918 Spyder

918 Spyder
Porsche 918 Spyder
La evolución conduce a la emoción:
la tecnología detrás del coche superdeportivo del futuro
El futuro está tomando forma: habiéndose completado más de la mitad del tiempo de su
desarrollo, el Porsche 918 Spyder está en plena trayectoria para llegar a ser el coche
superdeportivo del futuro. Como un vehículo híbrido enchufable, que lógicamente combina
un motor de combustión de alto rendimiento con motores eléctricos de vanguardia para
proporcionar un rendimiento más que extraordinario: lo mejor de dos mundos dota al 918
con la dinámica de un coche de carrera equipado con más de 770 caballos de fuerza con
un consumo de combustible que aproximadamente a tres litros por cada 100 kilómetros, es
inferior al de los coches compactos más modernos. Además, Porsche está abriendo nuevos
caminos con un demostrador de tecnologías con soluciones espectaculares tal como la
carrocería de plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP), la aerodinámica totalmente
adaptable, dirección adaptable en el eje trasero y sistema de escape con “expulsión
elevada” que libera los gases hacia arriba. En el proceso el 918 Spyder está ofreciendo una
visión de lo que puede ser capaz el Rendimiento Inteligente de Porsche en el futuro. El 918
Spyder ha sido diseñado como un coche superdeportivo y el legítimo sucesor del Carrera GT.
Por lo tanto, el primer objetivo era obvio: mejorar una vez más el rendimiento del Carrera
GT. Por lo que hasta ahora sabemos, el 918 Spyder será significativamente más rápido –
tanto en aceleración como en rendimiento en el circuito de carreras: menos de tres
segundos de cero a 100 km/h (Carrera GT: 3,9 segundos) y menos de 7:22 minutos en el
circuito Nürburgring Nordschleife (Carrera GT: 7:32 minutos) es una declaración inequívoca.
Sin embargo, la originalidad del 918 Spyder está representada mejor por la unión de un
rendimiento sobresaliente con un nivel de eficiencia nunca antes visto en el sector de coches
superdeportivos. Un consumo de combustible de aproximadamente tres litros por 100
kilómetros y un alcance eléctrico de más de 25 kilómetros no tiene precedentes.
De cómodo a listo para correr: cinco modos para tres motores
La esencia del concepto del 918 Spyder es la distribución de la potencia propulsora a través
de tres unidades de potencia, siendo la colaboración entre ellas controlada por un sistema
de gestión inteligente utilizando cinco modos preseleccionables. Esta estrategia de
funcionamiento es una capacidad básica del 918 Spyder. Toma en cuenta de la mejor
manera posible los diferentes requisitos de un perfil de conducción eficiente por una parte
y de un máximo rendimiento por otra. Con el fin de hacer el mejor uso posible de estos
diferentes enfoques, los diseñadores de Porsche definieron un total de cinco modalidades
de funcionamiento que pueden ser activadas mediante el interruptor “map switch” situado
en el volante, igual que en los coches de automovilismo.
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Silencioso y elegante: “E-Power”
Al poner en marcha el vehículo, el modo “E-Power” (fuerza eléctrica) es el modo de
funcionamiento intrínseco siempre y cuando la batería esté lo suficientemente cargada. Bajo
condiciones ideales, el 918 Spyder puede recorrer más de 25 kilómetros solamente con
energía eléctrica. En esta modalidad, el motor de combustión solamente se utiliza cuando
es necesario: la potencia máxima del motor está disponible en el momento mediante la
función de degradación de marcha. Si la carga de la batería desciende bajo un valor mínimo
establecido, el vehículo automáticamente cambia a modalidad híbrida.
Eficiente y cómodo: “híbrido”
En modo “híbrido”, los motores eléctricos y el motor de combustión trabajan conjuntamente
para una máxima eficiencia y un mínimo consumo de combustible. El uso de los
componentes propulsores individuales se adapta dependiendo de la situación de conducción
y del rendimiento deseado. El modo híbrido generalmente se usa para estilos de
conducción, moderados orientados al consumo, por ej. en tráfico urbano.
Deportivo y dinámico: “Híbrido deportivo”
En situaciones más dinámicas, el 918 Spyder selecciona el modo “Híbrido deportivo” para
sus motores. El motor de combustión ahora está en constante funcionamiento y
proporciona la principal fuerza propulsora. Además, los motores eléctricos ofrecen apoyo
en la forma de un impulso eléctrico cuando el conductor exige mayor potencia, o si hay
alcance para optimizar el punto de funcionamiento del motor de combustión para mayor
eficiencia. El enfoque de esta modalidad es en rendimiento y en un estilo de conducción
deportivo.
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Para vueltas rápidas: “Híbrido de carreras”
“Híbrido de carreras” es la modalidad para lograr el rendimiento más alto posible y
especialmente para estilo de conducción deportivo. El motor de combustión es usado
principalmente bajo carga alta y carga la batería cuando el conductor no está utilizando la
potencia máxima. Los motores eléctricos proporcionan apoyo adicional como sea necesario
en la forma de un impulso cuando el conductor exige aún más potencia. Los motores
eléctricos son usados hasta el límite de la potencia máximo para proporcionar el mejor
rendimiento posible en la pista. En este modo, el estado de carga de la batería no se
mantiene constante, pero en cambio fluctúa a través de toda la gama de carga. En contraste
con el modo ‘híbrido deportivo’, los motores eléctricos funcionan de acuerdo con sus límites
máximos de potencia por un corto tiempo, de tal modo asegurando un mejor impulso. Esta
mayor potencia es compensada por el hecho de que el motor de combustión carga la
batería con mayor fuerza.
Para la pole position: botón “Hot Lap”
El botón “Hot Lap” en el centro del interruptor ‘map switch’ libera las últimas reservas del
918 y solamente puede ser activado en modalidad “Híbrido de carreras”. Similar a una
modalidad de calificación, este botón empuja la batería recargable a sus límites de salida de
potencia máxima durante unas pocas vueltas rápidas. Esta modalidad utiliza toda la energía
disponible en la batería.
Propulsión principal: el motor de ocho cilindros del coche de carrera
La principal fuerza de propulsión es el motor de ocho cilindros de 4,6 litros que produce más
de 570 CV de potencia, que fue derivado directamente de la unidad de potencia del exitoso
RS Spyder y explica por qué el motor produce velocidades de hasta 9.000 rpm. Al igual que
el motor de carrera del RS Spyder, la unidad de potencia del 918 Spyder cuenta con
lubricación a cárter seco con un depósito de aceite y extracción de aceite por separado. A
fin de ahorrar peso, las cuatro bombas de extracción son de plástico. Otras medidas
extensas de diseño liviano dieron por resultado por ejemplo, bielas de titanio, pieza de
fundación de baja presión de paredes delgadas en el cárter y en las culatas de los cilindros,
un cigüeñal de acero liviano de alta resistencia y el sistema de escape de acero aleado de
paredes extremadamente delgadas. El resultado de las optimizaciones de peso y
rendimiento es una salida de potencia por litro de aproximadamente 125 hp/l, lo cual es
significativamente más alta que la del Carrera GT (106 hp/l) y sobresaliente por un motor
aspirado naturalmente.
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Legado único de construcción de coches de carrera: Expulsión elevada
No es sólo el rendimiento de este motor sino que también su sonido que hace recordar la
emoción del 918 Spyder. Esto es atribuible en primer lugar al así llamado escape elevado:
Los tubos de escape terminan en la parte superior del extremo trasero inmediatamente
arriba del motor. Ningún otro vehículo de producción exhibe esta solución. El mayor
beneficio del escape de expulsión elevada son las distancias extremadamente cortas, ya
que los gases de escape calientes son evacuados por la ruta directa más corta y la
contrapresión del gas de escape permanece baja. Este diseño exige un nuevo concepto
termodinámico de canalización del aire: con el motor HSI, el lado caliente se instala dentro
de la V de los cilindros, las tomas de admisión permanecen fuera. Hay otra ventaja adicional:
el compartimiento del motor se mantiene más fresco. Esto es especialmente beneficioso
para la batería híbrida de iones de litio, ya que proporciona rendimiento óptimo a
temperaturas entre 20 y 40 grados centígrados. De este modo, se necesita usar menos
energía para enfriamiento activo de la batería.
De forma paralela con la transmisión: módulo híbrido
El motor V8 está acoplado al módulo híbrido, ya que el 918 Spyder está siendo diseñado
como un híbrido paralelo al igual que los actuales modelos híbridos de Porsche.
Esencialmente, el módulo híbrido comprende un motor eléctrico de 90 kW y un
desacoplador que actúa como la conexión con el motor de combustión. Como resultado de
la configuración de híbrido en paralelo, el 918 Spyder puede ser accionado en el eje trasero
ya sea individualmente por el motor de combustión o por el motor eléctrico o a través de
ambas unidades conjuntamente. Como es típico para un coche Porsche superdeportivo, la
fuente de energía en el 918 Spyder ha sido colocada delante del eje trasero y no tiene
ninguna conexión mecánica directa con el eje delantero.
Invertido Para obtener un centro de gravedad bajo:
Doppelkupplungsgetriebe (PDK)
Una transmisión Doppelkupplungsgetriebe (PDK) de siete velocidades se encarga de la
transmisión de potencia al eje trasero. La transmisión de alto rendimiento basada en la PDK
del 911 Turbo ha sido objeto de una renovación completa para el 918 Spyder y se ha
optimizado aún más para ofrecer alto rendimiento. A fin de asegurar que la posición de
instalación y por ende, que el centro de gravedad de todo el vehículo se mantuviera bajo, se
“invirtió” el reductor de engranajes, girándolo 180 grados en su eje longitudinal, en
contraste con el motor central Boxster, de dos plazas, por ejemplo. Si no se requiere
propulsión en el eje trasero, los dos motores pueden ser desacoplados abriendo los
embragues del desacoplador y del DPK.
Esta es la tecnología que está detrás de la transmisión híbrida característica de Porsche
llamada “coasting“ (propulsión por gravedad) con el motor de combustión apagado.
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Tracción en las cuatro ruedas independiente: eje delantero con motor
eléctrico
En el eje delantero hay otro motor eléctrico independiente con una salida de potencia de
aproximadamente 80 kW. La tracción eléctrica de las ruedas delanteras es accionada por
medio de una relación de transmisión fija. Un desacoplador asegura que el motor eléctrico
sea desacoplado a altas velocidades para evitar que el motor dé un exceso de revoluciones.
El par motor es controlado independientemente por cada eje. Esto consigue que la función
de tracción en las cuatro ruedas sea muy sensible, ofreciendo gran potencial para la
tracción y dinámica de conducción.
Batería de iones de litio con sistema de carga enchufable
La energía eléctrica para los motores eléctricos es almacenada por una batería de iones de
litio enfriada por líquido que consta de 312 celdas individuales con un contenido de energía
de aproximadamente siete kilovatios/hora. La batería del 918 Spyder tiene un diseño
orientado al rendimiento tanto en función de la carga como salida de energía con el fin de
satisfacer los requisitos de rendimiento del motor eléctrico. La capacidad de
almacenamiento de potencia y la vida útil de la batería de iones de litio dependen de varios
factores, incluyendo condiciones térmicas. Es por eso que la batería del 918 Spyder es
enfriada por aire mediante un circuito especial de enfriamiento. Para suministrar energía a la
batería, Porsche desarrolló un nuevo sistema con una interfaz de carga enchufable y
potencial de recuperación multiplicado. La interfaz en la columna B en el lado del pasajero
delantero permite que la batería de almacenamiento sea cargada conectándola
directamente al suministro eléctrico del hogar. La interfaz de carga es estándar para el país
de compra del vehículo. El cargador se encuentra cerca de la batería recargable. Convierte
la corriente alterna del suministro en corriente continua con una salida máxima de carga de
3,6 kW. Por ejemplo, usando el cable de carga suministrado con el cargador, la batería
puede ser cargada en cuatro horas desde un enchufe de diez amperes con fusible en la red
de suministro principal alemana de 230 voltios. Con el 918 Spyder también se suministra
una estación de carga compacta como opción estándar. Esta puede ser instalada
permanentemente en el garaje del conductor. Permite la carga rápida y conveniente dentro
de aproximadamente dos horas, independiente de las condiciones regionales.
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Recuperación triple de la energía: recuperación
A fin de convertir la energía cinética del vehículo en energía eléctrica cuando se frena
significativamente de forma más eficaz que en la actualidad, los diseñadores de Porsche
crearon una nueva generación del sistema de recuperación. Un híbrido de Porsche de hoy
en día recupera la energía de frenado hasta una desaceleración de 0,15 g. Eso corresponde
a una maniobra de frenado en la cual el conductor aplica aproximadamente 1,5 kilogramos
de fuerza en el pedal. El 918 Spyder puede recuperar hasta 0,5 g, equivalente a once
kilogramos de fuerza en el pedal – eso es más de tres veces la cantidad de energía. El 918
Spyder puede frenar usando ambos motores eléctricos y de tal modo recuperar energía
para la batería recargable. El coche superdeportivo está equipado con un sistema de frenos
de cerámica (PCCB) como opción estándar.
Monocasco de plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP) ofrece un
diseño liviano con bajo centro de gravedad
A pesar, o más bien a causa de los componentes pesados del motor eléctrico, el 918
Spyder es un modelo de diseño liviano. La estructura de soporte de su carrocería
comprende un monocasco con una unidad portadora del motor, ambos fabricados de
plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP). Este concepto tiene una función crítica en
el peso en vacío de menos de 1.700 kilogramos, un valor sorprendentemente bajo para un
vehículo híbrido en esta categoría de rendimiento. Un sistema de elementos aerodinámicos
ajustables asegura una aerodinámica exclusiva y totalmente ajustable que reconcilia
automáticamente la óptima eficiencia y una carga aerodinámica máxima. Los componentes
del mecanismo de transmisión y todos los componentes que pesan más de 50 kilogramos
están colocados tan abajo y tan centralmente como es posible dentro del vehículo. El
resultado es una distribución de la carga ligeramente favoreciendo un 50 por ciento al eje
trasero y un 43 por ciento al eje delantero, combinado con un centro de gravedad
extremadamente bajo, ideal para la dinámica de conducción. La posición baja y central de
la batería recargable directamente detrás del conductor no solamente apoya la
concentración de las masas y el descenso del centro de gravedad sino que también ofrece
las mejores condiciones de temperatura para el funcionamiento óptimo de la batería.
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Carrocería con genes de coche de carrera y dirección en el eje trasero
La carrocería de enlaces múltiples del Porsche 918 Spyder se inspiró en la construcción de
coches de carrera, complementada con sistemas adicionales tal como el sistema PASM de
amortiguadores adaptables y dirección en el eje trasero. Básicamente, esto comprende un
sistema de ajuste electromecánico en cada rueda trasera. El ajuste es sensible a la
velocidad y ejecuta ángulos de dirección de pocos grados en cada dirección. El eje trasero
puede por lo tanto ser dirigido en la misma dirección o en dirección opuesta a las ruedas
delanteras. A velocidades bajas, el sistema dirige las ruedas traseras en dirección opuesta
a las ruedas delanteras. Esto permite tomar las curvas en forma más directa, más rápida y
más precisa y reduce el radio de giro. A velocidades más altas, el sistema dirige las ruedas
traseras en la misma dirección que las ruedas delanteras. Esto minimiza el “empuje” del
extremo trasero del vehículo cuando se cambia rápidamente de una vía a otra. El resultado
es conducción muy segura y estable.
Un nuevo coche superdeportivo para una nueva década
El 918 Spyder continúa la línea de coches superdeportivos en la historia de Porsche; como
demostradores de tecnología, la fuerza impulsora detrás de la emoción y evolución y los
últimos coches deportivos de sus décadas: el Carrera GTS, el primer Porsche Turbo, el 959,
el 911 GT1, el Carrera GT. Más que cualquiera de sus predecesores, el 918 Spyder está
proporcionando un impulso fundamental al desarrollo de tecnologías de conceptos futuros
de vehículos.
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Ficha técnica del
Porsche 918 Spyder *
Carrocería:
Transmisión asistida:
Spyder de dos plazas, monocasco de plástico reforzado
con fibra de carbono (CFRP) interconectado con la unidad
portadora del CFRP, techo de dos piezas de Targa; sistema
fijo de protección contra volcaduras.
Motor de combustión con módulo híbrido y transmisión
apernada conjuntamente para formar un solo grupo
motopropulsor; Doppelkupplungsgetriebe (PDK) de siete
velocidades; tracción en las ruedas traseras; motor
eléctrico en el extremo delantero con unidad de engranajes
para dirigir las ruedas delanteras; cinco modos de
funcionamiento preseleccionables para óptima coordinación
de todos los grupos motopropulsores.
Mecanismo de transmisión:
Híbrido completo en paralelo; motor central V8 de 4,6-litros
con lubricación a cárter seco; módulo híbrido con motor
eléctrico y desacoplador; motor eléctrico con desacoplador
y unidad de engranajes en el eje delantero; función
automática start/stop; recuperación del sistema eléctrico;
cuatro circuitos de enfriamiento para los motores,
transmisión y batería; gestión térmica.
Suspensión:
Eje delantero de doble horquilla; sistema opcional de
elevación electroneumática en el eje delantero; dirección
asistida electromecánica; eje trasero multilink (de enlaces
múltiples) con sistema electromecánico adaptable para
dirección individual de las ruedas traseras; amortiguadores
de tubos gemelos de la presión del gas en la parte delantera
y trasera con gestión de suspensión activa controlada
electrónicamente (PASM) de Porsche.
Potencia del motor:
> 570 hp (motor V8)
~ 90 kW (módulo híbrido en el eje trasero)
~ 80 kW (motor eléctrico en el eje delantero)
> 770 hp (combinados)
* Las especificaciones son provisionales
Par máximo:
> 750 Nm (combinados)
Número máximo de revoluciones:
9.000 rpm
Potencia por litro:
~ 125 hp/l (motor V8)
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