quattro mit Sportdifferenzial
[size=12px]Die neue Definition der Dynamik[/size]
+ Innovatives Allradsystem für noch mehr Fahrspaß und Sicherheit
+ Variable Verteilung der Antriebskraft zwischen den Hinterrädern
+ Verbessert die Agilität, steigert die Stabilität
Mit dem aktiven Sportdifferenzial hebt Audi die Fahrdynamik des permanenten
Allradantriebs quattro auf eine neue Stufe. Das innovative Regelsystem
verteilt die Antriebsmomente stufenlos variabel zwischen den
Hinterrädern und erreicht damit eine deutliche Steigerung von Agilität,
Fahrspaß und aktiver Fahrsicherheit. Durch die gezielte Steuerung des
Kraftflusses lenkt das Auto noch spontaner und direkter in die Kurve ein
und bleibt deutlich länger spurstabil – Untersteuern wird zum Fremdwort.
Diese neue Hightech-Lösung vom Erfinder des permanenten Allradantriebs
quattro wird ab 2008 verfügbar sein.
„Mit dem Sportdifferenzial wird Audi seinen Vorsprung durch Technik in der
Fahrdynamik weiter ausbauen. Mit ihm definieren wir das Thema Agilität
auf faszinierende Weise neu und erreichen zugleich eine noch nie da
gewesene Dimension in der Fahrsicherheit“, sagt Michael Dick, Technikvorstand
der AUDI AG. „Unser Sportdifferenzial ist ein konsequenter
Schritt, den Audi-typischen Fahrspaß weiter zu steigern. Mit der Integration
dieser Allradtechnologie in das System Audi drive select, das Komfort und
Dynamik auf neuartige Weise vereint, haben wir ein einzigartiges und
überlegenes Fahrdynamiksystem geschaffen, das sich erstmals den
individuellen Wünschen des Fahrers perfekt anpassen lässt.“
Synonym für überlegene Fahrdynamik
Der Begriff quattro ist seit 1980 das Synonym für überlegene Fahrdynamik.
Das momentenfühlende Mittendifferenzial leitet in seiner Grundauslegung
40 Prozent der Vortriebskraft an die Vorderachse und 60 Prozent an die
Hinterräder. Diese heckbetonte Auslegung ist seit dem Marktstart des
aktuellen RS 4 im Jahr 2005 Standard für alle neuen Audi Modelle und
garantiert ein hohes Maß an Fahrspaß. Das momentenfühlende
Differenzial passt die Kraftverteilung variabel und verzögerungsfrei an die
verschiedenen Fahrbahnverhältnisse an und ist damit die führende
technische Lösung im Wettbewerb.
Durch seine überlegene Traktion bewegt sich die Längsdynamik des
quattro-Systems bereits auf höchstem Niveau. Für die Querdynamik bringt
die quattro-Technologie ebenfalls deutliche Vorteile. Durch die Verteilung
der Vortriebskräfte auf alle vier Räder bleibt an jedem Antriebsrad mehr
Potenzial für die Seitenführung, die Haftung reißt erst deutlich später ab.
Auch die Arbeit der Elektronischen Differenzialsperre EDS und die Auditypische
Abstimmung des Stabilisierungssystems ESP tragen zum großen
Fahrspaß und zur hohen Stabilität bei.
Neue Definition der Querdynamik
Mit dem Sportdifferenzial legt Audi die Messlatte ein entscheidendes Stück
höher. Die Highend-Version der quattro-Technologie verteilt zusätzlich die
Antriebsmomente variabel zwischen den Rädern der Hinterachse, bei
Bedarf wirkt fast die volle Kraft auf nur eines der beiden Räder. Der
gesteuerte Drehmomenteingriff kann das Eigenlenkverhalten des Autos
gezielt beeinflussen – bis zu einem vollständig neutralen Fahrverhalten.
Dabei entfaltet das Sportdifferenzial seine Wirkung nicht nur unter Last,
sondern ebenso im Schubbetrieb. Selbst bei getretener Kupplung ist die
agilitätssteigernde Momentenverteilung aktiv.
Sowohl beim Anlenken als auch beim Beschleunigen in Kurven weisen
Fahrzeuge mit konventionellen Achsgetrieben – so lange die Reifen
ausreichend Grip besitzen – eine Untersteuertendenz auf. Beim Anlenken
ist dies auf den physikalischen Effekt zurückzuführen, dass sich ein
bewegter Körper zunächst einer Richtungsänderung widersetzt. Bei einem
Fahrzeug verspannen sich die elastischen Reifen und die Fahrwerkslager,
bis es der neuen Richtung folgt. Beim Beschleunigen in der Kurve wird die
Vorderachse entlastet und kann so weniger Querkraft am Reifen
übertragen – das Fahrzeug untersteuert und wird auf einen größeren
Radius getrieben.
Fahren wie auf Schienen
Mit dem aktiven Sportdifferenzial an der Hinterachse umrundet das Auto
jede Art von Kurven sprichwörtlich wie auf Schienen. Abhängig von
Lenkwinkel, Querbeschleunigung, Gierwinkel, Fahrgeschwindigkeit und
weiteren Informationen errechnet das Steuergerät die für jede Fahrsituation
passende Verteilung der Radmomente. So dirigiert es beim Anlenken oder
beim Beschleunigen in einer Kurve die Kraft gezielt zum kurvenäußeren
Hinterrad. Der Effekt: Das Auto wird von der Antriebskraft quasi in die
Kurve hineingedrückt und folgt exakt dem Winkel der Vorderräder. Die links
und rechts unterschiedlichen Antriebskräfte lenken mit, die üblichen
Korrekturen am Lenkrad sind nicht mehr nötig. Das Untersteuern, also das
Schieben über die Vorderachse, verschwindet komplett.
Vergleichbar mit der präzise gezogenen Spur von Carving-Skiern im
Schnee folgt das Auto den Kurvenkombinationen einer dynamisch
gefahrenen Landstraße. Das Sportdifferenzial verteilt den Kraftfluss
kontinuierlich und blitzschnell und wirkt jeder Unter- oder auch
Übersteuertendenz schon im Ansatz entgegen. Für den Fahrer bedeutet
das einen geringeren Lenkaufwand und eine höhere maximale
Querbeschleunigung.
Deutlicher Gewinn an Sicherheit
Im fahrdynamischen Grenzbereich arbeitet das Sportdifferenzial wie ein
umgekehrtes ESP: Die Bewegungskorrekturen werden nicht mehr nur
durch Motor- und Bremseingriffe erreicht, sondern auch durch die gezielte
Umverteilung der Antriebskräfte. Das Auto lässt sich deutlich flüssiger und
„runder“ bewegen, die reale und die empfundene Fahrdynamik steigen
ebenso wie der Fahrspaß, weil das ESP viel seltener aktiv werden muss.
Durch seine extrem kurze Reaktionszeit von weniger als 100 Millisekunden
arbeitet das Sportdifferenzial noch schneller als das ESP. Und während
dieses erst auf eine gewisse Differenz zwischen Lenkwinkel und
Drehbewegung des Autos reagieren kann, beeinflusst das Sportdifferenzial
die Dynamik des Autos schon im Vorfeld.
Basis der aktiven Momentenverteilung ist ein Hinterachsgetriebe völlig
neuer Bauart. Damit das Hightech-Bauteil auch Drehmoment auf das
kurvenäußere Rad, das sich schneller als das kurveninnere dreht, umleiten
kann, bekam das klassische Hinterachsdifferenzial links und rechts jeweils
eine Überlagerungsstufe und eine im Ölbad laufende Lamellenkupplung
hinzugefügt. Ein elektrohydraulischer Aktuator betätigt die Kupplungen.
Beschleunigung durch Überlagerungsstufen
Die Überlagerungsstufe dreht sich um zehn Prozent schneller als die
Antriebswelle des Rades, über die Lamellenkupplung können beide
Komponenten miteinander verbunden werden. Bei geschlossener
Kupplung wird das Antriebsrad von der schneller laufenden Überlagerungsstufe
beschleunigt und erhält damit ein zusätzliches Antriebsmoment. Über
das Differenzial wird diese Kraft dem gegenüberliegenden Rad entzogen.
In den meisten Fahrsituationen kann so fast das komplette Drehmoment
auf ein Rad geleitet werden. Der maximale Momentenunterschied zwischen
den Rädern beträgt bis zu 1800 Newtonmeter.
Das Sportdifferenzial kann selbst die klassische Lastwechselreaktion beim
Gaswegnehmen oder plötzlichen Bremsen in einer Kurve völlig beseitigen,
wenn es der Fahrer durch die Auswahl des Modus Komfort so vorgibt.
Nimmt der Fahrer den Fuß vom Gas, wird die Momentenverteilung
zwischen den Rädern blitzschnell angepasst. Im Gegensatz zu anderen
Systemen agiert das Audi Sportdifferenzial im Schubbetrieb und sogar
beim freien Rollen ebenso wirkungsvoll wie unter Antriebslast. Vereinfacht
beschrieben, wird auch hier mit Hilfe der Überlagerungstufen ein Rad
gebremst und das andere beschleunigt. Damit werden die Radmomente
umgeleitet, das Fahrzeug bekommt einen präzise berechneten Impuls in
die richtige Richtung.
Technisch überlegene Lösung
Die Aufgabenstellung, ein hohes Antriebsmoment über eine kompakt und
leicht bauende Getriebestufe möglichst verlustfrei zu verteilen, war überaus
anspruchsvoll. Die Audi-Ingenieure haben eine ebenso innovative wie
smarte Lösung gefunden. Eine neuartige Übersetzungsstufe, bestehend
aus zwei Sonnenrädern und einem Hohlrad, erledigt die Aufgabe auf
bestechend einfache Weise. Der Trick dabei ist, das Hohlrad versetzt um
die Sonnenräder anzuordnen. So ergibt sich eine große Zahnüberdeckung
zur Übertragung des Verlagerungsmoments bei minimaler Bauteilanzahl.
Dieses Prinzip der Übersetzungsstufe kommt zum ersten Mal in
Fahrzeuggetrieben zum Einsatz.
Das System ist auf Lebenszeit wartungsfrei und besitzt einen sehr guten
Wirkungsgrad. Der Mehrverbrauch durch das aktive Sportdifferenzial ist
kaum messbar. Dabei arbeitet es extrem schnell und regelt mit höchster
Genauigkeit.
Die Intelligenz des Sportdifferenzials liegt in seinem Steuergerät. Audi hat
die Software selbst entwickelt – ihre Arbeitsweise ist ein Alleinstellungsmerkmal.
Der Rechner bezieht die notwendigen Informationen aus der
Sensorik für Lenkwinkel, Raddrehzahlen, Querbeschleunigung und der
Gierrate sowie aus den aktuellen Motordaten. Für das Sportdifferenzial sind
die Sensoren für Gierrate und Querbeschleunigung doppelt verbaut.
Dies erst ermöglicht die extrem hohe Reaktionsgeschwindigkeit des
Systems: Die Daten beider Sensoren werden vom Steuergerät ständig
miteinander verglichen – das ergibt in kürzester Zeit zuverlässige
Ergebnisse.
Audi drive select – einzigartiges Hightech-Paket
Der quattro-Antrieb mit aktivem Sportdifferenzial ist Teil des innovativen
Fahrdynamiksystems Audi drive select, das im neuen Audi A4 seine
Premiere erlebt. Gerade in der optionalen Kombination mit der Audi
Dynamiklenkung und der elektronischen Dämpferregelung inszenieren der
Allradantrieb und das Sportdifferenzial ihre enorme fahrdynamische
Kompetenz.
Audi drive select integriert jene Technik-Komponenten, die das
Fahrerlebnis bestimmen – Motor, Getriebe, Lenkung, Dämpfung und das
Sportdifferenzial. Dabei kann der Fahrer die Charakteristik dieser Systeme
jederzeit neu an seine persönlichen Vorlieben anpassen. Mit Audi drive
select gelingt die Synthese aus hohem Komfort und dynamischer
Sportlichkeit auf einem bislang unerreichten Niveau.
Über Tasten an der Mittelkonsole kann der Fahrer die Arbeitsweise von
Audi drive select in drei Stufen von komfortabel bis sportlich anwählen oder
sich sein individuelles Profil zusammenstellen. Dabei kann er zunächst die
Charakteristik der Gasannahme im Motor, der geschwindigkeitsabhängigen
Servolenkung servotronic und – sofern vorhanden – die Schaltpunkte der
Automatik anpassen.
Drei Arbeitsweisen für das Sportdifferenzial
Auch die Funktionen des Sportdifferenzials lassen sich an die individuellen
Wünsche des Fahrers adaptieren. Im Modus „comfort“ haben Fahrsicherheit
und Fahrstabilität absoluten Vorrang, hier werden Lastwechsel optimal
gedämpft. Im Modus „auto“ ist eine ausgewogene Abstimmung aller
Funktionen programmiert. Der Modus „dynamic“ schließlich betont alle
Agilitätsfunktionen so, dass die Wirkung des Sportdifferenzials maximal
spürbar wird. Das Lastwechselverhalten ist hier ebenso agil wie
beherrschbar abgestimmt.
Wahlweise kann Audi drive select mit Sportdifferenzial noch um die
elektronische Dämpferregelung ergänzt werden. Die hydraulischen Gasdruckdämpfer
besitzen ein zusätzliches, stufenlos öffnendes Ventil. Das
Steuergerät berechnet 1000 Mal pro Sekunde die optimale Dämpfkraft. Das
elektromagnetisch gesteuerte Ventil steuert die der jeweiligen Fahrsituation
angepasste Dämpfungscharakteristik. Das können hohe Kräfte für die
Abstützung der Karosserie bei zügiger Kurvenfahrt oder beim Bremsen,
niedrige Kräfte bei Schlaglöchern oder mittlere Kräfte auf schlechten
Landstraßen sein.
Audi Dynamiklenkung als perfekter Partner
Zum ultimativen Fahrdynamiksystem wird Audi drive select in Kombination
mit der Audi Dynamiklenkung. Sie ist der perfekte Partner für den quattroSeite
Antrieb mit Sportdifferenzial. Durch das Zusammenspiel mit der
Dämpferregelung und der Dynamiklenkung erschließt sich eine neue
Größenordnung des sportlichen und sicheren Fahrens.
Bei der Dynamiklenkung verändert ein spielfreies Überlagerungsgetriebe
die Lenkübersetzung je nach gefahrener Geschwindigkeit. Es ist in die
Lenksäule integriert und mit einem Elektromotor kombiniert. Die Audi-
Ingenieure haben auch hier eine geniale Lösung gefunden: Das innovative
Wellgetriebe baut sehr kompakt, leicht und torsionssteif. Es arbeitet spielfrei,
damit extrem exakt und reibungsarm, kann immense Drehmomente
übertragen und erreicht hohe Wirkungsgrade.
Weiterer Arbeitsbereich: Die Übersetzung kann sich verdoppeln
Die Dynamiklenkung variiert – abhängig von der gefahrenen Geschwindigkeit
und dem eingestellten Modus bei Audi drive select – ihre Übersetzung
um nahezu 100 Prozent. Beim Einparken agiert sie besonders direkt, bei
hohem Autobahntempo fördern eine indirekte Übersetzung sowie eine
geringe Servounterstützung den souveränen Geradeauslauf. Zudem kann
die Dynamiklenkung einen kleineren bis mittleren Schwimmwinkel des
Fahrzeugs wie ein reaktionsschneller Rallyefahrer durch selbsttätiges
Gegenlenken korrigieren. Erst ab einem größeren Winkel kommen die
Bremseingriffe ins Spiel, wobei sie zumeist nur noch der Bedämpfung
dienen.
Auf dem Feld der Fahrdynamik und Fahrsicherheit arbeiten Dynamiklenkung,
Dämpferregelung und Sportdifferenzial in enger Abstimmung mit
dem ESP zusammen. Sie entlasten das Stabilisierungsprogramm, weil die
Korrekturen über das Antriebsmoment, die Dämpfkraft oder den Lenkwinkel
wesentlich früher erfolgen. Diese raschen und effizienten Eingriffe machen
viele Bremsimpulse überflüssig, das Fahren gewinnt deutlich an Dynamik
und Fluss.