Pressemitteilung

Ingolstadt, 27.05.2013

Der Audi R18 e-tron quattro

Audi R18 e-tron quattro

Der Audi R18 e-tron quattro, der Sieger des 24-Stunden-Rennens von Le Mans 2012, folgt einem ganz eigenen Konzept. Der Hybridantrieb des LMP1-Prototyps ist auf die Bedingungen des Motorsports zugeschnitten – dem intensivsten Testfeld für die Serienentwicklung.

Der Motorsport ist Bestandteil der Audi-DNA – seit vielen Jahren erprobt die Marke neue Technologien im Wettbewerbseinsatz, beginnend mit dem permanenten Allradantrieb quattro vor über 30 Jahren. Das 24-Stunden-Rennen von Le Mans ist ein besonders spannendes Testfeld, weil die Regelmacher vom Automobile Club de l’Ouest (ACO) technische Neuerungen gezielt fördern.

Seit dem ersten Audi-Einsatz 1999 stehen elf Siege zu Buche, von denen einige auf große Innovationen zurückgehen. Der Triumph des R8 von 2001 war der erste Erfolg eines direkteinspritzenden TFSI-Benzinmotors. 2006 holte der Audi R10 TDI als erster Diesel den Sieg in Le Mans, und 2012 gewann mit dem Audi R18 e-tron quattro erstmals ein Hybridkonzept. Vor wenigen Monaten hat eine Jury des ACO dieses Auto zu einem der zehn bedeutendsten Le-Mans-Rennwagen aller Zeiten gewählt, zusammen mit dem R10 TDI.

Das Konzept des Audi R18 e-tron quattro ist im LMP-Sport ohne Vorbild, seine Umsetzung eine Pionierleistung. Im ersten Entwicklungsschritt untersuchten die Ingenieure von Audi Sport und ihren Partnern unterschiedlichste Lösungen. Darunter auch einen Parallelhybriden, bei dem beide Antriebe auf die Hinterachse wirken. Im Spannungsfeld zwischen Traktion, Fahrdynamik, Packaging und Gewichtsbalance entscheiden sie sich schließlich dafür, die Antriebe achsweise zu trennen – der Verbrennungsmotor treibt permanent die hinteren, der Elektroantrieb temporär die vorderen Räder an.

Den Verbrennungsmotor, einen V6-TDI mit 3,7 Liter Hubraum, musste Audi gegenüber dem Vorjahr anpassen. Der 2013 vorgeschriebene Luftmassen-begrenzer mit 45,1 Millimeter Durchmesser, 0,7 Millimeter weniger als in der vergangenen Saison, limitiert die Leistung auf etwa 360 kW (490 PS), das Drehmoment mit zirka 850 Nm konnte jedoch beibehalten werden. Ein spezielles Layout ermöglicht kurze Gaslaufwege: Die Abgasseite liegt im Innen-V der Zylinderbänke, das mit seinem 120-Grad-Winkel für einen tiefen Schwerpunkt sorgt. Der große Turbolader, auf 2,8 bar Ladedruck limitiert, unterstützt den spontanen Aufbau des Drehmoments mit seiner variablen Geometrie. Das Tankvolumen beträgt wie im Vorjahr 58 Liter.

Ein sequenzielles Sechsganggetriebe, das ebenso wie der Motor selbsttragend ausgelegt ist, leitet die Kräfte über ein Sperrdifferenzial auf die Hinterräder. Das Gehäuse besteht aus ultra-leichtem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CFK) mit Titan-Inserts. Damit trägt es ebenso wie das einteilige Monocoque, das aus einer CFK-Matrix mit Aluminiumwabenkern besteht, zum geringen Gewicht des Rennwagens bei.

915 Kilogramm Leergewicht sind die Untergrenze, die das Reglement des ACO für die Prototypen LMP1-Kategorie vorschreibt. Der Audi R18 e-tron quattro unterbietet diesen Wert; dadurch wächst der Spielraum für die Ballastgewichte, die ideal zu platzieren sind. Der Hybrid-Rennwagen ist viel komplexer als sein konventionell angetriebener Vorgänger des Jahrgangs 2011, aber dank des ultra-Leichtbaus nicht schwerer.

Auf dem 13,629 km langen Kurs von Le Mans, auf dem der Volllastanteil um die 70 Prozent beträgt, kostet eine Runde knapp 200 Megajoule Kraftstoffenergie. Die Veranstalter geben für die Hybrid-Rennwagen sieben spezielle Zonen frei – dort dürfen sie beim Anbremsen der Kurve bis zu 0,5 Megajoule (etwa 0,14 kWh) Energie zurückgewinnen. Beim R18 e-tron quattro kommt ein Teil der Bremsenergie der an der Vorderachse platzierten Motor-Generator-Einheit (Motor Generator Unit, MGU) zugute. Ihre beiden permanent erregten Synchronmaschinen wandeln die zurück gewonnene Energie über eine Leistungselektronik in Gleichstrom um. Er treibt einen Drehmassenspeicher an, der links im Cockpit platziert ist, ebenfalls in sehr günstiger Schwerpunktlage.

Der Strom beschleunigt ein aus CFK gefertigtes Schwungrad auf nahezu 45.000 1/min. Es rotiert extrem reibungsarm in einem Hochvakuum, das von
zwei Pumpen erzeugt wird. Der Drehmassenspeicher, dessen Gehäuse aus Aluminium besteht, vereint hohe Energiedichte mit hoher Ladeleistung.

Die schnellsten Abschnitte auf dem Kurs von Le Mans liegen vor den beiden Schikanen, vor der Mulsanne-Kehre, vor der Indianapolis-Kurve und vor der ersten Porsche-Kurve; sie zählen allesamt zu den Rekuperationszonen. Der R18 e-tron quattro bremst sie aus rund 300 km/h oder mehr an – mit einer Verzögerung von 3 bis 4 g über drei bis vier Sekunden hinweg.

Bei diesen hohen Geschwindigkeiten wirkt sich die Rekuperation – zumindest auf trockener Strecke – kaum auf die Bremsbalance aus. Die Leistung der hydraulischen Radbremsen mit ihren Scheiben aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff ist sehr viel höher als die Energie, die an die MGU fließt.

Wenn die Geschwindigkeit über 120 km/h steigt, wird die Energie wieder aus dem Speicher abgerufen. Über eine Leistungselektronik in Wechselstrom zurückgewandelt, gelangt sie zu den beiden E-Maschinen der MGU. Gemeinsam treiben sie die Vorderräder über einstufige Planetengetriebe mit über 160 kW an; das zentrale Steuergerät managt die Drehzahlen und das Drehmoment so, dass sie zu den Verhältnissen an den Hinterrädern passen. Vorrübergehend ist der Rennwagen ein quattro mit vier angetriebenen Rädern.

Über einen Schalter kann der Fahrer des R18 e-tron quattro die Rekuperation und den Boost in mehreren Stufen einstellen, sowohl in der Intensität als auch im Ansprechverhalten von Brems- und Gaspedal. Dabei fließen zahlreiche Faktoren ein, etwa die aktuelle Renntaktik und -strategie, der Zustand der Bremsen und Reifen sowie der Grip, den die Strecke bietet. Die Boxencrew überwacht sämtliche Fahrzustände permanent und vermittelt dem Piloten ein detailliertes Feedback.

Mit 70 Kilogramm Gesamtgewicht sind die Hybrid-Bauteile des Audi R18 e-tron quattro sehr leicht. Sie verfügen über eine separate Wasserkühlung mit einem Niedertemperatur-Kreislauf, der Drehmassenspeicher wird über einen Öl-Wasser-Wärmetauscher temperiert. Alle Hochvolt-Bauteile sind strikt von den konventionellen Komponenten des Autos isoliert.

Der Le-Mans-Sieg von 2012 unterstreicht das Potenzial der Hybridtechnologie von Audi eindrucksvoll. Die Sieger André Lotterer, Marcel Fässler und
Benoît Tréluyer waren erheblich schneller unterwegs als im Vorjahr – mit 214,468 km/h Schnitt gegenüber 201,266 km/h. Trotzdem sank der Verbrauch des R18 e-tron quattro um etwa zehn Prozent. Die Kombination aus Power, Speed, Effizienz und Zuverlässigkeit zahlte sich auch in der neu geschaffenen FIA-Langstrecken-Weltmeisterschaft WEC aus: Im Herbst 2012 konnte Audi hier den Fahrer- und Marken-Titel feiern.

In der laufenden Saison präsentiert sich der Audi R18 e-tron quattro bei der Aerodynamik, beim ultra-Leichtbau und bei der Sicherheit weiter verbessert. Regelbare LED-Scheinwerfer in Matrix-Beam-Technologie leuchten das Sichtfeld beim Einlenken aus. Weiterhin mit an Bord ist der, in der innovativen AMOLED-Technik (Active Matrix Organic Light Emission Diode) konzipierte digitale Innenspiegel

Der Audi R18 e-tron quattro bietet viele Denkansätze für künftige Serienprojekte – beim ultra-Leichtbau, bei der Hybridstrategie und bei ihrer Regeltechnik. 2014 wird ein völlig neues Reglement in Kraft treten, das den Motorsport und die Serienentwicklung noch enger zusammenbringt. Dann geben die Veranstalter eine Kraftstoff-Energiemenge vor, aus der jeder Teilnehmer das Maximum herausholen muss; bei der Motorisierung und den Hybridsystemen werden die Freiheiten größer. Das Ziel lautet, den Kraftstoffverbrauch um weitere 30 Prozent zu senken.

Audi R18 e-tron quattro: Die Technischen Daten

Hubraum TDI

3.700 cm3

Leistung TDI

über 360 kW (490 PS)

Drehmoment TDI

über 850 Nm

Leistung E-Maschinen

über 2 x 80 kW

Verbrauch in Le Mans 2012

33,3 l/100 km

Höchstgeschwindigkeit

ca. 330 km/h

Länge / Breite / Höhe

4.650 / 2.000/ 1.030 mm

Leergewicht

915 kg

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