Leichter, aber stärker bei geringerem Hubraum: Neuer V8-Kompressor. (Bild: FPV)

Leichter, aber stärker bei geringerem Hubraum: Neuer V8-Kompressor. (Bild: FPV)

Ford Performance Vehicles (FPV) hat die Prodrive-Division für globale Antriebsentwicklung mit der Entwicklung des neuen, per Kompressor aufgeladenen 5,0-Liter-V8-Motors beauftragt.

Mit ihm setzt sich der Ford Falcon GT an die Spitze des australischen Hochleistungs-Marktes. Mit 335 kW/455 PS bei 5750/min und einem maximalen Drehmoment von 570 Nm, das von 2200-5500/min kontinuierlich zur Verfügung steht, ist die von Prodrive entwickelte “Miami”-Maschine von der Fachpresse in Australien inzwischen beifällig aufgenommen worden.

?Es war eine Herausforderung, einen adäquaten Nachfolger für die 5,4-Liter-’Boss’-Maschine, die von Ford Performance Vehicles (FPV) bisher genutzt wurde, zu entwickeln. Doch sie hatte in Sache Emissionen und auch Standfestigkeit ihre Grenzen erreicht”, erklärt Bryan Mears, Managing Director der Asia Pacific-Division von Prodrive. ?Es hat drei Jahre und 36 Millionen australische Dollar (?26m)erfordert, doch das Ergbnis ist die neue Messlatte für Hochleistungs-V8-Motoren.”

Der Miami ersetzt einen 5,4-Liter-V8-Saugmotor und spart damit trotz höherer Leistung 54 Kilogramm ein. Zudem erzeugt der Motor dank Kompressor mehr Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen und erfüllt damit den Anspruch absolut müheloser Beschleunigung, den FPV formuliert. Das bedeutet unter anderem die Viertelmeile unter 13 Sekunden und eine Beschleunigung von 0 auf 100 jm/h in weniger als 5 Sekunden.

Der neue Motor hilft außerdem, das Handling zu verbessern: Weil er leichter ist, ermöglicht er eine neutralere Gewichtsverteilung.

Die Miami-Maschine wird in zwei Leistungsstufen angeboten, die über einen abweichenden Ladedruck des Kompressors definiert werden: Im Falcon GS leistet der Motor 315 kW, im Falcon GT, GT-E und GT-P 335 kW. Diese vier Hochleistungsmodelle werden von Ford Performance Vehicles (FPV), einem Joint Venture zwischen Ford und Prodrive, für den australischen Markt produziert. Sie sind die jüngsten Zugänge in einer Reihe von Hochleistungsmodellen auf Basis herkömmlicher Ford-Baureihen.

Weltweites Programm

FPV hat die Prodrive-Division für globale Antriebsentwicklung mit der Entwicklung der neuen Maschine beauftragt. Das technische Zentrum für den Raum Asien-Pazifik befindet sich im australischen Melbourne. “Die Herausforderung für das Projekt-Team bestand darin, kostengünstig eine neue und im Konkurrenzvergleich führende Maschine zu entwickeln, die genügend Potential besitzt, auch zukünftige Anforderungen an Leistung und Emissionsstandards zu erfüllen”, sagt Mears und ergänzt: “Sie musste außerdem die anspruchsvollen, neuen ‘One Ford’-Standards für Entwicklung und Standfestigkeit erfüllen.”

Unter den zur Verfügung stehenden Ford-Maschinen haben die Entwickler den Coyote-V8-Motorblock und die Zylinderköpfe mit zwei obenliegenden Nockenwellen aus dem 300 kW-Mustang in US-Spezifikation als idealen Ausgangspunkt ausgewählt. Mit Simulationsprogrammen wurden zunächst die notwendigen Ladedrücke ermittelt, um die angestrebte Leistungscharakteristik zu erzielen. Durch einen optimierten Einbau des Kompressor, insbesondere bei Antriebsübersetzung und Einlasskanälen, konnten die Zielvorgaben auch ohne den Einbau eines Ladeluftkühlers erreicht werden. Das bedeutet im Umkehrschluss, dass noch erhebliches Potential für zunküftige Ausbaustufen mit höherem Ladedruck und unter Zuhilfenahme eines Ladeluftkühlers besteht – sofern nötig.

Zu den neu eingesetzten Komponenten gehören angepasste Auslassventile, Kolben, Pleuel, der komplette Ansaug- und Abgastrakt, eine Hochleistungs-Schmierung und ein Kühlölstrahl, um die Kolbentemperatur zu regulieren. Auch die Übernahmeteile vom Mustang wurden für den neuen Motor optimiert – etwa die Einspritzdüsen, die jetzt dem veränderten Verbrennungsverhalten angepasst wurden, oder eine neu gewuchtete Kurbelwelle für perfektes Zusammenspiel mit den neuen Kolben und Pleueln. Im Gegensatz zu einer Konversion mit nachträglich appliziertem Kompressor hat Prodrive das gesamte Aggregat grundlegend überarbeitet, um dauerhafte Standfestigkeit sicherzustellen.

Prodrive hat das Miami-Programm als ?Turnkey?-Project im Rahmen des kürzlich eingeführten Global Product Development System (GPDS) von Ford umgesetzt. Dabei diente Prodrive Australia als Koordinationszentrum für die komplexen Kommunikations- und Logistikstrukturen, in dem die verschiedenen Stränge aus Dearborn/USA, Deutschland und Großbritannien zusammenliefen. Die Tests für Antriebs- und Fahrzeugentwicklung wurden in Deutschland, den USA und den australischen Northern Territories gefahren.

Zu den rigorosen Entwicklungs- und Validierungsprozessen gehörten beschleunigte Motor-Ausdauertests, bei denen 250.000 Kilometer in nur 14 Wochen absolviert werden, und Fahrzeug-Dauererprobungen über 170.000 Kilometer. Das Programm wurde in drei Stufen durchgeführt: Handgefertigte Prototypen für frühzeitige Bewertungen, Vorserienexemplare für die Entwicklung, und Serienteile für die endgültige Validierung.

Rund 40 Prozent der Komponeten der Maschine werden lokal gefertigt, und alle Motoren werden bei FPV auf der einzigen Montagelinie für V8-Motoren in Australien von Hand gebaut. FPV rechnet für die Falcon GS- und GT-Modelle mit jährlich rund 1.500 Einheiten.

“Autohersteller stehen überall vor der Herausforderung, Nischenmodelle trotz des erheblichen Entwicklungsaufwandes finanziell sinnvoll darzustellen,” so Mears. “Die Kunden erwarten von einem Kleinserienmodell die gleiche oder eine nochmals bessere Qualität und Standfestigkeit als von einem normalen Fahrzeug; gleichzeitig müssen sich die Entwicklungskosten aus sehr viel geringeren Produktionsvolumen finanzieren. Wir haben eine bezahlbare und höchst konkurrenzfähige Maschine gebaut, die auf Anhieb den rigorosen Standards von Ford entspricht. Mit unseren Simulationsmethoden und der intelligenten Nutzung bereits existierender Bauteile haben wir eine auf Anhieb passende Konstruktion gefunden. Das Miami-Projekt ist so erfolgreich, dass wir sogar komplette Maschinen in die USA verkaufen könnten. Das wäre ein schönes Kompliment.”