Het tijdperk ‘Weissach’
Iets meer dan 40 jaar geleden verscheen de Porsche 928 op de markt. Zijn zogenaamde Weissach-as is nog steeds toonaangevend.
1973. Opeens is de toekomst van de Porsche 911 onzeker. Na negen jaar verkoopt de sportwagen nog steeds uitstekend, maar de vraag is alleen: hoe lang nog? Er gaan stemmen op dat het einde van het 911-tijdperk aanstaande is. Volgens een enkeling is het onmogelijk de auto nog verder door te ontwikkelen. In Zuffenhausen en in het recentelijk geopende ontwikkelingscentrum in Weissach wordt inmiddels keihard gewerkt aan een troonopvolger, in de vorm van de 928. Dit model krijgt een voorin geplaatste motor: een 4,5-liter V8 met 240 pk. Voor een optimale gewichtsverdeling wordt de transmissie tegen de achteras geplaatst, maar deze transaxle is niet de belangrijkste innovatie waarmee de futuristische 928 in 1977 het levenslicht ziet. Vooral op het gebied van rijeigenschappen vormt de auto een nieuwe maatstaf.
Dit is te danken aan de zogenaamde Weissach-as, waarbij Weissach een afkorting is voor Winkel einstellende, selbst stabilisierende Ausgleichs-Charakteristik (wielhoekafhankelijke, zelfstabiliserende compensatiekarakteristiek). Met deze nieuwe achteras heeft Porsche een fundamenteel probleem opgelost. Door toename van de motorvermogens en de komst van banden die steeds hogere bochtsnelheden aankunnen, worden bestuurders aangemoedigd hun grenzen te verleggen. Maar sommige gaan daarin net een stapje te ver. Ineens staan heel normale gezinsauto’s te boek als ‘widow makers’ en krijgen sportwagens de naam alleen voor kundige kerels geschikt te zijn. Lift-off oversteer (uitbreken bij gas loslaten) is een nieuw fenomeen dat alleen met een vliegensvlugge stuurcorrectie kan worden opgevangen. Na het verschijnen van het boek Unsafe at any speed van de Amerikaan Ralph Nader, staan snelle auto’s ineens in een kwaad daglicht.
De Weissach-as maakt de 928 beter controleerbaar
Ook de eerste prototypen van de 928 hebben te kampen met lift-off oversteer. Door de hoge dwarskrachten in bochten verandert de stand van het buitenste achterwiel ten opzichte van het wegdek, alsof je voet naar buiten wordt gedraaid. Maar dat niet alleen: onder belasting van de motor wordt het buitenste achterwiel iets naar buiten gedrukt. Als de bestuurder vervolgens het gaspedaal loslaat, verdwijnt niet alleen de kracht op de achterwielen, maar verplaatst bovendien het gewicht naar voren – en breekt de auto uit.
Hans-Hermann Braess en Gebhard Ruf krijgen de opdracht dit probleem op te lossen. Bij het bestuderen van nieuwe ophangingstechnieken gaat hun speciale aandacht uit naar zogenaamde elastokinematische elementen, zoals de rubberen lagerbussen tussen de verschillende componenten van de wielophanging. Door rubbers van verschillende hardheden te gebruiken en de beweging van de mechanische componenten in de wielophanging te veranderen, kan het wiel bij gas loslaten in toespoor worden gedwongen, wat een stabiliserend effect heeft. Dat klinkt veel gemakkelijker dan het is. “De theorie was in de jaren ‘50 en ‘60 al bekend”, vertelt Manfred Harrer, hoofd onderstelontwikkeling bij Porsche. “De mogelijkheden om de kennis ten uitvoer te brengen, bestonden alleen nog niet.”
Sturen vanaf de achterbank
Onder leiding van Porsche-engineers Wolfhelm Gorissen, Manfred Bantle en Helmut Flegl komt de ontwikkeling van de Weissach-as langzaam op gang. Voor tests worden soms de meest vreemde voertuigen ingezet. Zo krijgt een omgebouwde Opel Admiral zelfs een stuurwiel op de achterbank, waarmee de veranderingen van toespoor gesimuleerd kunnen worden. Uit de tests komt naar voren dat een minimale verandering van de wielpositie ten opzichte van het asfalt de wegligging al kan stabiliseren Alleen moet dat wel razendsnel gebeuren – liefst binnen tweetienden van een seconde.
Het eindeloze testwerk betaalt zich uiteindelijk uit: “Met de Weissach-as behoorde overstuur bij gas loslaten tot het verleden”, blikt voormalig testrijder Frank Lovis terug. “De auto werd niet zozeer sneller in bochten, maar wel een stuk beter controleerbaar.” Ook Harrer kan zijn enthousiasme over de Weissach-as moeilijk bedwingen. “Met de nieuwe as legden we het fundament voor de toekomst. Door de jaren heen is de constructie steeds verder verfijnd.” Met de komst van de Porsche 993 was de Weissach-as zelfs zo ver doorontwikkeld, dat hij niet alleen krachten in lengterichting kon verwerken, maar ook krachten in dwarsrichting. “Tegenwoordig is er veel meer kennis over de materiaaleigenschappen dan vroeger”, geeft Harrer aan. Lagerbussen zijn hightech onderdelen geworden, gemaakt van elastomeren die een zeer nauwkeurige chemische samenstelling hebben.”
De basisprincipes van de Weissach-as worden nog steeds toegepast
2018. Aan de doorontwikkeling van de Weissach-as komt nooit een einde. Zo wordt hij in aangepaste vorm onder meer gebruikt onder de Porsche Cayenne en Macan, maar ook onder de Panamera en de toekomstige, volledig elektrische sportwagen. Voor de huidige 911 zijn er zelfs actieve elementen als achterwielbesturing toegevoegd. Dat maakt de sportwagen nóg dynamischer, stabieler en beter controleerbaar. Regeneratieve remsystemen zijn een andere aanvulling. Maar Harrer verwacht dat er binnenkort meer “doorbraken op dynamisch gebied” gerealiseerd kunnen worden. “Onze auto’s zullen altijd voorzien zijn van systemen die voor een betere balans zorgen. Dankzij nieuwe simulatietechnologie hoeven we echter niet meer met twintig verschillende stabilisatoren te testen. Met drie komen we ook een heel eind.” Een ding zal echter nooit veranderen: de rol van de testrijder.
