Supercomputer und 3D-Druck sind das Geheimnis für den völlig neuen Mustang Shelby GT500

Wenn der 2020 Shelby GT500 noch in diesem Jahr auf den Markt kommt, wird er dank der virtuellen Tests in Supercomputern und des 3D-Drucks der am schnellsten beschleunigte und aerodynamisch fortschrittlichste Straßenzulassungs-Mustang aller Zeiten sein.

Ford Performance-Designer, Antriebsstrang- und Aerodynamikingenieure bauten Best Practices aus mehr als einem Jahrhundert Rennsport auf und fungierten als virtuelles Rennteam, um Hunderte von Entwürfen sowohl digital als auch physisch zu testen. Sie nutzten modernste Prototyping-Tools für digitale und additive Fertigungsverfahren, um den ultimativen, fortschrittlichsten, strassenrechtlichen Mustang aller Zeiten zu schaffen.

„Wir haben Konstruktionen unter den Ingenieurteams entwickelt und studiert und verschiedene Strategien getestet, lange bevor wir unsere ersten Prototypautos bauten“, sagte Matt Titus, Fahrzeugingenieur bei Ford Performance. “Dies hat nicht nur die Effektivität der Designs verbessert, sondern auch die Entwicklungszeit des GT500 drastisch reduziert – und die damit verbundenen Kosten.”

Jeder Millimeter zählt für den Mustang Shelby GT500, um Abtriebs-, Brems- und Kühlziele zu erreichen. Das Team nutzte die umfangreichen Ressourcen von Ford, die über fortschrittliche Konstruktionssimulationstools verfügten, darunter das technische Zentrum von Ford Performance in Concord, North Carolina, und schnelle 3D-Prototyping-Systeme in seinem Advanced Manufacturing Center in Redford, Michigan. Um die sich verbessernden Konstruktionen physisch zu bestätigen, wurden auch die Ford-Windkanäle in Michigan und der Windshear-Windkanal in Concord verwendet.

Tests in der realen Welt sind nach wie vor wichtig. Daher führte das Shelby GT500-Team auf einigen der bemerkenswertesten Rennstrecken in den USA – einschließlich Virginia International Raceway, NOLA Motorsports Park und GingerMan Raceway – erweiterte Hochgeschwindigkeitstests durch, um die aerodynamischen Designs zu verfeinern und den Test zu unterstützen. Der brandneue Shelby GT500 bietet die schnellsten Laufzeiten, die jemals in einem Produktions-Mustang erzielt wurden, zusammen mit verbesserter Fahrersteuerung für mehr Vertrauen am Steuer.

Die Leistung der Shelby GT500 für eine kraftvolle Fahrleistung von mehr als 700 PS mit 93-Oktan-Treibstoff und die Maximierung der Kühlung an der Front ist entscheidend. Bei Vollgas muss das Kühlsystem bis zu 230 Kilowatt Wärmeenergie entziehen, genug, um ein Dutzend Häuser zu heizen. Bei den massiven Vorderradbremsen werden bei maximaler Bremsung weitere 100 Kilowatt Wärme abgeführt. Daher verwendete das Team fortschrittliche 3D-Luftstrom-Modellierungen, um die Kühlung insgesamt zu maximieren und gleichzeitig die Auswirkungen auf den Front-End-Auftrieb und den Luftwiderstand zu minimieren.

Mehr als 500 3D-Kühlungs- und Aerodynamikdesigns wurden analysiert, um die Aerodynamik und Kühlung zu maximieren. Im Ford-Technikum mit fortschrittlicheren Konstruktionsmodellen, die von professionellen Rennfahrern mit Vollchassis-Simulatoren angetrieben werden. Zu den wichtigsten Modellierungssimulationen gehörten Kühlsysteme, Frontverkleidungen und Splitterdesigns, Bremskanäle, Heckspoilerdesigns und eine große Lüftungsklappe mit 0,56 Quadratmeter großen Lüftungsschlitzen.

Mit der Beschleunigung der Entwicklungszeit wurden die vielversprechendsten Designs innerhalb weniger Tage gedruckt, nicht innerhalb von Monaten, sodass das Team die Wiedergabetreue der Leistung und die aerodynamische Verfeinerung steigern konnte. So wurden beispielsweise mehr als 10 Frontsplitter gedruckt und getestet. Einige davon wurden mit kleinen Modifikationen optimiert, um ihr Design zu perfektionieren. Dabei wurden mehrere Versionen von Teilen gleichzeitig zur Bewertung der Spur ausgesandt.

Das Team erzielte einen maximalen Hinteren Anpressdruck von 250 kg bei 180 km/h und nutzte den rennerprobten Heckflügel des Mustang GT4, um mit einem Carbon-Track-Paket den stärksten Abtrieb bei einem Straßenzulassungs-Mustang zu erreichen. Ein innovatives neues Heckspoiler-Design, das standardmäßig auf der Basis 2020 Shelby GT500 installiert ist und vom Aero-Team als “the swing” – ein Hybrid zwischen einem Spoiler und einem Flügel – bezeichnet wird, ist ein Ergebnis der fortschrittlichen Simulationen und des Prototyping-Prozesses. Mit dem vorhandenen Handling Package und der installierten Gurney-Klappe liefert die Schaukel 171 kg Anpressdruck bei 180 km/h.

Die Ziele der Hochleistungskühlung wirken sich auch auf das Design und die virtuellen Tests aus, um ein konsistentes Wärmemanagement und die Leistungsabgabe über längere Sitzungen an der Strecke sicherzustellen. Dazu gehört ein neues Design für die Frontverkleidung, das das Volumen der Frontöffnung verdoppelt und den Luftstrom des Kühlpakets durch sechs Wärmetauscher bei Höchstgeschwindigkeit um 50 Prozent erhöht, verglichen mit dem bereits vorhandenen Design des Mustang GT350.

Eine abnehmbare Regenwanne unterstützt die Kühlung zusätzlich und reduziert den Luftdruck im Motorraum bei hohen Geschwindigkeiten, während ein Shelby-spezifischer hinterer Diffusor den Luftstrom unter dem Fahrzeug kanalisiert.

Ein neues zweiseitiges Thermostat leitet das Kühlmittel zu einem neuen Zusatzkühler. Ein bürstenloser elektrischer 600-Watt-Lüftermotor und ein leistungsfähiger Lüftermantel mit 16-Gang-Klappen verbessern die Luftströmung des Kühlungspakets, während Luftwiderstand und Frontlift gemildert werden. Zwei neue Öl- und Getriebekühler im Race-Style verbessern die Kühlung des Antriebsstrangs weiter.

„Dieses brandneue Aero-Design vereint modernste Design- und Materialtechnologie mit der handwerklichen Erfahrung von Ford Racing, um den aero-fähigsten Mustang aller Zeiten zu schaffen“, sagte Steve Thompson, Dynamikingenieur bei Ford Performance Vehicle. “Es ist kraftvoll, ausgewogen und konsistent – auch über längere Strecken hinweg – was mehr Spaß und mehr Vertrauen für die Fahrer bringt.”

Der 2020 Mustang Shelby GT500 wird im Herbst in den Verkauf gehen.