Druck³ – der Porsche 991 turbo

Es dauert wohl noch mindestens ein Jahr bis Porsche das Tuch vom neuen 991 turbo ziehen wird, doch seit ein paar Tagen sorgt er für heftige Spekulationen im Netz. Der Grund: die Engländer wollen herausgefunden haben, dass Porsche aus dem Bi- einen Tri-Turbo gemacht hat.

Man bezieht sich auf eine Patentschrift und verschiedene Skizzen und reicht ein paar Erlkönigfotos nach. Wir können zwar nicht mit teuren Bildern vom beklebten Auto dienen, dafür gibt es bei uns die ganze Wahrheit. Denn das Patent gibt es schließlich kostenlos.

„Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderreihen“ so der pragmatische Titel.

Natürlich kann man den Vergleich mit dem jüngst vorgestellten BMW M550d xDrive ziehen, doch außer der Zahl der Turbolader und Zylinder haben die beiden Motoren auch schon keine weiteren Gemeinsamkeiten mehr. Denn Porsche legt beim neuen Motor noch einmal ein paar Ebenen an Komplexität drauf.

Herzstück der neuen Erfindung sind die Doppelkrümmer. Die Abgaskrümmer bestehen aus je zwei Teilkrümmern, die ihrerseits nur von einem der beiden Auslassventile mit Abgas versorgt werden. Der erste linke Teilkrümmer versorgt den ersten, wie gehabt motornahen Turbolader, der erste Rechte dementsprechend den zweiten Kleinen. Die zweiten Teilkrümmer enden beide in der Turbine des mittig hinter dem Aggregat platzierten dritten Turboladers. Dieser ist als Niederdrucklader für mittlere bis hohe Drehzahlen ausgelegt, wohingegen die beiden kleinen Hochdrucklader für schnelles Ansprechen bei niederer Drehzahl sorgen.

Soweit klingt das Ganze ja noch recht überschaubar, doch der Aufwand mit der getrennten Abgasführung pro Ventil hat einen ganz entscheidenden Vorteil: man kann die Abgasmenge perfekt für jeden Turbolader und Drehzahlbereich steuern. Die Auslassventile die den großen Turbolader bedienen sind dank einer Weiterentwicklung von Porsches Ventilsteuerungssystem Variocam Plus nicht nur im Hub variierbar, sondern auch komplett deaktivierbar.

Im niedrigen Drehzahlbereich sind sie demnach geschlossen und die gesamte Abgasmenge steht zum schnellen Hochlaufen der kleinen Turbolader zur Verfügung. Zum Übergang in den mittleren Drehzahlbereich schalten dann die Auslassventile die mit dem großen Turbolader verbunden sind zu. Aktiv wird dieser dann jedoch noch nicht, denn Porsche hat hinter der Turbine ein sogenanntes Turbinenzuschaltventil installiert, welches den Abgasstrom der durch den Turbolader fließt reguliert.

Würde man den Abgasstrom zum dritten Turbolader nicht kontrollieren können, so käme es im Umschaltmoment immer zu einem großen Leistungsabfall an den kleinen Turboladern durch die schlagartige Änderung der Abgasmenge. Damit man diesen Umschaltmoment harmonisch gestalten kann, gibt das Zuschaltventil den Abgasweg des dritten Turboladers nur langsam und kontinuierlich frei.

Effizienz verlieren die Stuttgarter durch das Zuschaltventil nicht, da die große Turbine nach dem Prinzip der Stauaufladung funktioniert, die Anströmung also durch den Druckaufbau im Krümmer erfolgt. Zudem ist die Positionierung des Ventils hinter der Turbine von Vorteil, da so der gesamte Querschnitt des Krümmers als Stauvolumen für das Abgas erhalten bleibt.

Für den vollen Durchsatz bei hohen Drehzahlen werden dann nicht nur die Auslassventile voll geöffnet, sondern auch das Turbinenzuschaltventil. In dieser Konfiguration teilt sich das Abgas zu je einem Viertel auf die kleinen Turbinen auf, der große Lader wird von der Hälfte der Abgasmenge angetrieben.

Die Lösung mit den schaltbaren Auslassventilen, den Doppelkrümmern und dem Turbinenzuschaltventil hat nur ein Ziel: konkurrenzlose Fahrbarkeit. Der Motor kann durch die feine Steuerung und Abstimmung der Turboladergrößen nicht nur sehr schnell ansprechen, sondern dank des Tricks mit dem Zuschaltventil auch in höchsten Drehzahlbereichen noch ausreichend Luft zur Verfügung stellen, ohne in der Mitte einen Einbruch zu erleiden.

All das liest sich fantastisch, doch Porsche wäre nicht Porsche, wenn es bei einem neuen turbo nicht auch Gutes für die Umwelt zu berichten gäbe. So ist man besonders stolz auf das Abgasreinigungssystem. Hinter den drei Turbinen sitzt je ein Katalysator, der des Dritten jedoch filtert den gesammelten Strom der beiden Kleinen noch ein zweites Mal. So schafft Porsche im unteren und mittleren Drehzahlbereich (dem, auf den es in der Typisierung ankommt) ungeahnt gute Abgaswerte, ohne im oberen Bereich auf zuviel Leistung verzichten zu müssen.

Abschließend bleibt bei all der Hochachtung vor diesen technischen Kunstgriffen zu sagen, dass das Patent sich natürlich über die Verwendung des Motors ausschweigt. Die Skizze mit den getrennten Endschalldämpfern lässt jedoch sehr deutlich darauf schließen, dass es sich hier um 911er-Motor handelt. Die Frage nach der Leistung lassen wir einmal offen. Aus den 3.8 Litern Hubraum wird man mit dieser Aufladungsform sicher „beliebige“ Leistungswerte darstellen können – von 530PS oder etwas mehr kann aber realistisch ausgegangen werden.

Der 991 turbo wird aber wohl auch nicht der einzige Einsatzzweck für die Triturbo-Konfiguration bleiben, denn eine zweite Skizze zeigt eine geänderte Abgasanlage, deren Rohrführung man so nur von Mittelmotorsportwagen kennt. Es bleibt also spannend – vielleicht wird der angekündigte Mittelmotorsportwagen, der dem Ferrari 458 Konkurrenz machen soll, ja doch einen Sechszylinder-Boxermotor im Heck tragen.

Bilder: autocar.co.uk / DPMA
Text: Fabian Mechtel

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