Allt du vill veta om nya Porsche 918 Spyder
Genom att börja arbetet med ett vitt papper har teamet kunna ta fram ett helt kompromisslöst koncept. Hela bilen är utformad kring hybriddriften. 918 Spyder kan därför visa upp hybriddriftens potential i högre grad än någonsin tidigare. Ett exempel är att man kunnat förbättra både effektivitet och prestanda utan att det ena skett på bekostnad av det andra. Samma idé som gjort Porsche 911 till den mest framgångsrika sportbilen i världen under 50 år. I korthet, 918 Spyder ska fungera som genbank för Porsches sportbilar i framtiden.
Porsche 918 Spyder visar sin närhet till motorsporten på flera olika sätt. Den har ritats, utvecklats och tillverkats av ingenjörer från Porsche vana vid att bygga tävlingsbilar, i samarbete med specialister på serietillverkning. Utvecklingen av Porsches tävlingsbilar för Le Mans 24-timmars 2014 har gett betydande kunskaper som kunnat integreras i 918 Spyder - och vice versa. Konceptet med ett rullande chassi - som till och med kan köras utan kaross - är en tradition när Porsche utvecklar tävlingsbilar.
V8-motorn kommer ursprungligen från tävlingsbilen LMP2 RS Spyder. De delar som bär upp bilen, moncoque och hjälpram är gjorda av kolfiberförstärkt polymer. Porsche har många års erfarenhet av det här starka lättviktsmaterialet och har åter nått toppresultat i och med utvecklingen av den serietillverkade 918 Spyder. Många av delarna kommer från tillverkare med väl dokumenterade resultat som underleverantörer till tävlingsfordon.
Avgörande för 918 Spyder är att visa att Porsches hybriddrift är ett plus vid kompromisslös hårdkörning, tack vare det unika fyrhjulsdriftssystemet med en kombination av förbränningsmotor och en elmotor som driver bakhjulen och ytterligare en elmotor som driver framhjulen. Systemet bygger vidare på Porsches erfarenheter från den framgångsrika 911 GT3 R Hybrid. Den individuellt kontrollerade drivningen av framhjulen har gjort det möjligt att implementera ny körteknik för hög och säker kurvhastighet. Dessutom är den avancerade "boost"-funktionen så intelligent att det räcker med att trampa på gasen för att den extra kraften från elmotorn ska kunna utnyttjas fullt ut vid maximal acceleration. Sammanfattningsvis, 918 Spyder tillåter även förare utan erfarenhet av tävlingskörning att utnyttja bilens potential både vid acceleration och i kurvor.
Porsche 918 Spyder är också kapabel att slå nya rekord. Den bästa varvtiden hittills på Nürburgrings nordslinga är 7:14 minuter. Den tiden sattes i närvaro av internationell press i samband med testkörningar i september 2012 - mer än ett år före produktionsstarten. Protoypen till 918 Spyder var därmed cirka 20 sekunder snabbare än Porsche Carrera GT. Fler testkörningar kommer att göras på Nürburgrings nordslinga.
Ännu viktigare är att 918 Spyder dessutom är betydligt effektivare än tidigare modeller och konkurrenter. Eftersom det är en plug-in hybrid kombinerar den en tävlingsbils prestanda med över 880 hk, med låg förbrukning vid blandad körning enligt NEDC. Tre liter per 100 km är bättre än många av dagens småbilar. Slutsats, maximal körglädje med minimal bränsleförbrukning.
För att nå topprestanda använder 918 Spyder den senaste teknologin tagen direkt från tävlingsbanan. Hela grundstrukturen är gjord i kolfiberförstärkt polymer (CFRP) för att uppnå maximal vridstyvhet. Framtill och baktill finns extra krockskydd för att absorbera och minska krockkrafterna vid en olycka.
Bilens tomvikt på cirka 1 640 kg, mycket lågt för en hybridbil med sådana prestanda, beror till stor del på det konstruktionssättet. Drivlina och alla delar som väger mer än 50 kg är placerade så lågt och så nära mitten som möjligt. Det innebär en något tillbakaskjuten viktfördelning med 57 procent av vikten över bakhjulen och 43 procent över framhjulen. Kombinerat med en mycket låg tyngdpunkt, ungefär i höjd med hjulbultarna, ger det idealiska köregenskaper.
Det centralt och lågt placerade batteriet direkt bakom föraren hjälper inte bara till att koncentrera vikten i mitten och långt ned i bilen, utan det är också bästa placeringen ur värmesynpunkt för att nå högsta batterikapacitet.
Multilänkbakaxeln i Porsche 918 Spyder är inspirerad av tekniken som används i motorsport, men har kompletterats med extra system som PASM adaptiva stötdämpare och bakhjulsstyrning. I grunden innebär det en elektromekanisk styrning av varjdera bakhjul. Styrningen är hastighetsberoende och kan vrida bakhjulen upp till tre grader åt varje håll. Bakhjulen kan därför vridas åt samma håll som framhjulen eller åt motsatt håll. I låga farter vrids bakhjulen åt motsatt håll jämfört med framhjulen. Det ger snabbare och mer direkt styrning i tvära kurvor och minskar också vändcirkeln. I högre farter styrs bakhjulen åt samma håll som framhjulen. Det ger väsentligt bättre stabilitet vid snabba filbyten. Resultatet är mycket säkra och stabila vägegenskaper.
Porsche Active Aerodynamic (PAA), är ett system med justerbara aerodynamiska hjälpmedel. Det är utformat så att det automatiskt justeras mellan tre lägen, allt från optimal effektivitet till maximalt marktryck. Det är också anpassat till hybriddriftssystemet. I "Race"-läget ställs den bakre utfällbara vingen i en brant vinkel för att skapa högt marktryck över bakhjulen. Spoilern mellan fästena för vingen i slutet av luftströmmen sträcks också ut. Dessutom finns två justerbara lock på undersidan framför framaxeln. De öppnas och styr luften in i diffuserns kanaler på karossens undersida. Det ökar marktrycket på framhjulen.
I "Sport"-läget minskas vinkeln på bakre vingen något, vilket ger högre toppfart. Spoilern är fortfarande utsträckt. De aerodynamiska locken på undersidan stängs vilket minskar luftmotståndet och ökar toppfarten. I "E"-läget är alla hjälpmedel inställda för lågt luftmotstånd. Den bakre vingen och spoilern dras in och locken på karossens undersida är stängda.
Justerbara luftintag under huvudstrålkastarna är sista delen i det aerodynamiska systemet. När bilen står stilla eller är i "Race"- eller "Sport"-läge öppnas de för maximal kylning. I "E"- eller "Hybrid"-läge stängs de så snart bilen börjar rulla för att minska luftmotståndet så mycket som möjligt. De öppnas inte förrän bilen körs i cirka 130 km/tim då mer kylning behövs.
Hjärtat i 918 Spyders koncept är fördelningen av drivningen från de tre drivsystemen. Samarbetet mellan systemen kontrolleras av ett intelligent styrsystem. För att bäst utnyttja de olika möjligheterna har Porsches utvecklare definierat fem operativa lägen som kan aktiveras av en kontakt på ratten, precis som i tävlingsbilar. På basis av den här förinställningen väljer 918 Spyder det bästa sättet att arbeta utan att föraren behöver ingripa och istället kan koncentrera sig helt på vägen.
När bilen startas är "E-Power" grundinställningen så länge som batteriet är tillräckligt laddat. Under idealiska förhållanden kan 918 Spyder köras mer än 30 km enbart med eldrift. Även i det läget kan den accelerera från 0 - 100 km/tim på mindre än sju sekunder och nå hastigheter på upp till 150 km/tim. I det här läget används förbränningsmotorn endast när den behövs.Om batteriets laddning understiger ett miniläge kopplas bilen automatiskt över i hybridläge.
I "Hybrid"-läge arbetar elmotorerna och förbränningsmotorn tillsammans eller alternativt med fokus på maximal effektivitet och minimal bränsleförbrukning. Beroende på situationen och körförhållandena väljs det mest lämpliga drivsystemet. Hybridläget används framförallt vid ekonomisk körning
Vid mer entusiastisk körning väljer 918 Spyder "Sport Hybrid"-läget. Förbränningsmotorn går nu kontinuerligt och är den huvudsakliga drivkällan. Elmotorerna ger stöd i form av elektrisk "boost" eller när förbränningsmotorn kan optimeras för bättre effektivitet. Fokus i det här läget är på prestanda och en sportig körstil i högre farter.
"Race Hybrid" är inställningen för maximala prestanda och en särskilt sportig körstil. Förbränningsmotorn används huvudsakligen under höga belastningar och laddar batteriet när föraren inte använder maxeffekt. Elmotorerna ger extra stöd i form av "Boost". Dessutom är växelprogrammet i PDK-lådan inställt för ännu sportigare körning. Elmotorerna utnyttjas upp till maxeffekt för att ge bästa prestanda på tävlingsbanan. I det här läget hålls inte batteriladdningen konstant utan flukturerar. I motsats till läget Sport Hybrid ger elmotorerna i Race Hybrid maxeffekt korta perioder för att ge bättre boost. Det ökade uttaget balanseras av att förbränningsmotorn laddar batterierna intensivare. Elmotorerna kan därför ge extra kraft även efter flera mycket snabba varv.
"Hot Lap"-läget ger 918 Spyders sista reserver och kan bara aktiveras i "Race Hybrid"-läge. Nu körs batteriet till maxeffekt för några snabba varv. I det här läget uytnyttjas all energi i batteriet.
Åtta cylindrar från tävlingsbilen
Den huvudsakliga drivningen kommer från en 4,6 liters åttacylindrig motor som utvecklar 608 hk. Motorn är utvecklad direkt från kraftkällan i den framgångsrika RS Spyder, vilket förklarar att den kan varvas upp till 9 150 varv per minut. Liksom tävlingsmotorn i RS Spyder har 918 Spyder torrsumpssmörjning med separat oljetank. För att spara vikt är komponenter som oljetanken och luftfiltret integrerat i hjälpramen och luftinsuget är tillverkat i kolfiberförstärkt polymer. Andra viktbesparande åtgärder är vevstakar i titanium, en lätt vevaxel i höghållfasthetsstål med 180 graders offset och avgassystem i lättmetall och stål/nickel med extremt tunna väggar. Slående är också att V8:an inte längre driver några andra funktioner. Det finns inga yttre remmar och motorn är därför mycket kompakt. Vikt/effektförhållandet är cirka 132 hk per liter - det högsta effektuttaget av någon sugmotor från Porsche - betydligt högre än i Carrera GT (106 hk per liter).
Det är inte bara motoreffekten som väcker känslor i 918 Spyder, utan även ljudet. Det beror framförallt på avgasystemet som mynnar i den övre delen av bakpartiet, ovanför motorn. Ingen annan serietillverkad bil använder den här lösningen. Den största fördelen är minskad värmeutveckling eftersom de heta avgaserna släpps ut efter kortast möjliga väg och mottrycket i avgaserna kan hållas nere.
Den här designen kräver en ny termodynamisk utformning. På den här motorn är den varma sidan inuti V:et, insugningskanalerna är på utsidan. En annan fördel är att motorrummet förblir svalare. Det är särskilt betydelsefullt för litiumjonbatteriet eftersom det ger bästa prestanda vid 20 - 40 grader Celsius. Som en konsekvens behövs mindre energi för att kyla batteriet.
V8:a-motorn är kopplad till hybridmodulen eftersom 918 Spyder är utformad som en parallellhybrid på samma sätt som de nuvarande hybridmodellerna från Porsche. I huvudsak består hybridmodulen av en elmotor på 115 kW och en omkopplare som fungerar som förbindelse till förbränningsmotorn. Eftersom det är en parallellhybrid kan 918 Spyder driva bakhjulen, antingen av förbränningsmotorn eller elmotorn eller av båda samtidigt. Liksom på andra av Porsches supersportbilar är kraftpaketet placerat framför bakaxeln och har ingen mekanisk förbindelse med framaxeln.
En sjuväxlad dubbelkopplingslåda (PDK) skickar kraften till bakaxeln. Den här högprestandaversionen av den framgångsrika PDK-växellådan har genomgått en komplett omgörning för 918 Spyder och har ytterligare optimerats för höga prestanda. För att försäkra sig om låg tyngdpunkt har växellådsenheten vänts upp och ned genom att vrida den 180 grader i längsriktningen jämfört med andra Porschemodeller.
Om bakhjulen inte behöver någon effekt kan båda motorerna frikopplas. Det gör det möjligt med frirullning "coasting", med förbränningsmotorn avstängd, typiskt för Porsches hybridmodeller.
På framaxeln sitter ytterligare en elmotor med en effekt av cirka 95 kW. Den främre elmotorn driver framhjulen med en fast utväxling. En frikoppling kopplar ur elmotorn i höga farter att förhindra att den övervarvar. Effekten styrs oberoende för varje axel. Det ger en mycket följsam fyrhjulsdrift med bra väggrepp och bra köregenskaper.
Elenergin lagras i ett vätskekylt litiumjonbatteri som innehåller 312 individuella celler med ett energiinnehåll på cirka sju kilowattimmar. Batteriet i 918 Spyder är format för höga prestanda både vad gäller laddningskapacitet och effekt så att det kan uppfylla kraven från elmotorn. Effekten och kapaciteten beror på många faktorer, bland annat temperaturen. Därför är batteriet i 918 Spyder vätskekylt. Den totala garantitiden för batteriet är sju år.
För att förse det med kraft har Porsche utvecklat ett nytt system för plug-in och en förbättrad återvinningspotential. Laddningsluckan finns i B-stolpen på passagerarsidan och gör det möjligt att ladda batteriet hemma eller vid en laddstolpe. Kontakten har den standard som används i landet där bilen köps. Laddaren i bilen sitter nära batteriet. Den omvandlar växelströmmen från laddstolpen till likström med maximalt laddeffekt på 3,6 kW. Med Porsches Universal Charger (AC) kan batteriet laddas på fyra timmar med tio ampères säkring och 230 Volt. Porsche Speed Charging Station är ett tillval som gör det möjligt att ladda batteriet i 918 Spyder på bara 25 minuter.
Förarplatsen består av två huvudsakliga delar. Först kontrollerna som är viktiga för körningen, som är placerade kring multifunktionsratten tillsammans med förarinformationen som visas på tre stora runda instrument. Sedan infotainmentdelen som återfinns på den förhöjda mittkonsolen, först introducerad i Carrera GT. Kontroller som till den automatiska klimatanläggningen, justering av vingen, ljus och Porsche Communication Management (PCM) med Burmeister ljudanläggning, kan skötas intuitivt på touchscreen.
Porsche 918 Spyder fortsätter en lång tradition av supersportbilar från Porsche som tjänat både som teknikplattform och som inspirationskälla för bilutveckling och som varit superbilarna för sina respektive decennium. Carrera GTS, första Porsche Turbo, 911 GT1 och carrera GT. Mer än någon av föregångarna tjänar 918 Spyder som en sporre för att utveckla teknologier för framtida bilkoncept.
