Lexus SC430: Der Luxus-Cruiser

14.08.2001

 Technische Daten

Hervorragende Technik und ein aussergewöhnliches Finish vermochten bisher nicht, Lexus den verdienten Erfolg am Markt zu bringen. Möglicherweise war die bislang verfolgte Designlinie zu konservativ, um Aufmerksamkeit und Sympathie auf die in Amerika so erfolgreichen Produkte zu lenken.
Nun bringt Lexus mit dem neuen SC430 einen sportlich-eleganten 2+2-Sitzer auf den Markt, der sich auf Tastendruck aus einem Gran Turismo in ein elegantes Cabriolet verwandelt. Sanfte Linien und dynamische Formen sind zu einem ästhetischen Ganzen vereint. Der Gran Turismo ist das Serienprodukt jener Concept Car Studie, die auf dem Pariser Automobilsalon des vergangenen Jahres vorgestellt wurde. Entworfen im südfranzösischen Designstudio ED2 reflektiert das Fahrzeug die hohe Schule des französischen Fahrzeugbaus von Delahaye bis Talbot.

Französisch: Das elegante Profil

Das klassische Coupé-Layout mit langem Vorbau und kurzem Heck diente den Designern als Basis für ein Styling, das dem SC430 sowohl mit geschlossenem als auch mit versenktem Dach eine harmonische und elegante Form verleiht. Mit einer Länge von 4.515 Millimeter, einer Breite von 1.825 Millimeter und einer Höhe von 1.370 Millimeter baut der 2+2-Sitzer sehr kompakt. Dank des langen Radstands von 2.620 Millimetern und der kurzen Überhänge bietet das Cabrio-Coupé gleichzeitig genügend Raum für den in dieser Klasse typischen Komfort.

Die Front des neuen SC430 ist elegant und kraftvoll. Der horizontal geteilte Kühlergrill wird optische akzentuiert durch die weit unten platzierten chromfarbenen Lüftungsschlitze mit integrierten Nebelscheinwerfern sowie den tropfenförmig gezeichneten Leuchten, die dem SC430 seine Identität verleihen. Hinter der Klarglasabdeckung der Scheinwerfer verbirgt sich modernste Beleuchtungstechnologie: Die separat angeordneten Module für Abblendlicht, Fernlicht und Blinker mit modernsten Xenon-Projektionsscheinwerfer liefern das. Für das Fernlicht nutzt Lexus erstmals leistungsfähige Glühlampen vom Typ HIR (Halogen Infrared Reflection Bulb), die sich einerseits durch eine hohe Lichtausbeute und andererseits durch eine enorme Reichweite von nahezu 200 Metern auszeichnen.

Die Silhouette erstreckt sich in sanft geschwungener Linie von der Front bis zum Heck. Dank des klassischen Layouts mit langgezogener Front, kompaktem Cockpit und kurzem Heck wirkt das Cabrio-Coupé elegant, kraftvoll und dynamisch. Die kurzen Karosserieüberhänge setzen zusammen mit den groß dimensionierten Leichtmetallrädern und den formbetonten Seitenschwellern Akzente, die dem SC430 auch optisch eine hohe Stabilität verleihen.

Das voluminöse Heck verhilft dem Cabrio-Coupé zu einem eigenwilligen Auftritt. Dafür sorgen nicht zuletzt die Heckleuchten, die in die Karosserielinie einfließen. Auch hier vermitteln das transparente Deckglas und die separat angeordneten Module für Schlussleuchte, Bremslicht und Blinker einen hochwertigen Eindruck. Hinzu kommt eine schmal gestylte dritte Bremsleuchte, die ihren Platz auf der Gepäckraumklappe findet. Die deutlich gewölbte Haube ist auf Höhe der Rückleuchten zu einer Spoilerkante ausgeformt. Als Element des Aerodynamik-Pakets trägt diese Lösung zur Hochgeschwindigkeitsstabilität des SC430 bei. Ovale Chrom-Endrohre flankieren das Heck des Cabrio-Coupés auf beiden Seiten.

Zu den wesentlichen Merkmalen des neuen SC430 zählt sein versenkbares Leichtmetall-Dach. Ein einfacher Tastendruck aktiviert den Servomechanismus des Systems. Das Dach wird entriegelt, während gleichzeitig die Seitenfenster herunterfahren. Nachdem sich die Kofferraumhaube geöffnet hat, gleitet das Dach samt Heckscheibe zurück, faltet sich zusammen und verschwindet nahezu lautlos im hinteren Teil des Fahrzeugs, bevor die Haube wieder schließt. Die automatische Prozedur dauert 25 Sekunden und verwandelt das Allwetter-Coupé in ein schönes Cabriolet. Aus Sicherheitsgründen arbeitet das System nur, so lange der Fahrer den Schalter gedrückt hält — andernfalls stoppt der Vorgang sofort. Eine Kontrollleuchte im Cockpit zeigt den Betriebsstatus an, während ein akustisches Signal auf Beginn und Ende des Faltvorgangs hinweist.

Aeorodynamik

Besondere Aufmerksamkeit widmete man der Aerodynamik und dem Schwingungsverhalten sämtlicher Elemente. Windkanaltests wurden deshalb schon in der Konzeptionsphase durchgeführt, um eine Karosserie mit optimaler Anströmcharakteristik zu realisieren. Begleitende Computersimulationen lieferten den Ingenieuren zudem wichtige Hinweise wie beispielsweise zur Bestimmung der Gürtellinie und zur Positionierung des Windschotts. Neben Versuchen im eigenen Werk nutzte Lexus den Windkanal, in dem zuvor der japanische Hochgeschwindigkeitszug Shinkansen seinen aerodynamischen Feinschliff erhielt. Zu den wesentlichen Eigenschaften dieser Anlage zählt das äußerst niedrige Betriebsgeräusch, das die Lokalisierung störender Turbulenzen enorm erleichtert. Das Augenmerk der Designer galt nicht nur einer strömungsgünstigen Formgestaltung der Außenhaut selbst, es erstreckte sich auch auf zahlreiche Details. Feinarbeit erforderte beispielsweise die bündige Einfassung von Front- und Seitenscheiben, die Reduzierung der Spaltmaße im Tür- und Dachbereich sowie die Anfertigung spezieller Dichtungen. Dank dieser Maßnahmen konnten turbulente Strömungen — und damit störende Windgeräusche — reduziert werden.

Typisch Lexus: Die Front

Der Unterboden des SC430 ist in wesentlichen Bereichen glattflächig abgedeckt ist. Zusätzliche Luftleitbleche sorgen zudem für eine gleichmäßige Umströmung der Vorderräder und verhindern, dass in den Radhäusern oder im Bereich der Radaufhängung störende Turbulenzen entstehen. Die aerodynamischen Qualitäten des neuen Lexus SC430 leisten auch hinsichtlich der Fahrstabilität bei hohen Geschwindigkeiten einen wichtigen Beitrag. Laminare Strömungen im Bereich des Unterbodens erzeugen einen Ground Effect, der den Abrieb am Fahrzeug erhöht und Bodenhaftung sowie Spurtreue des Cabrio-Coupés positiv beeinflusst. Eine entsprechende Wirkung erzielt auch der Heckspoiler. Schließlich trägt der bemerkenswerte cW-Wert von 0,29 zu den günstigen Verbrauchswerten des SC430 bei.

Die ausgefeilte Aerodynamik spiegelt jedoch nur einen Teil der Bemühungen wider, störende Geräusche von den Insassen fernzuhalten. Schon in der Entwicklungsphase überprüften die Lexus Ingenieure eingehend das Schwingungsverhalten der Karosserie, um Vibrationen durch konstruktive Maßnahmen auf ein Minimum zu reduzieren.

Motorlayout

Einen wesentlichen Beitrag zum Fahrerlebnis liefert die Antriebstechnologie im Lexus Cabrio-Coupé. Unter der Motorhaube des SC430 arbeitet ein 4,3 Liter Achtzylinder-Aggregat, das bereits in den Modellen LS430 und GS430 zum Einsatz kommt und für seine Laufkultur und die souveräne Art der Kraftentfaltung bekannt ist. Acht Zylinder in 90-Grad-V-Anordnung, ein Bohrung-Hubverhältnis von 91,0 mm x 82,5 Millimeter, zwei obenliegende Nockenwellen je Zylinderreihe und 32 Ventile bilden die konstruktiven Eckdaten des 4.293 cm3 großen Leichtmetall-Aggregats. Schon bei 3.500/min bringt der V8 ein maximales Drehmoment von 419 Newtonmeter auf die Kurbelwelle, während die Spitzenleistung von 210 kW (286 PS) bei 5.800/min mobilisiert wird. Der Spurt von Null auf 100 km/h wird in 6,4 Sekunden absolviert. Die Steuerelektronik riegelt beim Erreichen der 250km/h-Marke ab.

Trotz seines großen Hubraums und der hohen Leistungsausbeute zählt das V8-Aggregat aus Leichtmetall nicht zu den Schwergewichten. Dafür sorgen Details wie die dünnwandigen Zylinderlaufbuchsen und die gewichtsoptimierten Kolben mit kunststoffbeschichteten Laufflächen, die zur Reibungsminimierung und damit zur Kraftstoffersparnis beitragen. Präzise Fertigungsmethoden bei der Zylinder-Bearbeitung wirken positiv auf die Laufruhe, während die geschmiedeten hochfesten und leichten Sinter-Pleuelstangen zu einem idealen Massenausgleich der oszillierenden Komponenten beitragen. Die geschmiedete Kurbelwelle rotiert zudem in neuartigen, langlebigen Gleitlagern und arbeitet ausgesprochen schwingungsarm. Dank der in einem steilen Winkel von 22,5 Grad zueinander stehenden Ventile konnten die Ingenieure sehr kompakte Brennräume realisieren, die zu einer effizienten Verbrennung beitragen. Das hohe Verdichtungsverhältnis von 10,5:1 leistet zudem einen wichtigen Beitrag zur Wirtschaftlichkeit des 4,3-Liter-Aggregats. Die Steuerung der Ventile erfolgt direkt über Tassenstößel, die von je einer Einlass- und einer Auslassnockenwelle pro Zylinderbank betätigt werden. Ein besonders breiter und somit langlebiger Zahnriemen sorgt für das korrekte Zusammenspiel zwischen Kurbelwelle und Einlassnockenwellen. Letztere sind jeweils mit einem schräg verzahnten Stirnrad bestückt, das die Drehbewegung auf die benachbarte Auslassnockenwelle mit einem hohen Überdeckungsgrad überträgt. Diese Bauart arbeitet sehr präzise und geräuscharm.

Variable Ventilsteuerung VVT-i

Im Übertragungszahnrad der Einlassnockenwelle befindet sich ein hydraulischer Verstellmechanismus, der die variable Steuerung der Einlassventile ermöglicht. Hinter dem Kürzel VVT-i (Variable Valve Timing-intelligent) verbirgt sich eine stufenlos variable Ventilsteuerung, die die Ventilsteuerzeiten der Einlassnockenwelle in Abhängigkeit von Lastzustand und Drehzahl variiert und damit zu einer optimierten Leistungsentfaltung beiträgt.

Aber nicht nur die Steuerzeiten sind variabel und auf die unterschiedlichen Lastzustände des V8-Motors abgestimmt, auch die Ansaugluft passiert ein ausgeklügeltes Steuersystem, bevor sie in die Zylinder gelangt. Im unteren Drehzahlbereich optimieren lange Ansaugwege den Drehmomentverlauf und senken Kraftstoffbedarf sowie Schadstoffausstoß. Im oberen Drehzahlbereich verkürzt das zweistufige Schaltsaugrohr die Ansaugwege und verbessert auf diese Weise die Kraftentfaltung des Triebwerks. Das ACIS (Acoustic Control Induction System) leistet aber weit mehr: Es nimmt dank der acht Stauklappen nicht nur Einfluss auf den Drehmomentverlauf, sondern reduziert zudem die Geräuschentwicklung.

Strenge Abgasgrenzwerte zum einen und die Forderung nach möglichst hoher Leistung bei niedrigem Verbrauch zum anderen erfordern in allen Bereichen den Einsatz modernster Technik. Ein Beispiel dafür ist die Zündanlage des neuen Triebwerks. Für jeden der acht Zylinder steht eine Zündspule bereit, die direkt auf einer hochwertigen Zündkerze mit Iridium-legierter Mittelelektrode sitzt. Die Direktzündung DIS (Direct Ignition System) minimiert den Zündspannungsverlust und sorgt für eine äußerst verlässliche und saubere Verbrennung. Diese wiederum ist eine Grundvoraussetzung für den geringen Schadstoffausstoß des Triebwerks.

Drei Katalysatoren mit sehr hoher Zelldichte

Dank seiner Abgastechnik unterschreitet der neue Lexus SC430 die Grenzwerte der Abgasnorm EURO 4. Dabei übernehmen drei Katalysatoren, deren wabenförmige Träger mit 0,05 Millimetern besonders dünnwandig ausgebildet sind, die Konvertierungsarbeit. Daraus resultiert eine hohe Dichte von 140 Zellen pro Quadratzentimeter. Bei gleichen Katalysator-Abmessungen wie bisher ermöglicht die dünnwandige Wabenstruktur eine wesentlich größere Wirkungsfläche, auf der die Edelmetallschicht die Konvertierungsarbeit leisten kann. Insgesamt vier Lambda-Sonden messen den Restsauerstoffgehalt im Abgas und liefern der Motorsteuerung Informationen für eine optimale Gemischzusammensetzung. Damit die Katalysatoren nach dem Kaltstart ihre Arbeit so rasch wie möglich aufnehmen, sind sie sehr nah an den Auslasskanälen platziert. Je rascher sie sich erwärmen, desto früher wandeln sie Schadstoffe um. Nicht zuletzt aus diesem Grund haben sich die Lexus Ingenieure für den Einsatz von Edelstahlkrümmern entschieden. Aufgrund ihrer Materialeigenschaften speichern sie weniger Wärme als Stahlguss-Bauteile und tragen ihrerseits zur schnellen Aufheizung der Katalysatoren bei. Neben den emissionstechnischen Anforderungen erfüllt die Auspuffanlage weitere Vorgaben der Ingenieure. Hierzu zählt beispielsweise das platzsparende Layout, das aufgrund des kurzen Fahrzeughecks notwendig wurde. Der großvolumige Endschalldämpfer des SC430 ist deshalb quer eingebaut.

ETCS-i, VSC und TRC

Im Lexus SC430 hat das "elektronische Gaspedal" den konventionellen Gaszug ersetzt. Ein Positionssensor erfasst die Stellung des Gaspedals und somit den Wunsch des Fahrers nach Vortrieb und informiert die Motorsteuerung, die ihrerseits den Stellmotor an der Drosselklappe reguliert. Die Abkehr von der mechanischen, hin zur modernen elektronischen Drosselklappensteuerung mit Namen ETCS-i (Electronic Throttle Control System-intelligent) bedeutet jedoch weit mehr als nur einen Wechsel der Übertragungsmodalitäten. ETCS-i ermöglicht eine direkte Verbindung zur Antriebsschlupfregelung TRC (Traction Control), zum elektronischen Fahrzeugstabilitätsprogramm VSC (Vehicle Stability Control) und schließlich zur elektronischen Getriebesteuerung ECT (Electronically Controlled Transmission).

Torque Activated Power Train Control

Darüber hinaus ergänzt Lexus das elektronische Management durch eine weitere Steuerfunktion. Hinter der Bezeichnung "Torque Activated Power Train Control" verbirgt sich eine intelligente Antriebssteuerung, die ebenfalls mit dem ETCS-i vernetzt ist. Das System überwacht sämtliche Betriebsparameter und gewährleistet jederzeit ein ruckfreies Anfahren, eine sanfte Beschleunigung und einen kraftvollen Durchzug — besonders in Steigungen — ohne dass der Fahrer aktiv eingreifen muss. Die Antriebssteuerung erlaubt verschiedene Modi, die über einen Schalter im Cockpit aktiviert werden. Im Power-Modus nimmt der V8-Motor besonders spontan Gas an und kommt den Wünschen sportlich ambitionierter Fahrer entgegen. Die Öffnungsgeschwindigkeit der Drosselklappe entspricht in diesem Fall dem Tempo, das der Gasfuß vorgibt. Im Normal-Modus zeigt die "Torque Activated Power Train Control" etwas mehr Zurückhaltung und steuert die Drosselklappe Komfort orientiert. Im Snow-Modus schließlich stellt sich das System auf rutschige Fahrbahnoberflächen ein und gewährleistet eine sanfte Beschleunigung. In diesem Modus arbeitet die Steuerung sehr behutsam, so dass die elektronischen Fahrhilfen VSC und TRC nicht zwingend aktiviert werden.

Vernetzung von Motor- und Getriebesteuerung

Bei der Gangwahl übernimmt die permanente Kommunikation zwischen dem Motormanagement und der elektronischen Getriebesteuerung ECT (Electronically Controlled Transmission) eine besonders wichtige Rolle. Die Motorsteuerung bemüht bei Bedarf das ECT, welches seinerseits die Triebwerkselektronik ansteuert — je nach dem, welcher Eingriff in einer bestimmten Fahrsituation geboten erscheint. Im Ergebnis sorgt das Zusammenwirken beider Systeme dafür, dass der Wechsel der Fahrstufen völlig ruckfrei erfolgt. In diesem Moment ist nicht nur der Drehmomentwandler aktiv, auch das Drehmoment des Motors wird durch die elektronische Drosselklappensteuerung kurzzeitig reduziert, damit der Schaltvorgang besonders sanft erledigt wird. An diesem Vorgang sind zahlreiche Sensoren beteiligt, die eine Adaption an den jeweiligen Fahrzustand erst möglich machen.

Fahrstufenwechsel mit elektronischer Schaltkontrolle

Klassisch geht immer: Das Cockpit

Die Elektronik der Schaltkontrolle "Artificial Intelligence Shift Control" ist in der Lage, Steigungs- und Gefällstrecken sowie kurvige Passagen zu erkennen und entsprechend zu reagieren. Sensorinformationen etwa über Drosselklappenstellung, Geschwindigkeit, Motordrehzahl, Beschleunigung und Lenkbewegungen werden vom System verarbeitet und der Getriebesteuerung zugeführt, die auf den so ermittelten Fahrzustand optimal reagiert. Im Ergebnis nutzt der SC430 sowohl an Steigungen wie auf Gefällstrecken stets die passende Gangstufe und das optimale Drehmoment. Wenn es die Situation erfordert, setzt die Elektronik darüber hinaus die Bremswirkung des Motors ein. Sämtliche Vorgänge darf der Fahrer der Schaltkontrolle überlassen, welche die Arbeit vollautomatisch und nahezu unbemerkt erledigt. Dank dieser Technologie erlaubt der SC430 einerseits ein entspanntes Cruising.

Hydraulische Komponenten und besonders reibungsarm ausgelegte mechanische Bauteile tragen nicht nur zur Geräuschminimierung bei, sondern sorgen für eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs. Dies gilt auch für den Drehmomentwandler, der eine Wandlerüberbrückung in der dritten, vierten und fünften Fahrstufe ermöglicht.

Fahrwerk

Bei der Konstruktion des Fahrwerks verzichteten die Ingenieure bewusst auf elektronische und pneumatische Hilfen. Vielmehr spendierten sie dem Chassis ein klassisches Layout, das mit Einzelradaufhängungen an Doppelquerlenkern sowie Gasdruckstoßdämpfern, Schraubenfedern und Stabilisatoren eine sehr präzise Fahrwerkabstimmung erlaubt. Aufgrund der strukturellen Festigkeit konnte die Radaufhängung vorn wie hinten direkt an der Bodengruppe angelenkt werden. Zu den spürbaren Vorteilen dieser Lösung zählen die auf ein Minimum reduzierten Schwingungen und die damit verbundene Erhöhung des Fahrkomforts. Zusammen mit dem niedrigen Schwerpunkt, dem Radstand von 2.620 Millimeter und einer Spurweite von 1.550 Millimeter vorn sowie 1.535 Millimeter hinten liefert das Fahrwerk ein Maximum an Fahrstabilität sowohl in Kurven als auch auf schnell gefahrenen Autobahnetappen.

Der neue Lexus SC430 rollt auf 18-Zoll-Leichtmetallrädern, die mit Niederquerschnittreifen der Dimension 245/40 R 18 bestückt sind. Die großen Räder des Cabrio-Coupés bieten Raum für groß dimensionierte Scheibenbremsen, die den Fahrleistungen des 2+2-Sitzers auch unter Extrembedingungen gerecht werden. Die vorderen, innenbelüfteten Scheiben weisen einen Durchmesser von 296 Millimeter auf, während hinten 307 Millimeter große Bremsscheiben zum Einsatz kommen. Die leistungsfähige Anlage liefert ausgezeichnete Verzögerungswerte und hat eine hohe thermische Belastbarkeit. Die Bremsanlage im neuen Lexus SC430 ist mit einem elektronisch geregelten Anti-Blockier-System ausgerüstet, das die Lenkfähigkeit des Fahrzeugs auch bei einer Vollbremsung gewährleistet. Darüber hinaus sorgt die elektronisch geregelte Bremskraftverteilung EBD (Electronic Brakeforce Distribution) dafür, dass die Fahrstabilität auch beim Bremsen in schnell gefahrenen Kurven erhalten bleibt, denn das System errechnet für jeden einzelnen Radbremszylinder den optimalen Druck. Dabei unterscheidet EBD nicht nur zwischen Vorder- und Hinterachse, sondern auch zwischen linkem und rechtem Rad. Muss der Fahrer in der Kurve stark abbremsen, werden die kurveninneren Räder weniger stark verzögert, so dass der SC430 spurstabil zum Stehen kommt. Der elektronische Bremsassistent erkennt den auf das Bremspedal aufgebrachten Druck sowie die Geschwindigkeit, mit der das Bremspedal niedergetreten wird. Anhand dieser Informationen entscheidet der Brems-Assistent, ob eine Unterstützung des Fahrers notwendig ist. Im Falle einer vom System erkannten Gefahrensituation wird der Bremsdruck über den Bremskraftverstärker bis in den Regelbereich des ABS erhöht, um eine maximale Verzögerung zu erreichen. Sobald der Fahrer den Pedaldruck reduziert, nimmt der Brems-Assistent seine Unterstützung automatisch zurück.

Darüber hinaus ist der 2+2 mit der Antriebsschlupfregelung TRC (Traction Control) ausgerüstet, die ein Durchdrehen der Antriebsräder beim Beschleunigen verhindert. Anders als bei konventionellen Systemen greift TRC nicht nur über die Bremsanlage korrigierend ein, sondern bemüht zu aller erst die elektronische Motorsteuerung, um das Antriebsmoment zu reduzieren. Den nötigen Input liefern Sensoren, die die Drehzahl der Antriebsräder ständig überwachen.

Fahrzeugstabilitätsprogramm VSC

Das Fahrzeugstabilitätsprogramm VSC (Vehicle Stability Control) benötigt demgegenüber wesentlich umfangreichere Informationen. Hierzu zählen Bremsdruck, Gier- und Lenkwinkel, Querbeschleunigung sowie Raddrehzahl. Anhand dieser Daten berechnet der Computer, wie das Fahrzeug besonders unter kritischen Bedingungen sicher in der Spur gehalten werden kann. Durch gezielte Verzögerungen an der Vorder- oder Hinterachse kann VSC ein Ausbrechen des Fahrzeugs infolge von heftigen Lenkkorrekturen oder rutschigen Straßenverhältnissen verhindern. Neben der gezielten Verzögerung einzelner Räder greift die Stabilitätskontrolle bei Bedarf auch in die Motor- und Getriebeelektronik ein, um die Fahrstabilität beispielsweise durch Verringerung der Motorleistung zu verbessern. Zusammen mit den übrigen elektronischen Hilfssystemen leistet VSC damit einen überaus wichtigen Beitrag zur Fahrsicherheit.

Bei der Abstimmung der Systeme stand für Lexus weniger die Ausdehnung des fahrdynamischen Grenzbereichs im Vordergrund. Der Steuerelektronik kommt vielmehr die Aufgabe zu, den SC430 bei Bedarf schnellstmöglich in einen leicht beherrschbaren Fahrzustand zurückzubringen..

Entspannte Dynamik hat sich Lexus mit dem SC420 auf die Fahnen geschrieben. Entwickelt mit dem Ziel, der faszinierendste und prestigeträchtigste Lexus zu sein, repräsentiert der SC430 sowohl technologisch wie auch im Design den Premium-Anspruch der Marke.

(Text: Rainer Rossbach, (Fotos: Lexus)

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