Audi-Allrad: Mit speziellem Differenzial und mit besonderer Momentensteuerung

Ingolstadt – Unter anderem im Hochleistungscoupé RS5 setzt Audi die jüngste Evolutionsstufe seines Quattro genannten Permanentallrads ein. Der, erläutern Entwickler Dieter Weidemann und sein Kollege Kai Volkmar, verfügt nunmehr über ein besonderes Differenzial und dazu noch über eine spezielle Momentensteuerung.

Kronenräder als jungste Neuerung

Im Inneren des neuen Mittendifferenzials drehen sich zwei kompakte und nur 4,8 Kilo schwere Kronenräder, „die ihren Namen“, so Weidemann, „ihrer Verzahnungsgeometrie verdanken“. Das hintere Rad treibt die Kardanwelle zum Differenzial an der Achse hinten an, das vordere den Abtrieb zu dem vorn. Für Technik-Interessierte: Die mit vier drehbar gelagerten Ausgleichsrädern im Eingriff stehenden Kronenräder sind im 90-Grad-Winkel zueinander angeordnet, erhalten ihren Antrieb über das Gehäuse des Differenzials von der Getriebeausgangswelle.

Wenn der Grip an einer Achse nachlässt

Im normalen Fahrbetrieb drehen sich beide so schnell wie das Gehäuse. Aufgrund ihrer speziellen Geometrie ergeben sich gezielt ungleiche Hebelwirkungen. „In der Grundverteilung gehen 60 Prozent des Motormoments zum Differenzial der Hinterachse und 40 Prozent nach vorn“, betont Weidemann. Verschieben sich die Momente, weil der Grip an einer Achse nachlässt, entstehen demnach unterschiedliche Drehzahlen im Inneren des Differenzials. „Axiale Kräfte führen dazu, dass die benachbarten Lamellenpakete aneinander gepresst werden“, weiß der Fachmann. Die entstehende Selbstsperrwirkung leite nun das Gros des Antriebsmoments auf die Achse mit der besseren Traktion.

Ohne zeitliche Verzögerung

„Bis zu 85 Prozent fließen nach hinten“, rechnet Weidemann vor. Im umgekehrten Fall, wenn die Hinterachse weniger Grip hat, vollzieht sich dieser Vorgang entsprechend. „Jetzt fließen bis zu 70 Prozent der Momente an die Vorderachse.“ Mit dieser breiteren Verteilung übertreffe das Kronenraddifferenzial seine Vorgänger. „Die Traktion wird noch besser.“ Die Umverteilung der Kräfte und Momente erfolge ohne zeitliche Verzögerung und absolut homogen. Die aktive mechanische Arbeitsweise sorge für hohe Effizienz und verzögerungsfreie Reaktionen.

Mit Zugriffsmöglichkeit auf jedes Rad

Die Ingolstädter koppeln das neue Differenzial darüber hinaus mit einer intelligenten Softwarelösung im Bremsenmanagement, der radselektiven Momentensteuerung, wie Kai Volkmar sie nennt, Experte in Sachen Stabilitätsregelsysteme. Die stellt eine Weiterentwicklung des elektronischen Schleuderschutztes jetzt mit elektronischer Quersperre aus den Frontantriebsmodellen dar „kann jedoch auf jedes der vier Räder zugreifen“. Das neue System macht Kurvenfahrten nach Darstellung Volkmars „noch präziser und dynamischer“.

Durchrutschen wird schon im Ansatz verhindert

Bei schneller Kurvenfahrt ermittele die Software aus Lenkvorgabe, Querbeschleunigung und Position des Gaspedals die optimale Verteilung der Antriebskräfte auf alle vier Räder. „Erkennt sie, dass die entlasteten kurveninneren Räder bald die Haftung verlieren, bremst sie diese leicht ab“, ergänzt der Audi-Mann: „Ein feines Anlegen der Beläge an die Scheibe mit minimalem Druck genügt.“ Durch die unterschiedlichen Antriebsmomente würden ein zusätzliches Einlenkmoment erzeugt und das Durchrutschen der Räder schon im Ansatz verhindert.

Auto bleibt merklich länger neutral

Die Unterstützung erfolge gleitend und kontinuierlich. Das Auto bleibe merklich länger neutral, das Untersteuern beim Einlenken und Beschleunigen werde praktisch neutralisiert, die Eingriffe des Schleuderschutzes erfolgten später und weicher. „Falls sie überhaupt“, so Entwickler Volkmar, „noch nötig sind.“

Ur-Quattro noch unter Piëch-Leitung entwickelt

Quattros bietet Audi schon über 30 Jahre an. Bereits Ende 2009 hatten die Ingolstädter seit 1980 mehr als 3,3 Millionen Autos mit diesem Antrieb produziert. Im Premiumsegment sieht sich die Volkswagen-Tochter heute als „weltweit führenden Hersteller von Personenwagen mit permanentem Allradantrieb“. Die aktuelle Modellpalette listet längst über 120 Quattro-Varianten auf. Neben Großserienfahrzeugen spielen auch die dynamischen S- und RS-Modelle wichtige Rollen. Der Ur-Quattro, ein kantiges Coupé mit 200 PS starkem 2,1-Liter-Fünfzylinder-Turbo, entstand noch unter Leitung des damaligen Entwicklungsvorstands Dr. Ferdinand Piëch. Die Quattro-Historie reichte zuletzt etwa bis zum gleich doppelt aufgeladenen Zehnzylinder mit 580 PS im RS6 hinauf.

Quelle: auto.de/Günther Koch/KoCom/Fotos: Koch/Audi

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hobscotch Gründer und redaktionell Verantwortlicher von VW-DUDE.DE seit dem 24. September 2003. Weitere Informationen findet Ihr auf hobscotch.de

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