VTG: nieuwe primeur Porsche op Turbo-gebied
(11/16/2005)
Het begrip ‘Turbo’ is onlosmakelijk verbonden met het merk Porsche. Interkoeler, bi-turbo, VarioCam Plus of het predikaat ‘schoonste auto ter wereld’ markeren mijlpalen bij de ontwikkeling van de 911 Turbo. Het hoogtepunt van de volgende Turbo-generatie kan worden samengevat met drie letters: VTG.
In oktober 1974 presenteerde de autofabrikant uit Stuttgart de eerste in serie geproduceerde sportwagen ter wereld met een door de uitlaatgassen aangedreven turbocompressor. Sindsdien verraste elke nieuwe modelgeneratie van de Porsche 911 Turbo met bijzondere technische aspecten.
Porsche zal als eerste fabrikant ter wereld een turbo-benzinemotor met variabele turbinegeometrie (VTG) presenteren. Deze techniek, die sinds de jaren negentig al wordt toegepast bij turbodieselmotoren, maakt met name bij lage toerentallen een aanmerkelijke verbetering van souplesse en acceleratie mogelijk. Tot nu toe golden echter de in verhouding tot turbodieselmotoren aanzienlijk hogere uitlaatgastemperaturen van tot wel 1.000 graden Celsius als onoverkomelijke technische hindernis. Porsche heeft dat probleem opgelost, waarbij nauw werd samengewerkt met de turbocompressor-fabrikant Borg Warner Turbo Systems. Het geheim is de toepassing van zeer temperatuurbestendige materialen uit de ruimtevaarttechniek op deze plaats.

De belangrijkste elementen van VTG zijn de verstelbare geleideschoepen, die de uitlaatgassenstroom van de motor variabel en exact op het schoepenwiel van de turbocompressor richten. Daarmee combineert het principe van de variabele turbinegeometrie de voordelen van kleine en grote turbocompressoren. Deze combinatie maakt zowel een zeer goed aanspreekgedrag met hoge koppelwaarden bij lage toeren als een groot vermogen bij hoge toeren mogelijk. Daarbij is het grote koppel ook over een duidelijk breder toerengebied beschikbaar.

Jubileum op 16 november
De uitvinding van de door uitlaatgassen aangedreven turbocompressor werd precies 100 jaar geleden gedaan. Op 16 november 1905 kreeg de Zwitserse ingenieur Dr. Alfred Büchi van het Duitse ‘Kaiserlichen Patentamt’ onder nummer 204630 het octrooi voor een ‘Verbrandingsmotorsysteem, bestaande uit een compressor (turbinecompressor), een zuigermotor en een daaraan gekoppelde turbine’.


Büchi, die van 11 juli 1879 tot 27 oktober 1959 leefde, was als ingenieur werkzaam in Winterthur. Zijn idee bestond niet alleen uit de voorcompressie van de lucht, maar ook uit het gebruik van de kinetische energie van de uitlaatgassen, die immers onder hoge druk werden uitgestoten. Hij gebruikte de na de verbranding uitstromende uitlaatgassen voor de aandrijving van een turbine, die wederom een compressor aandrijft, die de aangezogen lucht samenperst en op deze wijze de vullingsgraad van de motor vergroot.

De turbocompressor was geboren. Büchi moest echter lang wachten, voordat zijn uitvinding werd toegepast. Dat werd voor het eerst gerealiseerd bij grote scheepsmotoren. In 1923 had het Duitse verkeersministerie de opdracht gegeven voor de bouw van de ‘Danzig’ en de ‘Preussen’. Deze passagiersschepen hadden beide twee tiencilinder dieselmotoren, waarvan het vermogen met behulp van door de uitlaatgassen aangedreven turbocompressoren was opgevoerd van 1.750 pk tot 2.500 pk. De eerste pogingen om deze techniek in auto’s toe te passen, begonnen eind jaren vijftig. Daarbij plaatste het zogenoemde ‘turbogat’ – het vertraagde aanspreekgedrag van de motor bij gasgeven – de ontwikkelingsingenieurs nog voor grote uitdagingen.

In 1973 presenteerde Porsche in de Amerikaanse CanAM-serie de meer dan 1.100 pk sterke bolide 917/30 als technologiedrager voor de turbotechniek. Deze racewagen liet alle tegenstanders op het circuit ver achter zich. Het gevolg was een verandering van de regels voor deze Amerikaanse race-serie, die de superieure 917/30 direct in het museum deed belanden.

Eerste 911 met turbocompressor
In 1974 presenteerde Porsche de eerste 911 Turbo op de Autosalon van Parijs. Met een vermogen van 260 pk, een topsnelheid van meer dan 250 km/h en een acceleratie van 0-100 km/h in slechts 5,5 seconden onderscheidde deze nieuwe sportwagen zich door prestatiekarakteristieken die alom achting verdienden. Zijn maximum vermogen bereikte deze supersportwagen reeds bij een relatief lage 5.500 tpm; het maximum koppel van 343 Nm bij 4.000 tpm. Daarmee realiseerde Porsche een voor turbomotoren toentertijd niet voor mogelijk gehouden koppel. De relatief harmonieuze vermogensontplooiing realiseerden de ingenieurs door de slimme toepassing van een ‘bypass’-klep. Bovendien kozen de ontwikkelingsingenieurs ter reductie van het ‘turbogat’ voor een kleine turbocompressor, die sneller reageerde en daarmee het ‘gat’ kleiner maakte.

De opvolger van de oer-Turbo ontwikkelde vanaf 1977 uit een cilinderinhoud van 3,3 liter een vermogen van 300 pk. Doorslaggevend voor de vermogenstoename en een absolute noviteit was de toepassing van een interkoeler. Deze koelde de hete turbolucht terug tot onder de 100 graden Celsius, waardoor de vereiste turbodruk kon worden gereduceerd, zonder vermogen te verliezen.

Schone Turbo
In 1990 introduceerde Porsche een nieuwe 911 Turbo. Een 50 procent grotere interkoeler, een eveneens grotere turbocompressor en een drukgestuurde referentieveld-ontsteking zorgden voor de vermogenstoename tot 320 pk. De nieuwe 911 Turbo onderscheidde zich echter ook door zijn ‘schone’ prestaties. De vooruitstrevende uitlaatgasreiniging door middel van een geregelde drieweg-katalysator met metalen monoliet vervulde de zwaarste Amerikaanse emissienormen. Zelfs de emissies uit de ‘bypass’-klep werden met behulp van een aparte katalysator gereinigd.

De vierde generatie van de 911 Turbo ging begin 1995 van start. Als basis diende de 3,6-liter motor uit de 911 Carrera. Maar de prestatiecijfers vertoonden een groot verschil. De nieuwe turbomotor was namelijk uitgerust met twee turbocompressoren. Nadat bij de technologiedrager Porsche 959 in 1987 voor het eerst een tweede turbo succesvol was toegepast, ging het biturbo-tijdperk nu echt van start in de serieproductie.

De nieuwe 911 Turbo onderscheidde zich door een maximum vermogen van 408 pk bij 5.750 tpm. Het maximum koppel bedroeg 540 Nm bij 4.500 tpm. Zijn prestaties waren ronduit sensationeel: de Turbo accelereerde in 4,5 seconden van 0 naar 100 km/h en de topsnelheid bedroeg 290 km/h. De vermogensontplooiing was opnieuw harmonieuzer geworden, want de beide kleinere turbocompressoren reageerden sneller op variaties in de uitlaatgassenstroom.

Ook op het gebied van de uitlaatgassenreiniging leverden de ingenieurs een topprestatie. Ingenieuze katalysator-techniek maakte samen met de nieuwe On-Board-Diagnose II (OBD II) de nieuwe 911 Turbo tot de schoonste auto ter wereld. OBD II kon met behulp van de motorelektronica de mogelijke oorzaken van storingen bij de uitlaatgassenreiniging opsporen en maximaal 20 storingen opslaan voor een storingsdiagnose op een later tijdstip.

Twee motorconcepten in één
De baanbrekende technische innovatie van de actuele 911 Turbo, die begin 2000 werd geïntroduceerd, heet VarioCam Plus. Dit systeem reduceert het verbruik en de emissies en laat de motor nog mooier lopen. Tegelijkertijd optimaliseert deze techniek vermogen en koppel. De Turbo ontwikkelt 420 pk bij 6.000 tpm, de topsnelheid is toegenomen tot 305 km/h. Anderzijds nam het verbruik ten opzichte van zijn voorganger af met zo’n 18 procent.

VarioCam Plus verenigt twee motorconcepten in éénica de mogelijkeoorzakorelektronica de mogelijkeoorzak de schoonste auto ter wereld. ust met twee trk uitgerust met een da. ulp van een aparaparaneweg-katalysatorturboot ingenieurs door de slimme toepassing vn eegs 5,5 seconden - met . Dit wordt mogelijk door de verstelling van de inlaatnokkenas en de variatie van de kleplichthoogte – beide gestuurd door de Motronic. Het resultaat: bij stationair toerental en bij deellast nemen verbruik en emissies af. Bij vollast worden daarentegen een groot koppel en een maximaal vermogen bereikt door een compromisloos afgestemde nokcontour, bij een kleplichthoogte van maximaal tien millimeter.

Bron: Autorai nieuwsdient

Niet nieuw en niet nieuw
http://www.porscheforum.nl/viewtopic.php?t=6520