausgezeichnet. Bei Haptic Interaction Surfaces sind die grafischen Bildschirmelemente in Relation zum Touchpad absolut positioniert, sodass das zugehörige Display exakt gesteuert werden kann.

Durch die hapti-

sche Rückmeldung kann der Fahrer sein System zudem regelrecht fühlen. Diese taktile Erfahrung wird durch eine ebenfalls mit aktiver haptischer Rückmeldung ausgestattete Zierleiste in Aluminiumoptik ergänzt.

Eine fein abgestimmte Kraftsensierung sorgt dafür, dass sich versehentliche Berührungen von beabsichtigten Bedienvorgängen unterscheiden lassen. Ein weiteres Element ist die sicherheitswirksame Suchhaptik: Fährt der Fahrer mit dem Finger über das Touchpad oder die Favoritenleiste, informiert ihn die haptische Rückmeldung über die Begrenzungen von Bedien- oder Screenelementen. Mit einer solchen «Fühlhilfe» wird der Nutzer zum Beispiel beim Scrollen durch lange Listen oder die Menü-Navigation unterstützt. Darüber hinaus

gibt das System dem Fahrer mittels einer Bestätigungshaptik die Rückmeldung einer erfolgreichen angenommenen Eingabe. Durch die Kombination der Spiegelung des Bildschirms auf das Touchpad mit der aktiven haptischen Rückmeldung erhält der Fahrer jederzeit das Gefühl, jedes einzelne Screenelement berühren und steuern zu können.

Die Technologie ist voll skalierbar, kann also mit unterschiedlichen Gerätegrössen für verschiedene Fahrzeugklassen angepasst werden. Darüber hinaus sind Charakteristik und Intensität der haptischen Rückmeldung frei konfigurierbar, so dass sie sich zum Beispiel an markenspezifische Haptikvorgaben der Fahrzeughersteller anpassen lassen. (pd/sag)

DLR

INDUKTIVES LADEN VON ELEKTROAUTOS WEITER ERFORSCHT

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um induktiven Laden von Elektroautos sind eine Infrastruktur und eine Fahrzeugelektronik nötig sowie zwei spezielle Spulen, eine im Boden, die andere auf der Unterseite des Fahrzeugs. Zwischen den beiden Spulen wird mittels eines magnetischen Wechselfelds Strom berührungslos übertragen und die Batterie geladen.

Technisch möglich sind ein Abstand von mehr als 10 cm zwischen den beiden Spulen und eine Ladeleistung von über 20 kW. Bevor induktives Laden flächendeckend Einzug halten kann, gilt es noch einige Fragen zu beantworten: Wie exakt müssen die Spulen übereinander positioniert sein, um möglichst effizient laden zu können? Wie viel Wärme entsteht beim Ladevorgang und muss das

Um eine effiziente Ladung zu gewährleisten, sollten die Spulen möglichst exakt übereinander positioniert werden. (Bild: DLR/Frank Eppler) System eventuell gekühlt werden?

Welche Sicherheitsaspekte müssen berücksichtigt werden, zum Beispiel wenn Gegenstände oder Lebewesen ins Magnetfeld geraten. Ebenfalls darf ein solches System auf keinen Fall Herzschrittmacher oder schlüssellose Entriegelungssysteme beeinflussen.

Gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie haben Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) im Kontext des Projekts BIPoLplus (Berührungsloses, induktives und positionstolerantes Laden), die dazu benötigeTechnologie untersucht. Zur Positionierung

der beiden Spulen zueinander ergaben die Tests, dass ein kleiner Versatz von rund 10 cm sich nicht signifikant auf den Wirkungsgrad auswirkt. Darüber hinaus nimmt allerdings die Ladeeffizienz von den im Bestpunkt möglichen 91,5 % deutlich ab. Ähnliche Resultate zeigte die Untersuchung, wie sich der Abstand der beiden Ladespulen auswirkt. Dieser wird massgeblich durch die modellbedingte Bodenhöhe, die konstruktive Unterbringung der fahrzeugseitigen Spule im Unterboden und die jeweilige Zuladung des Fahrzeugs bestimmt. Zudem haben die DLR-Forscher die Wärmeentwicklung beim Ladevorgang in Abhängigkeit von der Spulengrösse betrachtet: Bei einer Ladeleistung von 22 kW und den heutigen Batteriegrössen ist noch keine aktive Kühlung der Fahrzeugspule notwendig. Das könne sich allerdings schnell ändern, wenn die Fahrzeugspulen in Zukunft kleiner und leichter werden oder die Ladeleistung über 22 kW gesteigert wird. (pd/sag)

NEWS 09/16 89

OSRAM

FLEXIBLE OLED FÜR DIE FAHRZEUGBELEUCHTUNG

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ie OLED-Technologie eröffnet neue Gestaltungsmöglichkeiten für Lichtquellen, die gerade im Automobilbereich auf starkes Kundeninteresse treffen. Im Gegensatz zu Punktlichtquellen wie LED aus Halbleiterkristallen sind organische Leuchtdioden, kurz OLED, Flächenstrahler: Ihr Licht erreicht eine Homogenität auf neuem Niveau und lässt sich stufenlos dimmen. Es wirft keine Schatten und benötigt keine Reflektoren, Lichtleiter oder ähnliche Optiken – dadurch sind OLED-Leuchtmittel effizient, sehr leicht und extrem flach. Die OLED ermöglicht Lichtquellen, die auf flexible und biegbare Träger aufgebracht und in beliebiger Form gestaltet werden können.

Zwei Heckleuchtenmodule aus jeweils nur einer einzigen flexiblen OLED, die im Rahmen des Projektes R2D2 entstand. (Bild: Osram) Im vom deutschen Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekt R2D2 wurden flexible OLED und damit die nächste Innovation in dieser Technologie erforscht. Als Highlight des Pro-

jektes wurde auf der CES 2016 ein Rückleuchten-Prototyp gezeigt, der in Zusammenarbeit von Audi, Hella und Osram OLED entwickelt wurde.

Neuartige flexible OLED von Osram wurden durch Hella in dreidimensi-

onale Module geformt und entsprechend des von Audi entworfenen Designs in Rückleuchten integriert.

Dabei wurde sichergestellt, dass die entsprechenden ECE-Normen für Helligkeit und Lichtfarbe durch die Emission der flexiblen OLED erfüllt sind. Der leuchtende 3D-Körper benötigt keinerlei zusätzliche Optiken oder Reflektoren, um von allen Betrachtungswinkeln gut erkennbar zu sein. Die OLED im 3D-Design bietet völlig neue Möglichkeiten für die Fahrzeuggestaltung.

Während diese flexible OLEDTechnologie in wenigen Jahren für den Automobilbereich erhältlich sein soll, kommen aktuell bereits erste Serienfahrzeuge mit ultraflachen, aber starren glasbasierten OLED auf den Markt. (pd/sag)

FRAUNHOFER

KAMERABASIERTE PERSONENERFASSUNG FÜR DEN AUTO-INNENRAUM

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m Zusammenhang mit Fahrerassistenzsystemen analysieren moderne Autos ihre Umgebung aufs Genauste. Den Innenraum dagegen sparen die Sensoren bisher weitestgehend aus. Forscher der Fraunhofer-Institute für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB in Karlsruhe und für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO in Stuttgart entwickeln im Projekt «Intelligent Car Interieur» (InCarIn)

nun erstmals ein System für den Fahrzeuginnenraum – gemeinsam mit ihren Kollegen der VolkswagenKonzernforschung, von Bosch, Visteon und weiteren Unternehmen. Über Tiefenkameras wird das Fahrzeuginnere erfasst und die Anzahl der Personen, ihre Grösse und ihre Körperhaltung erkannt. Daraus werden die Aktivitäten der Personen abgeleitet.

Das langfristige Ziel liegt im Aufbau

Aktivitäten von Personen im Inneraum werden erkannt. (Bild: Fraunhofer IAO)

neuer Assistenzsysteme. Wichtig ist dies unter anderem bei teilautomatisiertem Fahren: Dreht sich der Fahrer zu den Kindern um, die auf der Rückbank sitzen, könnte in diesem Moment das System auf einem Monitor das Videobild der Rückbank darstellen – so kann der Fahrer den Blick umgehend wieder in Richtung Strasse richten und sieht dennoch, was die Kinder machen. Über die Sensoren kann das System zudem abschätzen, wie lange der Fahrer nach dem automatisierten Fahren brauchen wird, um die Kontrolle über das Fahrzeug wieder vollständig zu übernehmen.

Anhand der Information, wo die Personen sitzen und wie gross sie sind, liesse sich beispielsweise auch der Airbag an die individuelle Körpergrösse anpassen.

Die Herausforderung liegt vor allem in der Auswertung der aufgenommenen Daten. Personen und deren Gliedmassen erkennt die Software bereits, auch kann sie über eine Art Skelett, das sie über die Personenbilder legt, die Bewegungen nachvollziehen.

Doch wie bringt man dem Computer bei, welche Aktivitäten die Personen gerade ausführen? So müssen etwa Gegenstände, mit denen sich die Person beschäftigt, zuverlässig erkannt werden. Prinzipiell kann natürlich jedes Objekt in das Fahrzeug gebracht werden, weshalb irgendwo Grenzen der Erfassungsmöglichkeiten gezogen werden müssen. Die Forscher setzen daher Grundvoraussetzungen.

Die Wissenschaftler haben die Kameras und die zugehörigen Auswertealgorithmen zunächst im IAO-eigenen Fahrsimulator getestet und weiterentwickelt. Nun soll das System – integriert in einen Volkswagen Multivan – in Probandenversuchen zeigen, was es kann. (pd/sag)

90 09/16 NEWS

MAZDA

HANDLING UND STABILITÄT OPTIMIERT – VERBLÜFFEND EINFACH

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ach den so genannten Sky­activ-Technologien für effizientere Motoren und leichtere Fahrzeuge weitet Mazda die Technikoffensive auf den Bereich Fahrdynamik aus. Den Anfang macht dabei die neue Fahrdynamikregelung G-Vectoring Control (GVC), welche nach und nach in

verschiedenen Mazda-Modellreihen eingeführt wird.

Das GVC-System beeinflusst mit Hilfe einer geringen Anpassung des abgegebenen Motordrehmoments das Einlenkverhalten und verbessert damit sowohl die Handling-Eigenschaften als auch den Fahrkomfort.

Es ist gemäss Mazda das weltweit

Das Motordrehmoment wird geringfügig reduziert, wenn eingelenkt wird. Dadurch «kippt» das Auto leicht nach vorn und belastet die Vorderräder stärker. (Bild: Mazda)

erste System in einem Serienfahrzeug, das auf Basis der Lenkbewegungen das Motordrehmoment verändert, dadurch die Quer- und Längsbeschleunigungskräfte kontrolliert und die vertikale Radlast beeinflusst, die auf die einzelnen Räder wirkt. Diese Abläufe verbessern die Traktion, vermitteln mehr Sicherheit und erhöhen das Fahrvergnügen.

Zudem reduziert sich die Notwendigkeit unbewusster Lenkkorrekturen, mit der Folge, dass der Fahrer weniger schnell ermüdet. Und weil GVC die Übergänge zwischen den Quer- und Längsbeschleunigungen glättet, verringern sich die Kraftspitzen, die auf die Insassen wirken, was wiederum den Fahrkomfort steigert.

Die neueTechnologie bietet in zahlreichen unterschiedlichen Situationen

Vorteile: etwa bei langsamen innerstädtischen Fahrten, bei zügigem Autobahntempo, auf kurvenreichen Landstrassen und auch bei plötzlichen Ausweichmanövern. Besonders wirksam sei GVC gemäss Mazda auf unebenen oder rutschigen Oberflächen wie Schneeglätte, hier verbessere das System das FahrzeugHandling erheblich. Aber auch bei einem schnellen Spurwechsel wirkt sich GVC positiv auf die Fahrstabilität und damit auf die Fahrsicherheit aus.

G-Vectoring ist ein ausschliesslich softwarebasiertes System, das sich grundsätzlich in jedem Fahrzeug mit Skyactiv-Motor umsetzen lässt, denn diese bieten die notwendigen Voraussetzungen für eine präzise und vor allem schnelle Drehmomentanpassung. (pd/sag)

FRAUNHOFER LBF

HYBRIDE LEICHTBAUHINTERACHSE

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as Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Sys­tem­zuverlässigkeit LBF hat im Rahmen des EUForschungsprojektes «epsilon», das dem Leistungsfeld Leichtbau zugeordnet ist, eine Hinterachse mit deutlich reduzierter Masse für Elektrofahrzeuge entwickelt. Im Laufe des Projekts berechneten die LBF-Forscher die Hinterachse mit der Finite-Elemente-Methode in mehreren Schritten. Ergebnis war ein Entwurf, der aus zwei metallischen Seitenteilen und einem Mittelteil aus Faser-Kunststoff-Verbund besteht.

Diese Hybridbauweise vereinfacht die Gestaltung der Anbindungsstellen an die Fahrzeugstruktur. Zudem können Temperatureinflüsse und lokale Beanspruchungen besser berücksichtigt werden. Der Aufwand hat sich gelohnt: Die LBF-Wissenschaftler

automotive total:

Die im Fraunhofer LBF entwickelte hybride Leichtbauhinterachse reduziert die Masse der Achse im Vergleich zum herkömmlichen Metalldesign um 37 Prozent.

(Bild: Fraunhofer LBF)

konnten die Masse der Hinterachse durch das FKV-Mittelteil um rund 37 Prozent reduzieren.

Mehrere innovative Lösungen kennzeichnen die neu entwickelte hybride Leichtbauhinterachse. So nutzten die Wissenschaftler als Verbindungselement zwischen Metallund Faserverbundbauteil die so genannte T-Igel-Verbindung, die dank

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der formschlüssigen Verbindung den Vorteil bietet, durch die Pins sehr hohe Kräfte und Momente zu übertragen. Dabei gingen die Wissenschaftler einen neuen Weg, das Prinzip der T-Igel-Verbindung beziehungsweise die Pins anzuwenden.

Mit der formschlüssigen Verbindung von Pins und Laminat konnten sie die Kerbspannung am Bohrungsrand

reduzieren. Dadurch ergab sich die Möglichkeit, das Laminat anschliessend spanend zu bearbeiten und mit einer Schraubenverbindung zu versehen. Indem sie den lokalen Lagenaufbau schrittweise optimierten, konnten die Darmstädter Forscher die neue Leichtbauhinterachse auf die mehraxiale Belastung aus dem Fahrbetrieb anpassen. Ausgehend von der T-Igel-Verbindung wurde eine kerbspannungsarme, formschlüssige Metall- und Faserverbundverbindung abgeleitet.

Die Leichtbauhinterachse soll auch im Fahrversuch geprüft werden. Daher standen bei der Auslegung ihre Sicherheit und Einsatztauglichkeit sowie die Eignung für eine mögliche Serienfertigung im Fokus. Die Forscher versprechen sich von den Fahrtests auch die Möglichkeit, die Geometrie noch weiter zu optimieren und auf diese Weise das Leichtbaupotenzial der Hinterachse noch besser ausschöpfen zu können. (pd/sag)

FACHWISSEN 09/16 91

Bild 1. Die Bremsscheibe im Hitzetest.

Bremsscheiben

HEISS UND SCHÖN Die Bremsscheiben der Scheibenbremsen haben die Aufgabe, Reibungswärme aufzunehmen und weiterzugeben. Materialtechnische und konstruktive Entwicklungen haben aus der ­einfachen Stahlscheibe ein Hightechprodukt erzeugt.

Text: Andreas Lerch | Bildquellen: AR, ATE, Audi, Bugatti, Jaguar, Mercedes-Benz, Porsche

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er englische «Erfinder» Frederick William Lanchester (1868–1946) erhielt im Jahr 1902 ein Patent für die Scheibenbremse (Bild 2). Da es zu dieser Zeit noch keine eigentlichen Bremsbeläge gegeben hat, scheiterte die Erfindung an dem zu schnellen Verschleiss der Bremsscheibe. Schon

in den 1920er Jahren fuhren in Berlin Trams und etwas später in den USA Nutzfahrzeuge mit Scheibenbremsen durch die Strassen. Bei den Nutzfahrzeugen waren sie auf der Kardanwelle angeordnet.

1953 siegte Jaguar im 24-StundenRennen in Le Mans mit einem mit Scheibenbremsen ausgerüsteten

Bild 2. Die auffallend dünne Bremsscheibe bei der mechanisch betätigten Lanchester-Urausführung.

Bild 3. Wie bei der Strömungspumpe wird das Fördermedium im Zentrum angesaugt und durch die Fliehkräfte tangential weggeschleudert.

Rennwagen. Citroën führte die Scheibenbremse in die Serie, und verschiedene englische Autohersteller waren schon von erster Stunde an mit dabei.

Bremsleistung Bis dereinst beim Bremsen ein grosser Teil der kinetischen Energie der Fahrzeuge in wiederverwertbare elektrische Energie umgewandelt werden kann, vergehen wohl noch einige Jahre. Nicht dass die Speichergrössen der aktuellen Batterien für die Aufnahme der Bremsenergie zu klein wären, aber die Ladeströme wären viel zu hoch.

Beispiel: Der Volvo S90 D5 bringt bei einer mittleren Belastung ungefähr zwei Tonnen Masse auf die Waage. Das Fahrzeug schafft einen Bremsweg aus Tempo 100 km/h von 33.6 m. Daraus ergibt sich eine Verzögerung von 11.4 m/s2; das Fahrzeug benötigt dafür eine durchschnittliche Bremskraft von 22’900 N und dies während der Bremszeit von 1.35 s.

Somit ergeben sich eine Bremsarbeit von 771.6 kJ und eine Bremsleistung von 573 kW.

Werden diese errechneten Zahlen in Beziehung gebracht, so darf doch etwas gestaunt werden: Z. B. sind in diesem Volvo fast 3.5-mal mehr Bremsleistung als Antriebsleistung eingebaut, oder: Mit der Bremsenergie könnten immerhin 2.3 l Wasser von 20 °C zum Kochen gebracht werden – und das natürlich in der kurzen Zeit von lediglich 1.35 Sekunden. Wenn aber diese Bremsleistung rekuperiert würde, gäbe ein Generator bei 14 Volt mehr als 47’000 Ampère ab, bei einer Hybridbatterie mit 400 V wären es immer noch 1400 A. Abgesehen von der elektrischen Maschine, welche eine extreme Leistung abgeben müsste, gelänge es nur über Umwege, diese elektrischen Ströme in die Batterien zu speisen und in chemische Energie umzuwandeln.

Belastung der Bremsscheibe Die angesprochene Bremsenergie wird aber tatsächlich in den Bremsen in Wärmeenergie umgewandelt.

Bei einer Vollbremsung werden die Bremsen an der Vorderachse durch die dynamische Achslastverlagerung bedeutend höher belastet als die Hinterachsbremsen und müssen bezüglich der Wärmeableitung

Bild 4. Durch den Wärmeverzug schirmen Bremsscheiben.

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Bild 5. Volle Bremsscheiben werden vor allem noch an Hinterachsen angetroffen.

Bild 6. Innenbelüftete Bremsscheiben sind häufige Vertreter an den Vorderachsen von Personenwagen.

entsprechend ausgebildet sein. 90 % der Wärmeenergie werden von der Bremsscheibe aufgenommen und an die Aussenluft abgeleitet. Dabei kann sie Temperaturen von 700 °C annehmen. Das bedeutet, die Bremsscheibe ist rotglühend. Wer nachts einen steilen Pass sportlich befährt und dabei die Bremse auch entsprechend einsetzt, kann an einem dunklen Ort anhalten und die «leuchtenden» Bremsscheiben durch die Felgen hindurch bestaunen. Für die Bremsscheiben bedeutet das, dass sie temperaturbeständig sein müssen und die Wärme ausserdem sehr gut und sehr schnell ableiten, damit die Radnabe und das Fett in den Radlagern nicht zu heiss werden können (Bild 3).

Daneben werden die Bremsscheiben von den Belägen mit Druckkräften bis 14 N/mm2 belastet; dazu kommen die Zugkräfte bei der Übertragung der Reibungskraft zur Radnabe und bei hohen Geschwindigkeiten bzw.

Raddrehzahlen auch die Fliehkräfte.

Bild 10. Faserverstärkte Keramikbremsscheiben gehören ebenfalls zu den zweiteiligen Baugruppen.

Material Bremsscheiben werden häufig aus La­ mellengusseisen (Grauguss) her­ ge­stellt. Dabei betragen die Zugfestigkeitswerte zwischen 150 und mehr als 250 N/mm2. Die alte Materialbezeichnung dafür lau­tete GG15, GG20 oder GG25. Die aktuellen Bezeichnungen sind EN-GJL-150, EN-GJL-200 und ENGJL-250. Der Grauguss enthält dabei so viel Kohlenstoff wie möglich, weil sich die Wärmeableitung bei höheren

Bild 11. Schwimmende Bremsscheiben können sich besser ausdehnen. Für die Übertragungen der Drehmomente müssen sie jedoch speziell ausgebildet sein.

Bild 7. Gelochte Bremsscheiben gehören zu sportlichen, hochmotorisierten Autos.

Kohlenstoffgehalten verbessert. Die Verschleissfestigkeit und die Festigkeit gegen Wärmerisse können durch die Zugabe der Legierungsmaterialien Chrom und Molybdän verbessert werden.

Auch Verbundwerkstoffe können für Bremsscheiben eingesetzt werden. Dabei handelt es sich entweder um kohlenstoff- oder kevlarverstärkte Keramikwerkstoffe. Korrekt wäre die Beschreibung: kohlenstofffaserverstärktes Siliciumkarbid oder C-faserverstärktes SiC. Als Kurzzeichen wird werkstofftechnisch von C/SiC gesprochen. Keramik ist grundsätzlich extrem temperaturbeständig, und durch die Faserverstärkung steigt die Festigkeit bezüglich der Brems- und der Fliehkräfte. C/SiC-Materialien können bis zu Temperaturen grösser 1000 °C belastet werden, bis zu Bremstemperaturen um 600 °C zeigen sie kaum Verschleissspuren; erst bei extremen Belastungen – beispielsweise im Rennbetrieb – werden sie dann auch abgenützt. Sie bringen ausserdem nur etwa 2/3 der Masse von Graugussbremsscheiben auf die Waage und sind natürlich extrem korrosionsbeständig. Dafür sind sie in der Herstellung sehr aufwändig und aus diesem Grund exorbitant teuer.

Wärmerisse Ein grosses Problem der Wärmebelastung in den Bremsscheiben ist, dass

diese nicht homogen auftritt. Natürlich wird der Reibbereich der Scheibe am extremsten aufgeheizt. Dadurch erfolgt eine gewisse Ausdehnung.

Der innereTeil der Bremsscheibe (Topf oder Hals genannt) bleibt wesentlich «kühler» als das Reibteil und wirkt der Ausdehnung entgegen. Daraus entstehen Spannungen und eine konusförmige Verformung. Der Fachausdruck für diese Verformung (Bild 4) lautet «Schirmen» oder «Schirmung».

Zusätzlich kann der Reibbelag durch die Ausdehnung «wellig» werden, was zu Geräuschen und ungleichmässigen Belastungen in der Scheibe führen kann. Bei ungleichmässigen Belastungen steigt die Gefahr von Hotspots, in welchen es zu plastischen Verformungen des Bremsscheibengefüges kommen kann. Weil sich das Material ausserhalb des elastischen Bereichs verformt hat, werden bei der Abkühlung die Spannungskräfte so gross, dass Spannungsrisse entstehen können.

Bauformen von Bremsscheiben Die herkömmlichen vollen Bremsscheiben (Bild 5) werden vielfach an Hinterachsen verbaut, da die thermischen Belastungen dort bedeutend kleiner sind als an den Vorderachsen.

Häufig finden sich an den Hinterachsen aber auch nochTrommelbremsen wegen der einfachen Kombination mit der Feststellbremse.

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FACHWISSEN 09/16 93

ähnliche Aufgaben übernehmen wie die Axialbohrungen. Die Eigenschaften sind auch ähnlich. Anhand der Nuten können Aussagen zum Verschleiss der Bremsscheiben gemacht werden.

Bild 8. «Nur» genutete Bremsscheiben sind eher an Hinterachsen zu finden.

Innenbelüftete Bremsscheiben Um die wärmeabgebende Oberfläche von Bremsscheiben zu vergrössern, werden häufig die innenbelüfteten Varianten eingesetzt (Bild 6). Sie be­stehen aus zwei Scheiben, wel­ che durch Rippen oder Noppen von­ einander getrennt sind. Durch die Drehung der Scheibe wirkt sie wie eine Strömungspumpe und saugt die (kalte) Luft im Zentrum der Scheibe (Nabe) an. Wird die Luft in einen der Kanäle getrieben, werden die Moleküle dort von den Fliehkräften erfasst und nach aussen geschleudert. Somit entsteht in der Nabe ein Vakuum, und neue kalte Luft wird angesaugt. Im Verlauf durch die Scheibenkanäle nehmen die Luftmoleküle Wärmeenergie von den beiden Bremsscheibenhälften und den Rippen auf. Sie verlassen die Bremsscheibe tangential und haben durch ihren Durchgang die Bremse gekühlt (Bild 3). Bei gebogenen Kühlkanälen muss die Drehrichtung eingehalten werden. Sind die Bremsscheibenhälften mit Noppen verbunden, kann die Oberfläche noch weiter vergrössert werden. Durch die wesentlich höhere Scheibenbreite sind innenbelüftete Bremsscheiben deutlich schwerer als volle Bremsscheiben.

Gelochte Bremsscheiben Die axialen Löcher haben verschiedene, teils umstrittene Eigenschaften.

Bild 9. «Wave-Bremsscheiben» sind tendenziell geteilte Bremsscheiben mit beeindruckendem Design.

Sicher machen sie die Bremsscheibe leichter und verändern das Design. In Kombination mit der Innenbelüftung können sie auch den Wärmeabfuhreffekt vergrössern. Den Grund der besseren Wärmeabfuhr teilte der Bremsenspezialist Ate (Continental AG) leider nicht mit. Der Venturieffekt besagt, dass durch einen Luftstrom im Hauptstrom (Innenbelüftung) in einem Nebenstrom (Axialbohrung) ein Unterdruck entsteht. Vielleicht wird auf diesem Weg noch mehr (Kühl-) Luft an der Bremsscheibe entlang geführt. Das bessere Nassbremsverhalten wird von Continental hingegen bestätigt, und auch ein besseres Fadingverhalten wird erwähnt, da die Fadinggase durch die Bohrungen abgeführt werden können.

Im Gegensatz dazu kann durch die Bohrungen der abrasive Verschleiss der Beläge und durch die unterbrochenen Wärmeströmungen innerhalb der Scheibe die Gefahr von Wärmerissen vergrössert werden. Auch die höhere Geräuschbildung und eine reduzierte Wärmespeicherkapazität sowie höhere Herstellungskosten werden von den Spezialisten bei Continental erwähnt.

Genutete Bremsscheiben Gerade oder gebogene, zumTeil sogar Endlosnuten sollen entweder allein oder in Zusammenarbeit mit Innenbelüftung und/oder Axialbohrungen

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Geteilte Bremsscheiben Werden Reibring und Nabentopf voneinander getrennt, ergeben sich einige Möglichkeiten, die Eigenschaften der Bremsscheibe positiv zu beeinflussen. Negativ sind sicher der grössere Bauaufwand und damit die Kosten. Wird der Innenteil aus Aluminium gebaut, kann die Masse des gesamten Bauteils und damit die ungefederte Masse des Fahrzeuges etwas kleiner werden.

Bei den Reibringen werden ebenfalls verschiedene Varianten eingesetzt.

Einerseits können wieder die oben beschriebenen Bremsscheibenarten verwendet werden. Als spezieller Reibring kann der Keramikring (Bild 10) angeschaut werden. «WaveBremsscheiben» (Bild 9) werden jene Reibringe genannt, welche nicht kreisrund, sondern aussen wellenförmig ausgeschnitten sind. Neben dem optischen Effekt ist es schwierig, Vorteile herauszufinden. Bei Mountainbikes wirke die Wellenform, um bei Geländefahrten den Schmutz aus den Bremssätteln zu befördern. Ob das auch als automobiles Argument eingesetzt werden kann, darf wohl angezweifelt werden.

Verbindung bei geteilten Bremsscheiben Werden die Reibringe und Innenteile starr miteinander verbunden, können wohl keine Vorteile herausgefiltert werden. Sie können jedoch starr sein, aber trotzdem thermisch gegeneinander isoliert werden. Damit bleibt die Temperatur dort, wo sie erzeugt wurde. Die Spannungen bauen sich jedoch wiederum auf.

Werden die Reibringe «schwimmend» mit den Naben verbunden (Bild 11), gibt es einerseits eine thermische Isolation, ausserdem kann sich der Reibring ausdehnen, ohne Spannungen aufzubringen, und durch die freie

Ausdehnung werden auch Hotspots und damit Wärmerisse verhindert.

Diese schwimmenden Bremsscheiben sind im Serienbau bei sportlichen Modellen (Audi RS, BMW M oder Porsche) anzutreffen. Man sieht sie natürlich auch bei Rennfahrzeugen und Motorrädern. Damit dürfte es eine Frage der Zeit sein, bis auch in Mittelklassefahrzeugen diese Bremsscheibenart eingesetzt wird.

FRAGEN 1. Begründen Sie, weshalb die Bremsscheibe in Bild 3 in einer bestimmten Richtung drehen muss.

2. Was bedeutet die Zahl 150 in der Gussbezeichnung EN-GJL-150?

3. Zählen Sie die drei wichtigen Phänomene auf, welche erfüllt sein müssen, damit ein Wärmeriss entstehen kann.

LÖSUNG ZUR AUSGABE 7-8/2016 1. Unter Interkalation wird die Einlagerung von Ionen in eine bestehende Atom- oder Molekularstruktur verstanden.

2. Bei der Batteriekapazität wird nur die Strommenge berücksichtigt, während die Spannungslage nicht interessiert.

Geht es jedoch um den Energieinhalt, spielen sowohl die Nennspannung als auch die Anzahl der gespeicherten Elektronen eine Rolle.

Daraus folgt: Energieinhalt = Kapazität · Nennspannung = 24.9 Ah · 382 V = 9511.8 Wh =ˆ 9.5 kWh. 3. Durch dünnere Elektroden müssen sich die Ionen nicht weit in das Elektrodenmaterial «hineinwühlen» (vergleichbar mit dem Parkplatz im Parkhaus; findet man seinen Parkplatz gleich im Erdgeschoss, geht es schneller, als wenn man zunächst noch ins 7. UG oder OG fahren muss).

Deshalb können sich die Ionen schneller einlagern. Es braucht dafür mehr Platten/Elektroden, deshalb wird mehr passives Material in die Zelle eingebaut und die Energiedichte sinkt.

4. In Bild 8 ist der Entladezustand dargestellt, da die Elektronen vom Minuspol zum Pluspol wandern und da zwischen den Polen eine Last und kein Ladegerät eingezeichnet ist.

5. 3.7 Volt (gegenüber 2 V bei einem Bleiakkumulator).

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94 09/16 TECHNIK Subaru-Boxermotor

SEIT 50 JAHREN KONSEQUENT WEITERENTWICKELT Subaru darf dieses Jahr ein technisch wichtiges Jubiläum feiern: Seit 50 Jahren oder dem Modell 1000 mit 1.0-Liter-Vierzylinder-Ottomotor hält der zum Fuji Heavy Industries gehörende Automobilhersteller dem Boxermotor die Treue und verbaut den laufruhigen und flachen Verbrennungsmotor als Benzin- wie auch Dieselvariante in seinen Modellen. Während die europäischen Automobilhersteller (ausser Porsche) dem Boxermotor die Liebe kündeten, hält Subaru daran fest.

Text: Andreas Senger | Bild: Subaru

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ie Marke Subaru ist in der Schweiz nicht nur wegen ihres treusten Markenbotschafters Bernhard Russi bekannt, sondern vor allem wegen der Zuverlässigkeit und Langlebigkeit bei der alpinen Bevölkerung äusserst beliebt. Oft findet man in Bergdörfern kaum eine andere Marke vor. Dieser Erfolg begründet sich nicht nur auf den laufruhigen Boxermotoren, sondern auch in der Kombination mit dem «Symmetrical All-Wheel-Drive AWD», dem symmetrischen Allradantrieb.

Gemeint ist damit, dass dank flacher Motorkonstruktion der Antrieb der vier Räder sehr weit unten in der Karosserie verbaut werden kann und damit ein tiefer Schwerpunkt resultiert.

Viele Laien verwechseln gerne einen V-Motor mit 180° Gabelwinkel mit einem Boxermotor. So verbaute Ferrari in diversen Modellen wie dem Testarossa oder Porsche im Rennfahrzeug 917 einen 12-Zylinder-V-Motor. Nachteil dieser Konstruktion ist, dass immer zwei gegenüberliegende Kolben in die gleiche Richtung laufen und damit grosse oszillierende Massen unterwegs sind. Die Pleuel der beiden gegenüberliegenden Kolben werden dabei auf dem gleichen Kurbelwellenzapfen geführt.

Beim Boxermotor laufen die beiden gegenüberliegenden Kolben jeweils gegeneinander (von- oder zueinander). Jeder Kolben gibt seine von der Verbrennung herrührende Kraft via Pleuel an einen eigenen Kurbelzapfen. Damit heben sich die oszillierenden Kräfte der Kolben auf, einzig die Pleuelfüsse weisen rotierende Massen auf, welche das Kurbelgehäuse aufnehmen muss.

Subaru blieb seit 50 Jahren dem Boxerkonzept treu. Luft- und flüssigkeitsgekühlte Motoren, Saug- und die beliebten turboaufgeladenen Varianten sowie ab 2008 sogar ein Diesel-Boxer mit CR-Einspritzung gehören zu den Eigenentwicklungen des vor allem auch in Amerika beliebten Herstellers.

Aktuell verbauen lediglich Subaru und Porsche noch Boxermotoren.

Bei Porsche sind 4- und 6-ZylinderVarianten im Einsatz. Subaru verbaut ausschliesslich 4-Zylinder-Triebwerke.

Es bleibt zu hoffen, dass Subaru auch weiterhin am Alleinstellungsmerkmal 4WD und Boxermotor festhält. Die Fangemeinde in der Schweiz ist dafür gross.

Gegenüber einem V-Motor weist der Boxermotor für jede Pleuelstange ein eigenes Lager auf. Im Boxermotor bewegen sich die beinahe gegen­ überliegenden Kolben immer zuoder gegeneinander. Daraus resultiert ein guter Massenkräfteausgleich.

Ehrwürdiges Jubiläum Subaru hat bisher über 15 Millionen Boxermotoren produziert. Andere Hersteller wie Volkswagen verhalfen dem Kolbengegenläufer zu viel mehr Stückzahlen. Was dem kleinen japanischen Hersteller zugutegehalten werden kann, ist, dass er dem Flachbaumotor bis heute die Treue gehalten hat. Dank dem tiefliegenden Fahrzeugschwerpunkt war Subaru unter anderem ab 1990 auch sehr erfolgreich in der RallyeWeltmeisterschaft unterwegs und gewann diverse Male die Weltmeisterschaft. Aus finanziellen Gründen wurde dieses Engagement 2008 beendet.

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TECHNIK 09/16 95 Das eROT-System ermöglicht neben einem frei programmierbaren Dämpferkennfeld eine zweite Funktion: Es kann die kinetische Energie während des Ein- und Ausfederns in Strom umwandeln.

Audi eROT-Schwingungsdämpfer

STROM AUS SCHLAGLÖCHERN UND BODENWELLEN Audi arbeitet an einem Prototyp eines neuartigen Stossdämpfersystems. Beim so genannten eROT ersetzen elektromechanische Rotationsdämpfer die herkömmlichen hydraulischen Schwingungsdämpfer – und ermöglichen Energie-Rekuperation im Fahrwerk.

Text: Stefan Gfeller | Bild: Audi

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as von Audi als Prototyp vorgestellte eROT-System mit seinen elektromechanischen Rotationsdämpfern spricht schnell und mit geringer Trägheit an. Als aktiv regelbare Dämpfung kann es sich ideal an Fahrbahnunebenheiten und den Fahrstil des Fahrers anpassen, und ein über Software weitgehend frei definierbares Dämpferkennfeld erweitert den Funktionsumfang.

So entfällt die wechselseitige Abhängigkeit von Zug- und Druckstufe, die herkömmliche hydraulische Dämpfer einschränkt. Mit eROT legt Audi die Druckstufe beim Einfedern

komfortabel-weich aus, ohne jedoch Abstriche bei der straffen Dämpfung der Zugstufe beim Ausfedern machen zu müssen.

Ein weiterer Vorteil liegt in der Anordnung des neuen Dämpfersystems. Die horizontal angeordneten E-Maschinen im Bereich der Hinterachse ersetzen die stehenden Teleskopstossdämpfer, wovon auch der Gepäckraum profitiert.

Rekuperation Im eROT-System werden die Bewegungen des Radträgers von einem Hebelarm aufgenommen, der die Bewegungen über ein Getriebe

an eine E-Maschine überträgt, die als Generator arbeitet. So wird die kinetische Energie während des Ein- und Ausfederns in elektrische Energie umgewandelt.

Selbstverständlich liegt hier viel weniger kinetische Energie an, als dies etwa bei beim Bremsen der Fall ist. Gemäss Audi beträgt die Rekuperationsleistung imTestbetrieb auf deutschen Strassen immerhin im Mittel 100 bis 150 W – von 3 W auf einer frisch asphaltierten Autobahn bis zu 613 W auf einer holprigen Nebenstrasse. Im normalen Fahrbetrieb entspricht dies einer CO2-Ersparnis von bis zu 3 g/km.

48-V-Bordnetz Voraussetzung für die eROT-Technologie ist ein 48-Volt-Bordnetz, das eine hohe Leistung bereitstellt.

In der ersten Ausbaustufe (siehe auch AUTO&Technik 7-8/2016, Audi SQ7) bietet seine Lithium-IonenBatterie 0,5 kWh Energiekapazität und 13 kW Spitzenleistung. Ein Gleichspannungswandler verbindet das 48-V-Teilbordnetz mit dem 12-VHauptbordnetz, in dem ein hocheffizienter, leistungsgesteigerter Generator arbeitet. In der für 2017 geplanten zweiten Ausbaustufe soll das 48-V-Netz in einem neuen Audi-Modell zum Hauptbordnetz avancieren und einen leistungsfähigen Mildhybridantrieb speisen.

Audi liess verlauten, dass die ersten Testergebnisse der eROT­ Technologie vielversprechend seien und daher ein zukünftiger Serieneinsatz in Audi-Modellen durchaus denkbar sei.

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96 09/16 LAUFSTEG Porsche Panamera

EDEL-LIMOUSINE MIT VIEL HIGHTECH Die zweite Generation der Luxuslimousine Porsche Panamera basiert auf dem Längsmotorbaukasten des VW-Konzerns und bedient sich hinsichtlich Elektronik ebenfalls bei der Konzernmutter. Die Entwickler durften dem Neuling aber insbesondere bei der Motorisierung und beim Fahrwerk viele Eigenkonstruktionen beisteuern, seien es modernisierte V-Motoren mit einem «heissen» V, eine ­Luftfederung mit unterschiedlichen Kammern, eine Hinterachslenkung oder der aktive Wankausgleich.

Text: Andreas Senger | Bilder: Porsche

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ie Motorisierung steht bei Porsche-Fahrzeugen im Mittelpunkt. Auch beim Panamera haben die Konstrukteure aus dem Entwicklungszentrum Weissach aus dem Vollen schöpfen können. Ab Verkaufsstart November werden drei Antriebsvarianten erhältlich sein: ein V8-Biturbomotor für das Modell Turbo, ein V6-Biturbomotor für den Panamera 4S und ein V8-Dieselmotor mit Stufenaufladung für den 4S Diesel.

Alle aktuell erhältlichen Motorisierungen weisen ein «heisses» V auf: Die Twin-Scroll-Abgasturbolader sind

zwischen den Zylinderbänken der 90°-V-Motoren eingebettet. Entsprechend sind die Gaswege für das Abgas bis zu den Abgasturboladern und zur Abgasnachbehandlung sehr kurz.

Modernste Motorentechnik Speerspitze des Modellangebotes ist derTurbo mit 4.0-Biturbo-V8-Ottomotor mit Benzindirekteinspritzung, der 404 kW/550 PS (+30 PS gegenüber dem Vorgänger) zwischen 5750 und 6000/min entwickelt und ein maximales Drehmoment von 770 Nm (+70 Nm) zwischen 1960 und 4500/ min bietet. Der knapp zwei Tonnen

Im V der 90°-Gabelwinkel-V-Motoren sitzen die Abgasturbolader und die Abgasnachbehandlung. Die vorkomprimierte Frischluft wird aussen zugeführt.

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schwere Luxus-GT beschleunigt damit motorisiert in 3,8 s (mit SportChrono-Paket in 3,6 s) aus dem Stand bis 100 km/h und erreicht maximal 306 km/h.

Neu bei Porsche: ImTeillastbereich werden durch die aus dem VW-Konzern bekannte Zylinderabschaltung durch ein Schiebenockensystem vier

Zylinder stillgelegt, um denTreibstoffverbrauch zu reduzieren (–30 %). Die Zylinder 2, 3, 5 und 8 werden bei Drehmomentanforderungen unter 250 Nm und Drehzahlen zwischen 950 und 3500/min zum Nichtstun verdammt.

Im NEFZ-Zyklus verbraucht das Triebwerk gegenüber dem Vorgänger über einen Liter Treibstoff weniger.

Von Zulieferer ZF stammt das neue 8-Gang-Doppelkupplungsgetriebe, das in allen drei Motorisierungen das Drehmoment und die Drehzahl wandelt.

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LAUFSTEG 09/16 97

Chrono 4,3 s) und vmax 285 km/h.

Das CR-System arbeitet mit einem Spitzendruck von 2500 bar.

Die zweite Generation des Porsche Panamera wirkt gedrungener und weist dank Gleichteilestrategie mit dem VW-Konzern und Eigenentwicklungen viele Innovationen auf. Vor allem die sparsamen und leistungsstärkeren Antriebe stehen im Vordergrund.

Im Panamera 4S wandelt ein V6Biturbo-Triebwerk mit 2,9 Liter Hubraum die chemische Energie des Benzins in mechanische Energie um.

Eckdaten: 324 kW/440 PS (+20 PS gegenüber Vorgänger) bei 5650/min; 550 Nm (+30 Nm) zwischen 1750 und 5500/min; 0–100 km/h in 4,4 s (Sport-Chrono 4,2 s); vmax 289 km/h.

Beide Ottomotoren verfügen über eine Benzindirekteinspritzung mit ei-

nem maximalen Einspritzdruck von 250 bar und elektromagnetischen Siebenloch-Injektoren.

Als Selbstzünder fungiert der V8 aus dem Audi SQ7 (siehe AUTO&Technik 7-8/16) – allerdings ohne E-Verdichter, sondern lediglich mit einer Stufenaufladung (zwei VTG-Lader). Eckdaten: 310 kW/422 PS bei 3500/min; 850 Nm zwischen 1000 und 3250/ min; 0–100 km/h in 4,5 s (Sport-

Eine in der Topversion und gegen Aufpreis erhältliche elektrische Hinterachslenkung lässt den Panamera dynamischer durch Kurven fahren.

Achtstufen-DKG und Allradantrieb Alle aktuell verfügbaren Motorisierungen geben das Drehmoment an ein Achtstufen-Doppelkupplungsgetriebe mit nass laufenden Kupplungen ab. Das von Zulieferer ZF mitentwickelte und produzierte Getriebe sorgt für eine grosse Spreizung und gibt das gewandelte Drehmoment via Allradantrieb an alle vier Räder weiter. Die Drehmomentzuteilung Vorder-/Hinterachse erfolgt über eine nass laufende Lamellenkupplung. Standardmässig werden die Panamera 4S und 4S Diesel mittels Stahlschraubenfedern und adaptiven Schwingungsdämpfern gefedert.

Gegen Aufpreis erhältlich bzw. im Turbo serienmässig ist eine Luftfederung mit Dreikammersystem.

Je nach gewünschter Federrate werden mittels elektromagnetischer Ventile zwei zusätzliche Kammern dazugeschaltet. Ebenfalls je nach Modell gegen Aufpreis vorhanden sind eine elektrisch betätigte Hinterachszusatzlenkung, ein Torque Vectoring (Hinterachssperrdifferential mit Überlagerungsgetriebe) sowie ein aktiver Kurvenwankstabilisator.

Infotainment und Fahrerassistenz Traditionell bei Porsche, verfügt auch der neue Panamera über eine zentral angeordnete, analoge Drehzahlanzeige. Neben dem Zeigerinstrument werden über je zwei 7-Zoll-Displays die anderen Instrumente, Navigationsoder Multimediadaten eingeblendet.

Zudem verfügt der Panamera in der Mittelkonsole über ein 12,3 Zoll grosses Display. Dank dem neu entwickelten Porsche Communication Management können Fahrer und Beifahrer neu die Anzeigen dieses Displays nach individuellem Wunsch konfigurieren.

Bei den Fahrerassistenzsystemen wurde mächtig aufgerüstet. Nebst den heute modernen Systemen verfügt der Panamera über einen weiterentwickelten Nachtsichtassistenten mit Wärmebildkamera. Wenn nachts eine Person am Wegrand erkannt wird, leuchtet der aus 84 Bildpunkten bestehende Voll-LED-Scheinwerfer mit einem Fernlichtspot sie kurz an, bevor sie im Abblendlichtkegel erscheint. Damit wird der Fahrer frühzeitig auf die kritische Situation hingewiesen. Erweitert wurde auch das ACC: Mit den Navigations-, Radar- und Kameradaten wird für die kommenden 3 km die optimale Schalt- und Segelstrategie vorausberechnet.

Das adaptive Luftfahrwerk weist pro Federbalg zwei zuschaltbare Volumina auf.

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98 09/16 LAUFSTEG

Nissan BladeGlider

VON DER STUDIE ZUM PROTOTYP …

Nissan hat aus dem 2013 auf der Tokyo Motor Show vorgestellten BladeGlider-Konzept einen voll funktionsfähigen Prototyp entwickelt. Das dreiplätzige E-Auto soll mit beeindruckender Leistungsentfaltung und dynamischem Handling ein «Elektrofahrzeug für Menschen mit Benzin im Blut» sein. Bilder: Nissan

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ie ungewöhnliche Karosserieform des Nissan BladeGlider liefert optimale aerodynamische Effizienz und ermöglicht ein agiles Handling. Dabei ist die Fahrzeugfront erheblich schmaler als das Heck.

Im pfeilförmig angeordneten Innenraum sitzt der Fahrer mittig vor zwei weiteren Passagieren, die damit sehr viel Beinfreiheit geniessen.

Der Blick aus dem Fahrzeug bleibt dank einer das Cockpit vollständig umschliessenden Windschutzscheibe für alle Insassen ungetrübt. Hohe und weit hinten angeschlagene v-förmige Türen erleichtern den Einund Ausstieg, während das offene Dach mit Überrollschutz die Vorzüge eines offenen Sportwagens mit der Sicherheit eines Coupés vereint.

Auch der Innenraum des Blade­ Glider spiegelt die sportlichen Ambitionen wider: Vierpunkt-Gurte und seitenverstärkte Sitze für alle Insassen liefern Sicherheit auch auf schnelleren Fahrten. Messsysteme an den Reifen zeichnen vielfältige Informationen zu Geschwindigkeit, Batteriestand, Rekuperationsraten und Drehmoment auf, die dem Fahrer direkt auf dem zentral positionierten Display angezeigt werden.

Auf zwei zusätzlichen Schirmen ist das Bild von den hinter den Vorderrädern platzierten Rückfahrkameras zu sehen. Als Alternative zu Aussenspiegeln verbessert dieses System zusätzlich die Aerodynamik des BladeGliders.

Zwei E-Maschinen In Fahrt kommt der Prototyp durch zwei Elektromotoren mit je 130 kW Leistung, von denen jeder eines der Hinterräder antreibt. Diese Ar-

chitektur bietet sich geradezu an, Torque Vectoring umzusetzen: Das System kontrolliert laufend das an die Räder gelieferte Drehmoment und optimiert so das Handling. Sollte das Fahrzeug beispielsweise untersteuern, wird automatisch mehr Drehmoment an das aussen liegende Rad geschickt. Je nach persönlicher Präferenz kann der Fahrer dabei

zwischen den Einstellungen «off», «agil» und «drift» wählen.

Nissan nennt als Höchstgeschwindigkeit des Prototyps 190 km/h, der Spurt von 0 auf 100 km/h soll in unter 5 s erfolgen (geschätzte Werte). Die Systemleistung des BladeGlider beträgt 200 kW, das maximale Drehmoment 707 Nm. Der E-Sportler wiegt lediglich 1300 kg. Für die Batterie- und

Die beiden Rücksitzplätze bieten viel Beinfreiheit.

Motorentechnik ist der für dieses Projekt gewonnene Nissan-Partner Williams Advanced Engineering aus Grossbritannien verantwortlich. Zur Lithium-Ionen-Hochleistungsbatterie mit fünf Modulen wird lediglich die Leistung (220 kW) genannt. Sowohl für die Batterie als auch für die Motoren wurden spezielle Kühlsysteme entwickelt. (sag)

Der Fahrer sitzt im pfeilförmig angeordneten Innenraum.

Futuristisches Design: Nissan hat einen funktionsfähigen Prototyp des BladeGlider vorgestellt.

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LAUFSTEG 09/16 99 Das Lithium-Ionen-Akkupaket ist in acht Modulen zusammengefasst. Die kühl- und heizbare Akkuwanne wird mit dem Fahrzeug verschraubt und bildet einen Teil der Karosserie.

Die Akkus weisen neu auf Wunsch 94 statt 60 Ah Kapazität auf.

BMW i3

MEHR REICHWEITE UND VERBESSERTE LADETECHNOLOGIE Mit dem Sportwagen i8 und dem Kompakt-Elektrofahrzeug i3 hat der bayrische Automobilher­ steller die i-Familie für E-Mobilität gegründet. Der technisch innovative i3 ist seit 2013 erhältlich, der Verkaufserfolg ist noch bescheiden. Mit der erhöhten Reichweite erhofft sich BMW, dass ­bisher fossil fahrende Automobilisten den Wechsel auf ein Elektrofahrzeug eher wagen. ­Mittlerweile sind vier verschiedene Modelle des i3 auf dem Markt.

Text: Andreas Senger | Bild: BMW

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ie Elektromobilität hat es hierzulande nicht leicht. Obwohl von vielen Automobilherstellern unterdessen E-Fahrzeuge angeboten werden, handelt es sich nach wie vor um einen Nischenmarkt. Unter anderem ist die Reichweitenthematik ein Hemmschuh für die breite Akzeptanz bei der Käuferschaft.

Nach drei Jahren Produktion spendiert BMW dem i3 eine neue Ladegerät-Technologie und gegen Aufpreis von lediglich 1300 Franken eine grössere Batterie. Der bisherige Lithium-Ionen-Akku mit 60 Ah Kapazität bleibt weiterhin im Angebot (auch als Range-Extender-Variante). Hinzu kommt neu eine von den Dimensionen her gleich grosse Akkueinheit

mit nun aber 94 Ah (ebenfalls als Range-Extender-Variante erhältlich).

Dies ergibt vier technische Varianten.

Höhere Reichweite für wenig Geld Der Preisunterschied der zwei Akkupakete ist gering. Entsprechend lohnt sich aus Sicht der Reichweite der Kauf des grösseren Akkus. Dieser kann bei identischer Baugrös­

se neu 33 kWh Energie speichern gegenüber 22 kWh des bisherigen Akkus. Mit einem Durchschnittsverbrauch von 14 bis 17 kWh/100 km mit eingeschalter Klimaanlage im Sommer oder betätigter Wärmepumpenheizung im Winter ergibt sich eine Reichweite von knapp 200 km.

Beim kleineren Akku ist im Alltagsbetrieb nach ca. 130 km Ende der Fahnenstange.

Im Normverbrauch gibt BMW eine Reichweite von 300 km gegenüber 190 mit dem kleineren Akku an. Damit lässt sich der i3 in den meisten Alltagssituationen ohne Angst des Liegenbleibens bewegen. Auf den NEFZ-Verbrauch gerechnet kostet gemäss BMW der Strom für 100 km Fahrt rund 2.50 Franken.

Die höhere Kapazität und Energiespeicherrate wurde durch eine Weiterentwicklung von BMW zusammen mit Zellhersteller Samsung SDI erreicht. Die acht Module mit je zwölf Speicherzellen sind in Serie geschlossen, die Einzelzellen parallel. Um die Betriebstemperatur der Zellen konstant zu halten, kann das Akkumodul sowohl gekühlt als auch geheizt werden.

Retrofit-Programm Wer bereits einen i3 besitzt und von der höheren Reichweite profitieren möchte, dem bietet BMW ein Umtauschprogramm für die Kapazitätsvergrösserung an. Technisch besteht die Möglichkeit, den 33-kWh-AkkuSatz nachzurüsten. Der bisherige 22-kWh-Lithium-Ionen-Akku wird danach für den Aufbau von stationären Stromspeichern eingesetzt.

Allerdings wird ein alter i3 nicht bei der Ladetechnologie aufgerüstet.

Das überarbeitete Modell verfügt über eine Dreiphasen-Wechselspannungseinheit mit 22 kW Ladeleistung, während die bisherigen nur ein Einphasen-Ladegerät besassen. Die Ladeleistung konnte verdoppelt werden. Damit würde sich die Ladezeit bei den «alten» i3 mit neuem Akku deutlich auf über zwölf Stunden erhöhen.

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as «Tyre Pressure Mana­ gement»-Tool, kurz TPMTool, ist die kompakte und leistungsstarke Lösung, mit der Werkstätten die Reifendruckkontrollsysteme (RDKS) sämtlicher relevanten Marken im Griff haben. Das TPM-Tool (bestehend aus Handheld-Gerät, Diagnosestecker und updatefähiger Software) fügt sich perfekt in die mega-macs-Welt ein, obwohl das TPM-Tool auch eigenständig eingesetzt werden kann. Bei Technomag erhältlich.

WISSEN IST MACHT Diagnose leicht gemacht – besser als mit den Daten der Branchenleader – und das zu einem erschwinglichen Preis.

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restones patentierte Formel kann jeder Farbe Kühlerschutzmittel beigefügt werden und ist mit allen Fabrikaten und allen Modellen von PW und leichten Nutzfahrzeugen, die heute auf den Strassen anzutreffen sind, verträglich. Prestone ist einfach zu benutzen und bietet eine Kompatibilitätsgarantie. Es ist sowohl als Konzentrat als auch als Fertiggemisch (RTU) erhältlich. Prestone-Kühlerschutzmittel schützt das Kühlsystem von –37 °C bis +129 °C für bis zu 5 Jahre oder 240’000 km.

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OAT-Technologie erfüllt oder übertrifft die Leistungsanforderungen aller Automobilhersteller weltweit.

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och mobiler, noch schneller, noch effizienter arbeiten – von der Auftragsannahme bis zur Rechnung. Die neue mobile Programmgeneration ist bereit.

Zeiterfassung, Auftragseröffnung, Kundendienstunterstützung, Fragenkataloge, Schadendokumentation: Egal, an welchem Ort und mit welchen Geräten, das Büro ist immer dabei. Gerne informiert GCS über weitere innovative Produkte zu den Komplettlösungen für das Garagen- und Carrosseriegewerbe – ganz unter dem Motto «Optimieren Sie Ihre Prozesse». Erleben Sie die neue mobile GCS-Softwaregeneration

an der Automechanika in Frankurt vom 13.–17.9.2016 bei KSR in der Halle 11.1 am Stand D65.

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104 09/16 CARROSSERIE

DIE HOHE KUNST DER SONDERLACKIERUNGEN Die André Koch AG hat kürzlich ein Seminar zum Thema «Applikationstechnik Sonderlackierung/ Mattlackierung» durchgeführt. In Theorie und Praxis lernten die teilnehmenden Lackierer in zwei Tagen den richtigen Umgang mit schwierigen Mehrschichtern, eingefärbten Klarlacken sowie Mattlacken. Bild: André Koch

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ir reagieren mit unserem Angebot auf die wachsende Nachfrage im Bereich anspruchsvoller Sonderlackierungen.

Immer mehr Autobesitzer legen grossen Wert darauf, ihr Fahrzeug individuell zu gestalten, ganz gleich, ob es sich dabei um Wagen der Luxus- oder Mittelklasse handelt.

Auch vor Kleinwagen macht dieser Trend nicht halt», sagt Ivica Juric, Anwendungstechniker der André Koch AG. Er leitete das Seminar und führte die acht Teilnehmer im hauseigenen Information Center an die neuesten Verfahrensweisen bei aufwendigen Sonderlackierungen für Drei- und Vier-Schicht-Lackaufbauten mit eingefärbten Klarlacken heran. Aber auch die aktuell im Trend liegenden Matt- und Strukturlackierungen waren Thema. «Sowohl die Verarbeitung von Sonderlackierungen als auch von

Matt- und Strukturlackierungen sind einander nicht ausschliessen. «Oft höchst anspruchsvolle Aufgaben, die kommt es bei der Anwendung auf für viele Lackierer bisher nicht zum die korrekte Technik an, um effizient beruflichen Alltag gehörten», so Juric. zu arbeiten», verrät Juric und fügt an: «Das Ziel unseres Seminars war es, «Wer weiss, wie die Materialien ideal eingesetzt wersie für genau diese den, minimiert die Tätigkeiten mental «Das sind vermeidbare Korrekturquote.» wie fachlich zu Mehraufwände, auf die Entsprechend senstärken. Darüber Werkstätten gerne sibilisierten die Anhinaus haben wir verzichten» wendungstechnidie Anwesenden ker alle Teilnehmer in den dazugehörigen Reparaturverfahren geschult für typische Fallen beim Aufbringen und ihnen die optimalen Abläufe für komplexer Lackierungen, etwa falSchleifprozesse am Lack theoretisch sche Mischverhältnisse, unzureichende Schleifprozesse und ungenaue und praktisch nähergebracht.»

Farbtonangleichungen. «Vor allem bei der sehr komplexen VierschichtFehler vermeiden Auch die ökonomische Effizienz stand Lackierung ist es ratsam, sich vorab im Fokus der zweitägigen Veranstal- mehrere Farbmuster zu erstellen», tung. Die André Koch AG kennt den so Juric. Denn geht bei der Lackiezunehmenden Wettbewerbsdruck auf rung eines Kundenfahrzeugs etwas dem Markt und zeigte im Seminar, schief, muss das Auto in einem aufdass Qualität und Wirtschaftlichkeit wendigen Prozess angeschliffen und

neu behandelt werden. «Das sind vermeidbare Mehraufwände, auf die Werkstätten gerne verzichten», sagt der Seminarleiter. Aber auch bei den herausfordernden Dreischicht-Lackierungen wie Pearl White und Alubeam ist handwerkliche Sorgfalt das höchste Gebot. Je nach Farbton verzeihen die Lacke nicht einmal die kleinste Unebenheit.

Viel Neues gelernt Wie erfolgreich das Seminarangebot ist, spiegelt sich im Feedback der Teilnehmer wider. Marino Solèr, Lackierer bei der Carrosserie Ludwig AG in Landquart, war einer von ihnen.

Er zeigte sich beeindruckt: «Ich habe während der zwei Tage vieles gelernt und ich freue mich, mein hinzugewonnenes Wissen anzuwenden.

Besonders die Vierschicht- und Mattlackierung haben mich interessiert, da ich beides vorher noch nie gemacht habe. Das Seminar punktete ausserdem mit einem ausgewogenen Verhältnis zwischen Theorie und Praxis. Wir konnten unter den Augen der erfahrenen Lackierexperten das Erlernte gleich umsetzen und uns auch noch den einen oder anderen Tipp geben lassen. Alles in allem fühle ich mich jetzt sicher, entsprechende Lacke undTechniken fehlerfrei bei uns im Betrieb anzuwenden.» (red) www.andrekoch.ch

Gelernt ist gelernt: Bei der André Koch AG lernten die Teilnehmer des Seminars «Applikationstechnik Sonderlackierung/Mattlackierung» alles über den richtigen Umgang mit schwierigen Sonderlackierungen.

CARROSSERIE 09/16 105

Neues Hauptquartier: Der weltweit operierende Lackhersteller Axalta hat in Basel seine Zelte aufgeschlagen. Überaus wohnlich, wie wir meinen.

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xalta Coating Systems hat seinen neuen Hauptsitz für die Region Europa, Naher Osten und Afrika (EMEA) in Basel eröffnet. Bisher hatten die einzelnen Mitglieder des AxaltaEMEA-Führungsteams ihre Büros an unterschiedlichen Standorten.

Seit 1. Juli 2016 beherbergt der neue Standort nun alle Mitglieder des EMEA-Führungsteams.

Matthias Schönberg, Vice President von Axalta und President der EMEA-Region, betont: «Dieser Umzug spiegelt unser regionales Engagement wider. Dadurch, dass wir unser EMEA-Führungsteam, das die strategische Ausrichtung unserer EMEA-Geschäfte bestimmt, an einem Ort haben, können wir die Ergebnisse der engen Zusammenarbeit nutzen und uns voll auf das

AXALTA ERÖFFNET IN BASEL NEUEN HAUPTSITZ Regionale strategische Ausrichtung des Unternehmens wird durch den Umzug gestärkt. Das neue Hauptquartier ist für die Regionen Europa, Naher Osten und Afrika ­zuständig. Bild: Axalta

Fährt wieder: Der in 2165 Stunden wieder aufgebaute Oldie wurde in Genf wieder in den Originalzustand versetzt.

Wachstum in unseren Märkten konzentrieren. Darüber hinaus ermöglicht dies den Managementteams der einzelnen Länder, ihr Augenmerk auf das wichtige Alltagsgeschäft vor Ort zu richten. Hauptsächlich verfolgen wir mit dieser Umstellung aber ein Ziel: durch die verbesserte, funktionsübergreifende Zusammenarbeit in der Region besser auf die Bedürfnisse unserer Kundinnen und Kunden eingehen zu können.»

Die Schweiz wurde aufgrund ihrer zentralen Lage in Europa sowie wegen des positiven Umfelds und grossen Talentpools für internationale Unternehmen als Standort gewählt. Ausserdem sind andere Unternehmensstandorte – sowohl in der gesamten EMEA-Region als auch weltweit – über die internationalen Flughäfen Basel-Mulhouse und Zürich schnell zu erreichen. (red) www.axalta.de

Dürfen Stolz sein: Bereits zum zweiten Mal hat das Restaurationsteam des Porsche Zentrum Genf die Classic Restauration Challenge gewonnen.

PORSCHE ZENTRUM GENF GEWINNT CLASSIC RESTAURATION Das Porsche Zentrum Genf hat die Porsche Classic Restauration Challenge 2016 bereits zum zweiten Mal gewonnen. Bilder: Porsche

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ach dem Erfolg im vergangenen Jahr erreichte das Porsche Zentrum damit bereits zum zweiten Mal in Folge Platz eins. Neben Genf waren die Porsche Zentren Lugano,

Zug und Zürich sowie das Porsche Service Zentrum Schinznach-Bad angetreten, welches Rang zwei belegte. Die Aufgabe der fünf Teams bestand darin, innerhalb von zwölf Monaten ein Klassikfahrzeug teilwei-

se oder komplett zu restaurieren.

Das Porsche Zentrum Genf setzte sich mit der Restauration eines 911 S 2.0 in Hellelfenbein aus dem Jahr 1969 durch. Mit der höchsten Auszeichnung honorierte die Jury den 911 S 2.0, den das Genfer Team in insgesamt 2165 Arbeitsstunden von Grund auf restaurierte. Das Fahrzeug

war zu Beginn der Arbeiten nicht fahrbereit und zudem in der falschen Farbe lackiert. Es wurde komplett zerlegt, jede Baugruppe in aufwendiger Detailarbeit aufbereitet und anschliessend im Originalzustand wieder aufgebaut. (red) www.porsche.ch

106 09/16 VORSCHAU/EVENTS

LESEN SIE IN DER AUSGABE 10/2016: & Wirtschaft

TITELTHEMA

&Technik

FACHWISSEN

Batterien Energiehungrige Sicherheits- und Komfortsysteme stellen hohe Anforderungen an die Starterbatterien. AUTO&Wirtschaft zeigt die neusten Entwicklungen im Akkubereich.

WIRTSCHAFT Standheizungen Standheizungen wärmen den Innenraum vor und reduzieren die Belastung des Motors bei winterlichen Kaltstarts.

SCHWERPUNKT

Variables Verdichtungsverhältnis Von variablen Verdichtungsverhältnissen träumen Motorenbauer wahrscheinlich schon so lange, wie es Motorenbauer überhaupt gibt. Während in der zweiten ­ Hälfte des letzten Jahrhunderts vor allem die Teillasteffizienz des Benzinmotors im Vordergrund stand, sind heute die Verknüpfungen sehr vielfältig. Jetzt hat sich Infiniti geoutet und stellte auf dem Salon in Paris den ersten Serienmotor mit einem variablen Verdichtungsverhältnis vor.

Polituren für Glanz und Lackversiegelung Der Finish gehört nach einer Reparatur in den Autospritzwerken zum Standard.

AUTO&Carrosserie stellt Neuheiten aus dem umfangreichen Angebot an Polituren und Wachsen vor und gibt Anwendungstipps.

NEWS Aktuelle News, Trends und Fakten aus der Carrosseriebranche.

Lichttechnik Leuchtmittel-Neuheiten von Halogen- bis zu LEDLampen und Trends der Fahrzeugbeleuchtung.

AUTO-EVENTS 2016 AUTOMECHANIKA Termin

Veranstaltung

Ort

Internet

13.09.16-17.09.16

Automechanika

Frankfurt/D

automechanika.com

15.09.16-18.09.16

AutoBasel

Basel

autobasel.ch

17.09.16

Concours d'Excellence

Luzern

swissclassicworld.ch

18.09.16

Historische Verkehrsschau Altenrhein

Altenrhein/SG

vhvaltenrhein.ch

22.09.16-29.09.16

IAA Nutzfahrzeuge

Hannover/D

iaa.de

01.10.16

Swiss Classic British Car Meeting

Morges

british-cars.ch

01.10.16-16.10.16

Mondial d'Automobile

Paris/F

mondial-automobile.com

10.11.16-13.11.16

Auto Zurich Car Show

Zürich

auto-zuerich.ch

16.11.16

aboutFLEET Event

Spreitenbach

aboutfleet.ch

18.11.16-20.11.16

Automesse St. Gallen

St. Gallen

automessestgallen.ch

09.03.17-19.03.17

Autosalon Genf

Genf

auto-salon.ch

Fehlt ein Anlass? Mailen Sie uns Ihre Events an: redaktion@auto-wirtschaft.ch

D

ie Automechanika 2016 findet vom 13. bis zum 17. September in der Messe Frankfurt statt. Sie ist die internationale Leitmesse der Automobilbranche für Ausrüstung,Teile, Zubehör, Management & Services und ist in ihrer Angebotsbreite und -tiefe einmalig. Sie ist Schaufenster für Innovationen des automobilen Aftermarkets und bildet dessen gesamte Wertschöpfungskette ab.

Als internationaler Treffpunkt für alle Marktteilnehmer aus Industrie, Werkstatt und Handel ist sie eine wichtige Plattform für technologischen und wirtschaftlichen Wissenstransfer. Während der vier Messetage werden auch zahlreiche Aussteller und Besucher aus der Schweiz erwartet. www.automechanika.com

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