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Jueves, 16 de Mayo de 2013 19:28

Porsche 918 Spyder

por  Jaime Sornosa
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Combinación única de prestaciones y eficiencia.

El 918 Spyder representa la esencia de la filosofía Porsche: combina un motor con tecnología de competición con una aptitud de uso diario excelente y unas máximas prestaciones unidas a un consumo mínimo. La tarea que tenía por delante el equipo de desarrollo era crear un superdeportivo para la próxima década con una mecánica híbrida altamente eficiente y poderosa. Desarrollar el vehículo desde cero, comenzando por una hoja en blanco, permitió al equipo realizar un concepto sin compromisos. El vehículo ha sido diseñado alrededor de su mecánica híbrida. El 918 Spyder demuestra el potencial de la tecnología híbrida hasta un punto nunca visto, mejorando al mismo tiempo la eficiencia y las prestaciones. Esta es la idea que ha hecho que el Porsche 911 se haya convertido en el deportivo de mayor éxito en el mundo durante 50 años. En breve, el 918 Spyder actuará como plataforma de desarrollo de futuros deportivos Porsche.

El 918 Spyder revela lazos cercanos al deporte de motor de varias maneras. Ha sido diseñado, desarrollado y producido por los mismos ingenieros de Porsche que construyen los vehículos de competición en colaboración con especialistas de la producción en serie. La gran experiencia obtenida durante el desarrollo de los vehículos de competición para la carrera de las 24 horas de Le Mans ha sido integrada en el 918 Spyder y viceversa. El concepto estructural del 918 Spyder con chasis funcional como base (un vehículo que podría rodar sin carrocería) es una tradición en Porsche. El motor V8 ha sido desarrollado a partir del utilizado en el LMP2 RS Spyder de competición. Las estructuras portantes (monocasco y sub-chasis) están todas realizadas en un polímero reforzado con fibra de carbono. Porsche dispone de muchos años de experiencia con estos materiales ligeros altamente resistentes, habiendo conseguido excelentes resultados en el desarrollo del 918 Spyder. Gran cantidad de piezas del superdeportivo están realizadas por fabricantes con amplia experiencia como proveedores de vehículos de competición.


La motorización híbrida aporta ventajas en términos de dinámica de conducción  Un mensaje clave del 918 Spyder es que su mecánica híbrida es un plus para un dinamismo sin compromisos. Los conductores pueden sentir esto gracias a un concepto de tracción integral único con una combinación de motor de combustión y motor eléctrico en el eje trasero, acompañados por un motor eléctrico adicional en el delantero. Está basado en la experiencia que ha cosechado Porsche con el exitoso 911 GT3 R Hybrid. Gracias al motor eléctrico delantero se pueden implementar estrategias nuevas para conseguir velocidades extremadamente altas de paso por curva con total seguridad. Asimismo, la estrategia avanzada de “boost” o empuje adicional gestiona la energía de los motores eléctricos de una forma tan inteligente que, para cada aceleración máxima, se puede utilizar toda la potencia del 918 Spyder simplemente pisando el acelerador a fondo. En resumen, el 918 Spyder permite que cualquier conductor, independientemente de su experiencia en competición, pueda sentir el increíble dinamismo longitudinal y transversal.


El Porsche 918 Spyder también tiene el potencial de romper muchos récords. Su actual tiempo en el Nordschleife de Nürburgring es de 7 minutos 14 segundos. Este tiempo se realizó en presencia de periodistas de todo el mundo durante las pruebas de septiembre de 2012, más de un año antes del comienzo de la producción. El prototipo del 918 Spyder fue 20 segundos más rápido que un Porsche Carrera GT. Un factor aún más importante, si cabe, es que el 918 Spyder también sobrepasa ampliamente en cuanto a eficiencia a todos los modelos previos y de la competencia. Como un híbrido enchufable, combina sistemáticamente las prestaciones dinámicas de una máquina de carreras con más de 880 CV y un consumo de combustible de poco más de tres litros por cada 100 kilómetros según ciclo NEDC, mejor incluso que muchos utilitarios actuales. En resumen: máxima diversión de conducción con consumo de combustible mínimo.

El monocasco de carbono garantiza un diseño ligero con un bajo centro de gravedad.
El 918 Spyder utiliza las más avanzadas tecnologías, tomadas directamente del ámbito de las carreras, para conseguir las mejores prestaciones. La estructura portante en su totalidad está realizada en polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) para conseguir una rigidez torsional extrema. Los elementos de absorción frontales y traseros adicionales reducen la energía del impacto en caso de colisión. El peso del vehículo es de aproximadamente 1640 kg (con paquete “Weissach”), un peso realmente bajo para un vehículo híbrido de estas prestaciones. Los componentes del tren de rodaje y todos aquellos componentes con un peso individual superior a los 50 kg están situados en la posición más baja y central posible. Se consigue una distribución de pesos con un 57 por ciento en el eje trasero y el 43 por ciento restante en el tren delantero. Combinado con un centro de gravedad extremadamente bajo, aproximadamente a la altura de los bujes de las ruedas, es ideal para la dinámica de conducción. La posición baja y centrada de la batería de tracción, justo detrás del conductor ayuda a concentrar masas y bajar el centro de gravedad. Además, es el lugar óptimo para mantener las condiciones de temperatura ideales para este tipo de batería.
Un chasis de competición y eje trasero direccional
El chasis multibrazo del Porsche 918 Spyder está inspirado en un diseño de carreras, complementado por sistemas adicionales como la suspensión activa PASM y el eje trasero direccional. Básicamente, éste sistema incorpora un ajuste electro-mecánico de cada una de las ruedas traseras. El ajuste es sensible a la velocidad y alcanza ángulos de dirección de hasta tres grados en cada sentido. El eje trasero, puede, de esta forma, girar en la misma dirección que las ruedas delanteras o en la dirección contraria. A baja velocidad, el sistema gira las ruedas traseras en la dirección contraria a las delanteras. Esto hace que trazar una curva sea todavía más directo, rápido y preciso, a la vez que reduce el diámetro de giro. A velocidades más altas, el sistema gira las ruedas traseras en la misma dirección que las delanteras, consiguiendo mejorar la estabilidad del tren trasero al realizar cambios rápidos de dirección. El resultado es un comportamiento muy seguro y estable.

Porsche Active Aerodynamic (PAA) para diferentes modos de conducción.
El Porsche Active Aerodynamic (PAA), un sistema de elementos aerodinámicos ajustables, asegura una aerodinámica eficaz y variable; su disposición cambia de forma automatizada a través de tres modos desde mínima resistencia hasta máxima carga aerodinámica (downforce), y está combinado con los diferentes modos de conducción. En el modo “Race”, el spoiler trasero retráctil se eleva y se inclina hasta el ángulo máximo para generar una alta carga aerodinámica en el eje trasero. Adicionalmente, dos aletas de control de aire ajustables se abren bajo el piso en el eje delantero y direccionan una parte del aire hacia los difusores de la estructura inferior.
En el modo “Sport” el control aerodinámico reduce en cierto grado el ángulo de ataque el spoiler trasero, facilitando una velocidad máxima superior. El spoiler permanece extendido. Las aletas aerodinámicas en el piso se cierran, reduciendo la resistencia aerodinámica e incrementando la velocidad. En el modo “E”, el control se configura en su totalidad para minimizar la resistencia aerodinámica; el ala y spoiler traseros se retraen y las aletas del piso se cierran.
Unas entradas de aire ajustables, situadas en las tomas frontales de refrigeración son un complemento adicional al sistema aerodinámico activo. Cuando el vehículo está parado y en modo “Race” o “Sport”, se abren para mejorar la refrigeración. El los modos “E-Power” y “Hybrid”, se cierran después de iniciar la marcha para mantener la resistencia aerodinámica al mínimo. No se vuelven a abrir hasta que el vehículo alcanza una velocidad aproximada de 130 km/h o cuando se requiere mayor refrigeración.
Desde el confort a las máximas prestaciones: cinco modos con tres motores
La base del concepto 918 Spyder es la distribución de la potencia de propulsión de sus tres motores; su cooperación está controlada por un sistema de gestión inteligente. Para hacer el mejor uso de estas estrategias, los ingenieros de Porsche han definido cinco modos de conducción que se pueden activar mediante un selector de modo situado en el volante, al igual que en los vehículos de competición. Tomando como base el modo seleccionado, el 918 Spyder aplica la estrategia de operación más adecuada para cada situación, permitiendo al conductor concentrarse en la carretera.
Silencioso y elegante: “E-Power”.
Cuando arrancamos el vehículo, el modo “E-Power” es el modo de operación por defecto, siempre que la batería tenga la suficiente carga. En condiciones ideales, el 918 Spyder puede recorrer hasta 30 kilómetros con energía eléctrica. Incluso en el modo eléctrico puro, el 918 Spyder acelera de 0 a 100 km/h en menos de siete segundos, y puede alcanzar velocidades de hasta 150 km/h. El motor de combustión se utiliza solamente cuando es estrictamente necesario. Si la carga de la batería cae por debajo de un umbral mínimo, el vehículo entra en modo híbrido de forma automática.
Eficiente y cómodo: “Hybrid”.
En el modo “Hybrid”, los motores eléctricos y el motor de combustión se alternan con un enfoque a conseguir la máxima eficacia y el menor consumo de combustible. El uso de los motores individuales se modifica en función de la situación de conducción y las prestaciones deseadas. El modo Hybrid se utiliza para un estilo de conducción orientado al mínimo consumo.
Deportivo y dinámico: “Sport Hybrid”
El 918 Spyder adapta sus fuentes de energía para una conducción más dinámica. El motor de combustión ahora funciona de forma permanente y aporta la potencia de propulsión principal. Adicionalmente, los motores eléctricos aportan apoyo en forma de empuje adicional cuando se hace necesario. El enfoque principal de este modo son las prestaciones y un estilo de conducción deportivo a velocidad máxima.

Para vueltas rápidas: “Race Hybrid”
“Race Hybrid” es el modo para conseguir las prestaciones máximas y para un estilo de conducción especialmente deportivo. El motor de combustión se utiliza bajo una carga máxima y recarga la batería cuando el piloto no está utilizando su potencia máxima. Una vez más, los motores eléctricos aportan un empuje adicional cuando se hace necesario. Además, la programación de la transmisión de doble embrague PDK se ajusta para una conducción aún más deportiva. Los motores eléctricos se utilizan en todo su potencial para asegurar las mejores prestaciones en el circuito. En este modo, el estado de carga de la batería no se mantiene constante, sino que fluctúa a través de su rango de carga completo. En contraste con el modo Sport Hybrid, los motores eléctricos funcionan con su potencia máxima durante un corto periodo de tiempo para mejorar el empuje. Este incremento de potencia se ve equilibrado por la constante carga de baterías por parte del motor de combustión. La potencia eléctrica queda de esta forma disponible incluso después de varias vueltas muy rápidas.


Para conseguir la pole: “Hot Lap”.
El botón “Hot Lap” situado en medio del selector de modo libera las últimas reservas del 918 Spyder y tan solo se puede activar a partir del modo “Race Hybrid”. De forma parecida a una sesión de calificación, este modo utiliza toda la energía disponible en la batería.

Propulsión principal: el motor de competición de ocho cilindros
La fuente de propulsión principal es el motor de ocho cilindros y 4,6 litros que desarrolla una potencia de 612 CV. El motor está derivado directamente del utilizado en el RS Spyder, lo que explica su facilidad para girar a un régimen por encima de 9.000 rpm. Al igual que el motor de carreras del RS Spyder, la unidad en el 918 Spyder dispone de cárter seco con depósito separado de aceite. Para rebajar el peso, los componentes como el depósito de aceite, la caja del filtro de aire integrada en el sub-chasis y el sistema de admisión están fabricados en polímero reforzado con fibra de carbono. La búsqueda de medidas adicionales para rebajar el peso ha resultado en la incorporación de elementos como las bielas de titanio, el bloque motor y las culatas de aleación ligera, un cigüeñal de alta resistencia y bajo peso y un sistema de escape de paredes extremadamente ligeras de acero al níquel. Otra característica impactante del V8 es que no es utilizado como elemento de conducción de sistemas auxiliares. No hay correas exteriores y de esta forma se consigue un motor particularmente compacto. Las optimizaciones de peso y prestaciones consiguen una potencia específica de 132CV/litro – la potencia por litro más alta en un Porsche con motor atmosférico – significativamente superior a la alcanzada por el Carrera GT (106 CV/l).

Heredado de la competición: tubos de escape elevados
No son solamente las prestaciones de este motor las que consiguen la emocionalidad del 918 Spyder, sino también su impactante sonido. Esto se puede atribuir sobre todo a los tubos de escape elevados: las salidas de escape terminan en la parte superior de la trasera, justo encima del motor. No existe ningún otro vehículo de producción en serie que utilice esta configuración. La mayor ventaja de los escapes elevados es una refrigeración óptima, ya que los gases de escape calientes salen por la ruta más corta, y la presión permanece baja. Este diseño requiere un concepto nuevo de conducción térmica del aire. El lado caliente está localizado entre las dos bancadas y los sistemas de admisión por el exterior. Existe otra ventaja: el compartimento del motor permanece más frío. Esto es especialmente beneficioso para la batería de ión de litio, ya que esta aporta las mejores prestaciones a temperaturas entre 20 y 40 grados centígrados. En consecuencia, se necesita menos energía para la refrigeración activa de la batería.
Grupo propulsor híbrido paralelo
El motor V8 está conectado al módulo híbrido, ya que el 918 Spyder ha sido diseñado como un híbrido paralelo, al igual que los modelos híbridos actuales de Porsche. Esencialmente, el módulo híbrido consta de un motor eléctrico de 115 kW
de potencia y un embrague separador que realiza la conexión entre los dos motores. Gracias a esta configuración híbrida paralela, el 918 Spyder puede enviar la potencia al eje trasero individualmente mediante el motor de combustión, el motor eléctrico, o los dos motores a la vez. Como viene siendo típico para un superdeportivo Porsche, el grupo motor en el 918 Spyder está posicionado por delante del eje trasero.

Invertida para un centro de gravedad bajo: Doppelkupplung.
Una transmisión de doble embrague (PDK) de siete velocidades se encarga de transmitir la potencia al eje trasero. Esta transmisión de altas prestaciones es la versión más deportiva del exitoso PDK; se ha rediseñado por completo para el 918 Spyder y adicionalmente optimizada para mayores prestaciones. Para conseguir un centro de gravedad bajo, la unidad de transmisión se ha diseñado de manera que sus componentes ocupen la posición más baja posible. Si no se necesita potencia sobre el eje trasero, los dos motores se desacoplan abriendo el embrague separador, permitiendo así las funciones de navegación a vela característica del resto de motorizaciones híbridas de Porsche.

Tracción total independiente: eje delantero con motor eléctrico
En el eje delantero existe otro motor eléctrico independiente, con una potencia aproximada de 95 kW. Transmite la potencia a las ruedas delanteras mediante una transmisión con desmultiplicación fija. Un embrague separador desacopla el motor eléctrico a altas velocidad para evitar que este pueda sobre revolucionarse. El par motor está controlado de forma independiente para cada eje. Esto hace que la funcionalidad de tracción total tenga una respuesta inmediata y ofrezca un gran potencial en términos de tracción y dinamismo de conducción.
Batería de ión de litio con sistema de carga plug-in (enchufable)
La energía para los motores eléctricos está almacenada en una batería de ión de litio con refrigeración líquida, compuesta por 312 celdas individuales y con un contenido de energía de unos siete kilovatios/hora. La batería del 918 Spyder tiene un diseñado orientado a prestaciones en términos de carga y potencia de salida, para de esta forma cumplir con los requisitos de los motores eléctricos. La potencia y vida útil de la batería de ión de litio dependen de varios factores, incluyendo condiciones térmicas. Es por esto que la batería del 918 Spyder se refrigera por líquido mediante un circuito de refrigeración independiente. La batería tiene una garantía de siete años.
Para suministrar la energía necesaria, Porsche ha desarrollado un nuevo sistema con un puerto de carga y potencial de recuperación mejorado. El puerto de carga, estandarizado para el mercado en el que se adquiere el vehículo, está situado en el pilar B en el lado del copiloto. Permite conectar la batería a la red eléctrica para su recarga. El cargador de abordo está situado cerca de la batería. Convierte la corriente alterna de la red eléctrica a corriente continua, con una salida de carga máxima de 3,6 kW. Utilizando la Estación Universal de Carga Porsche, la batería se puede cargar en cuatro horas desde un enchufe estándar de 10 amperios. Además, la Estación Universal de Carga Porsche se puede instalar en el garaje utilizando un soporte de carga Porsche. Facilita una carga rápida y conveniente en unas dos horas. Una Estación de Carga Rápida Porsche está disponible como equipamiento opcional. Puede cargar completamente la batería de alto voltaje del 918 Spyder en tan solo 25 minutos.

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