Audi A4 TDI concept e auf dem Pariser Automobilsalon 2008

Effizienz ist der Weg in die Zukunft – auf dem Pariser Automobilsalon präsentiert Audi den aktuellen Stand seiner neuen verbrauchssenkenden Technologien. Die Technik-Studie A4 TDI concept e fährt sich so agil, wie es für einen A4 charakteristisch ist, gibt sich jedoch auf 100 km mit nur 3,99 Liter Kraftstoff zufrieden. Möglich wurde dieses vorbildliche Ergebnis durch den geballten Einsatz innovativer Effizienz-Bausteine.

Audi arbeitet mit voller Kraft an der weiteren Senkung von Verbrauch und Emissionen. Auf dem Pariser Automobilsalon stellt die Marke ein zukunftsweisendes Technik-Konzept vor: Der A4 TDI concept e vermittelt das für Audi typische agile Fahrgefühl, begnügt sich jedoch auf 100 km mit durchschnittlich 3,99 Liter Kraftstoff, entsprechend einem CO₂-Ausstoß von nur 105 g/km. Mit dieser seriennahen Studie demonstriert Audi das große Potenzial seiner Technologien im Modularen Effizienzbaukasten.

Den Antrieb des Audi A4 TDI concept e übernimmt ein direkt einspritzender TDI mit 88 kW (120 PS) Leistung und 290 Nm Drehmoment. Er beschleunigt die Limousine in 10,7 Sekunden auf Landstraßengeschwindigkeit und weiter bis 206 km/h Spitze. Ein ganzes Paket Detailmaßnahmen – von weicheren Federn an den Einlassventilen bis zum neuen Thermomanagement – reduziert seinen Verbrauch. Auch im Umfeld des Motors kommen intelligente Technologien zum Einsatz, etwa an der Kraftstoffpumpe und am Kompressor der Klimaautomatik.

Eine weitere wesentliche Effizienz-Komponente ist das Rekuperationssystem, das beim Bremsen und Ausrollen Energie zurückgewinnt und vorübergehend in einer Batterie speichert. Eine Start-Stopp-Anlage schaltet den Motor im Stillstand aus. Das 6-Gang-Schaltgetriebe wurde durch den Einsatz von Magnesium im Gewicht reduziert, es erhielt eine isolierende Hülle zur schnelleren Erwärmung und veränderte Übersetzungen.

Als Lenkung setzt Audi ein elektromechanisches Servo-Aggregat ein, an der Hinterachse verzögern elektrisch betätigte Bremsen. Die Reifen im Format 225/45 R17 sind rollwiderstandsoptimiert. Aufwändiger Feinschliff verbessert die Aerodynamik der Karosserie. Und auch für den Fahrer stehen 2 Hilfestellungen parat: Er kann sich ein Eco-Trainingsprogramm aufrufen und vom Navigationssystem gezielt die verbrauchsgünstigste Route berechnen lassen.

Motor

• 2-Liter-TDI mit 1968 cm³ Hubraum, 88 kW (120 PS) Leistung und 290 Nm Drehmoment
• Durchschnittsverbrauch nur 3,99 Liter/100 km, entspricht 105 g CO₂/km
• 0 – 100 km/h in 10,7 Sekunden, Höchstgeschwindigkeit 206 km/h
• Intelligent geregelte Nebenaggregate und weitere neue Technologien
• Rekuperationssystem zur Energierückgewinnung beim Bremsen

Kraftübertragung

• 6-Gang-Schaltgetriebe mit Magnesium-Gehäuse, angepasster Übersetzung und Rundum-Isolierung
• Start-Stopp-Automatik zum Abschalten des Motors im Stand

Fahrwerk

• Servolenkung mit hocheffizientem elektromechanischem Antrieb
• Elektrische Bremsanlage an der Hinterachse
• Rollwiderstandsoptimierte Reifen im Format 225/50 R17

Karosserie

• Aufwändiger aerodynamischer Feinschliff durch Heck-Abrisskante und teilweise
• verschlossenen Singleframe-Grill, Aeroboden und angepasster Trimmlage

Interieur

• Eco-Trainingsprogramm im Display des Kombiinstruments
• Navigationssystem mit Berechnung der verbrauchsgünstigsten Route

Motorisierung

Das Herz der Limousine ist ein direkt einspritzender Dieselmotor – ein 2.0 TDI mit 88 kW (120 PS) Leistung, wie er in ganz ähnlicher Form auch in den A4-Serienmodellen arbeitet. Von 1.750 bis 2.500 1/min produziert der 4-Zylinder konstant 290 Nm Drehmoment, sie sorgen für druckvollen Durchzug. Die Piezo-Injektoren in der Common Rail-Anlage, die den Treibstoff mit bis zu 1.800 bar Druck extrem fein zerstäubt einspritzen, und eine spezielle Kolbengeometrie sorgen für ideale Thermodynamik in den Brennräumen.

Darüber hinaus hat der 2.0 TDI ein umfangreiches Paket zusätzlicher Effizienz-Techniken an Bord. Der Ölkühler, die Öldüsen zur Kühlung der Kolbenböden, die Ölpumpe und die Wasserpumpe sind schaltbar ausgelegt – in inaktivem Zustand beanspruchen sie keine Antriebsleistung. Neue Kolbenringe erzeugen niedrigere Tangentialkräfte, an den Einlassventilen wurde die Federkraft leicht abgesenkt, und die Unterdruckpumpe für den Bremskraftverstärker erhielt einen neuen Antrieb. Unterm Strich reduzieren diese Maßnahmen den Verbrauch um 5 g CO₂/km.

Zu den Maßnahmen am Motor und seinem Umfeld gehören auch eine reduzierte innere Reibung, ein neues Thermomanagement in der Warmlaufphase und eine elektronisch geregelte Kraftstoffpumpe.

Bei der Klimaautomatik nutzt Audi wie in der Serie einen thermostatisch geregelten Kältekreis mit einem internen Wärmetauscher. Er agiert hocheffizient – die Anlage beansprucht 20% weniger Kraftstoff für sich als ihr Vorgängermodell. Beim A4 TDI concept e kommt eine neue Steuerung zum Einsatz: Der Kompressor der Klimaanlage wird, wann immer möglich, von seinem Antrieb durch den Motor abgekoppelt.

Wie eine Reihe von Audi-Serienmodellen nutzt auch der A4 TDI concept e ein Rekuperationssystem, das die Bewegungsenergie beim Verzögern in nutzbare elektrische Energie umwandelt. In den Schub- und Bremsphasen des A4 TDI concept e operiert der Generator mit einer erhöhten Sekundärspannung. Jetzt kann er die kinetische Energie in elektrische Energie umwandeln; sie wird in der Vlies-Batterie – einem robusten und langlebigen Akku – zwischengespeichert. Wenn die Limousine danach wieder beschleunigt, speist die Batterie die Energie zurück, so entlastet sie den Generator.

Effizienz und Agilität gehören bei Audi untrennbar zusammen – die Eckdaten des A4 TDI concept e liefern den Beweis. Die Limousine sprintet in 10,7 Sekunden aus dem Stand auf 100 km/h, der Zwischenspurt von 80 auf 120 km/h im 5. Gang ist in nur 10,9 Sekunden erledigt. Der A4 TDI concept e erreicht 206 km/h Höchstgeschwindigkeit.

Kraftübertragung und Fahrwerk

Der 2.0 TDI schickt seine Kräfte auf ein Sechsgang-Schaltgetriebe, das sich ebenfalls durch eine stark verringerte innere Reibung auszeichnet. Es wurde speziell auf den drehmomentstarken TDI-Motor zugeschnitten – in den Gängen 3 bis 6 präsentiert es sich etwas länger übersetzt. Große Teile des Gehäuses bestehen aus ultraleichtem Magnesium, es senkt das Gewicht um nahezu 5 kg ab. Eine ausgeschäumte Schale dient als Isolierung; sie sorgt dafür, dass das Getriebeöl nach dem Start schneller warm wird. Auch die Antriebswellen vom Differenzial zu den vorderen Rädern präsentieren sich überarbeitet.

Das Getriebe ist mit einem Start-Stopp-System gekoppelt – es schaltet den Motor aus, wenn die Limousine steht. Wenn der A4 TDI concept e zum Stillstand kommt, der Schalthebel in Leerlaufposition steht und der Fuß des Fahrers das Kupplungspedal verlassen hat, wird der TDI deaktiviert. Er startet wieder, sobald der Fahrer die Kupplung durchtritt – ein speziell entwickelter Anlasser erledigt das in rund 2 Zehntelsekunden, schneller und komfortabler als ein herkömmliches Bauteil. Während der Fahrer den Gang einlegt, läuft der TDI hoch; wenn das Pedal gelöst wird, hat er seine Leerlaufdrehzahl erreicht.

Auch das Start-Stopp-System trägt mit einer Reduzierung um weitere 5 g CO₂/km zum vorbildlich niedrigen Verbrauch des Audi A4 TDI concept e bei – auf dem Prüfstand gemessen. Im realen Alltag auf der Straße dürfte sein Effekt noch höher liegen: Viele Fahrten im Berufsverkehr führen über weniger als zehn Kilometer und werden häufig durch Ampelstopps unterbrochen.

Eine weitere wichtige Maßnahme – mit einem Resultat von 4 g CO₂/km – ist der Austausch der elektrohydraulischen Servolenkung gegen ein elektromechanisches Bauteil. Es muss kein Hydrauliköl umwälzen und bei Geradeausfahrt keinerlei Energie aufnehmen – sein Elektromotor, der die Servounterstützung erzeugt, wird erst aktiv, wenn der Fahrer das Lenkrad dreht.

Wie akribisch die Audi-Ingenieure das Thema Effizienz durchdacht haben, zeigt sich bei einem weiteren Technik-Baustein – den elektrischen Bremsen für die Hinterräder. Das so genannte Restbremsmoment geht dank der aktiven Steuerung der Bremsen gegen null. Es entsteht dann, wenn wegen des kleinen Luftspaltes, der für ein straffes Pedalgefühl und ein spontanes Ansprechen der Bremse nötig ist, eine leicht ungleichförmig gewordene Scheibe an den Belägen anstreift. Mit Verwendung der elektrischen Hinterachsbremsen kann man den gleichen Effekt auch an der Vorderachse erreichen: Hier ist nun ebenfalls ein vergrößertes Lüftspiel möglich, da das Servobremssystem nur noch den Belagverfahrweg einer Achse ausführen muss.

Karosserie und Cockpit

Der A4 TDI concept e gleitet geschmeidig durch den Wind. Ein Heckdeckel mit einer dezenten Abrisskante verleiht seiner ohnehin exzellenten Aerodynamik noch mehr Schliff. Auch das partiell verschlossene Gitter im Singleframe-Grill und eine sportliche Fahrwerksabstimmung mit optimierter Trimmlage tragen dazu bei, dass der cW-Wert nur 0,25 (Serie: 0,27) beträgt.

Der Unterboden der in Daytona Grau lackierten Technik-Studie ist noch aufwändiger verkleidet als beim Serienmodell, in den Rückleuchten sitzen LED-Leuchten, die deutlich weniger Leistung aufnehmen als Glühbirnen. Neu designte, tauchpolierte AluMINIum-Gussräder im Format 7,5 J x 17 verbessern die Umströmung der Räder und der Radhäuser. Die Reifen sind auf leichten Lauf ausgelegt, vermitteln aber mit ihrem Breitformat 225/50 R17 sportlichen Grip.

Das aufwändige Technik-Paket aus dem Modularen Effizienzbaukasten von Audi bezieht so weit wie möglich auch einen externen Faktor ein, den wichtigsten überhaupt: den Menschen am Steuer. Bei aller Highend-Technologie bleibt doch der Fahrer für den Verbrauch seines Autos in hohem Maße verantwortlich – diese Tatsache nimmt Audi in seiner Effizienzstrategie sehr ernst.

Der Fahrer findet im A4 TDI concept e 2 große Hilfestellungen für wirtschaftliches Fahren vor. Im Display des Kombiinstruments kann er ein Effizienzprogramm aufrufen, das wie ein Öko-Trainer agiert – es weist auf offene Seitenscheiben hin oder empfiehlt zügiges Hochschalten. Und das Navigationssystem bietet bei der Zieleingabe grundsätzlich eine besonders ökonomische Route als Alternative an.

e-Modelle von Audi

Audi-Modelle mit dem Buchstaben e sind besonders progressiv – sie vereinen maximale Effizienz mit hoher Dynamik. Der Audi A3 1.9 TDI e und der A3 Sportback 1.9 TDI e erzielen einheitlich einen Normverbrauch von nur 4,5 Liter pro 100 km und einen CO₂-Wert von lediglich 119 g/km. Dabei erreichen beide Modelle mit 77 kW (105 PS) Leistung 194 km/h Höchstgeschwindigkeit.

Im neuen Audi A6 2.0 TDI e und in seiner Avant-Ausführung arbeitet ein Diesel mit 100 kW (136 PS). Er beschleunigt die Limousine in 10,3 Sekunden auf 100 km/h und macht sie 208 km/h schnell. Sein Durchschnittsverbrauch in beiden Modellen: nur 5,3 l/100 km. Der A8 2.8 FSI e mit seinem 154 kW (210 PS) starken V6 konsumiert im Mittel lediglich 8,3 Liter Kraftstoff – damit ist er der effizienteste Benziner in der Luxusklasse.

In naher Zukunft wird Audi die Palette seiner e-Modelle ausbauen und weitere Techniken aus dem Modularen Effizienzbaukasten in Serie bringen. Bis zum Jahr 2012 wird die Marke mit den Vier Ringen bei allen Modellen die CO₂-Emissionen noch einmal entscheidend verringern und dabei ihr sportlich-elegantes Profil weiter schärfen.