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Paris 2010: Audi präsentiert Quattro Concept

Auf dem Automobilsalon in Paris präsentiert Audi nun das Showcar "Audi quattro concept". Es soll laut Automobilhersteller die zukunftsweisende Interpretation des "quattro" sein, der im Jahr 1980 beim Automobilsalon in Genf vorgestellt wurde. Zum 30. Jubiläum des Quattro-Starts ist das Quattro-Concept nun in Paris als eine Maschine mit einem 300 Kilowatt starken Fünfzylinder-Turbomotor, einer Leichtbau-Karosserie und der neuesten Generation des permanenten Allradantriebs "quattro" zu sehen.

Statt vorwiegend aus Stahl wie beim Audi RS 5, besteht die Karosserie des Showcars aus leichten Aluminium-Komponenten, die in der Audi Space Frame ASF-Technologie zusammengesetzt werden. Strangpressprofile, Druckgussteile und Aluminiumbleche bilden eine aufprallsichere Struktur. Motorhaube und Heckklappe samt integriertem, beweglichem Spoiler bestehen ebenso wie die Stoßfänger und zahlreiche Aerodynamik-Komponenten aus Karbon. Die Rohkarosserie des Coupés wiegt 159 Kilogramm, in reiner Stahlbauweise wäre sie fast um die Hälfte schwerer ausgefallen. Das Gewicht des Aufbaus führt zu großen Sekundäreffekten bei der Größen- und Gewichtsreduzierung in Fahrzeugkomponenten wie zum Beispiel Getriebe, Fahrwerk und Bremsanlage. Unter dem Strich bringt das Konzeptfahrzeug 1300 Kilogramm auf die Waage - und damit rund 200 Kilogramm weniger als der vergleichbar dimensionierte Audi TT RS, dessen Karosserie auch zu großen Teilen aus Aluminium gefertigt wird.

Das Leistungsgewicht von 4,3 Kilogramm pro PS gibt Aufschluss über das dynamische Potenzial des Wagens: Es liegt laut Aussage des Automobilherstellers auf dem Niveau des 386 Kilowatt starken Audi R8 V10. Unter der Motorhaube arbeitet ein Fünfzylinder-Reihenmotor. Die Basis des Motors liefert ein weiterer Sportwagen des Herstellers: Der TT RS. Im Konzeptfahrzeug leistet der längs eingebaute Turbo-FSI 300 Kilowatt und beschleunigt das Fahrzeug in 3,9 Sekunden von 0 auf 100 Kilometer pro Stunde. Die bedarfsgerechte Dosierung des Drehmoments erfolgt mittels einer Sechsgang-Handschaltung.

Der Motor hat einen Zündabstand von 144 Grad und die Zündfolge 1-2-4-5-3 - abwechselnd zünden direkt benachbarte Zylinder und weit voneinander entfernte. So entstehen der Rhythmus und der Klang, zu dem auch die Ansaug- und Abgasgeometrie beitragen. Ein speziell konzipierter Torsionsschwingungsdämpfer am vorderen Ende der Kurbelwelle kompensiert die freien Momente des Aggregats.

Das Aggregat schöpft aus 2480 Kubikzentimeter Hubraum 300 Kilowatt Leistung. Sie liegt im Drehzahlbereich zwischen 5400 1/min und 6500 1/min an. Das maximale Drehmoment beträgt 480 Newtonmeter, steht bei 1600 1/min zur Verfügung und bleibt bis 5300 1/min konstant. Der 2,5-l-TFSI baut kompakt. Sein Zylinderabstand misst 88 Millimeter, die äußeren Hauptlager wurden nach innen versetzt - mit 494 Millimeter Länge eignet sich der Langhuber (Bohrung x Hub 82,5 x 92,8 Millimeter) nicht nur für den Quereinbau im TT RS, sondern auch für den Längseinbau im kurzen Vorderwagen des Konzeptfahrzeugs. 183 Kilogramm bringt der Motor auf die Waage. Der Fünfzylinder benötigt laut Hersteller im Mittel 8,5 Liter Kraftstoff auf 100 Kilometer. Er verdankt diese Effizienz der Kombination aus FSI-Direkteinspritzung und Turboaufladung.

Seine Kraft bringt das Konzeptfahrzeug mit der jüngsten Evolutionsstufe des permanenten Allradantriebs quattro auf die Straße. Im Inneren des neuen Mittendifferenzials drehen sich zwei Kronenräder, die ihren Namen ihrer Verzahnungsgeometrie verdanken. Das vordere Rad treibt den Abtrieb zum Vorderachsdifferenzial an, das hintere Rad die Kardanwelle zum Hinterachsdifferenzial. Als Verbindung dient eine gesteckte Konstruktion. Die Neukonstruktion des Antriebsstrangs baut etwa drei Kilogramm leichter als bisher. Die Kronenräder stehen mit vier drehbar gelagerten Ausgleichsrädern im Eingriff. Sie sind im 90 Grad Winkel zueinander angeordnet und erhalten ihren Antrieb vom Gehäuse des Differenzials, also von der Getriebeausgangswelle. Im normalen Fahrbetrieb drehen sich die beiden Kronenräder so schnell wie das Gehäuse. Aufgrund ihrer Geometrie ergeben sich gezielt ungleiche Hebelwirkungen: In der Grundverteilung gehen 60 Prozent des Motormoments zum Differenzial der Hinterachse und 40 Prozent nach vorne.

Wenn sich die Momente verschieben, weil der Grip an einer Achse nachlässt, entstehen unterschiedliche Drehzahlen und axiale Kräfte im Inneren des Differenzials. Sie führen dazu, dass die integrierten Lamellenpakete zusammengepresst werden. Die Selbstsperrwirkung, die so entsteht, leitet das Gros des Antriebsmoments auf die Achse mit der besseren Traktion; bis zu 85 Prozent fließen nach hinten. Im umgekehrten Fall - wenn die Hinterachse weniger Traktion hat - vollzieht sich dieser Vorgang entsprechend, jetzt fließen bis zu 70 Prozent der Momente an die Vorderachse. Die Umverteilung der Kräfte erfolgt ohne zeitliche Verzögerung und homogen, effizient und verzögerungsfrei. Das Kronenraddifferenzial baut kompakt und es ist mit 4,8 Kilogramm etwa zwei Kilogramm leichter als sein Vorgängermodul.

Als Ergänzung des neuen Quattro-Antriebsstrangs arbeitet im Konzeptfahrzeug zudem das Sportdifferenzial, das die Momente aktiv zwischen Hinterrädern aufteilt. Beim Anlenken oder Beschleunigen in der Kurve strömen die Momente überwiegend zum kurvenäußeren Rad - sie drücken das Fahrzeug in die Kurve hinein und wirken der Neigung zum Über- oder Untersteuern schon im Ansatz entgegen. Das Sportdifferenzial ist ein Hinterachsgetriebe. Das klassische Differenzial wurde links und rechts um eine Überlagerungsstufe, aus zwei Sonnenrädern und einem Hohlrad bestehend, erweitert. Sie dreht sich um zehn Prozent schneller als die Antriebswelle. Eine Lamellenkupplung, die im Ölbad läuft und von einem elektrohydraulischen Aktuator betätigt wird, stellt den Kraftschluss zwischen der Welle und der Überlagerungsstufe her. Wenn die Kupplung schließt, zwingt sie dem kurvenäußeren Rad stufenlos die höhere Drehzahl der Überlagerungsstufe auf. Das zusätzliche Moment, das zum schnelleren Drehen notwendig ist, wird dem kurveninneren Rad über das Differenzial entzogen. So kann fast das komplette Drehmoment auf ein Rad geleitet werden, bis zu 1800 Newtonmeter Differenz sind möglich.

Das Fahrwerk ist breitspurig, alle wichtigen Komponenten in den Aufhängungen bestehen aus Aluminium und reduzieren so die ungefederten Massen. Bei der spurgesteuerten Trapezlenker-Hinterachse bauen die Federn und Dämpfer voneinander getrennt, um das Ansprechverhalten zu verbessern; die Lenker sind an einem elastisch gelagerten Hilfsrahmen aus Stahl montiert. Die Fünflenker-Vorderachse verarbeitet die Längs- und Querkräfte voneinander getrennt; der starre Aluminium-Träger, an dem sie angelenkt ist, verleiht dem Vorderwagen hohe Steifigkeit.
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