Ferrari 458 Italia

Seine Architektur mit vollkommen neuem Konzept wurde mit dem Ziel entwickelt, Drehzahlen von bis zu 9000 U/min zu erzielen. Derartige Drehzahlen waren bei einem Straßensportwagen mit diesem Hubraum bisher unbekannt. Weitere Merkmale sind ein Verdichtungsverhältnis von 12,5:1 und eine Höchstleistung von 570 PS, was eine spezifische Leistung von 127 PS/l bringt. Auch dieser Wert ist bei einem Straßensportwagen mit Saugmotor unerreicht. Die hervorragenden Antriebsmomentwerte spiegeln sich in einem breiten nutzbaren Bereich und einem spontanen Ansprechverhalten des Fahrzeugs in allen Drehzahlbereichen wider, mit einem Drehmoment von 540 Nm bei 6000 U/min (das spezifische Drehmoment beträgt 120 Nm/l - ein weiterer Rekord), das bereits bei 3250 Umdrehungen zu 80 % verfügbar ist.

Die koordinierte Entwurfsplanung der einzelnen Komponenten und die Anwendung von aus dem Rennsport und insbesondere der Formel 1 abgeleiteten Innovationen diente vor allem dazu, die im Bereich flussdynamische Effizienz gesteckten Ziele zu erreichen, die eine positive Auswirkung auf Leistung und Verbrauch haben. Dies alles geschieht selbstverständlich unter Einhaltung der strengsten Abgasnormen. Die Verdichtungshöhe der Kolben wurde so reduziert, wie es sonst bei den Rennmotoren der Fall ist. Somit wurde auch die Dichtringstärke entsprechend gemindert. Durch diesen Eingriff werden die durch die Reibung zwischen Kolben und Zylinderlaufbuchse erzeugten Verluste auf ein Minimum beschränkt. Aus dem gleichen Grund wurde der Kolbenschaft mit Graphit beschichtet. Trotz Erhöhung von Hubraum und Leistung ermöglichte die Verringerung der internen Reibungen zwischen den verschiedenen Komponenten eine bedeutende Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs.Das Kurbelgehäuse besteht aus vier, von den vorderen und hinteren Ölrücklaufkammern isolierten Gewölben, die in zwei Einheiten mit jeweils vier Zylindern zusammengeschlossen sind, um so die Ausnutzung der Auszugskraft des Schmiermittels zu optimieren und einen hohen Unterdruckwert (circa 800 mbar) zu erreichen. Der Kurbeltrieb kann durch diese Maßnahme in einer verdünnten Atmosphäre arbeiten, woraus sich eine Minderung der Reibungen ergibt, die durch die Wellenrotation und die Pumpverluste durch die Kolbenbewegung entstehen. Die Druckpumpe weist eine variable geometrische Struktur auf, dank der die erforderliche Leistungsaufnahme in hohen Drehzahlbereichen reduziert wird. Die Verringerung des Pumpenhubraums ist also der ausschlaggebende Punkt für die Steigerung der an der Welle verfügbaren Leistung bei gleichem Kraftstoffverbrauch. Ganz im Sinne der Tradition der Ferrari Motoren verfügt auch das neue V8-Triebwerk über eine variable Ventilsteuerung am Ein- und Auslass. Dank seiner dünneren Wände ist der Ansaugkrümmer aus Aluminium jetzt noch leichter. Außerdem wurde ein System zur Änderung seiner Geometrie angewandt, um den volumetrischen Wirkungsgrad bei Variation der Motordrehzahl zu optimieren.

Die Benzindirekteinspritzung (GDI) in Verbindung mit dem Split Injection System ermöglicht darüber hinaus eine verbesserte Verbrennungsleistung, steigert damit die Werte des Antriebsmoments im niedrigen Drehzahlbereich (bis um + 5 %) und garantiert dem Motor auch bei niedrigen Lasten eine flüssige Leistungsabgabe. Ein hoher Einspritzdruck (200 bar) gewährleistet eine angemessene Benzinzerstäubung sowie eine optimale Gemischaufbereitung und Verbrennung bis zu einer Drehzahl von 9000 U/min. Auch diese Eigenschaften drücken sich erneut in einer Steigerung der Leistungen und einer Minderung des Kraftstoffverbrauchs aus. Zur Optimierung der Systemleistung und des Fahrvergnügens wurde die Abgasanlage mit einer Schalldämpfereinheit entwickelt, die zwei Ziele verfolgt: Den typischen Sound der Ferrari 8-Zylindermotoren zu gewährleisten und gleichzeitig einen optimalen Geräuschkomfort zu sichern. Auch in diesem Bereich wurde besonderes Augenmerk auf die Gewichtseinsparung gelegt. Durch die Befestigung des Katalysators im mittleren Auspuffrohr mit einem flexiblen Element, das die Vibrationen mindert, konnten letztendlich die Wandstärken dünner gefertigt werden. Darüber hinaus wurde der Vorkatalysator beseitigt, was sich nicht nur positiv auf das Gewicht auswirkt, sondern auch das Gegendruckniveau mindert. Natürlich werden trotz dieser Maßnahmen die Abgasgrenzwerte eingehalten, die von den Normen Euro 5 und Lev2 vorgeschrieben werden. Der volle Motor-Sound wird sowohl im Fahrzeuginnenraum als auch von draußen klar und kraftvoll wahrgenommen. Seine Technologie basiert auf einer unabhängigen Steuerung der geraden und ungeraden Gänge, die durch zwei separat gelagerte Wellen vorselektiert werden. Die Schaltzeit, die als Überlagerung der Öffnungs- und Schließphasen der beiden Kupplungen zu verstehen ist und entsprechend berechnet wird, resultiert daher gleich Null und erfolgt ohne Zugkraftunterbrechung. Im Vergleich zum im California montierten Getriebe wurden hier die Ansprechzeiten des Systems weiter verkürzt. Das Fahrzeug erhält durch spezifische Eingriffe an der Enduntersetzung (Kegeltrieb) am ersten und am siebten Gang, mit dem die Höchstgeschwindigkeit erreicht wird, einen noch sportlicheren Charakter. In das Getriebe wurde darüber hinaus das elektronische Differential E-Diff3 integriert, was zur Verringerung des Gesamtgewichts beiträgt.

Die Front besteht ganz aus einem aerodynamischen „Maul“, auf dem sich zwei große seitliche Lufteinlässe zur Kühlung der Motorflüssigkeiten befinden. Der Mittelteil besitzt Unterteilungen und Profile, die entwickelt wurden, um die Luft zu den Kühlern und zum Unterboden zu leiten. Dabei fließt diese durch den unteren Teil des Stoßfängers und die Säule in dessen Mitte. Die zwei am zentralen Teil verankerten Flügel tragen zur Erhöhung der Effizienz oder zur Verringerung des Widerstands bei hoher Geschwindigkeit bei. Die Position der zur Kühlung des Getriebe- und Kupplungöls vorgesehenen Kühler wurde mit dem Ziel gewählt, einen „Base bleed”-Effekt zu erzeugen. Das heißt, einen Luftstoß in der Nachlaufströmung des Fahrzeugs, der den Grunddruck erhöht und demzufolge den Widerstand mindert.

Für die technische Entwicklungsarbeit wurden CFD-Techniken (Computational Fluid Dynamics) eingesetzt. Diese ermöglichten eine Optimierung der Verwaltung und der Wechselwirkung der internen Flüsse und eine Rationalisierung der Tests, die bei den Sessions im Windkanal mit „Laufband“ an Modulmodellen ausgeführt wurden. Die gewählte Konfiguration ermöglicht einerseits die Erzeugung des korrekten thermischen Wirkungsgrads und andererseits den Erhalt von Cx- (0,33) und Cz-Werten (0,36), die einen aerodynamischen Leistungswert von 1,09 mit einer Stützkraft von 140 kg bei 200 km/h und 360 kg bei Höchstgeschwindigkeit bringen. Die Motorkühlung erfolgt über großflächige trapezförmige Kühlflächen, die so positioniert sind, dass sie den Widerstand reduzieren und gleichzeitig die Erzeugung von Downforce garantieren. Die Position der zur Kühlung des Getriebe- und Kupplungöls vorgesehenen Kühler wurde mit dem Ziel gewählt, einen „Base bleed”-Effekt zu erzeugen. Das heißt, einen Luftstoß in der Nachlaufströmung des Fahrzeugs, der den Grunddruck erhöht und demzufolge den Widerstand mindert. Am Boden befinden sich die Lufteinlasskanäle zur Kühlung des Motorraums, welche die Druckunterschiede nutzen, um die Luftflüsse effizienter zu kanalisieren. Durch ihre Position wurde auch eine Erhöhung des Heckabtriebs erreicht. Der Heckdiffusor steigert den Luftentzug unter dem Fahrzeugboden auf ein Maximum.

Die Entwicklung und Optimierung der Steuerlogiken Bosch und Pre-Fill Ferrari, die spezifische Kalibrierung des ABS auf Fahrbahnen mit mittlerer und hoher Haftung, die Integration von ABS und E-Diff sowie die spezifische Entwicklung der Reifen ermöglichen es, eine noch ausgeprägtere Bremsleistung und erstaunlich kurze Bremswege zu erzielen (100-0 km/h: 32,5 Meter, 200-0 Km/h: 128 Meter).

Die Radaufhängungen des 458 Italia verfügen über eine innovative Architektur: die Vorderradaufhängungen wurden mit Doppelquerlenkern in L-Form entwickelt, während hinten Multilink-Aufhängungen eingesetzt werden. Das Ergebnis dieser Innovation ist nicht nur eine bessere Längsflexibilität, die sich in einer höheren Absorptionsfähigkeit von Straßenunebenheiten und maximaler Laufruhe für einen optimalen Fahrkomfort ausdrückt, sondern auch eine größere Quersteifigkeit, die für ein besseres Handling des 458 Italia sorgt. Durch diese Eigenschaften können des Weiteren in Verbindung mit einer spezifischen Reifeneinstellung höhere Vertikalsteifigkeiten (+35% im Vergleich zum F430) mit geringerem Schlingereffekt und die Einführung eines direkteren Lenkwinkels (11,9° gegenüber 16,9° des F430, Werte die -30 % entsprechen) erreicht werden. Dadurch muss der Fahrer weniger am Lenkrad „arbeiten”, egal ob auf der Rennstrecke oder im Straßenverkehr. Der 458 Italia verfügt über Aufhängungen mit magnetorheologischer Dämpferkontrolle der zweiten Generation (SCM2) - ein System, das beim 599 GTB eingeführt wurde. Im Vergleich zur Vorgängerversion verfügt dieses System über ein neues Steuergerät, das eine kürzere Ansprechzeit (8 ms) erreicht, sowie über einen neuen Stoßdämpfer mit geschmierter Schaftführung, der eine Verminderung der internen Reibungen (-35 %) ermöglicht. All dies führt zu einer höheren Kontrollgenauigkeit und einer erhöhten Schwingungsdämpfung.

Ziel der Planungen war es, die Kommunikationszeiten zwischen den Systemen auf ein Minimum zu reduzieren und gleichzeitig für eine höhere Fahrzeugleistung die einzelnen Logiken weiter zu entwickeln. Insbesondere wurden neue Power On-Strategien (Kurvenausfahrtsphase) für das elektronische Differenzial in Verbindung mit dem F1-Trac sowie eine Weiterentwicklung der Wechselwirkung zwischen dem Betrieb der beiden Systeme auf den Punkt gebracht. Diese sind mit den eigens für besonders stark haftende Straßenbeläge ausgelegten Steuerstrategien des Hochleistungs-ABS verbunden. Das elektronische Differential verteilt das Antriebsmoment (sowohl bei der Kurveneinfahrt als auch bei der Kurvenausfahrt) auf intelligente Weise auf die beiden Hinterräder und garantiert dabei, unter allen Einsatz- und Fahrbahnbedingungen, eine höhere Fahrzeugstabilität und -kontrolle und einen besseren Kompromiss zwischen Stabilität und Wendigkeit des Fahrzeugs als ein mechanisches System. Das E-Diff 3 ist nun noch stärker mit dem F1-Trac eingebunden und nutzt eine Reihe an F1-Trac-Parametern und Auswertungen (wie die Einschätzung der Straßenhaftung) sowohl in den Manettino-Einstellungen, bei denen das F1-Trac aktiviert ist (Sport – Race) und jenen, in denen es nicht zum Einsatz kommt (ESC Off und CST Off). Was das Fahrgefühl betrifft, so gestattet das E-Diff3 im Vergleich zu den Vorgängerversionen eine bessere Kontrolle der Verteilung des Antriebsmoments bei der Kurvenausfahrt (Sport- Race-CT off-CST off). Das drückt sich in einem besseren Fahrverhalten im Grenzbereich aus (+32 % Längsbeschleunigung bei der Kurvenausfahrt im Vergleich zu den Vorgängerversionen). 

Die Volumen des 458 Italia wurden von Pininfarina und dem Ferrari Centro Stile zu kompakten und aerodynamischen Formen verfeinert, wobei Purismus, Schlichtheit, Technologie, Effizienz und Leichtigkeit den Ton des Konzepts angaben.

Es handelt sich unverkennbar um einen Ferrari, der all jene Eigenschaften aufweist, die zur Handschrifteines jeden Fahrzeugs aus Maranello wurden. Gleichzeitig ist der 458 Italia jedoch auch ein beachtlicher Schritt nach vorne für ein V8-Heckmotor-Fahrzeug. Dies konnte erreicht werden, in dem man alles auf ausgezeichnetes Fahrverhalten unter Extrembedingungen ausrichtete und sicherstellte, dass jede Komponente mit Leistung und Fahrvergnügen vor Augen verfeinert wurde. Aerodynamische Entwicklungsarbeiten im Windkanal zielten darauf ab die Seiten und die hinteren Radkästen zu formen, um den Luftfluss zu den Einlässen am Heck zu lenken. Das Getriebe und die Kupplungsölkühler wurden in den hinteren Bereich des Motorraums verlegt. 

Die leistungsstarken Eigenschaften des Fahrzeugs werden durch die Linienführung der Seiten unterstrichen, die hinter dem vorderen Radkastenansteigen und ab der Mitte der Tür hin zum hinteren Radkasten abfallen. Das Ergebnis sindgeschmeidige Flächen und ein Bogen über den hinteren Radkästen. Die Frontverfügt über einen Kühlergrill und zwei große Lufteinlässe, über welche die Luft hin zu den Motorkühlern geleitet wird. Im mittleren Bereich findet man Profile, die entworfen wurden, um die Luft an die Kühler undden flachen Unterboden zu leiten, wobei der Luftfluss zum Unterboden durch die Mitte der Stoßstange eingefangen wird. An der Front befinden sich zwei kleine aeroelastische Winglets, die sich bei hohen Geschwindigkeiten verformen. Die Funktion dieser Winglets ist es, Abtrieb zu erzeugen und dabei gleichzeitig auch die Kühlungdurch die Kanalisierung des Luftflusses hin zu den Kühlern zu verbessern. Die Frontscheinwerfer wurden entworfen, um dem 458 Italia einen charakteristischen Auftritt zu verpassen. Bei der Hauptlinse handelt es sich um ein rotierendes Bi-Xenon-Kurvenlicht mit Abblend- und Fernlichtfunktion. Darüber befindet sicheine vertikale Leiste von 20 Hochleistungs-LEDs für das Tagfahrlicht (die Intensität der LEDs nimmt mit der Intensität des Tageslichts zu) sowie für die Blinker. Der charakteristische Lufteinlass zur Kühlung der Bremsen ist ein natürlicher und harmonischer Teil des Bereichs der Frontscheinwerfer, des Radkasten und der Motorhaube. Auf dem Radkasten ist neben dem Scheinwerfer ein Lufteinlass für den Kühler platziert.

Unter dem charakteristischen Hecknolder befinden sich zwei große Lufteinlässe der Getriebe- und Kupplungskühler, wobei die hervorstechenden runden Heckleuchten auf der Kante der Radkästenliegen. Die Schweller des Wagens zeichnen sich durch zwei Kielformen aus, dieals Verkleidung hin zu den Hinterrädern eingesetzt werden, während der hintere Bereich der Karosserie zwischen den Heckdiffusoren die neuen Dreifachendrohe einfasst - ein Stilelement, das an den legendären F40 erinnert und eindeutig aufden sportlichen Charakter des 458 Italia verweist. Ganz in der Tradition von Ferrari folgend ist der V8-Motor durch das Heckfenster sichtbar. Der äußere Aufbau zielte auf Gewichtseinsparung ab, die Front zu gestalten, um den Luftwiderstand zu verringern, und den Schwerpunkt des Fahrzeugs abzusenken. Das Ergebnis dieser Mischung sind verbessertes Handling und Straßenlage sowie einperfektes Verhältnis zwischen Radstand, Überhängen sowie den Spurweiten vorne und hinten.

Die Details des Interieurs wurden vom Ferrari Centro Stile entwickelt und reflektieren den funktionellen und ergonomischen Aufbau des Cockpits. Der Fahrer befindet sich um Zentrum eines intuitiven Layouts, das sich an den traditionellen Stilelementen von Ferrari orientiert. Die Armaturentafel besteht aus zwei lederbezogenen Schalen, welche die klaren, überlappenden Formen konturieren, aus denen sich die mittige Aluminiumstruktur erhebt, in der die Anzeigen untergebracht sind. Die Lenkradform unterstreicht eine gewisse Kontinuität bezüglich der klassischen Ferrari-Designdetails (wie auch der mittige Aluminiumaufsatz), wobei Wert auf innovative Details gelegt wird, wie die Integration der Blinker- und Scheibenwischerhebel in die Steuerungselemente auf dem Lenkrad. Auf der Mittelkonsole befindet sich die F1-Schaltvorrichtung mit Aluminiumeinfassung sowie Fahrdynamiksteuerungen: der Launch Control-Knopf, der Rückwärtsgang sowie der „Auto“-Knopf, um das Getriebe in den Automatikmodus zu wechseln.