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Hybridantriebe Der neue Audi R18 e-tron quattro: Evolution einer Revolution

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Weiterentwickelter Weltmeister: Zur Saison 2013 ist der Audi R18 e-tron quattro in den Bereichen Aerodynamik, Thermik, Leichtbau und aktive Sicherheit verbessert worden.

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Der Audi R18 e-tron quattro: Zur Saison 2013 ist der Audi R18 e-tron quattro in den Bereichen Aerodynamik, Thermik, Leichtbau und aktive Sicherheit verbessert worden
Der Audi R18 e-tron quattro: Zur Saison 2013 ist der Audi R18 e-tron quattro in den Bereichen Aerodynamik, Thermik, Leichtbau und aktive Sicherheit verbessert worden
(Bild: Audi Motorsport)

Der Audi R18 e-tron quattro startet erst in seine zweite Rennsaison – aber schon jetzt ist er eine Legende: Genau wie der Audi R10 TDI wurde der erste Hybrid-Rennwagen, der die 24 Stunden von Le Mans gewann, von einer Jury des Automobile Club de l’Ouest (ACO) Anfang 2013 zu einem der zehn bedeutendsten Le-Mans-Rennwagen aller Zeiten gewählt.

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Einsatz neuer Technologien im Motorsport

Technische Meilensteine bei den 24 Stunden von Le Mans sind für Audi nichts Ungewöhnliches: Die Marke mit den vier Ringen nutzt den Langstrecken-Klassiker seit jeher konsequent für den Einsatz neuer Technologien – TFSI, TDI, VTG (Variable Turbinen-Geometrie), ultra-Leichtbau oder eben e-tron quattro sind gute Beispiele für den Pioniergeist der Marke im Motorsport.

Hybridsystem mit V6-TDI und zwei E-Maschinen

Durch die intelligente Kombination einer konventionell angetriebenen Hinterachse mit einer elektrisch angetriebenen Vorderachse wird der Audi R18 zum e-tron quattro – dem ersten Rennwagen von Audi, der nicht mehr ausschließlich von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird. Das im Vorderwagen platzierte System besteht aus zwei Antriebswellen und einer Motor-Generator-Einheit (Motor Generator Unit – MGU) mitsamt Getriebe, das seine Energie aus einem neben dem Fahrer im Cockpit platzierten elektrischen Schwungrad-Speicher bezieht. Beim Bremsen wird er über die MGU geladen, beim Beschleunigen gibt er seine Energie wieder an sie ab.

Weiterentwicklung des Antriebs

Audi hat dieses Hybrid-System für 2013 optimiert. Die Leistung der E-Maschinen stieg auf mehr als 80 kW. Insgesamt können also über 218 PS abgegeben werden. Die Ingenieure haben ihre Ziele durch optimierte Komponenten erreicht und die Thermik des Systems verbessert. Modifizierte interne Regelungen des vollautomatisch gesteuerten Hochvoltsystems helfen, den Wirkungsgrad zu erhöhen. Unverändert dürfen jedoch nicht mehr als 500 kJ Energie zwischen zwei Bremszonen zur Beschleunigung genutzt werden.

TDI-Aggregat liefert 360 kW

Während die Leistung an der elektrifizierten Vorderachse höher ausfällt, verringert sich die Ausbeute des V6-TDI-Aggregats um rund 15 kW (20 PS) auf etwa 360 kW (490 PS). Grund ist eine Reglement-Änderung: Der Luftmengen-Begrenzer fällt mit 45,1 mm Durchmesser 0,7 mm kleiner aus als im Vorjahr.

Verbesserte Aerodynamik

Die markante Karosserie des R18 e-tron quattro besitzt viele verfeinerte Details. So haben die Aerodynamiker die gesamte Luftführung effizienter ausgelegt – vom Flic an der Front bis zum Heckflügel, vom Kühler bis zum Endrohr. Im hinteren Karosseriebereich ergänzen Winglets oberhalb der Kotflügel die Kontur des Heckflügels. Eine weitere erkennbare Änderung findet sich in den Seitenkästen. Öffnungen und Luftleitbleche hinter den Vorderrädern sind neu gestaltet. Sie verbessern die Entlüftung der vorderen Radhäuser und damit den Luftfluss.

Ultra-Leichtbau weiter vorangetrieben

Audi ist es im Vorjahr gelungen, das Hybrid-System gewichtsneutral zu integrieren. Der Audi R18 erreichte sowohl als ultra mit konventionellem Verbrennungsmotor wie auch als e-tron quattro mit Hybrid-Antrieb das Minimum von 900 kg Leergewicht. 2013 ist der Hybrid-Sportwagen nochmals im Detail überarbeitet worden, um leichter zu werden. Zugleich ist das Einsatz-Mindestgewicht im Reglement um 1,6% auf 915 kg erhöht worden. Somit vergrößert sich für Audi der Spielraum für Ballastgewicht. Es wird so untergebracht, dass der Schwerpunkt des Rennwagens möglichst tief und zentral liegt. Zugleich wird sein Fahr- und Bremsverhalten durch die statische Achslast-Verschiebung gezielt begünstigt.

Fahrer-Assistenzsysteme für mehr aktive Sicherheit

Bereits im Vorjahr profitierten die Audi-Werksfahrer vom digitalen Rückspiegel. Eine Kamera auf dem Dach deckt den Bereich hinter dem Rennwagen ab und überträgt die Bilder auf ein AMOLED-Display (Active Matrix Organic Light Emission Diode). In diesem Jahr hat Audi dieses visuelle Assistenzsystem um zwei nach vorn gerichtete Dachkameras ergänzt. Sie erfassen die toten Winkel im Sichtfeld des Fahrers, die bei allen geschlossenen LMP-Sportprototypen in der Flucht der A-Säulen entstehen. Die Bilddaten werden auf zwei Schirme übertragen, die rechts und links oberhalb des Instrumententrägers sitzen. Dort vertraut Audi ebenso wie beim bereits bekannten Innenspiegel auf AMOLED-Displays. Diese Technologie bedeutet, dass das Display von selbst strahlt und keine Hintergrundbeleuchtung benötigt. Die Vorteile dieser Technik: geringer Stromverbrauch, schnelle Schaltzeit, scharfe Darstellung von Bewegtbildern und Vorteile bei Nachtfahrten.

Innovation bei der Lichttechnik

Audi gelang auch bei der Lichttechnik eine Verbesserung. Nachdem die Marke mit LED-Scheinwerfern ihre Pionierrolle unterstrichen hat, folgt der nächste Schritt der Matrix-Beam-Technik. Sie erlaubt es, den Lichtkegel so zu regeln, dass das Sichtfeld beim Einlenken besser ausgeleuchtet wird. Insbesondere bei einem 24-Stunden-Rennen profitieren die Rennfahrer deutlich von der erhöhten aktiven Sicherheit. Dank dieser Entlastung können die Piloten ihre Aufmerksamkeit optimal auf das Renngeschehen konzentrieren.

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