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Johannes Köbler

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Ulrike Myrzik und Audi AG

25 Jahre Vorsprung

1989 präsentierte Audi sein erstes Modell mit einem TDI-Motor. Seitdem hat die Technologie eine grandiose Erfolgsgeschichte geschrieben – und die Marke mit den Vier Ringen entwickelt sie unter Hochdruck weiter.

Unter Hochdruck: vier Ingenieure, ein großer Erfolg

Herr Bauder, Sie sind einer der Pioniere des TDI-Motors. Wie war es damals, als alles anfing?

Bauder: Die Ölkrise von 1973 war Anlass für den Auftrag, einen möglichst sparsamen Motor zu entwickeln. Wir waren uns schnell darüber klar, dass das nur ein Diesel sein konnte. Nach zwei, drei Jahren Vorentwicklung haben wir uns für das Mehrstrahlverfahren entschieden und unseren Systemlieferanten überzeugen können, dafür eine Pumpe zu konstruieren. Damals war die Einspritzung der entscheidende Treiber der Entwicklung, der Turbolader hat erst etwas später gleichgezogen.

Wie viele Mitarbeiter hatten Sie zur Verfügung?

Bauder: Wir waren damals etwa zehn Kollegen. Die Konstruktionsarbeit nach der Finite-Elemente-Methode stand noch ganz am Anfang – für das Modell und die Festigkeitsberechnung eines Kolbens hat der Rechner mehrere Tage gebraucht. Die große Herausforderung bestand darin, den Motor hinsichtlich Leistung, Drehmoment, Verbrauch und auch Akustik verkaufsfähig zu bekommen, sonst wäre er ein Fehlstart geworden.

Weiß: Heute haben wir in der Dieselmotorenentwicklung 172 Mitarbeiter, von denen etwa jeder Dritte Richtung Elektronik arbeitet – mit wachsender Tendenz.

Baretzky: Bei uns in der Rennmotorenentwicklung sind es etwa 50 Kollegen, die die Motoren entwickeln, bauen, zerlegen und analysieren.

Und wie ging es nach dem Marktstart des TDI 1989 im Audi 100 weiter?

Bauder: In vielen Einzelschritten. Die ersten waren die variable Turbinengeometrie beim Abgasturbolader und die Weiterentwicklung vom Fünfzylinder zum V6 mit Vierventiltechnik. Dann kamen die Common-Rail- Anlagen, etwas später auch mit Piezo-Injektoren. Die große Herausforderung im neuen Jahrtausend war die Abgasreinigung – mit dem clean diesel mit Kat und SCRSystem haben wir alle offenen Kritikpunkte ausgeräumt. Damit ist der TDI an einem Punkt angekommen, an dem er alle Emissionsgrenzwerte, auch die weltweit schärfsten, erfüllt.

Fröhlich: Und genau auf diesem Know-how bauen wir heute auf. Unser nächster Schritt ist der Speicherkat in Kombination mit einem SCR-System. Mit diesem System schaffen wir die nächste Stufe der Abgasgesetzgebung in Europa und den USA und legen eine solide Basis für die nächsten Jahre. Was dann noch dazukommen wird, ist die Messung unter tatsächlichen Bedingungen, die Real Driving Emissions. Mit unseren aktuellen Entwicklungen sind wir auch dafür schon ganz gut aufgestellt.

Bauder: Wenn man vom Niveau von 1989 ausgeht, ist der Schadstoffausstoß bis heute um 98 Prozent gesunken, während die Leistung und das Drehmoment um 100 bis 150 Prozent gewachsen sind.

Die Herren des TDI:
Fototermin am Motorenprüfstand in Neckarsulm.

Richard Bauder, 65 Jahre alt, arbeitete an der Entwicklung des ersten TDI mit. Von 1993 bis 2012 leitete er die Dieselmotorentwicklung von Audi in Neckarsulm.

Ulrich Weiß, 45, folgte Bauder als Leiter Dieselmotorenentwicklung nach. Unterbrochen von einer Station bei Daimler, ist Weiß seit 1994 bei Audi.

Andreas Fröhlich kam 1991 zu Audi. In der Dieselmotorenentwicklung fungiert der 47-Jährige seit 2011 als Leiter der Konstruktion.

Ulrich Baretzky, 59, ist seit 1994 Chef der Rennmotorentwicklung bei Audi. Seit 2013 sitzt er zudem im Aufsichtsrat von MAN Diesel & Turbo.

Worauf konzentrieren Sie sich jetzt in der TDI-Entwicklung am stärksten?

Weiß: Da sind zunächst einmal die klassischen Themen – vollvariable Nebenaggregate wie Öl- und Wasserpumpen, verringerte innere Reibung, neue Materialien und neue Fertigungsverfahren. Allerdings werden die Schritte hier immer kleiner, wir müssen sie immer mehr miteinander kombinieren. Dann arbeiten wir am Turbolader und am Audi valvelift system AVS, das uns beim Gaswechsel neue Freiheiten gibt und eine innere Abgasrückführung ermöglicht. Bei der Einspritzung werden wir noch in diesem Jahrzehnt in der Serie Drücke über 2.500 bar erreichen, damit werden die Rohemissionen weiter sinken. Und auch die Literleistung von 100 kW, die wir für die nächsten Jahre anstreben, ist stark vom Einspritzdruck abhängig.

Wie hoch ist der Einspritzdruck beim TDI für den LMP1-Rennwagen?

Baretzky: Aktuell jenseits von 2.800 bar, wobei sich unser Einspritzsystem nur beim Innenleben vom Seriensystem unterscheidet. Über die Jahre hinweg haben wir mit jedem 100-bar-Schritt mehr Leistung erzielt. Wir sind sehr intensiv im Thema Brennraumentwicklung unterwegs und haben hier auch ein paar interessante Lösungen gefunden. Wenn man das Brennverfahren inklusive der hohen Einspritzdrücke überzeugend darstellt, kommt man zwangsläufig zu hohen Zünddrücken. Die Abgasvorschriften spielen für uns kaum eine Rolle – wir haben einen Partikelfilter, und das war’s.

Wie hoch liegt der Zünddruck beim Renn-Diesel?

Baretzky: Wir sind weit über 200 bar – mit den entsprechend hohen Belastungen für die Kurbelwelle, die Lager, die Zylinderköpfe und die Kolben. Unser Kurbelgehäuse integriert Zuganker aus hochfesten Stählen. Wir verwenden keine exotischen Materialien, weil wir die Übertragbarkeit zur Serie sicherstellen wollen. Die Kurbelwelle und die Kolben bestehen aus Stahl, die Köpfe aus Aluminium. Wenn man sie richtig gießt und richtig abkühlt, erzielt man erhebliche Steigerungen bei der Festigkeit und Haltbarkeit.

Motorschäden sind bei Audi Sport ja unbekannt …

Baretzky: Wir haben seit 20 Jahren im Rennen keinen mehr erlebt. In gewisser Hinsicht haben es unsere Motoren ja auch leichter als die Serienaggregate. Die Motoren müssen nur 36 Stunden halten, allerdings sind davon in Le Mans 73 Prozent Volllast. Und das macht die Sache dann doch wieder etwas anspruchsvoller …

Meilenstein: 2.5 TDI von 1989 mit 88 kW (120 PS) Leistung und 265 Nm Drehmoment.

2.5 TDI

Auf der IAA in Frankfurt/Main präsentierte Audi 1989 einen Meilenstein der Technik. Der Fünfzylinder im Audi 100, der 2.461 cm³ Hubraum aufbot, war der weltweit erste direkteinspritzende Turbodiesel mit vollelektronischem Management – der erste TDI. Die Verteiler-Einspritzpumpe des Zweiventilers baute bis zu 900 bar Druck auf.

Der Fünfzylinder-TDI startete mit 88 kW (120 PS) Leistung und 265 Nm Drehmoment, Letztere bei 2.250 1/min – die bullige Kraftentfaltung setzte ein dickes Ausrufezeichen. Der Audi 100 2.5 TDI erreichte nahezu 200 km/h Spitze, sein Durchschnittsverbrauch lag nach der damaligen Norm bei 5,7 Liter Kraftstoff pro 100 km. Von 1994 an leistete der Fünfzylinder, mit einer weiterentwickelten Pumpe und einer Abgasrückführung ausgestattet, im A6 103 kW (140 PS); alternativ stand eine Version mit 85 kW (115 PS) zur Wahl.

Erster TDI mit VTG-Lader bei Audi: Der 1,9-Liter vom Jahrgang 1995.

1.9 TDI

1991 führte Audi den ersten Vierzylinder-TDI in den Markt ein, vier Jahre später folgte eine gründliche Überarbeitung: Aus den 1.896 cm³ Hubraum resultierten jetzt statt 66 kW (90 PS) 81 kW (110 PS). Das maximale Drehmoment wuchs von 182 Nm auf 225 Nm, es stand jetzt schon ab 1.700 1/min zur Verfügung und blieb bis 3.000 Touren konstant.

Verantwortlich dafür war in erster Linie ein Turbolader mit verstellbarer Turbinengeometrie (VTG) auf der Abgasseite, sie ermöglichte einen harmonischen und spontanen Anstieg des Drehmoments schon bei niedrigen Touren. Der starke Vierzylinder-TDI, dessen Verteiler-Einspritzpumpe mit annähernd 950 bar Druck arbeitete, lief im A4, im A6 und im 1996 aufgelegten A3.

In den frühen 1990er-Jahren traf Audi grundlegende Entscheidungen. 1993 stellte die Marke ihr Diesel-Programm komplett auf TDI-Motoren um. Von 1994 an gab es den Fünfzylinder, nunmehr 103 kW (140 PS) stark, auf Wunsch auch mit dem permanenten Allradantrieb quattro. Der TV-Spot mit der Frage „Wo ist der Tank?“ machte den Motor legendär: Der Audi A6 TDI spulte bis zu 1.300 Kilometer mit einer Tankfüllung ab.

V6-Bauweise und Vierventiltechnologie als Novum: Der 2.5 TDI.

2.5 V6 TDI

Der Nachfolger des Fünfzylinders von 1997 war der weltweit erste TDI in V6-Bauweise und mit Vierventiltechnik. Er präsentierte Lösungen wie die Drall- und Tangentialkanäle im Einlass und die Radialkolben-Einspritzpumpe, die bis zu 1.850 bar Druck aufbaute. Der V6 TDI holte aus 2.496 cm³ Hubraum 110 kW (150 PS), von 1.400 bis 3.200 1/min standen 310 Nm bereit. Er kam im A4, im A6 und im A8 zum Einsatz, in seiner letzten Evolutionsstufe erzielte er 132 kW (180 PS).

Premiere der Common-Rail-Einspritzung: 3.3 TDI, der erste V8-Diesel von Audi.

3.3 TDI

3.328 cm³ Liter Hubraum, vier obenliegende Nockenwellen, 32 Ventile, zwei Lader mit variabler Turbinengeometrie – der V8 TDI, der 1999 in den Audi A8 einzog, repräsentierte den neuen Stand der Technik. Sein Kurbelgehäuse bestand aus hochfestem und leichtem Vermikular-Graphitguss, die Ladeluft und das rückgeführte Abgas wurden mit Wasser gekühlt. Eine Common-Rail-Anlage – neu bei Audi – spritzte den Kraftstoff mit 1.350 bar Druck ein.

Mit 165 kW (225 PS) und 480 Nm Drehmoment war der V8 TDI ein hochkultivierter und souveräner Antrieb. Bei der Höchstgeschwindigkeit erschloss er mit 242 km/h eine neue Größenordnung.

Kompakt, kräftig und hocheffizient: Der 1.2 TDI mit dem automatisierten Schaltgetriebe.

1.2 TDI

In der kleinen Klasse setzte Audi 2001 eine neue Bestmarke: Der A2 1.2 TDI erzielte einen Durchschnittsverbrauch von 2,99 Liter auf 100 km (81 Gramm CO₂ pro km); er war das erste und bis heute einzige Dreiliter-Auto der Welt mit fünf Türen. Sein Design folgte konsequent dem Diktat des Windkanals, der cw-Wert betrug 0,25. Dank der Aluminium-Karosserie beschränkte sich das Leergewicht auf 855 Kilogramm.

Unter der Haube des 3,83 Meter kurzen Audi A2 1.2 TDI arbeitete ein Dreizylinder- Diesel mit 1.191 cm³ Hubraum. Vom 1.4 TDI abgeleitet, leistete er 45 kW (61 PS), zwischen 1.800 und 2.400 1/min stemmte er 140 Nm Drehmoment. Der kleine Zweiventiler nutzte einen VTG-Lader und eine Pumpe-Düse-Einspritzung, die 2.050 bar Druck aufbaute. Ein Start-Stop-System schaltete ihn ab, wenn das Auto stillstand, ein automatisiertes Fünfgang-Schaltgetriebe übertrug die Kräfte auf die Vorderräder.

Erfolgstyp: Der 3.0 TDI im neuen V-Motoren-Layout von Audi.

3.0 TDI

Der 3.0 TDI, der 2004 debütierte, war das erste Mitglied der neuen V-Motoren- Familie von Audi mit einheitlich 90 Grad Bankwinkel, 90 Millimeter Zylinderabstand und Kettenantrieb an der Rückseite. Wie alle großen Audi-Diesel hatte er einen leichten und hochfesten Block aus Vermikulargraphitguss; ein Partikelfilter reinigte das Abgas.

Neu waren auch die Piezo-Inline- Injektoren – sie konnten winzige Kraftstoffmengen injizieren und durch extrem schnelles Öffnen und Schließen mehrfach abgesetzte Einspritzungen realisieren. Damit ermöglichten sie einen fein modulierten Anstieg des Drucks auf maximal 1.600 bar und einen Brennverlauf, der für ruhige Motorakustik sorgte. In den folgenden Jahren stellte Audi seine Dieselmotoren durchgängig auf die Piezo-Technologie um.

Der Dreiliter-TDI startete in drei Ausführungen; sie leisteten 150 kW (204 PS), 165 kW (224 PS) und 171 kW (233 PS). Innerhalb weniger Jahre fand er in der Modellpalette breite Verwendung, 2009 legte Audi seine zweite Generation auf.

AdBlue-Einspritzung: Das Stickoxid wird in Stickstoff und Wasser aufgespaltet.

3.0 TDI clean diesel

Als Reaktion auf die immer schärferen Abgasvorschriften startete Audi 2009 die „clean diesel“-Technologie. Der 3.0 TDI clean diesel hatte eine Common-Rail-Anlage mit 2.000 bar Druck und neuartige Brennraumsensoren an Bord. Die feine Zerstäubung und die präzise Verbrennung des Kraftstoffs sorgten für niedrige Rohemissionen.

Im Abgasstrang reduzierte ein SCRKatalysator die verbliebenen Stickoxide. Das eingespritzte wässrige Additiv AdBlue zerfiel im heißen Abgasstrom zu Ammoniak, der die Stickoxide in Stickstoff und Wasser aufspaltete.

Kraftwerk: Die beiden Lader des 3.0 TDI Biturbo kooperieren über ein Umschaltventil miteinander.

3.0 TDI Biturbo

Die Biturbo-Version, die 2011 erschien, setzt der V6-Dieselfamilie die Krone auf. Gegenüber dem Monoturbo präsentiert sich der Biturbo in vielen Details modifiziert, nach der jüngsten Überarbeitung gibt er als clean diesel 235 kW (320 PS) sowie 650 Nm Drehmoment ab. Ein Umschaltventil zwischen dem kleinen und dem großen Lader managt die Aufladung; ein Soundaktuator in der Abgasanlage verleiht dem Diesel einen sonoren Klang.

Vielseitig: Der 2.0 TDI arbeitet in vielen Audi-Modellen bis zur Business Class.

2.0 TDI clean diesel

Der 2.0 TDI ist der Bestseller im Audi-Programm – vom A1 bis zum A6 findet er sich in vielen Modellreihen, mit bis zu 140 kW (190 PS) Leistung und 380 Nm Drehmoment. In seiner neuesten, Euro-6-sauberen Ausführung besticht der Vierzylinder-Diesel mit Technikdetails wie einem integrierten Ventiltriebsmodul samt verstellbarer Einlassnockenwelle, zwei Ausgleichswellen im Kurbelgehäuse, einem flexiblen Thermomanagement, einer Common-Rail-Anlage mit 2.000 bar Druck sowie einer Hochund Niederdruck- Abgasrückführung.

Drehmoment-Riese: Von 2.500 bis 2.750 1/min stemmt der V8 TDI satte 850 Nm auf die Kurbelwelle.

4.2 TDI clean diesel

Die große Stärke des Achtzylinder-Diesels, den Audi im A8 und im Q7 anbietet, ist das mächtige Drehmoment – 850 Nm in der jüngsten Evolutionsstufe. Dank der VTGLader, die bis zu 1,7 bar relativen Ladedruck produzieren, beginnt der Kraftaufbau schon im untersten Drehzahlbereich. Damit und dank des extrem ruhigen Laufs sind Fahrdrehzahlen von zirka 800 1/min möglich, die den Verbrauch deutlich senken.

Im Audi A8 leistet der V8 TDI 283 kW (385 PS), er packt die Luxuslimousine wie einen Sportwagen an: Der Sprint aus dem Stand auf 100 km/h ist in 4,7 Sekunden (A8 L: 4,9 Sekunden) erledigt, die Spitze von 250 km/h nur Formsache.

„Der Auftrag an uns lautete, einen möglichst sparsamen Motor zu entwickeln. Wie uns schnell klar wurde, konnte das nur ein Diesel sein.”
Richard Bauder

Wo gibt es Gemeinsamkeiten zwischen dem Rennmotor und dem Serien-TDI?

Baretzky: Beim Motor selbst nicht, aber bei der Entwicklung neuer Konzepte. Im Motorsport haben wir die Freiheit, neue Wege zu gehen und Ideen auszuprobieren, wie es in der Serienentwicklung nicht möglich ist. Was bei uns möglich ist, wird auch dort funktionieren, technisch gesehen.

Weiß: Wir nehmen diese Unterstützung sehr gern an. Der Motorsport bewegt unsere Serienlieferanten, er hilft ihnen und uns zu verstehen, wo mögliche Wege verlaufen können. Damit öffnet er viele Türen für das Thema sportlicher Diesel. Der Erfolg in Le Mans zeigt das Potenzial, das in dieser Idee steckt.

Wie viel Kraftstoff verbraucht der Renn-Diesel?

Baretzky: Verglichen mit dem Zwölfzylinder von 2006 haben wir beim 3,7-Liter-V6 TDI den Verbrauch um 21 Prozent gesenkt, gleichzeitig aber die Rundenzeiten in Le Mans um rund 15 Sekunden verbessert. Von dieser niedrigen Basis ausgehend, konnten wir den Verbrauch für das Jahr 2014 mit dem neuen Effizienzreglement nochmals um 25 Prozent senken. Auch die Verbrauchssenkung basiert letztendlich auf höheren Drücken, höheren Temperaturen und einer besseren Gemischaufbereitung. Was uns mit den Kollegen aus der Serie verbindet, ist der spezifische Verbrauch – die Anforderung, aus jedem Tröpfchen Kraftstoff immer mehr Leistung herauszuholen.

Herr Weiß, Herr Fröhlich, wie wird sich der Verbrauch der Serien-TDI von Audi weiterentwickeln?

Weiß: Im letzten Jahr sind wir in der Flottenbetrachtung als bester Premiumhersteller mit 142 Gramm CO₂ pro km durchs Ziel gegangen. Wir arbeiten mit Hochdruck daran, das 95-Gramm-Ziel für 2020 zu erreichen, und sind guten Mutes.

Fröhlich: Über rein motorische Maßnahmen sind bis 2020 sicher 15 Prozent Verbrauchsrückgang möglich. Mit der Elektrifizierung werden es noch deutlich mehr werden.

Weiß: Hier fängt die Zukunft gerade erst an! Der erste Hybridisierungsschritt für den TDI ist der elektrische Zusatzantrieb für den Turbolader. Mit ihm können wir das dynamische Übergangsverhalten, also das Ansprechen des Motors, stark verbessern. Wir können uns den elektrischen Biturbo für all unsere Motoren gut vorstellen.

Baretzky: In Le Mans nutzen wir auch in diesem Jahr wieder eine weiterentwickelte MGU – eine Motor-Generator- Einheit samt Schwungradspeicher als temporärer Vorderradantrieb. Der Fahrer spürt sie beim Beschleunigen aus niedrigeren Drehzahlen, aber im Verhältnis zu der Energie, die der TDI pro Runde umsetzt, bleibt ihr Beitrag überschaubar. Unser Turbolader macht übrigens 2,8 bis 3,0 bar absoluten Ladedruck, das ist gar nicht mal so viel mehr als im Serienauto. Einige Technikthemen liegen doch sehr nahe beieinander.

„Mit den Kollegen aus der Serienentwicklung verbindet uns die Anforderung, aus jedem Tröpfchen Kraftstoff immer mehr Leistung herauszuholen. Natürlich haben wir im Motorsport die Freiheit, neue Wege zu gehen und Ideen auszuprobieren. Was bei uns möglich ist, wird technisch auch in der Serie funktionieren.“
Ulrich Baretzky

Fröhlich: Neben dem elektrischen Biturbo haben wir weitere Konzepte in petto. Wir haben einen Baukasten von Hybridisierungsvarianten und skalierbaren E-Maschinen konzipiert, den wir unter Hochdruck umsetzen.

Weiß: Hier in Neckarsulm entwickeln wir ja die V-Dieselmotoren für die großen Modelle von Audi. Gerade hier besitzt die Hybridisierung besonderen Charme. Als Kunde können Sie den TDI auf der Langstrecke nutzen, und in der Stadt, wo er mit niedriger Last zu kämpfen hätte, fahren Sie elektrisch und lokal emissionsfrei. Natürlich steigen der finanzielle Aufwand, die Komplexität und auch das Gewicht, wir bringen ja zwei komplette Antriebsstränge ins Auto. Wir müssen die richtige Balance finden, um dem Kunden den maximalen Benefit zu geben.

Bedeutet das, dass Downsizing um jeden Preis nicht der richtige Weg ist?

Weiß: Einige Wettbewerber gehen ja voll in diese Richtung, und die kleinen Motoren sind ja auch günstig für die Abnahmezyklen. Für den realen Kundenverbrauch gilt das nicht immer so ganz, deshalb haben wir uns für das Rightsizing entschieden – die richtige Motorgröße für die jeweilige Fahrzeuggröße.

Fröhlich: Wir sind nach wie vor im Achtzylinder-Segment unterwegs und entwickeln dort auch weiter. Wenn unsere Kunden einen starken V8 TDI fahren wollen, dann bekommen sie ihn auch künftig. Letztendlich entscheidet hier die Akzeptanz, also der Markt.

Weiß: Der Biturbo-TDI, auch im SQ5 TDI, ist für Audi ein großer Erfolg und ein neuer Türöffner. Wir sind stolz auf das erste S-Emblem auf einem Diesel und auch auf den sportlichen Klang. Wir arbeiten schon lange an diesem Thema, damit unsere Motoren emotionaler wahrgenommen werden, trotz der vielen Katalysatoren, die den Schall schlucken. Die Emotionalität und der Fahrspaß beim Diesel haben viele Facetten, nicht zuletzt das hohe Moment bei niedrigen Drehzahlen.

Liegt die Zukunft des der TDI in der Sportlichkeit?

Weiß: Jetzt, wo wir die Aufgaben der Abgasgesetzgebung gelöst haben, können wir uns wieder voll auf die Dynamik und Effizienz des Dieselmotors konzentrieren. Wir werden die guten Anlagen Wirtschaftlichkeit und Effizienz, die Richard Bauder dem TDI in die Wiege gelegt hat, weiter ausbauen. Gleichzeitig arbeiten wir an den Stärken, die Ulrich Baretzky im Motorsport abdeckt – der Dynamik und der Emotionalität.

Bauder: Wenn man die Emissionen und den Verbrauch weiter senkt und zugleich die Leistung weiter steigert, wird der Diesel noch konkurrenzfähiger …

Baretzky: … und wenn man sieht, wie rasch er sich in den letzten 25 Jahren entwickelt hat, glaube ich, dass er den größten Teil seiner Zukunft noch vor sich hat.

Weiß: Um mit dem Diesel weiter zu wachsen, brauchen wir neue Märkte, und dort ist eine stabile und berechenbare Gesetzgebung erforderlich. China ist für uns natürlich hochinteressant, aber dort haben wir die Problematik der schwankenden Kraftstoffqualität im ländlichen Raum. Für Europa verfolgen wir ein anderes Kraftstoffthema, den nachhaltig erzeugten Audi e-diesel, den wir in unseren Motoren erproben. Er ist ein geeigneter Mosaikstein für die Zukunft. Wie jede neue Technik wird er seinen Durchbruch erleben, wenn die Zeit für ihn reif ist.

„Jetzt, wo wir die Aufgaben der Abgasgesetzgebung gelöst haben, können wir uns wieder voll auf die Dynamik und Effizienz des Dieselmotors konzentrieren. Emotionalität und Fahrspaß beim TDI haben viele Facetten.”
Ulrich Weiß

„Bis zum Jahr 2020 sind über rein motorische Maßnahmen sicher 15 Prozent Verbrauchsrückgang möglich. Mit der Elektrifizierung, für die wir einen ganzen Baukasten konzipiert haben, werden es noch deutlich mehr werden.”
Andreas Fröhlich

2014 – 3.0 TDI clean diesel

3.0 TDI clean diesel Technische Daten
Bohrung / Hub 83,0 / 91,4 mm
Hubraum 2.967 cm³
Zylinderabstand 90,0 mm
Leistung 200 kW (272 PS) bei 4.000 1/min
Spezifische Leistung 67,4 kW (91,7 PS) pro Liter Hubraum
Drehmoment bis 600 Nm von 1.500 bis 3.000 1/min
Verdichtung 16,0 : 1
Gewicht 192 kg

Zum 25. Geburtstag der TDI-Technologie hat Audi den 3.0 TDI erneut grundlegend überarbeitet – in seiner jüngsten Evolutionsstufe präsentiert sich der V6-Diesel noch sauberer, effizienter und stärker. In der Topversion leistet der Mono-Turbo 200 kW (272 PS), von 1.500 bis 3.000 1/min stemmt er bis zu 600 Nm Drehmoment auf die Kurbelwelle. Im Verbrauch unterbietet er seinen Vorgänger um gut zehn Prozent.

Der neue Dreiliter-Diesel fasziniert mit Highend-Lösungen auf allen Technikfeldern. Die Kolben werden über eingegossene Ringkanäle mit kühlendem Öl versorgt, neuartige Beschichtungen an den Ringen und Bolzen sorgen für minimale Reibung. Das gewichtsoptimierte Kurbelgehäuse aus hochfestem Vermikulargraphitguss und die neu konzipierten Zylinderköpfe haben separate Kühlwasserkreisläufe; die Wassermäntel der Köpfe sind in zwei Bereiche aufgeteilt, um die Druckverluste zu verringern. Die Ölpumpe arbeitet vollvariabel. Der Turbolader und der Abgaskrümmer sind ebenfalls modifiziert, die Common-Rail-Einspritzanlage baut 2.000 bar Systemdruck auf.

Auf die Limits der Euro-6-Norm ausgelegt, trägt der 3.0 TDI den Zusatz „clean diesel“. Die Bauteile der Abgasreinigung sind zwecks raschen Anspringens so nah wie möglich an die Rückseite des Motors verlegt. Der Oxidations-Katalysator liegt koaxial hinter dem Turbinenaustritt des Turboladers. Direkt hinter ihm folgt der Dieselpartikelfilter; seine Filterwände tragen eine Beschichtung, die die Stickoxide im Abgas nach dem SCR-Verfahren (selective catalytic reduction) umwandelt. Ein Dosiermodul spritzt das dafür notwendige Additiv AdBlue ein.

Der neue 3.0 TDI clean diesel

1 Drosselklappe
2 Drallklappe im Saugrohr
3 Common-Rail-Injektor
4 Common-Rail-Hochdruckpumpe
5 Antriebsrad Hochdruckpumpe
6 Rollenschlepphebel
7 Gebaute Hohlnockenwelle
8 Nockenwellenräder
9 Zwischenrad für Nockenwellenantrieb
10 Aluminiumkolben mit Kühlkanal und DLC beschichtetem Kolbenbolzen
11 Antriebsrad für Ausgleichswelle
12 Lagerrahmen
13 Kurbelgehäuse aus Vermikulargraphitguss
14 Kühler für Abgasrückführungsanlage
15 Entnahme Abgasrückführungsanlage
16 Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie
17 Dämmung Turboladergehäuse

Neu entwickelt: Zylinderkopf des 3.0 TDI mit Antriebsrädern für die Nockenwellen.

Zylinderkopf
Das neue Packaging der Abgasreinigungs- Komponenten führte zu Modifikationen beim Kettentrieb des 3.0 TDI. Die Öl-/Vakuumpumpe und die Hochdruckpumpe der Common-Rail-Anlage erhielten separate Antriebe. Beim Nockenwellenantrieb ersetzen Zwischenräder mit aufwendigen Nadellagerungen sowie Zahnradstufen die großen Kettenräder. Als gebaute Hohlwellen sind die Nockenwellen besonders leicht ausgeführt, sie betätigen die Ventile über extrem steife Rollenschlepphebel.

Zusatz-Druck:
Der neue Lader (rot) nutzt einen elektrischen Antrieb, um die Luft zu verdichten.

Effizienz-Held:
Der Audi A3 ultra emittiert pro Kilometer im Mittel nicht mehr als 85 Gramm CO₂.

3.0 TDI mit elektrischem Biturbo
Audi arbeitet intensiv am Dieselmotor mit elektrischem Biturbo, einer völlig neuen Technologie. Der Abgasturbolader kooperiert hier mit einem zusätzlichen, elektrisch angetriebenen Verdichter. Statt des Turbinenrads integriert er eine kleine E-Maschine, die das Verdichterrad in kürzester Zeit auf sehr hohe Drehzahlen beschleunigt.
Der elektrische Lader ist hinter den Ladeluftkühler geschaltet, in den meisten Betriebszuständen wird er durch einen Bypass umgangen. Wenn die Energie des Abgases bei sehr niedrigen Drehzahlen gering ist, schließt die Bypassklappe, und der elektrische Lader wird aktiv. Die neue Technologie ermöglicht beim Anfahren und im unteren Drehzahlbereich einen bislang unbekannten spontanen Kraftaufbau – sie macht den 3.0 TDI noch sportlicher.

Audi A3 ultra
3,2 Liter Kraftstoff pro 100 km, ein CO₂-Äquivalent von 85 Gramm pro km – der Audi A3 ultra ist das effizienteste Modell in der Audi-Palette. Als Antrieb dient der 1.6 TDI, der konsequent auf minimale Reibung ausgelegt ist. Die 81 kW (110 PS) und die 250 Nm Drehmoment strömen über ein Sechsgang-Schaltgetriebe auf die Vorderräder; mit ihnen erzielt der Dreitürer, der leer nur 1.205 Kilogramm wiegt, sehr agile Fahrleistungen. Audi baut seine ultra-Palette Zug um Zug aus – in Kürze wird sie 13 Modelle umfassen.

25 Jahre TDI: Die Erfolgsgeschichte
In diesem Jahr feiert Audi ein ganz besonderes Jubiläum – den 25. Geburtstag des TDI. Im Herbst 1989 stand der Audi 100 2.5 TDI auf der IAA in Frankfurt am Main; er präsentierte den ersten Turbodieselmotor mit Direkteinspritzung und vollelektronischer Regelung. Seitdem hat die Marke mit den Vier Ringen ihren Vorsprung immer weiter ausgebaut und viele neue Meilensteine gesetzt.

Seit 1989 hat die TDI-Technologie dem Dieselmotor zu einem ungeahnten technischen Höhenflug und einem überwältigenden Markterfolg verholfen. 1989 begann die Entwicklung mit 900 bar Einspritzdruck, heute ist dieser Wert bei vielen Motoren auf 2.000 bar gestiegen. Über die 25 Jahre hinweg hat der TDI, bezogen auf den Hubraum, mehr als 100 Prozent Leistung und Drehmoment zugelegt, gleichzeitig ist der Schadstoffausstoß um 98 Prozent gesunken.

Bis heute hat Audi zirka 7,5 Millionen Autos mit TDI-Motoren produziert, allein 2013 waren es knapp 600.000 Exemplare – sie trugen stark dazu bei, dass die Marke mit den Vier Ringen den niedrigsten Flottenverbrauch aller deutschen Premiumhersteller erzielte. Die TDI, die Audi heute anbietet, sind hocheffizient und sauber, kultiviert, komfortabel und stark. Vom R8 abgesehen, finden sie sich in allen Baureihen – die Palette reicht von 1,6 bis 4,2 Liter Hubraum und von 66 kW (90 PS) bis 283 kW (382 PS).

Auch 25 Jahre nach der Markteinführung des ersten TDI baut Audi seinen Vorsprung weiter aus. Der rundum überarbeitete 3.0 TDI clean diesel setzt einen neuen Meilenstein; künftig wird der elektrische Biturbo den TDI noch emotionaler und sportlicher machen. Parallel dazu arbeitet Audi unter Hochdruck an der Elektrifizierung seiner Antriebe. Bei den Kraftstoffen setzt die Marke auf den nachhaltig produzierten Audi e-diesel. Der TDI-Motor von Audi hat eine beeindruckende Erfolgsgeschichte hinter sich – und eine große Zukunft vor sich.