Una combinazione unica di prestazioni ed efficienza
Fonte: Porsche
Stoccarda. Germania. 16 maggio 2013. La 918 Spyder incarna l’essenza dell’idea Porsche: unisce tecnologia, pedigree di corse automobilistiche con ottima utilità di tutti i giorni e il massimo delle prestazioni con il minimo consumo. Il compito per il team di sviluppo è stato quello di creare la supersportiva per il prossimo decennio con un drive ibrido altamente potente ed efficiente. Sviluppare la macchina da zero, in modo appropriato a partire da un foglio di carta bianca, ha permesso al team di elaborare un concetto senza compromessi. L’intera vettura è stata progettata intorno alla trazione ibrida. La 918 Spyder dimostra quindi il potenziale della trazione ibrida ad un livello mai visto prima: il parallelo miglioramento di efficienza e di prestazioni senza che uno sia a scapito dell’altra. Questa è l’idea che ha fatto della Porsche 911 la vettura sportiva di maggior successo in tutto il mondo per 50 anni. In breve, la 918 Spyder agirà come il patrimonio genetico delle vetture sportive Porsche del futuro.
La 918 Spyder svela i suoi stretti legami di motorsport in una varietà di modi. E’ stata progettata, sviluppata e prodotta da ingegneri Porsche che costruiscono auto da corsa, in collaborazione con gli specialisti della produzione di serie. Una grande quantità di informazioni ottenute tramite lo sviluppo delle auto da corsa Porsche per la gara di 24 ore di Le Mans nel 2014 viene così integrata nella 918 Spyder – e viceversa. Il concetto strutturale della 918 Spyder con un telaio di particolare come base – un veicolo basico che può essere guidato anche senza una carrozzeria – è tradizione delle auto da corsa Porsche. Il concetto di motore V8 ha origine dalla macchina da corsa RS Spyder LMP2.
Le strutture portanti, la monoscocca e controtelaio, sono realizzati in fibra di carbonio rinforzata con polimeri. Porsche ha molti anni di esperienza con questo materiale di costruzione leggera ad alta resistenza e ha di nuovo ottenuto i migliori risultati con lo sviluppo della produzione di serie della 918 Spyder. Molte parti della supersportiva provengono da produttori che hanno una comprovata esperienza in qualità di fornitori per veicoli motorsport.
Trazione ibrida comporta vantaggi in termini di dinamica di guida
Un messaggio chiave della 918 Spyder è che la trazione ibrida Porsche è un plus per la dinamica di guida senza compromessi. I driver possono sperimentare questo grazie al concetto di trazione integrale unico, con una combinazione di motore a combustione e motore elettrico sull’asse posteriore e il secondo motore elettrico sull’asse anteriore. Si basa sulla conoscenza acquisita da Porsche durante le gare con il successo della 911 GT3 R Hybrid. A causa dellla trazione anteriore supplementare regolabile individualmente, le nuove strategie di guida ad altissima velocità, e la sicurezza in curva possono essere implementate, soprattutto per i tornanti. Inoltre, la strategia avanzata “spinta” gestisce l’energia del motore elettrico in modo così intelligente che, per ogni sprint con la massima accelerazione, la potenza della 918 Spyder può essere sfruttata semplicemente premendo l’acceleratore fino in fondo.
Insomma, la 918 Spyder permette anche al driver senza formazione nel motorsport di sperimentare le potenzialità avanzate della dinamica longitudinale e trasversale.
La Porsche 918 Spyder ha anche il potenziale per rompere molti record. L’attuale tempo sul giro per Nürburgring è 7m14s. Questa volta è stato raggiunto in presenza di giornalisti internazionali durante il test drive di Settembre 2012 – più di un anno prima dell’inizio della produzione. La 918 Spyder prototipo è stata quindi di circa 20 secondi più veloce della Porsche Carrera GT. Seguiranno altri giri di prova sul Nürburgring. Un fattore ancora più importante è che la 918 Spyder supera pure i modelli precedenti ed i concorrenti di gran lunga nella sua efficienza. Come veicolo ibrido plug-in, coniuga in modo organico le prestazioni dinamiche di una macchina da corsa con più di 880 CV e un basso consumo di carburante secondo il ciclo di marcia europeo, che si attesta in circa tre litri di carburante ogni 100 km ed è migliore di quello della maggior parte delle attuali auto di piccole dimensioni. Per riassumere: il massimo divertimento di guida con il minimo consumo di carburante.
La monoscocca in carbonio garantisce un design leggero con un basso centro di gravità
La 918 Spyder utilizza le migliori tecnologie dello state-of-the-art, tratte direttamente dai motori da corsa, per raggiungere il suo miglior rendimento. L’intera struttura portante è realizzata in fibra di carbonio rinforzata con polimeri (CFRP) per avere un’estrema rigidità torsionale. Ulteriori elementi di crash nella parte anteriore e posteriore assorbono e riducono l’energia di una collisione. Il peso a vuoto dell’auto è di circa 1.640 kg (pacchetto “Weissach”), un ottimo peso ridotto per un veicolo ibrido di questa classe di potenza, è in gran parte attribuibile a questo concetto.
Le componenti per la trasmissione e tutti i componenti di peso superiore a 50 kg si trovano nella parte più centrale possibile all’interno del veicolo. Ciò si traduce in un risultato finale leggermente sbilanciato nella distribuzione del carico sugli assi del 57 per cento sull’asse posteriore e il 43 per cento sull’asse anteriore, in combinazione con un bassissimo baricentro a circa l’altezza dei mozzi delle ruote, che è ideale per la dinamica di guida.
La posizione centrale e bassa della batteria di trazione direttamente dietro il driver supporta non solo gli sforzi per concentrare masse e abbassare il centro di gravità, ma fornisce anche le migliori condizioni di temperatura ottimale per la capacità di carica della batteria.
Telaio con geni di auto da corsa e sterzo dell’asse posteriore
Il collegamento multi-telaio della Porsche 918 Spyder è ispirato al design motorsport, completato da sistemi aggiuntivi, come il sistema adattivo degli ammortizzatori PASM. Fondamentalmente, questo incorpora un sistema di regolazione elettromeccanico per ciascuna ruota posteriore. La regolazione è sensibile alla velocità ed esegue angoli di sterzata fino a tre gradi in ogni direzione. L’assale posteriore può quindi essere governato nella stessa direzione delle ruote anteriori o in opposizione ad esse. A basse velocità, il sistema dirige le ruote posteriori in una direzione opposta a quella delle ruote anteriori. Questo rende ancora lo sterzo più diretto in curva, più veloce e preciso e riduce il diametro di sterzata. A velocità più elevate, il sistema dirige le ruote posteriori nella stessa direzione delle ruote anteriori. Questo migliora notevolmente la stabilità del retrotreno nei rapidi cambi di corsia. Il risultato è una manegevolezza molto sicura e stabile.
Porsche Active Aerodynamic (PAA) per le diverse modalità di guida
Porsche Active Aerodynamic, un sistema di elementi aerodinamici regolabili, assicura l’aerodinamica unica e variabile, il suo layout varia automaticamente in tre modi che vanno dal rendimento ottimale per la massima deportanza ed è sintonizzato alle modalità di funzionamento del sistema di propulsione ibrida. In modalità “Race”, l’ala posteriore retrattile è impostata su un angolo ripido per generare alta deportanza al retrotreno. L’spoiler posizionato tra le due ali vicino al bordo di uscita del flusso d’aria si estende anche ai supporti. Inoltre, le due bocchette dell’aria regolabili vengono aperte nel pavimento davanti all’asse anteriore, e dirigono una porzione dell’aria nei canali diffusore della struttura sottoscocca. Ciò produce anche un “effetto suolo” sull’asse anteriore.
In modalità “Sport”, il sistema di controllo aerodinamico riduce l’angolo di attacco dell’ala posteriore e consente una maggiore velocità di punta. Lo spoiler rimane esteso. I deflettori aerodinamici nella zona del pavimento riducono anche la resistenza aerodinamica e aumenta la velocità raggiungibile dal veicolo in modalità “E”, il controllo è configurato interamente a bassa resistenza aerodinamica, l’ala posteriore e lo spoiler sono rientrate e le alette nel pavimento sono chiuse.
Prese d’aria regolabili sotto i fari principali completano il sistema aerodinamico adattivo. Quando il veicolo è fermo e in modalità “Sport” e “Race”, sono attivate per l’assunzione massima dell’aria di raffreddamento. Nelle modalità “ibrida” “E-Power” si chiudono subito dopo che la macchina viene guidata in off al fine di mantenere la resistenza aerodinamica al minimo. Esse non sono aperte finché la vettura raggiunge una velocità di circa 130 kmh o quando la necessità di raffreddamento è più elevata.
Da comfortable a race-ready: cinque modi per tre motori
Il nucleo del concetto Spyder 918 rappresenta la distribuzione della potenza propulsiva tra le tre unità di potenza; la loro cooperazione è controllatoa da un sistema di gestione intelligente. Per sfruttare meglio questi diversi approcci, gli sviluppatori Porsche hanno definito cinque modalità operative che possono essere attivate mediante un “interruttore map” sul volante, proprio come nel Motorsport. Sulla base di tale preselezione, la 918 Spyder applica il più adeguato esercizio e aumenta la strategia senza intervento del conducente, consentendo così al guidatore di concentrarsi completamente sulla strada.
Tranquillo ed elegante: “E-Power”
Quando il veicolo viene avviato, la modalità “E-Power” è la modalità operativa predefinita finché la batteria sia sufficientemente carica. In condizioni ideali, la 918 Spyder può coprire più di 30 chilometri su energia puramente elettrica. Anche in puro elettrico , la 918 Spyder accelera da 0 a 100 km/h in meno di sette secondi e può raggiungere una velocità fino a 150 km/h. In questa modalità, il motore a combustione viene utilizzato solo quando necessario. Se lo stato di carica della batteria scende al di sotto di un impostato il valore minimo, il veicolo passa automaticamente alla modalità ibrida.
Efficiente e confortevole: “Hybrid”
In modalità “Hybrid”, il motore elettrico e il motore a combustione lavorano alternativamente con un focus sulla massima efficienza e il minimo consumo di carburante. L’utilizzo di singoli componenti di azionamento viene modificato in funzione della situazione di marcia e delle prestazioni desiderate. La modalità Hybrid è tipicamente utilizzata per un’economia orientata sullo stile di guida di risparmio di combustibile.
Sportivo e dinamico: “Sport Hybrid”
In situazioni più dinamiche, la 918 Spyder seleziona la modalità “Sport Hybrid” per le sue sorgenti di alimentazione. Il motore a combustione è sempre attivo e fornisce la spinta principale. Inoltre, i motori elettrici forniscono sostegno sotto forma di incremento elettrico o quando il punto di funzionamento del motore a combustione può essere ottimizzato per una maggiore efficienza. L’obiettivo di questa modalità è su prestazioni e stile di guida sportivo alla massima velocità.
Per i giri veloci: “Race Hybrid”
“Race Hybrid” è la modalità per le massime prestazioni e uno stile di guida particolarmente sportivo. Il motore a combustione è principalmente utilizzato sotto carico elevato e ricarica la batteria quando il conducente non sta utilizzando la sua potenza massima. Anche in questo caso, i motori elettrici forniscono un sostegno supplementare sotto forma di potenza. Inoltre, il programma di cambiata del PDK è impostato per una guida ancora più sportiva. I motori elettrici sono utilizzati fino al limite massimo di potenza in uscita per fornire le migliori prestazioni possibili per la pista. In questa modalità, lo stato di carica della batteria non si mantiene costante, piuttosto oscilla su tutto il campo di carica. Contrariamente alla modalità Sport Hybrid, i motori elettrici gestiscono al loro limite la potenza massima per un breve tempo. Questa maggiore uscita è bilanciata dal motore a combustione che carica la batteria più intensamente con energia elettrica è quindi è disponibile anche per diversi giri molto veloci.
Per la pole position: “Hot Lap”
Il pulsante “Hot Lap” nella mappa in mezzo al commutatore rilascia le riserve finali della 918 Spyder e può essere attivato solo in modalità “Hybrid Race”. Simile a una modalità di qualificazione, questo spinge la batteria di trazione per i suoi limiti di potenza di uscita massima per un paio di giri veloci. Questa modalità utilizza tutta l’energia disponibile nella batteria.
Propulsione principale: motore a otto cilindri della vettura da corsa
La fonte principale di propulsione è il 4,6 litri, otto cilindri che produce 608 cv di potenza. Il motore è derivato direttamente dal propulsore della riuscita RS Spyder, che spiega il motivo per cui può fornire un regime del motore fino a 9150 giri al minuto. Come il motore da gara della RS Spyder, il propulsore della 918 Spyder dispone di lubrificazione a carter secco con serbatoio d’olio separato e l’estrazione dell’olio. Per risparmiare peso, i componenti come il serbatoio dell’olio, la scatola del filtro dell’aria integrato nel telaio ausiliario e l’induzione d’aria sono realizzati in fibra di carbonio rinforzata con polimeri. Ulteriori ampie misure di design leggero hanno portato a tali caratteristiche come le bielle in titanio, a parete sottile, colata a bassa pressione sul carter e le teste dei cilindri ad alta resistenza, l’albero motore in acciaio leggero con perni di biella offset a 180° e l’estremamente sottile sistema di scarico in lega acciaio/nichel. Caratteristiche sorprendenti del V8 sono che non supporta più i sistemi ausiliari, non ci sono trasmissioni a cinghia esterna e il motore è quindi particolarmente compatto. Peso e prestazioni ottimizzti raggiungono una potenza per litro di ca. 132 CV/l – la potenza in uscita più alta per ogni litro di una Porsche a motore aspirato – che è significativamente superiore a quello della Carrera GT (106 CV/l) ed eccezionale per un motore aspirato.
Patrimonio unico del car design: i tubi di scappamento
Non sono solo le prestazioni di questo motore, ma anche il suono che rifornisce l’emotività della 918 Spyder. Questo è dovuto in primo luogo ai cosiddetti Top Pipes: i terminali di scarico terminano nella parte superiore dell’estremità posteriore immediatamente sopra il motore. Nessun altro veicolo di produzione utilizza questa soluzione. Il maggior beneficio dei migliori tubi di scarico è la rimozione del calore ottimale, in quanto i gas di scarico caldi vengono rilasciati attraverso il percorso più breve possibile e la contropressione del gas di scarico rimane bassa. Questo disegno richiede un nuovo concetto termodinamico di canalizzazione dell’aria. Con il motore HSI, il lato caldo si trova all’interno della V dei cilindri, i canali di aspirazione sono all’esterno. C’è un altro vantaggio: il vano motore rimane più fresco. Ciò è particolarmente vantaggioso per la batteria di trazione agli ioni di litio, in quanto fornisce prestazioni ottimali a temperatura tra 20 e 40 gradi centigradi. Di conseguenza, deve essere utilizzata meno energia per il raffreddamento attivo della batteria.
Il modulo ibrido parallelo
Il motore V8 è accoppiato al modulo ibrido, poiché il 918 Spyder è progettata come un ibrida parallela come gli attuali modelli ibridi di Porsche. Essenzialmente, il modulo ibrido comprende un motore elettrico da 115 kW e un disaccoppiatore che servono al collegamento con il motore a combustione. A causa della sua configurazione ibrida parallela, la 918 Spyder può essere alimentata al retrotreno sia individualmente dal motore a combustione o da quello elettrico o congiuntamente da entrambe le unità. Come è tipico per una vettura sportiva Porsche, l’alimentatore della 918 Spyder è stato posto davanti all’assale posteriore e non ha alcun collegamento meccanico diretto all’assale anteriore.
Upside-down per un basso centro di gravità: Doppelkupplung
Un Doppelkupplung (doppia frizione) gestisce la trasmissione a sette marce (PDK) alle ruote posteriori. La trasmissione ad alte prestazioni è la versione più sportiva del PDK, che ha subito un restyling completo per la 918 Spyder ed è stato ulteriormente ottimizzato per le elevate prestazioni. Per assicurare una posizione di montaggio bassa per un basso centro di gravità del veicolo intero, il riduttore è stato girato “sottosopra” ruotando di 180° intorno al proprio asse longitudinale, a differenza di altre Porsche di serie. Se è necessaria alcuna alimentazione sull’asse posteriore, i due motori possono essere disaccoppiati aprendo il disaccoppiatore e la frizione PDK. Questa è l’azione tipica di “inerzia” della trazione ibrida Porsche con il motore a combustione spento.
Trazone indipendente: anteriore con motore elettrico
Sull’assale anteriore, vi è un altro motore elettrico indipendente con una potenza di circa 95 kW. L’unità di azionamento elettrico aziona le ruote anteriori in un rapporto fisso. Un disaccoppiatore disaccoppia il motore elettrico ad alte velocità per evitare che il motore vada fuori giri. La coppia motrice è controllata in modo indipendente per ogni asse. Questo rende la funzionalità di trazione integrale molto reattiva e offre grandi potenzialità in termini di trazione e dinamica di guida.
Batteria agli ioni di litio con sistema di ricarica plug-in
L’energia elettrica per il motore elettrico viene accumulata da una batteria agli ioni di litio raffreddata a liquido composto da 312 singole celle con un contenuto energetico di circa sette chilowattora. La batteria della 918 Spyder ha un design orientato alle prestazioni sia in termini di potenza di carica che di uscita, in modo che possa soddisfare i requisiti prestazionali del motore elettrico. La potenza e la durata di funzionamento della batteria di trazione dipendono da diversi fattori, tra cui le condizioni termiche. Ecco perché la batteria del 918 Spyder è raffreddata a liquido da un circuito di raffreddamento dedicato. Il periodo di garanzia globale per la batteria di trazione è di sette anni.
Per fornirle energia, Porsche ha sviluppato un nuovo sistema di ricarica plug-in del veicolo migliorando il potenziale di recupero. Questa porta di carica del veicolo nella colonna B sul lato passeggero consente agli utenti di collegare la batteria all’alimentazione elettrica di casa e caricarla.
La porta di carica è standardizzata per il Paese di acquisto. Il caricatore di bordo si trova nei pressi della batteria di trazione. Si converte la corrente alternata della rete di alimentazione in corrente continua con una potenza massima di carica di 3,6 kW. Utilizzando la dotazione Porsche di caricabatterie universale (AC), la batteria di trazione può essere caricata entro quattro ore da una presa da 10 ampere nominale, presa di alimentazione con fusibile sul sistema tedesco di 230 Volt di corrente elettrica, ad esempio. Inoltre, Il caricabatterie universale Porsche (AC) può essere installato a casa in garage con il dock di ricarica. Permette la ricarica rapida e conveniente in circa due ore, indipendentemente dalle condizioni regionali. La Ricarica Rapida Porsche (CC) è disponibile come optional. E’ in grado di ricaricare la batteria ad alta tensione della 918 Spyder in soli 25 minuti.
Pionieristico concetto di controllo: chiara organizzazione dell’abitacolo
Il conducente è al centro di tutta la tecnologia nella supersportiva Porsche. Una cabina di guida è stata creata per il conducente, che è tipica del marchio e pionieristico nella sua chiarezza. Essa è suddivisa in due aree fondamentali. In primo luogo, ci sono i controlli che sono importanti per la guida, che sono raggruppati intorno al volante multifunzione, combinati con le informazioni del driver visualizzate su tre strumenti circolari di grandi dimensioni. In secondo luogo, vi è il blocco di infotainment, che è ubicato nella consolle centrale sollevata, che è stata introdotta nella Carrera GT. Le funzioni di controllo, ad esempio per il sistema di controllo automatico del climatizzatore, la regolazione dell’ala, l’illuminazione e il Porsche Communication Management (PCM), tra cui un sistema audio high-end Burmester, può essere intuitivamente operata da multitouch con un nuovo tipo di tecnologia Black Panel.
Per elevate prestazioni: il pacchetto di Weissach
Per i clienti molto orientati alle prestazioni della 918 Spyder, Porsche offre il pacchetto “Weissach”. Queste modifiche all’auto supersportiva sono riconoscibili a prima vista dai colori particolari e dai disegni che si basano sulle leggendarie auto da corsa Porsche. Il tetto, i parafanghi posteriori, i retrovisori e le cornici del parabrezza sono realizzati in carbonio a vista. Parti degli interni sono rivestite in Alcantara invece di cuoio e sostituiscono il carbonio visibile in gran parte dall’alluminio. L’isolamento acustico è stato ridotto. L’enfasi sulla performance non è solo visiva: i cerchi in magnesio molto leggeri riducono le masse non sospese; il peso lordo si è ridotto di circa 35 kg. I benefici sono sperimentati in un ulteriore miglioramento delle prestazioni dinamiche. Altri riferimenti dal motorsport sono le cinture di sicurezza a sei punti per il guidatore e passeggero anteriore, il film di rivestimento opzionale per la carrozzeria, così come ulteriori parti aerodinamiche in carbonio a vista.
Porsche: una nuova supersportiva per un nuovo decennio
La 918 Spyder continua una lunga tradizione di auto supersportive Porsche, le piattaforme tecnologiche, come la forza trainante sia dell’emozione dell’auto che dell’evoluzione dell’automobile e come l’ultima auto sportiva di proprietà dei decenni: la Carrera GTS, la prima Porsche Turbo, la 959 , la 911 GT1, la Carrera GT. Più di qualsiasi suo predecessore, la 918 Spyder fornische un impulso fondamentale per lo sviluppo di tecnologie per i futuri concetti di veicoli. Offre un pacchetto completo di componenti che riflettono il DNA Porsche – più concentrato che mai.
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