Die KS Aluminium-Technologie AG (ATAG) liefert bereits seit 2002 fertig bearbeitete V8-Zylinderkurbelgehäuse an Porsche. Der im Geländewagen Cayenne S, Cayenne Turbo und seit kurzem auch im Cayenne GTS zum Einsatz kommende Motorblock wird im Niederdruckgussverfahren gegossen, vorbearbeitet und schließlich als Einheit mit dem Bedplate fertigbearbeitet an Porsche geliefert. Aufgrund des positiven Projektverlaufs für den V8-Ottomotor mit 4,5l Hubraum hat sich die Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG auf eine Fortsetzung der Zusammenarbeit beim kürzlich neu auf den Markt gekommenen 4,8l Hubraum-Motor entschieden. Neu ist, dass die Bedplates nun ebenfalls von der ATAG gegossen und vorbearbeitet werden. Dabei erreichte ihre Qualität bereits zum SOP (Start of Production) trotz kurzer Entwicklungszeit schnell den gesteckten Zielkorridor und schnitt damit besser ab als die vorher zugekauften Teile.
Ursprünglich war das Bedplate mit Beginn der Kurbelgehäuse-Lieferungen der zweiten Generation (September 2006) ebenfalls ein Zukaufteil. Aufgrund der angespannten Qualitäts- und Liefersituation beim zugekauften Bedplate erhielt der Spezialist aus Neckarsulm jedoch zusätzlich den Auftrag für die Herstellung der Bedplates. Innerhalb kürzester Zeit wurde daraufhin die Produkt- und Prozessentwicklung betrieben, so dass nach bereits fünf Monaten der Serienfähigkeitsnachweis vorlag.
"Mit der Fertigung der Bedplates liegt die komplette Wertschöpfungskette - sprich Guss, Vorbearbeitung und Fertigbearbeitung eines kompletten Kurbelgehäuses inklusive der Montage bestimmter Anbauteile wie Schrauben, Stifte und Dichtungen nun bei uns", so Horst Binnig, Vorstandsvorsitzender der KS Aluminium-Technologie AG.
Aufgrund des hohen Leistungsanspruchs ist das Herstellverfahren nicht das für diese Bauteile übliche Druckgussverfahren, sondern der Niederdruck-Kokillenguss. Vergossen wird eine AlSi7Mg0,3-Legierung; die anschließende Wärmebehandlung besteht aus Lösungsglühen, Abschrecken und Warmauslagern.
Signifikante Gewichtsreduzierung
Die V8-Ottomotorengeneration wurde seit Serienstart für den Einsatz im Porsche Cayenne konsequent weiterentwickelt. Wesentliche Zielsetzung bei der Überarbeitung dieser Motoren war - neben einer Erhöhung der spezifischen und absoluten Motorleistungswerte - eine deutliche Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs unter kundenrelevanten Betriebsbedingungen; darüber hinaus sollten zusätzliche Gewichtspotenziale erschlossen werden, ohne die Robustheit und Langlebigkeit des Ottomotors zu beinträchtigen.
Den Porsche- und ATAG-Entwicklern ist es innerhalb dieser Entwicklung gemeinsam gelungen, dieses Ziel zu erreichen und das Gewicht des neu entwickelten Zylinderkurbelgehäuses (ZKG) signifikant zu reduzieren. Realisiert werden konnte dies sowohl durch gießtechnische Maßnahmen am Zylinderkurbelgehäuse als auch durch konzeptionelle Änderungen am Motor selbst.
So wurden beispielsweise die Kurbelwellen beim ZKG der ersten Generation noch durch eingegossene Graugusseinleger gelagert, bei der zweiten Generation entfallen diese. Stattdessen werden die Kurbelwellen "im Gussteil" selbst gelagert, was höchste Ansprüche an Gießtechnik und Qualität erfordert.
Beim Motorblock des neuen Porsche V8-Motors handelt es sich wie bei der ersten Generation um eine zweiteilige, äußerst steife Konstruktion, bestehend aus ZKG-Oberteil und Bedplate. Dabei wird das ZKG-Oberteil in Closed-deck-Bauweise in der bewährten Alusil-Legierung im Niederdruck-Kokillenguss gegossen. Das Gehäuse ist stabilisiert, d.h. es kommt eine T5-Wärmebehandlung zur Anwendung.
Bildzeile für Foto Porsche Cayenne S, Cayenne Turbo + Cayenne GTS:
Mehr Leistung und Drehmoment bei geringerem Verbrauch: Der Cayenne S mit einem auf 4,8 Liter Hubraum vergrößerten V8-Saugmotor leistet jetzt 385 PS (283 kW) und damit 45 PS (33 kW) mehr als sein Vorgänger. Das Modell absolviert den Standardsprint auf Tempo 100 in 6,6 Sekunden, die Höchstgeschwindigkeit liegt jetzt bei 252 km/h (Vorgänger: 242 km/h). Das Topmodell der Baureihe - der V8 Bi-Turbomotor - leistet exakt 500 PS (368 kW) und schnellt in 5,1 Sekunden auf Tempo 100. Die Spitzengeschwindigkeit beträgt 275 Km/h. Trotz dieser deutlich gesteigerten Fahrleistung und Hubraumvergrößerung konnte der Kraftstoffverbrauch im realen Fahrbetrieb gleichzeitig um bis zu 15% gesenkt werden. Die neuen 4,8-l-Motoren werden weltweit eingesetzt und erfüllen alle gültigen Abgas- und Geräuschemissionsvorschriften. Mit dem GTS ergänzt Porsche seit Februar diesen Jahres die Cayenne-Familie um eine betont sportliche Variante mit 405 PS. Die Version mit Schaltgetriebe sprintet in lediglich 6,1 Sekunden von 0 auf 100 Stundenkilometer, die Endgeschwindigkeit ist mit 253 km/h erreicht.
Ursprünglich war das Bedplate mit Beginn der Kurbelgehäuse-Lieferungen der zweiten Generation (September 2006) ebenfalls ein Zukaufteil. Aufgrund der angespannten Qualitäts- und Liefersituation beim zugekauften Bedplate erhielt der Spezialist aus Neckarsulm jedoch zusätzlich den Auftrag für die Herstellung der Bedplates. Innerhalb kürzester Zeit wurde daraufhin die Produkt- und Prozessentwicklung betrieben, so dass nach bereits fünf Monaten der Serienfähigkeitsnachweis vorlag.
"Mit der Fertigung der Bedplates liegt die komplette Wertschöpfungskette - sprich Guss, Vorbearbeitung und Fertigbearbeitung eines kompletten Kurbelgehäuses inklusive der Montage bestimmter Anbauteile wie Schrauben, Stifte und Dichtungen nun bei uns", so Horst Binnig, Vorstandsvorsitzender der KS Aluminium-Technologie AG.
Aufgrund des hohen Leistungsanspruchs ist das Herstellverfahren nicht das für diese Bauteile übliche Druckgussverfahren, sondern der Niederdruck-Kokillenguss. Vergossen wird eine AlSi7Mg0,3-Legierung; die anschließende Wärmebehandlung besteht aus Lösungsglühen, Abschrecken und Warmauslagern.
Signifikante Gewichtsreduzierung
Die V8-Ottomotorengeneration wurde seit Serienstart für den Einsatz im Porsche Cayenne konsequent weiterentwickelt. Wesentliche Zielsetzung bei der Überarbeitung dieser Motoren war - neben einer Erhöhung der spezifischen und absoluten Motorleistungswerte - eine deutliche Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs unter kundenrelevanten Betriebsbedingungen; darüber hinaus sollten zusätzliche Gewichtspotenziale erschlossen werden, ohne die Robustheit und Langlebigkeit des Ottomotors zu beinträchtigen.
Den Porsche- und ATAG-Entwicklern ist es innerhalb dieser Entwicklung gemeinsam gelungen, dieses Ziel zu erreichen und das Gewicht des neu entwickelten Zylinderkurbelgehäuses (ZKG) signifikant zu reduzieren. Realisiert werden konnte dies sowohl durch gießtechnische Maßnahmen am Zylinderkurbelgehäuse als auch durch konzeptionelle Änderungen am Motor selbst.
So wurden beispielsweise die Kurbelwellen beim ZKG der ersten Generation noch durch eingegossene Graugusseinleger gelagert, bei der zweiten Generation entfallen diese. Stattdessen werden die Kurbelwellen "im Gussteil" selbst gelagert, was höchste Ansprüche an Gießtechnik und Qualität erfordert.
Beim Motorblock des neuen Porsche V8-Motors handelt es sich wie bei der ersten Generation um eine zweiteilige, äußerst steife Konstruktion, bestehend aus ZKG-Oberteil und Bedplate. Dabei wird das ZKG-Oberteil in Closed-deck-Bauweise in der bewährten Alusil-Legierung im Niederdruck-Kokillenguss gegossen. Das Gehäuse ist stabilisiert, d.h. es kommt eine T5-Wärmebehandlung zur Anwendung.
Bildzeile für Foto Porsche Cayenne S, Cayenne Turbo + Cayenne GTS:
Mehr Leistung und Drehmoment bei geringerem Verbrauch: Der Cayenne S mit einem auf 4,8 Liter Hubraum vergrößerten V8-Saugmotor leistet jetzt 385 PS (283 kW) und damit 45 PS (33 kW) mehr als sein Vorgänger. Das Modell absolviert den Standardsprint auf Tempo 100 in 6,6 Sekunden, die Höchstgeschwindigkeit liegt jetzt bei 252 km/h (Vorgänger: 242 km/h). Das Topmodell der Baureihe - der V8 Bi-Turbomotor - leistet exakt 500 PS (368 kW) und schnellt in 5,1 Sekunden auf Tempo 100. Die Spitzengeschwindigkeit beträgt 275 Km/h. Trotz dieser deutlich gesteigerten Fahrleistung und Hubraumvergrößerung konnte der Kraftstoffverbrauch im realen Fahrbetrieb gleichzeitig um bis zu 15% gesenkt werden. Die neuen 4,8-l-Motoren werden weltweit eingesetzt und erfüllen alle gültigen Abgas- und Geräuschemissionsvorschriften. Mit dem GTS ergänzt Porsche seit Februar diesen Jahres die Cayenne-Familie um eine betont sportliche Variante mit 405 PS. Die Version mit Schaltgetriebe sprintet in lediglich 6,1 Sekunden von 0 auf 100 Stundenkilometer, die Endgeschwindigkeit ist mit 253 km/h erreicht.
