A&T 10/2018

10 | OKTOBER 2018

www.auto-wirtschaft.ch NEWS Techniktrends

FACHWISSEN Einspritzventile und Injektoren Einspritzventile, -düsen oder Injektoren applizieren das Benzin ins Ansaugrohr oder direkt in den Brennraum. Um diesen Aufgaben gerecht zu werden, sind sie unterschiedlich aufgebaut.

TECHNIK

Startruck Auch die Grössten brauchen Zärtlichkeit

Fahrerassistenz-Entwicklung BMW hat einen «Autonomous Driving Campus» für bis zu 1800 Mitarbeitende eröffnet, die in innovativen Organisationseinheiten zusammenarbeiten.

Festkörperbatterie Ein neues Konzept für Festkörperbatterien soll durch eine «clevere» Materialwahl zehnmal grössere Ströme beim Laden und Entladen erlauben.

LAUFSTEG Thermisches Komfortmanagement Faurecia arbeitet an einer auf das persönliche Wohlbefinden der Insassen programmierte «Thermoblase».

Porsche-Jubiläum Die Sportwagenschmiede ist seit jeher innovativ und beschreitet technisch auch mal andere Wege. Ein Rückblick auf 70 Jahre Entwicklungskompetenz.

Die neue Portal-Waschanlage für LKW und Bus Aus dem kontinuierlichen Engagement von AQUARAMA in Forschung und Entwicklung, und den Anspruch an innovative Produkte mit aktuellster Technologie, ist die neue Portal-Waschanlage für Nutzfahrzeuge STARTRUCK entstanden.

Der 7’’ Bildschirm ermöglicht eine einfache und schnelle Auswahl der Programme. Die Anlage ermöglicht das Waschen von LW, Bussen, Lieferwagen und Autos im Selbstbedienungsbetrieb. Programme für verschiedene Arten von Spiegeln, Dachspoilern, Hebebühnen, Anhängerkupplungen und Anhänger sind vorgesehen.

Die STARTRUCK zählt zu den modernsten LW-Portal-Waschanlagen überhaupt.

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98 10/18 NEWS

VIBRACOUSTIC

LEICHTBAU-MOTORLAGER AUS THERMOPLAST Bild: Vibracoustic

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unehmend strengere Abgasnormen und Trends wie die Elektrifizierung des Antriebsstrangs lassen die Reduzierung des Fahrzeuggewichts zu einer wesentlichen Herausforderung für die Automobilindustrie werden. Vibracoustic bietet dazu nun eine Leichtbaulösung eines Motorlagers an.

Herkömmliche Motorlager bestehen aus einem Träger, der die Leistung des Motors zu einem Isolationselement aus Gummi sowie zu einer karosserieseitigen Befestigung überträgt. Vibracoustic ersetzt das Stahlgehäuse des Dämpfungselements durch verbesserten glasfaserverstärkten Thermoplast. Mit Hilfe der sogenannten Rubover-Technologie wird der Thermoplast direkt auf ein zuvor vulkanisiertes Elastomer-

Verglichen mit einem Stahlgehäuse können mit dem Leichtbau-Motorlager aus glasfaserverstärktem Thermoplast 40 Prozent des Gewichts eingespart werden.

bauteil gespritzt. Dadurch wird eine feste Verklebung ohne weitere Montage erreicht. Verglichen mit einem Stahlgehäuse können so 40 Prozent des Gewichts eingespart werden.

Trotz der Gewichtsreduzierung werden alle Belastungsanforderungen bzgl. Temperatur und Mechanik im Motorraum erfüllt und die Grossserientauglichkeit sichergestellt. Im Gegensatz zu herkömmlichen homogenen Materialien wie Stahl oder Aluminium haben beim glasfaserverstärkten Thermoplast die Anzahl, Verteilung und Ausrichtung der Fasern einen wesentlichen Einfluss auf das Design, die Festigkeit und die Kosten des Produkts. Aufgrund der umfassenden Produktionsexpertise kann Vibracoustic die Leistungskriterien bereits in der Simulationsphase beeinflussen. (pd/sag)

OSRAM

FAHRERÜBERWACHUNG FÜR TEILAUTONOMES FAHREN

Bild: General Motors

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sram Opto Semiconductors und Joyson Safety Systems statten den neuen Cadillac CT6 mit einem neuartigen System für teilautonomes Fahren aus. Super Cruise ist die nächste Entwicklungsstufe adaptiver Geschwindigkeitsregelung, die das Steuer übernehmen kann, wenn der Fahrer aufmerksam auf das Verkehrsgeschehen achtet. Mit Hilfe einer im Lenkrad verbauten Infrarotkamera wird die Kopfposition und Blickrichtung des Fahrers verfolgt.

Wendet der Fahrer seine Augen zu lange von der Strasse ab, sendet das System eine Reihe optischer Warnsignale, um die Aufmerksamkeit des Fahrers wieder auf das Verkehrsgeschehen zu lenken. Sollte der Fahrer beispielsweise im Notfall keinerlei Reaktion zeigen, nutzt der

Super Cruise ist die erste Technologie der Branche, die freihändiges Fahren auf der Autobahn ermöglicht, und kommt im neuen Cadillac CT6 zum Einsatz.

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Cadillac CT6 die ganze Bandbreite an Fahrerassistenztechnologien an Bord, um das Auto kontrolliert anzuhalten.

Im Lenkrad verbaut, beleuchtet die Oslon Black SFH 4715S das Gesicht des Fahrers mit nicht sichtbarem Infrarotlicht, um so Augenbewegungen und die Blickrichtung mit einer Kamera verfolgen zu können. Eine RGB-MultiLED zeigt dem Fahrer an, wann das System in Betrieb und welche Funktion gerade aktiv ist.

So leuchten die LEDs beispielsweise grün, wenn das System aktiv ist.

Sie werden blau, wenn das System erkennt, dass der Fahrer nicht aufpasst, und sie werden rot, wenn das System ausgeschaltet ist. Eine Blinkfunktion schaltet sich ein, wenn die IRED die Augen des Fahrers wegen eines Hindernisses nicht ausleuchten können. (pd/sag)

NEWS 10/18 99

JAGUAR LAND ROVER

«VIRTUELLE AUGEN» SCHAFFEN «BLICKKONTAKT» Bild: Jaguar Land Rover

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it «virtuellen Augen» Vertrauen in autonome Fahrzeuge schaffen – dieses Ziel verfolgt ein neues Forschungsprojekt von Jaguar Land Rover. Selbstfahrende Fahrkokons, sogenannte Pods, erhalten grosse Anzeigen, die wie Augen aussehen und sich auch so verhalten. Auf diese Weise können die autonomen Fahrzeuge beispielsweise am Strassenrand wartenden Fussgängern signalisieren, dass eine Überquerung der Fahrbahn problemlos möglich ist.

Im Rahmen des Forschungsprojekts bewegen sich die intelligenten Pods autonom innerhalb einer dem Strassenbild von Coventry nachempfundenen Szenerie, so dass sich das Verhalten von Fussgängern beim Überqueren der Strasse realitäts-

Die «virtuellen Augen» signalisieren dem Fussgänger, dass er vom Fahrzeug registriert wurde und die Technik entsprechend reagiert.

getreu analysieren lässt. Über die Augen «erkennen» die Pods den Fussgänger und blicken ihn dann scheinbar direkt an. Dies signalisiert dem Fussgänger, dass er vom Fahrzeug registriert wurde und die Technik entsprechend reagiert. Die Ingenieure messen dabei das Vertrauenslevel bevor und nachdem der Pod «Blickkontakt» aufgenommen hat. So zeigt sich, ob das Vehikel genug Vertrauen aufgebaut hat, damit der Fussgänger an ein Halten des Pods glaubt. Dadurch wird ein wichtiges Problem autonomer Fahrzeuge angegangen, denn laut Studien geben 63 Prozent der befragten Fussgänger und Radfahrer an, dass sie sich weniger sicher fühlen, sobald selbstfahrende Verkehrsteilnehmer mit ihnen auf den Strassen unterwegs sind. (pd/sag)

BORGWARNER

KOMPAKTER HOCHVOLT-KÜHLMITTELZUHEIZER Bild: BorgWarner

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orgWarner hat einen innovativen Hochvolt-Kühlmittelzuheizer als Teil seiner Batterie- und KabinenheizerFamilien vorgestellt. Die Technologie optimiert die Batterieleistung, indem sie die Betriebstemperatur der Batterie im optimalen Temperaturfenster hält und eine gleichmässige Temperaturverteilung innerhalb des Akkupacks und seiner Zellen gewährleistet. Durch geringe thermische Masse verfügt der effiziente Kühlmittelzuheizer über eine hohe thermale Leistungsdichte bei kurzen Ansprechzeiten. Damit entzieht er der Batterie weniger Strom, was zu einer Reichweitensteigerung beim rein elektrischen Fahren führt. Zudem generiert die Technologie komfortable Fahrzeug­innenraumtemperaturen innerhalb kürzester Zeit.

Der kompakte und leichte Hochvolt-Kühlmittelzuheizer sorgt für komfortable Innenraumtemperaturen und zuverlässiges Batterie-Wärmemanagement.

Der Hochvolt-Kühlmittelzuheizer enthält ein langlebiges DickschichtHeizelement (Thick Film Heating Element, TFE). Eine kompakte Kontur ermöglicht flexible Grössen und Formen. Die Technologie bietet nicht nur eine hohe thermische Leistungsdichte, sondern ermöglicht auch eine direkte Temperaturmessung. Verschiedene Ausführungen eignen sich für Anwendungen mit Spannungen zwischen 180 und 800 V. Darüber hinaus bieten sie einen Leistungsbereich zwischen 3 und 10 kW und sind somit für ein breites Anwendungsspektrum geeignet. Ein intelligentes Sicherheitskonzept verhindert ein Überhitzen des Hochvolt-Kühlmittelzuheizers bei hoher Leistungsabgabe.

Das System erkennt unterschiedliche Betriebszustände und kann entsprechend reagieren. (pd/sag)

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100 10/18 FACHWISSEN GEMISCHBILDUNG

EINSPRITZVENTILE UND INJEKTOREN Die Gemischbildung bei benzinbetriebenen Verbrennungsmotoren funktioniert heute ­ausschliesslich über die Benzineinspritzung. Die Einspritzventile, -düsen oder Injektoren ­applizieren dabei das Benzin ins Ansaugrohr oder direkt in den Brennraum. Um diesen Aufgaben gerecht zu werden, sind sie teilweise unterschiedlich aufgebaut und angesteuert.

Text: Andreas Lerch | Bilder: Bosch, Continental, Delphi, Mercedes-Benz, Lerch

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ie ursprünglichen Erfinder der heutigen Verbrennungsmotoren suchten in allen Bereichen der Technik nach Baugruppen, welche sie bei ihren Motoren einsetzen könnten.

So waren Kurbeltrieb und die hinund hergehenden Kolben aus der Dampfmaschinentechnik bekannt.

An elektrischen Zündanlagen und «Vergasern» versuchte man sich im Umgang mit Strassenbeleuchtungen und Lampen. Nur mussten all die Geräte zusammengeführt, einander angepasst, weiterentwickelt und gebaut werden.

Die Gemischbildung stellte dabei kaum das einfachste Thema dar. Den Treibstoff Benzin, Tankstellen usw. gab es nicht. Von Bertha Benz erzählt die Anekdote, dass sie auf ihrer ersten «Fernfahrt» von Mannheim nach Pforzheim in der Apotheke «Fleckenwasser» gekauft habe, um dieses im Verbrennungsmotor, welcher von ihrem Mann entwickelt worden war, zu verbrennen. Von «Lambda eins» sprach damals niemand. Man war froh, wenn das Gemischverhältnis so war, dass es im Zylinder entzündet werden konnte.

Im 1985 erschienenen Buch «Ein Jahrhundert Automobiltechnik (Personenwagen)» steht: «Die zum Teil widersprüchliche Geschichtsschreibung des Vergasers beginnt mit dem Jahr 1838, als der englische Ingenieur William Barnett ein Patent für einen Apparat zur Vergasung von Benzin erhielt. Damit gilt er als geistiger Vater des Vergasers.»

In den frühen Motoranwendungen

Bild 1. Lexus zeigte bereits 2006 eine Kombination von Saugrohr- und Direkteinspritzung. Sicher war dies ein Bekenntnis, dass beide Systeme ihre Vorteile aufweisen. fanden Oberflächen- und Bürstenvergaser Verwendung. Die Wende im Vergaserbau trat 1892 mit dem Spritzdüsenvergaser ein, welcher von Wilhelm Maybach (1846–1929), dem Chefentwickler der DaimlerMotorwagen, erfunden und entwickelt wurde. Dieses Vergasersystem wurde immer weiter entwickelt und

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im Automobilbau bis in die 1970erJahre fast ausschliesslich eingebaut.

Benzineinspritzung Benzineinspritzungen wurden immer dann interessant, wenn mit der Vergasertechnik ein Problem nicht oder nur mit sehr grossem Aufwand gelöst werden konnte. In den 1930er-Jahren

stellte die Vergaservereisung bei Flugzeugen ein derartiges Problem dar. In den frühen Nachkriegsjahren wurden viele Zweitaktmotoren gebaut, da sie sehr kostengünstig realisiert werden konnten. Um den hohen Benzinverbrauch einzugrenzen, setzten Goliath und Gutbrod die Benzindirekteinspritzung ein.

Im Rennsport hat Mercedes-Benz in den frühen 1950er-Jahren die Benzineinspritzung zur Leistungssteigerung eingesetzt.

Benzineinsparungen, Leistungssteigerungen und das genaue Einhalten des Gemischverhältnisses ermöglichten im Endeffekt den Durchbruch der Einspritzung im Benzinmotor.

Lange Zeit wurde die Benzindirekteinspritzungstechnik aber nicht als zielführend angeschaut. Mitsubishi verhalf dieser Technik Mitte der 1990er-Jahre zum Durchbruch.

Aufbau der Benzineinspritzung Die elektronische Benzineinspritzung erfuhr ihr Debüt in der 2. Hälfte der 1960er-Jahre. Sie besteht auf der hydraulischen Seite aus der Benzinpumpe, dem Druckregler, dem Verteilerrohr (beim Dieselmotor wird dies «Rail» genannt) und den Einspritzventilen oder Injektoren.

Auf der elektrischen Seite gibt es nach dem EVA-Prinzip die Eingabegrössen, das sind hauptsächlich die Motordrehzahl, die Motorlast und das Gemischverhältnis. Als Korrekturgrössen werden Temperaturen und anderes herangezogen.

Diese Daten werden im elektronischen Steuergerät verarbeitet und die berechneten Ansteuersignale an die Einspritzventile weitergegeben.

Die Einspritzventile spritzen das Benzin entweder ins Ansaugrohr oder direkt in den Verbrennungsraum.

Grundsätzlich kann dazu festgestellt werden, dass die Gemischqualität (Homogenität) mit zunehmendem Abstand des Benzineinspritzpunktes vom Verbrennungsraum steigt. Der längere Weg und die grössere Zeitspanne bis zur Entflammung lassen

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nach oben gezogen und der Weg des Benzins zur Spritzlochscheibe geöffnet wird. Die Öffnung erfolgt in jenem Augenblick, in welchem die magnetische Kraft grösser wird als die Summe aus der Kraft der Schliessfeder, der Druckkraft des Benzins und den Reibungskräften im Einspritzventil.

Bild 2. Funktionsdarstellung eines Bürstenvergasers aus der Zeit des österreichischen Erfinders Siegfried Marcus.

Luft und Benzin inniger vermischen.

Der Nachteil liegt in der Reaktionsfähigkeit des Regelkreises. Meldet die Lambdasonde ein mageres Gemisch, wird dies vom Steuergerät sofort korrigiert, indem dieses die Einspritzventile länger ansteuert.

Bis aber dieses fettere Gemisch im Verbrennungsraum angekommen ist, dauert es einen Moment. Dieser Moment wird kürzer, je näher sich der Einspritzort beim Verbrennungsraum befindet.

Bild 3. Einspritzventil für die Saugrohr­ einspritzung. 1 Ventilgehäuse – 2 elektrischer Anschluss – 3 Filtersieb – 4 Innenpol – 5 Ventilfeder – 6 Magnetspule – 7 Anker – 8 Ventilkugel – 9 Ventilsitz – 10 Spritzlochscheibe.

Wird das Benzin direkt in den Verbrennungsraum injiziert, hat das einerseits den wirkungsgrad­ relevanten Vorteil, dass die Verdampfungsenergie des Benzins der Kompressionswärme entnommen wird (Innenkühlung). Dazu würde die Möglichkeit der dieselähnlichen Schichtladung bestehen, was den Wirkungsgrad noch einmal steigern könnte, jedoch mit einem bedeutend grösseren Schadstoffentgiftungsaufwand erkauft werden müsste.

Leider können mit der Benzindirekteinspritzung nicht nur die Dieselvorteile übernommen werden; der grosse Nachteil der Gemischinhomogenität und die daraus resultierenden Partikelemissionen müssen beachtet werden.

Saugrohreinspritzung Da die Saugrohreinspritzung mit bedeutend geringeren Drücken arbeitet als die Benzindirekteinspritzung, sind der Aufbau der Einspritzventile und vor allem die Ansteuerung etwas einfacher (Bild 3 und 4).

Die Einspritzventile bestehen aus dem Ventilgehäuse (1 in Bild 3) mit den elektrischen und hydraulischen Anschlüssen, den beweglichen Teilen Innenpol (4), Ventilfeder (5), Anker (7) und Ventilkugel (8) sowie der elektrischen Wicklung (6), in welcher das Magnetfeld aufgebaut, die beweglichen Teile

Strahlbild Die Spritzlochscheibe ist verantwortlich für die Winkel der Einspritzstrahlen und deren Qualität. Anstelle des Ventilsitzes mit der Spritzscheibe gibt es auch Einspritzventile mit Ventilnadeln oder Kugeln und strahlbeeinflussenden Mehrlochdüsensitzen.

Eine andere Möglichkeit stellen die nach aussen öffnenden Düsen dar.

Diese weisen ein konzentrisches, kegelförmiges Strahlbild auf, welches nicht einzelne Strahlen beinhaltet, sondern eben einen durchgehenden Tröpfchenmantel. Ein Vorteil dieses Verfahrens stellt das Wegfallen des Totvolumens dar, welches nach innen öffnende Einspritzventile mit Bohrungen haben (Bild 4).

Bild 5 zeigt verschiedene Strahlbilder. Meistens handelt es sich um Ein- oder Zweistrahlbilder, welche entweder zentrisch oder gekippt sind.

Ist das Einspritzventil weiter vom Einlassventil entfernt, kommen auch Schnurstrahlbilder (Pencil Stream) vor. Der Kegelwinkel beträgt dort lediglich 8° und die Tropfengrösse ist relativ gross.

Das Zweistrahlbild (Split Stream) ist bei Vierventilmotoren anzutreffen.

Der Winkel zwischen den Strahlen liegt zwischen 15° und 35°.

Die Einspritzmenge bzw. -masse ist abhängig von der Zeit, welche vom Steuergerät zwischen 1.5 und 18 ms berechnet und geschaltet wird. Der Differenzdruck zwischen der Benzinzuführung («Rail») und dem Ansaugrohrdruck ist neben der Benzindichte eine weitere Führungsgrösse. Jedes Ventil weist eine bestimmte konstruktions- und toleranzbestimmte konstante Einspritzmenge auf. Dabei werden der statische, der dynamisch Durchfluss und der lineare Durchflussbereich voneinander unterschieden. Ausserdem ist auch die Tropfengrösse für die Zerstäubung, die Gemischbildung und die Homogenität des Gemisches wichtig.

Funktion Da das Anziehen der beweglichen Teile durch die Magnetspule nicht verzögerungsfrei abläuft und auch zum Ventilschliessen etwas Zeit gebraucht wird, entstehen während dieser Phasen gewisse «Nichtlinearitäten». Die Einspritzmengen können in diesen Phasen nicht genau berechnet und müssen bei der Softwareprogrammierung angenommen werden. Ist das Ventil voll geöffnet, steigt die eingespritzte Benzinmenge proportional zur Einspritzzeit. Diese schlecht

Bild 4. Bei der links gezeichneten Mehrlochdüse erkennt man gut, dass bei geschlossener Kugel in den Bohrungen und im untersten Düsenteil noch kleinste Benzinmengen zurückbleiben können. Bei der nach aussen öffnenden Düse (rechts) passiert das nicht.

Prüfung und Instandsetzung von Common Rail Injektoren und Hochdruckpumpen

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Bild 5. Strahlbilder von Einspritzventilen. a Kegelstrahl – b Zweistrahl – c gekippter Strahl – α50, α80 50 % bzw. 80 % des Benzins werden innerhalb dieses Winkels eingespritzt – γ Strahlrichtungswinkel. definierten Mengen während der Ventilbetätigung beeinflussen das Mischungsverhältnis vor allem bei Kleinstmengen, welche im Leerlauf und in der Niedriglast abgebildet werden müssen.

Injektor für BDE Da bei der Benzindirekteinspritzung die Drücke viel höher sind als bei der Saugrohreinspritzung, sind die Einspritzzeiten entsprechend kürzer.

Im Aufbau unterscheiden sich die Injektoren nicht wesentlich von den Saugrohreinspritzventilen. In den Bildern 6 und 7 sind Beispiele von elektromagnetisch angesteuerten Ventilen mit Düsennadeln und Ein­ spritzbohrungen dargestellt.

Ansteuerung Auch bei diesen Injektoren entwickeln stromdurchflossene Leiter einer Magnetspule konzentrische Feldlinien. Das Zusammenfügen aller Feldlinien ergibt ein Magnetfeld, welches Anker und Düsennadel anzieht und dem Benzin den Weg in den Verbrennungsraum freigibt.

Da bei direkteinspritzenden Ottomotoren hohe Raildrücke erzeugt werden (heute bis 350 bar), müssen die magnetischen Betätigungskräfte entsprechend hoch sein. Es gilt, wie bei der Saugrohreinspritzung, dass die Anzugs- und die Loslassphase

zu nicht genau definierten Einspritzmengen führen. Damit diese Phasen kurz bleiben, muss bei einer gegebenen Induktivität während der Öffnungsphase der Strom auf gegen 12 Ampère angehoben werden. Dies gelingt nur, wenn auch die Spannung auf ein höheres Niveau angehoben wird. Im DC/DC-Wandler des Motorsteuergerätes werden so Spannungen um 60 Volt erzeugt. Damit gelingen schnelle Öffnungszeiten des Injektors. Ist er geöffnet, strömt die Benzinmenge proportional zur Zeit in den Brennraum. Um den Injektor offen zu halten, genügen Betriebsspannungen um 14 Volt.

Arten Bei den direkteinspritzenden Sys­ temen werden ähnliche Injektorentypen unterschieden wie bei der Saugrohreinspritzung. Die nach innen öffnenden Injektoren wurden früher häufig mit Dralldüsen ausgerüstet.

Diese geben dem axial austretenden Benzin noch eine tangentiale Bewegung mit. Dieser Drall bewirkte eine Aufweitung des Strahls, kleinere Tröpfchen und dadurch eine geringere Eindringtiefe in den Verbrennungsraum. Die ideale Vermischung mit der Luft wird aber nur bei idealem Brennraum(gegen)druck erreicht.

Deshalb werden heute hauptsächlich Mehrlochdüsen eingesetzt (ähnlich wie bei den Dieselmotoren).

Dabei können Anzahl und Winkel der Bohrungen sehr individuell gefertigt und auf die entsprechenden Brennraumformen angepasst werden.

Daneben werden auch wieder nach aussen öffnende Injektoren benutzt, welche ein symmetrisches Strahlbild mit sehr feinen Tröpfchen bilden.

Piezo-Injektor Wie bei Dieselmotoren werden auch bei Benzinmotoren Piezo-Injektoren angeboten. Seit längerer Zeit werden diese aber selten eingebaut. Neben unbestrittenen Vorteilen sind sie jedoch bedeutend teurer in der Herstellung, aber auch in der Ansteuerung,

Bild 7. Elektromagnetisch a­ ngesteuerter Injektor für Benzindirekteinspritzung bis 250 bar mit einer statischen ­Durchflussmenge von 20 g/s und ­weniger als 800 μs Betätigungszeit.

Bild 6. Elektromagnetisch angesteuertes Hochdruckeinspritzventil für die Benzindirekteinspritzung. 1 Feinsieb – 2 el. ­Anschluss – 3 Feder – 4 Spule – ­ 5 Gehäuse – 6 Düsennadel und Anker – 7 Ventilsitz – 8 Düsenbohrung. also in Bezug auf die elektronische Motorsteuergerät-Hardware. Der im Bild 9 dargestellt Injektor verfügt über nach aussen öffnende Düsen mit einem Spraywinkel von 85°.

Bild 8 zeigt den Aufbau eines PiezoInjektors. Im Gegensatz zu einem Diesel-Injektor wird der BenzinInjektor direkt, also nicht über eine hydraulische Verstärkerstufe angesteuert. Die höchsten Einspritzdrücke werden im Moment mit 350 bar (VW 1.5-l-TSI-Motor (EA211-TSI)) angegeben. Damit ist man noch weit von den den Dieselmotoren eigenen 2500 bar entfernt.

Ein Kompensationselement oder Koppler ist für Diesel- und für Benzin-Injektoren eine unverzichtbare Funktionsgruppe. Da die thermischen Längenaus­dehnungseigenschaften des Stacks bedeutend kleiner sind als jene des Injektorgehäuses (Edelstahl), muss diese Längenausdehnung kompensiert werden. Nur wenn der Nadelhub über den ge­samten vorstellbaren Temperaturbereich konstant gehalten wird, bleiben auch die Öffnungsspalte und damit die Einspritzmenge pro Zeiteinheit konstant.

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Piezo-Aktor Der Piezo-Aktor wird aus vielen keramischen Schichten zu einem Stack zusammengebaut. Dabei befinden sich zwischen allen Schichten (Layer) elektrische Kontakte, welche in den aussenliegenden Kontaktfahnen des Stacks zusammengefasst sind. Wird an diese Kontaktfahnen ein elektrisches Feld (von ca. 140 Volt) gelegt, ergibt sich durch den piezokeramischen Effekt eine Verlängerung bzw. eine Verkürzung des Stacks, welche die Injektornadel öffnet oder schliesst.

Bei der Direktbetätigung ergibt sich ein Öffnungshub von 35 μm.

Der Piezo-Stack wird durch eine externe Feder vorgespannt, da er nie auf Zug belastet wird. Bei Zugbelastungen wird die Keramik zerstört.

Die Auslenkung ist proportional zu der angelegten Spannung und der Baulänge des Stacks.

Durch den Direktantrieb erfolgt die Bewegung der Injektornadel quasi verzögerungsfrei.

Bild 8. Der Piezo-Injektor besteht aus den Bauteilgruppen Düse, ­Piezostack und Koppler.

Bild 9. Der V8-Motor von Mercedes-Benz ist mit nach innen öffnenden Piezo-Injektoren ausgerüstet.

Durch den Piezo-Aktor sind auch Teilhübe möglich (>10 μm … 35 μm).

Die Öffnungsrampe der Injektornadel kann direkt von der Schliessrampe übernommen werden. Die Injek­ tornadel kann auch teilweise an­ gehoben und in dieser Stellung

gehalten werden. Aus diesem Grund wird die Einspritzmenge beim piezobetriebenen Injektor nicht nur zeit-, sondern auch hubabhängig gestaltet. Damit ist es möglich, bei einem Systemdruck von 200 bar die Durchflussraten zwischen 0.75 und 150 mm3 pro Hub zu realisieren.

Genauigkeit und Reproduzierbarkeit bleiben auch bei hohen Frequenzen bzw. Einspritzintervallen erhalten. Dabei sind Piezo-Injektoren fähig, mehr als drei Teileinspritzungen pro Arbeitsspiel zu realisieren.

Die frühen Einspritzungen ver­ suchen, eine möglichst hohe Grundhomogenität im Verbrennungsraum vorzubereiten. Die Haupteinspritzungen werden geteilt, damit die Einzelmengen klein bleiben und die Luftdurchdringung nicht zu Wand- oder Ventilberührungen des Treibstoffes führt. Die Nacheinspritzungen sind – wie beim Dieselmotor – für die Abgastemperatur bzw. die Katalysatorvorheizung gedacht.

Es sind einige funktionale Vorteile, welche der Piezo-Injektor mit sich bringt. Dabei darf aber nicht vergessen werden, dass die «elektromagnetische» Konkurrenz nicht schläft.

Deshalb darf man gespannt sein, ob sich der Piezo-Injektor wieder etwas durchsetzt oder ob er verschwinden wird.

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FRAGEN 1. Wie hoch liegen die maximalen Einspritzdrücke bei modernen direkteinspritzenden Benzinmotoren?

2. Wie muss der Piezo-Stack angesteuert werden, damit die Düse schliesst?

3. Wie wird die Betriebsspannung in einem Fahrzeug auf die Spannung zur Ansteuerung von Piezo-Injektoren gewandelt?

LÖSUNG ZUR AUSGABE 9/2018 1.

2. Längsachse: Wanken, Kippen; Querachse: Nicken; Hochachse: Gieren, Schleudern 3. Beckengurt über die Hüftknochen, Schultergurt über das Schlüsselbein, Gurt muss straff anliegen.

Die Kopfstütze muss richtig eingestellt sein (Oberkante der Kopfstütze = Oberkante des Kopfes: https://kopfstuetzen.ch/)

104 10/18 TECHNIK KONZENTRATION MIT TECHNIK-CAMPUS

INVESTITIONEN IN DIE FAHRERASSISTENZ-ENTWICKLUNG Künstliche Intelligenz, Vernetzung, Datenanalyse, Deep Learning: Diese Begriffe prägen in der Neuzeit die Entwicklungsabteilungen von Automobilherstellern. Um an vorderster Front in ­Forschung und Entwicklung zu stehen, sind die Hersteller gefordert. BMW hat in Unterschleissheim einen «Autonomous Driving Campus» für bis zu 1800 Mitarbeitende eröffnet, die in inno­ vativen Organisationseinheiten zusammenarbeiten. Text: Andreas Senger | Bilder: BMW

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uf 23’000 Quadratmetern Fläche hat BMW in Unterschleissheim bei München einen Campus für die Entwicklung autonom fahrender Autos eingerichtet. Rund 1800 Mitarbeitende kümmern sich im Vollbetrieb um die Zukunftstechnologie, die das Autofahren sicherer machen soll.

In der Werkstatt und auf dem Gelände ist Platz für bis zu 500 Erprobungsfahrzeuge, welche auf den öffentlichen Strassen Daten für die Optimierung der Soft- und Hardware sammeln sollen. Die Anbindung an die Autobahn verhilft den Entwicklern, eine der ersten Anwendungen zur Serienreife zu bringen: den Autobahnassistenten. Ein weiterer

Entwicklungsschwerpunkt bildet das Parkieren der Fahrzeuge. In einem weiteren Schritt sind Level-4- und -5-Applikationen geplant.

Large Scale Scrum Weil im Bereich Fahrerassistenz­ systeme hin zum autonom fahren­den Fahrzeug viel Softwareentwicklung nötig ist, arbeiten die

Entwicklungsingenieure nach neus­ ten Organisationsstrukturen. Die Scrum-Methode lässt die Entwickler in kleineren Organisationseinheiten zusammenarbeiten. Der Projektleiter hat mehr die Aufgabe des Moderators. Übersetzt heisst Scrum Gedränge.

Damit wird verstanden, dass die Teams den Weg zum Ziel selbstständig finden. Die Teams arbeiten autonom und interdisziplinär und verfolgen gemeinsam eine vorher festgelegte Marschroute. Beim Large Scale Scrum wird dies auf eine aus mehreren Scrums bestehende

In den Entwicklungsräumlichkeiten steht die aktuelle Erprobungs­flotte von BMW für autonomes Fahren und Parken.

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TECHNIK 10/18 105

Einheit vergrössert. Die im Endausbau 1800 Mitarbeitenenden sind also nicht von oben (Konzernvorstand) nach dem Befehlsprinzip organisiert, sondern sind autonom agierende Einheiten, welche ein Gesamtprodukt entwickeln. Die 1800 Entwickler teilen sich in rund 80 Feature-Teams auf, welche gemeinsam an den Programmcodes arbeiten.

Diese Art der Entwicklungszusammenarbeit findet vor allem in der Softwareprogrammierung Anwendung.

Damit ist bereits klar, dass für die Entwicklung von autonom fahrenden Autos beinahe nur Programmierer und Spezialisten für Datenanalyse oder künstliche Intelligenz im neuen Kompetenzzentrum beschäftigt sind.

Datengetriebene Entwicklung Um Fahrzeuge künftig autonom fahren zu lassen, muss die Umfeldsensorik nicht nur redundant, sondern

auch kontinuierlich in Datenfusion zusammenarbeiten. Dabei sind bei den Entwicklungsfahrzeugen die Sensoren wie an künftigen Fahrzeugen verbaut. Interessant ist hierbei, dass BMW nicht wie andere Hersteller auf Kameras, Radar und Ultraschallsensoren setzt, sondern rund ums Fahrzeug angeordnete Lidarsensoren verbaut.

Bei den Fahrten sammelt jeder Versuchsträger eine Unmenge von Daten. Bei den Entwicklungsfahrzeugen für das hochautomatisierte Fahren werden rund 16 Terabyte Daten pro Tag gespeichert. Bei den Prototypen für das vollautomatisierte Fahren sind es sogar bis zu 40 Terabyte täglich. Diese werden in einem nahegelegenen Datencenter gespeichert.

Die im vergangenen Jahr 40 Fahrzeuge umfassende Testflotte wurde in diesem Jahr sogar auf 80 Autos

aufgestockt. Damit werden bis im Jahr 2021 bis zu 200 Petabyte Daten gesammelt und mittels Datentransfer von zweimal 100 Gigabytes pro Sekunde hin und her transferiert.

100’000 CPUs werten die Daten aus (maschinelle Lernprozesse) und können so alle erdenklichen Fahrsituationen analysieren, katalogisieren und in Regelprogramme integrieren.

Dass gleichzeitig mit den Sensordaten die Erstellung hochpräziser Strassenkarten umgesetzt wird, liegt auf der Hand.

Simulation und künstliche Intelligenz Mit den gesammelten Daten werden aber auch Simulationen durchgeführt: Virtuelle Verkehrs­ situationen werden mit den neusten Softwareständen der autonomen Fahrzeugsteuerung gefahren. Aus Sicherheitsgründen verzichtet BMW aktuell auf die grossflächige

Erprobung in der realen Welt. Die regelbasierte Softwareentwicklung stösst beim autonomen Fahren an die Grenze. Es braucht vielmehr lernfähige Maschinen und damit künstliche Intelligenz, um die Software für die Fahrzeugregelung erstellen zu können. Entsprechende Softwaretools und Applikationen sind in Arbeit, um hier Fortschritte erzielen zu können.

ISO-Normierung als Ziel Nicht nur fürs autonome Fahren wurden bereits international gültige Normen entwickelt, die bereits Anwendung finden. Auch für das automatisierte Parkieren sind solche Bemühungen im Gange. BMW arbeitet dabei mit anderen Fahrzeugherstellern, Parkraumbewirtschaftern und Zulieferern zusammen, um das Valet-Parking dank Normen zu vereinheitlichen.

Die Softwareentwicklung wird in kleinen, autonomen Gruppen realisiert, welche interdisziplinär zusammenarbeiten.

Damit die künstliche Intelligenz künftiger autonom fahrender Autos auch funktioniert, werden Unmengen von Daten verarbeitet.

Die gesammelten Strassendaten werden auf riesigen Servern gespeichert.

Die Hardware muss künftig deutlich kleiner werden, um im Fahrzeug Platz zu haben.

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106 10/18 TECHNIK

aus verschiedenen Phosphatverbindungen gefertigt, die Laderaten von über 3C (bei einer Kapazität von etwa 50 Milliamperestunden pro Gramm) ermöglichen. Das ist zehnmal höher als die Werte, die man sonst in der Fachliteratur findet», erklärt Dr. Hermann Tempel, Arbeitsgruppenleiter am Jülicher Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK-9).

Als stabiles Trägermaterial dient der feste Elektrolyt, auf den die Phosphatelektroden beidseitig per Siebdruckverfahren aufgetragen wer­ den. Die verwendeten Materialien sind recht preisgünstig zu haben und relativ leicht zu verarbeiten. Anders als herkömmliche Lithium-IonenBatterien kommt die neue Festkörperbatterie zudem weitgehend ohne giftige oder bedenkliche Stoffe aus.

Testaufbau für die Festkörperbatterie: Die Batterie von der Grösse einer Knopfzelle befindet sich in der Mitte des ­Plexiglasgehäuses, welches die dauerhafte Kontaktierung der Batterie sicherstellt.

FESTKÖRPERBATTERIE

DIE SCHNELLLADEFÄHIGKEIT IST EINE FRAGE DER RICHTIGEN MISCHUNG Ein neues Konzept für Festkörperbatterien soll zehnmal grössere Ströme beim Laden und Entladen erlauben als bisher in der Fachliteratur beschrieben. Die Verbesserung erzielten die Forscher durch eine «clevere» Materialwahl.

Text: Stefan Gfeller | Bilder: Forschungszentrum Jülich/Regine Panknin

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it Festkörperbatterien, die aktuell mit Hochdruck als Energiespeicher für Elektromobile der übernächsten Generation entwickelt werden, sind grosse Hoffnungen verbunden. Sie enthalten keine flüssigen Teile, die auslaufen oder in Brand geraten könnten. Aus diesem Grund sind sie unempfindlich gegenüber Hitze und gelten als noch deutlich sicherer, zuverlässiger und langlebiger als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien.

Der flüssige Elektrolyt in Letzteren kontaktiert die Elektroden allerdings in der Regel sehr gut, denn diese nehmen mit ihrer strukturierten

Oberfläche die Flüssigkeit auf wie ein Schwamm, so dass eine grosse Kontaktfläche entsteht. Zwei Festkörper lassen sich prinzipiell nicht so lückenlos miteinander verbinden.

Der Übergangswiderstand zwischen den Elektroden und dem Elektrolyt fällt entsprechend höher aus, weshalb bisher in Festkörperbatterien nur sehr geringe Lade-und Entladeströme möglich waren – üblicherweise dauert es etwa zehn bis zwölf Stunden, bis eine Festkörperbatterie wieder voll ist.

Durchgängig Phosphatverbindungen Wissenschaftler am Forschungszentrum Jülich haben nun einen

neuen Zelltyp entworfen, der weniger als eine Stunde braucht, bis er wieder aufgeladen ist. «Um einen möglichst grossen Stromfluss über die Schichtgrenzen hinweg zu ermöglichen, haben wir alle Komponenten aus sehr ähnlichen Materialien aufgebaut. Anode, Kathode und Elektrolyt wurden alle

Noch Verbesserungspotenzial In ersten Tests erwies sich die neue Festkörper-Batteriezelle mit über 500 Lade- und Entladezyklen als recht stabil und verfügte danach immer noch über 84 Prozent ihrer ursprünglichen Kapazität. Dabei besteht durchaus noch Verbesserungspotenzial. Gemäss den Jülicher Forschern sollte theoretisch sogar ein Verlust von unter einem Prozent machbar sein.

Und auch die Energiedichte sei mit aktuell rund 120 Milliamperestunden pro Gramm schon sehr hoch, auch wenn sie noch etwas unter der von heutigen Lithium-Ionen-Batterien liegt.

Der feste Elektrolyt dient als stabiles Trägermaterial für die Elektroden, die derzeit beidseitig per Siebdruckverfahren aufgetragen werden.

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LAUFSTEG 10/18 107 THERMISCHES KOMFORTMANAGEMENT

EINE «THERMOBLASE» SORGT FÜR KÜHLE KÖPFE IM AUTO Für Fahrer und Beifahrer ist der thermische Komfort im Auto besonders wichtig, und sie sollen in Zukunft das Klima nach Wunsch vorgeben – so entsteht nach den Experten von Faurecia eine auf das persönliche Wohlbefinden der Insassen programmierte «Thermoblase». Text: Stefan Gfeller | Bilder: Faurecia

Eine «Thermoblase» soll für ein angenehmes Raumklima sorgen.

F

aurecia betrachtet den «intelligenten» Sitz, der über eine ausgefeilte Sensorik und Wellness- und Sicherheitsfunktionen verfügt, als Herzstück der Komforttechnologie und hat nun mit «Active Wellness Express» auch bereits eine entsprechende Nachrüstlösung präsentiert. In diesem «intelligenten» Sitzbezug für Nutzfahrzeuge ermitteln Sensoren eine Vielzahl an biometrischen und verhaltensbezogenen Daten wie Herzfrequenz oder Atemfrequenz, die via Bluetooth von einer Smartphone-App ausgewertet werden.

Dadurch erhält der Fahrer Feedback und Vorschläge zu entsprechenden Massnahmen wie etwa eine automatische Massage zur Förderung einer besseren Durchblutung oder eine gezielte Wärmetherapie zur Linderung von Rücken- und Muskelschmerzen.

Thermisch optimierte Materialien Eine «Thermoblase» wird nach Faurecias Vorstellungen im Fahrzeug-

innenraum der Zukunft für ein angenehmes Raumklima sorgen. Dies soll durch innovative Lösungen in verschiedenen Bereichen ermöglicht werden.

So können Fahrer und Beifahrer das Auto vorab über eine Smartphone-App an ihre persönlichen Vorlieben anpassen. Schwerpunkte sind im Sommer wie im Winter optimale Einstellungen der Klimaanlage und der Sitztemperatur. Voreinstellungen können manuell gewählt oder so programmiert werden, dass das Fahrzeug zu einem bestimmten Zeitpunkt einsatzbereit ist.

Hinzu kommen thermisch opti­ mierte Komfortmaterialien im Fahrzeuginnenraum. Ihre Mikrostruktur kann sich an unterschiedliche Temperaturen anpassen: So wirken sie im Sommer kühler und im Winter wärmer und werden für Oberflächen eingesetzt, die mit dem Körper in Berührung kommen – wie beispielsweise Sitze, das Armaturenbrett und Türverkleidungen.

Abstrahlende Paneele Das Optivent-System von Faurecia bläst Luft durch die Sitzflächen und die Rückenlehnen für eine angenehme Kühlung, gleichzeitig wird Feuchtigkeit aufgenommen. Das System wird über integrierte Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren im Sitz automatisch aktiviert. Im Winter kann es auch in Verbindung

Active Wellness Express: «intelligenter» Sitzbezug für Nfz.

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mit wärmenden Funktionen verwendet werden.

Die Steuerung und Reinigung der Luftzufuhr erfolgt über spezielle Belüftungsöffnungen im Armaturenbrett und in den Türverkleidungen. Diese sorgen für einen exakt gesteuerten Warm- oder Kaltluftstrom, der individuell auf die Bedürfnisse der einzelnen Insassen abgestimmt wird.

Abstrahlende Paneele werden vor allem in den Bodenbelag integriert und erwärmen den Fussbereich vor und hinter den Vordersitzen.

Daneben lassen sie sich auch in Türverkleidungen verwenden, um den Effekt zu erhöhen.

Vorausschauende Funktionen Personalisierte und automatisierte Einstellungen der «Thermoblase» stellen für jeden Insassen maximalen Komfort sicher. Das System kann sich an verschiedenste Bedingungen anpassen, die jahreszeitlich oder witterungsbedingt auf das Auto einwirken. Dank prädiktiver, vorausschauender Funktionen werden die individuellen Vorlieben jedes Benutzers erkannt, so dass eine Anpassung der Umgebung automatisch erfolgt. Beispielsweise kann die Temperatur des Fahrersitzes bei Regen automatisch um ein Grad angehoben werden, wenn der Fahrer dies in der Vergangenheit mehrmals manuell vorgenommen hat.

108 10/18 LAUFSTEG

Das Modell 911/997 II im Röntgenbild: Das Heckmotorkonzept nötigte die Porsche-Entwickler im Verlaufe der Zeit immer wieder zu unkonventionellen Konstruktionsdetails.

JUBILÄUM PORSCHE – 70 JAHRE ENTWICKLUNGSKOMPETENZ

SCHRITT FÜR SCHRITT IN DIE ZUKUNFT Die Geschichte des Sportwagenherstellers Porsche ist beeindruckend: Der Gründer ­Ferdinand Porsche war zuerst Konstrukteur und ab 1945 Automobilhersteller in Stuttgart-­ Zuffenhausen. Ab 1948 wurden die ersten 356er-Sportwagen ausgeliefert. Die Sportwagenschmiede ist seit jeher innovativ und beschreitet technisch auch mal andere Wege.

Wir schauen zurück auf 70 Jahre Entwicklungskompetenz.

Text: Andreas Senger | Bilder: Porsche

Dem Boxermotor sind die Zuffenhausener – wie auch Subaru – treu geblieben. Die Literleistung ist dank Einsatz modernster Technik stetig gestiegen.

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ie Feierlichkeiten rund um das 70-jährige Bestehen sind nun im Oktober 2018 beinahe schon Geschichte.

Porsche-Treffen im Stammwerk Zuffenhausen, in Mollis oder auch bei der AMAG in Schinznach sowie unzählige mehr sind Zeugen einer grossen Fangemeinschaft. Die Dichte an Porsche-Besitzern in der Schweiz ist seit der Fertigung des 356er-Modells enorm gross.

Dass die Marke aber auch viel Ingenieursleistungen für andere Hersteller und Zulieferer ausgeführt hat, ist den wenigsten bekannt. Im

Entwicklungszentrum Weissach, der Tochtergesellschaft Porsche Engineering Group GmbH, werden nicht nur die eigenen Serienfahrzeuge entwickelt, Prototypen gebaut und Erprobungen durchgeführt, sondern auch die Rennwagenabteilung ist dort beheimatet. Seit jeher ist der Motorsport für die Stuttgarter die Triebfeder, neue Technologien auszuprobieren und wenn sinnvoll in Serienautos zu verbauen.

Klein, aber innovativ Vor allem ist der Motorsport Motivation, Bewährtes zu hinterfragen und Neues zu entwickeln. Dies manifestiert sich im Fahrwerk deutlich. Während der 356 als Ableger des VW Käfers vorne noch mit Kurbellenkerachse ausgestattet war, wurde schon beim ersten 911er 1963 auf eine Federbeinachse mit längs angeordneter Drehstabfeder umgerüstet. Beim Typ 964 (zweitletztes luftgekühltes Modell) fand die MacPherson-Achskonstruktion den Weg in den Sportwagen – und dieser ist der Zuffenhausener Sportwagenhersteller seither mit Verfeinerungen treu geblieben.

LAUFSTEG 10/18 109

Der Radstand wuchs aufgrund der Vergrösserung der Fahrzeuge kontinuierlich. Während der 356 noch 210 cm Radstand aufwies, hat der aktuelle Typ 991, der bald vom neuen 911er abgelöst wird, 245 cm.

Damit konnte der Geradeauslauf bei hohen Geschwindigkeiten optimiert und auch das bei älteren 911ern für heutige Fahrer überraschende Übersteuern reduziert werden. An der Hinterachse kam beim 356 eine Pendelachse zum Einsatz. Danach wurde aber beim ersten 911er auch auf eine innovative Konstruktion gewechselt. Die Schräglenkerachse war ab dann für die Führung der Hinterräder verantwortlich.

Weissach-Achskonstruktion Damit legte Porsche auch den Grundstein für die Weissach-Achse. Diese Achskonstruktion ist eine Schräglenkerachse, deren Aufnahmepunkte bei Seitenkräften durch Elastokinematik eine Vorspur ermöglichen. Zum einen wurde die Geometrie des Schräglenkers so gewählt, dass Seitenkräfte bei beiden Aufhängungsgummilagern optimal wirken, und zum anderen, dass die axialen Kräfte durch Kurvenseitenkräfte eine Verschiebung des Schräglenkers nach aussen bewirken.

Die Elastokinematik sorgte also nicht mehr für eine Nach-, sondern für eine Vorspur bei Kurvenfahrt. Damit stabilisierten sich der 964 als erster 911er und auch der 928 selbstständig, und das Übersteuern bei Lastwechseln konnte minimiert werden.

Augenfällig auch: Die Reifenbreite wuchs in den Jahrzehnten markant an. Während der 356er noch auf 125er-Diagonalreifen rollte, hat der aktuelle, auslaufende 911er 295 mm breite Sohlen beim Basismodell auf der Hinterachse. Ab 1977 stellten die Entwickler auch die Basis-911er auf Mischbereifung um. An der Vorderachse kamen ab dann schmalere Reifen als hinten zum Einsatz.

Boxermotoren-Evolution Da Porsche als Konstruktionsvater des VW Käfers viele Gleichteile für den 356er verwendete, wurde auch der Vierzylinder-Boxermotor übernommen. Allerdings leistete dieser in seiner ersten Ausführung 26 kW/35 PS aus 1131 cm3 Hubraum. Damit beschleunigte der 356 Roadster in 23 s von 0 bis 100 km/h und erreichte eine Höchstgeschwindigkeit von 135 km/h.

Im Jahr 1963 beherbergte das Heck des 911er erstmals 6 Zylinder in Boxerform. Aus zwei Liter Hubraum resultierten 96 kW/130 PS, und der Standardsprint aus dem Stand bis 100 km/h wurde in respektablen 9,1 s absolviert. Die Höchstgeschwindigkeit lag benchmarkmässig bei 210 km/h. Mit dem Einzug der K-Jetronic von Bosch und Ablösung der Vergaser oder der mechanischen Einspritzung und danach ab 1974 mit Abgasturboaufladung beim Spitzenmodell wuchs die Leistung stetig, und auch die Fahrleistungen wurden von Modell zu Modell getoppt.

1986 zeigte Porsche, was aus dem 911er-Konzept machbar ist.

Das Topmodell 959 holte dank Registeraufladung (kein Neuzeitthema), DOHC-Ventilsteuerung und Flüssigkeitskühlung aus 2849 cm3 eine Leistung von 331 kW/450 PS und ein maximales Drehmoment von 500 Nm

Die Weissach-Achse ist einer der Meilensteine der Fahrwerksentwicklungen.

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aus dem Sechszylinder-Boxermotor.

Die Beschleunigung war für damalige Verhältnisse unglaublich: 3,9 s von 0 bis 100 km/h und eine Höchstgeschwindigkeit von 315 km/h.

Downsizing und Aufladung Ab 2015 schickte sich Porsche an, die Sechszylinderbaureihe des 911ers mit den neuen Vierzylindern des 718 Boxster/Cayman zu «vermählen».

Dank der Aufladung mittels Abgasturbolader für alle Modelle und einer Gleichteilestrategie hat der Hersteller seine Produktionskosten für diese beiden Modellreihen verringert.

Dass trotz geringerem Hubraum die Leistung aber weiterwuchs, ist insbesondere bei den 911erFahrern kein Diskussionspunkt. Beim Vierzylinder-Boxermotor von Boxster und Cayman wird aber insbesondere der Motorensound oft bemängelt.

Nichtsdestotrotz hat auch die Steigerung der Leistung in den 70 Jahren markant zugenommen. Am deutlichsten ist dies bei der spezifischen Leistung, also der Motorleistung pro Liter Hubraum ersichtlich.

Diese wuchs von 23 kW/l auf über 90 kW/l an. Trotz Elektrifizierung ist man bei Porsche überzeugt, dass der Boxermotor noch längere Zeit nicht ausgedient hat. Die Vision: «Das letzte Auto mit Verbrennungsmotor, das jemals gebaut wird, wird ein Sportwagen mit Boxermotor sein.»

Dies wird wohl nicht mehr 70 Jahre dauern.

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LESEN SIE IN DER AUSGABE 11/2018: & Wirtschaft

&Technik

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Neuwagenhandel A&W gibt einen Einblick in die Rabattmodelle, den Service und Finanzierungslösungen der Fahrzeugimporteure. Dazu Statistiken zum schweizerischen und europäischen Neuwagenmarkt.

WIRTSCHAFT Prüftechnik Bremsprüfstände, Lenkgeometrievermessung, Stossdämpferdiagnose: Wir zeigen den Stand der Technik bei den Geräten.

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Weitere Themen: Nutzfahrzeuge, ­Auf- und Umbauten, Krankenkassen, Verbrauchsmaterial

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Wir berichten in der nächsten Ausgabe von AUTO&Carrosserie über besondere ­Leichtbaulösungen und Neuheiten aus diesem Bereich.

Die AUTO&Carrosserie-Ausgabe 5/2018 erscheint Anfang Dezember.

AUTO-EVENTS 2018 Termin

Veranstaltung

Ort

Internet

07.10.18

Argovia Classic

Mülligen/AG

rallye-yors.ch

20.10.18-21.10.18

Carrosserie Fachmesse

Langenthal/BE

carrosserie.ch

25.10.18-29.10.18

Suisse Caravan Salon

Bern

suissecaravansalon.ch

28.10.18

Oldtimermesse St. Gallen

St. Gallen

oldtimermesse-ch.com

08.11.18-11.11.18

Auto Zürich

Zürich

auto-zuerich.ch

08.11.18-11.11.18

Autotecnica

Zürich

autotecnica.ch

10.11.18

Nicana OTM

Brunegg/AG

nicanaotm.ch

13.11.18

aboutFLEET Event

Spreitenbach/AG

aboutfleet.ch

16.11.18-18.11.18

AutoMobil

St. Gallen

olma-messen.ch

29.12.18

Classic Car Auction

Gstaad/BE

oldtimergalerie.ch

15.01.19

Tag des Garagisten

Bern

agvs-upsa.ch

21.02.19-24.02.19

Swiss-Moto

Zürich

swiss-moto.ch

07.03.19-17.03.19

Autosalon Genf

Genf

gims.swiss

FACHMESSE LANGENTHAL

D

ie Carrosserie Fachmesse Langenthal zeigt die Vielseitigkeit und die Innovation der Branche. Das Konzept ist einfach: Die Aussteller laden ihre Kunden aus der ganzen Schweiz ein. Sie sind bei den Carrosseriebetrieben präsent und beweisen ihr Engagement für die Zukunft der Branche. Die Besucherinnen und Besucher der Fachtagung und der gleichzeitig stattfindenden Schweizer Berufsmeisterschaften haben so

Gelegenheit, an einem Ort rasch und umfassend eine Übersicht über das Produkt- und Dienstleistungsspektrum der Partner-Unternehmen der Branche zu gewinnen. Die Schweizermeister Spenglerei und Lackiererei können – sofern sie das internationale Top-Niveau erfüllen – am Internationalen Berufswettbewerb IBW in Kazan 2019 in Russland teilnehmen.

Abgerundet wird der Anlass durch eine Fachtagung. (ml) www.vsci.ch

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