Gastbeitrag Technik: GM-freier Saab 9-3II

Saab-Freund Oliver beschäftigt sich heute mit der Frage, welche Komponenten am Saab 9-3II umkonstruiert werden müssen, damit er frei von GM-Technik wird. Saab besitzt zwar die IP-Rechte der Gesamtkonstruktion Saab 9-3II, jedoch kommen viele Teile von GM als Zulieferer. An diesen Einzelteilen besitzt GM natürlich auch die IP-Rechte. Youngman hat vor einiger Zeit mitgeteilt, man benötige nur 15 Wochen zur Erarbeitung eines GM-freien Saab 9-3II. Andere Quellen sprechen von 12 bis 16 Monaten. Wie Oliver jedoch darstellen kann, ist der Austausch aller GM-Komponenten nicht ganz so einfach. Die mögliche Zeitdauer einer Umrüstung können wir nicht nennen, da wir zum einen nicht alle GM-Teile im Saab 9-3II kennen und zum anderen nicht wissen, wieviel Vorarbeit von den Saab-Ingenieuren bereits geleistet wurde.

Jetzt aber zu den technischen Einzelheiten; vielen Dank an Oliver für diesen Beitrag:

Um die GM-IP-Freiheit zu erlangen bedarf es wohl hauptsächlich zweier Bereiche, die adressiert werden müssen. Es handelt es sich dabei um den Antriebsstrang (Powertrain) und um die elektrischen Systeme.

Powertrain

Um einen schnellstmöglichen Wiederanlauf der Produktion zu realisieren müssen wohl alle Komponenten aus der GM-Produktion getauscht werden gegen auf dem Markt verfügbare Optionen. Die Benzinmotoren stammen heute von Opel (4 Zylinder) und Holden (6 Zylinder) und müssten ersetzt werden. Hier könnte eventuell BMW einspringen, da deren Mini-Motoren sowieso für den 9-3III geplant waren. Die Dieselmotoren stammen von FIAT ab (vormals 1.9 TiD/TTiD, heute 2.0 TiD/ TTiD) – hier wäre es recht einfach möglich eine Lieferung zu ermöglichen.

Das manuelle Getriebe stammt aus dem Opel Powertrain Austria Werk und müsste ersetzt werden. Das Automatikgetriebe kommt von Aisin-Warner (Aisin-Warner Automatikgetriebe AF33 (GM Code) 2003-2007, 5 Gang, aktuell AW55-50SN – Frontantrieb & AW55-51SN – Allrad), welches angeblich auch bei Volvo und Toyota verbaut wird. Von einer GM-IP-Belastung ist hier nicht auszugehen. Saab wird für den 9-3II sicherlich andere Setups haben (unterschiedliche Gangdiagramme wegen Gewicht/Luftwiderstandswert, usw.), aber eine Weiterführung ist denkbar.

Der Haldex Allradantrieb könnte GM-IP-belastet sein. Bei einem zukünftigen Elektroantrieb (eXWD) sollte dagegen alles GM-IP-frei und möglich sein. Eine Ersatzlösung für das Haldex-System wäre hier sicherlich der Allradantrieb von e-AAM Driveline Systems (bei Saab eXWD), ein Zusammenschluss von American Axel Manufacturing (AAM) und Saab Automobile AB.

Die Homologation bezüglich der Abgasnorm (UN ECE R 83), CO2-Emission und Kraftstoffverbrauch (UN ECE R 101) ist bei einigen akkreditierten Prüfinstituten absolvierbar (UN ECE Regelungen siehe hier). Fraglich ist nur ob die notwendige ISO 9001:2008 nach dem Abschluss der Insolvenz noch anwendbar ist. Zumindest in Deutschland wäre einen Typengenehmigung auch ohne ISO 9001:2008 möglich, vgl. Info des KBA. Das Kraftfahrtbundesamt (KBA) sieht hier Begehungen durch das KBA oder beauftragte Prüfer vor. Dies wäre also auch kein Hinderungsgrund.

Fazit Powertrain

Sehr wahrscheinlich steht mit FIAT als Motorlieferant und Aisin-Warner die einzige direkt umsetzbare Lösung des 9-3II für den Wiederanlauf der Produktion zur Verfügung.
Als nächster Schritt wäre die Integration des BMW 4-Zylinder-Turbomotors zu sehen. Beim Einsatz des Aisin-Warner Automatikgetriebes ist nur die Getriebeglocke (das Verbindungsstück Motor zu Getriebe, das den sog. Drehmomentwandler beherbergt) zu konstruieren. Dies kann sicherlich bei Aisin-Warner in Auftrag gegeben werden. Kniffliger wird die Frage nach einem manuellen Schaltgetriebe. Dieses muss mindestens 400 Nm verkraften, für Frontantrieb (Fahrtrichtung links an den Motor angeflanscht) geeignet sein und physikalisch in den bestehenden Vorbau/Motorraum des 9-3II passen.

Das letzte Problem sind generell die Aufnahmen der Motorlager, die wahrscheinlich nur geringfügig angepasst werden können (nur notwendig für neue Motoren). D.h. ein neuer Motor muss an den bestehenden Punkten „aufgehängt“ werden können. Bleibt „nur“ noch die elektrische/ elektronische Integration (mehr dazu bei den elektrischen Systemen).

Elektrische Systeme

Früher war ein Auto noch übersichtlich, was die elektrischen Systeme angeht. Es gab einen kleinen Sicherungskasten und ein paar wenige Relais und einen übersichtlichen Kabelbaum. Dann kamen die ersten Autos mit elektrischen/elektronisch geregelten Einspritzsystemen. Der Kabelbaum im Motorraum war jetzt nicht mehr so ganz übersichtlich wie vorher. Der Drang nach mehr Komfort liess dann den Kabelbaum im Fahrzeuginnenraum schnell stark anwachsen:

  • elektrisch beheizbare Sitze,
  • elektrische Fensterheber,
  • Klimaanlage (manuell oder automatische Temperaturvorwahl),
  • elektrisch verstellbare Aussenspiegel,
  • die Tachoeinheit war dagegen noch übersichtlich und hatte wenige Instrumente und Zusatzinformationen.

Dann kamen weitere Systeme wie ABS, elektronisch beaufschlagte/geregelte Automatikgetriebe, ESP, ASR, usw. Diese Systeme können nicht mehr autark nebeneinander, sondern müssen verzahnt miteinander arbeiten.

Machen wir einen kurzen Exkurs zu den Entwicklungen der einfachen Implementierungen der ersten Bussysteme. Dies soll zeigen was es für Saab heisst einen neuen Motor zu integrieren und an ein bestehendes Hauptbussystem anzudocken:

Bei Saab ist zumindest ab Baujahr 1994 im Saab 9000 der CAN (Controller Area Network) Bus im Motorraum eingezogen, bzw. als Schnittstelle beim Saab-Motormanagementsystem Trionic 5.

Mit dem Saab 9-3I und den entsprechenden 9-5I-Modellen des Modelljahres 1999 wurde als Motormangementsystem die Trionic 7 verwendet. Die Trionic 7 kommuniziert nun über CAN Bus mit der Tachoeinheit, die einen sog. Gateway zum CAN Bus des Fahrzeuginnenraums darstellt. Die Tachoeinheit mit CAN Bus Gateway nennt sich in Fachkreisen Main Instrument Unit (MIU). Man unterscheidet jetzt den PowertrainBus (PBus) und InnenraumBus (IBus). Das Saab Informations Display (SID) kann so auf Informationen der Trionic zugreifen (Verbrauchsanzeige, usw.). Warum gibt es verschiedene CAN Bus-Varianten? Der PBus arbeitet mit höherer Busgeschwindigkeit/höherem Takt, als der IBUS. Der aktuelle 9-3II verfügt noch zusätzlich über einen optischen Bus, den MOST Bus (Media Oriented Systems Transport), einen Multimedia und Infotainment Bus. Diese sehr einfachen Implementierungen sind natürlich nicht vergleichbar mit dem neuen 9-5II.

Diese Beispiele sollen noch sehr einfach zeigen wie Bussysteme voneinander abhängen und Daten austauschen.

Noch ein Exkurs zum Diagnoseanschluss/Programmierung: Der Diagnoseanschluss (OBD/OBD-II/EOBD) sitzt bei jedem modernen Auto im Fußraum unterhalb des Lenkrads. Zum einen kann man mit Diagnosegeräten Fehlercodes auslesen und den Fehlerspeicher zurücksetzen. Dies wird bei modernen Fahrzeugen verwendet um eine Abgasuntersuchung (AU-II) durchzuführen. Der Prüfer liest dann den Fehlerspeicher aus. Sind keine kritischen Langzeitfehler abgelegt, ist die „Abgasprüfung“ bestanden. Früher mussten die Abgaswerte mit Messgeräten gelesen werden und alle möglichen Werte kontrolliert werden.

Der andere Fall ist die gezielte Diagnose mit dem Werksdiagnosegerät. Hier können mehr Details zu Steuergeräten ausgelesen werden und neue Parameter zurückgeschrieben werden oder neue Softwareversionen auf Steuergeräte installiert werden, neue Schlüssel angelernt werden oder Zubehör aktiviert werden (z.B. Standheizung mit Herstellerintegration – Programmierung via SID).

Fazit Wechsel Bussystem

Es braucht hier mehrere Grundlagen, die erfüllt sein müssen:

  • Integration einer GM-IP-freien Lösung, die mit dem Bussystem des neuen GM-freien Powertrains zusammen arbeitet,
  • Abstimmung aller Bussysteme aufeinander, sehr wahrscheinlich neue oder überarbeitete Main Instrument Unit (MIU),
  • Diagnose: Muss mit marktüblichen Diagnosegeräten auslesbar sein (elektronische „Abgasuntersuchung“),
  • Diagnose/Abgasnormen: Das Motormanagement muss standardisierte Fehlercodes im Fehlerspeicher ablegen. Eine neuer Powertrain mit neuem Bussystem muss bei der Konzeption des Fahrzeugbus beachtet werden,
  • Diagnose & Programmierung: Hier wäre eine rein PC-basierte Lösung mit einem CAN Bus Adapter sinnvoll. Vorteil wäre ein geringer Invest für die gebeutelten Saab Händler und mehr Flexibilität, da Software-basiert. Schützen kann man solche Händlerinstallationen über einen zentralen Lizenzserver und/oder Dongles (Zertifikat-basierte Freischaltung der Software).

Fazit elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)

Die elektrischen und elektronischen Systeme eines Autos müssen den gültigen UN ECE Regelungen entsprechen. Für die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) wird die UN ECE R10 angewendet. Eine kleine Übersicht über Regelungen die bei einer Fahrzeughomologation (Typenprüfung) angewendet werden findet man hier. Wenn also die elektrischen Systeme beim Saab 9-3II getauscht werden müssen ist die EMV-Prüfung zu durchlaufen. Dies muss bei einem akkreditierten Prüfunternehmen erfolgen. Der Markt bietet hier einige Firmen, Wartelisten-/ zeiten sind einzukalkulieren.

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2 Antworten zu Gastbeitrag Technik: GM-freier Saab 9-3II

  1. Saab RedJ schreibt:

    Mr. Pang scheint Oliver als Berater zu haben. Als er hier http://www.svd.se/naringsliv/vill-satsa-12-miljarder-pa-nya-modeller_6864177.svd über die weitere Produktion vom aktuellen 9-3 spricht,

    – Den omfattas inte av GM:s licenser och vi skulle kunna tillverka den med dieselmotor och automatlåda – dessa kontrolleras inte av GM.

    sagt er auch dass ein Diesel mit Automatikgetriebe keine GM-Lizenzprobleme hätte.

    • blueperformance schreibt:

      Und mein Gastbeitrag ist schon über eine Woche alt (Erstellung) 😉
      Es bleiben aber die elektronischen Komponenten. Es gibt immer eine Lösung. Die Situation stellt den Käufer in eine gute Verhandlungsposition zu GM – man kann verhandeln, muss aber nicht. GM könnte aber mit einem Verhandlungsabschluss das Defizit der Europasparte verbessern.

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