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Mehr aus weniger

Text
Johannes Köbler

Fotos
Ulrike Myrzik und Audi AG

Bei den TDI-Motoren, die die Rennprototypen von Audi antreiben, gilt das gleiche Prinzip wie in der Serie: Jeder Tropfen Kraftstoff ist so gut wie möglich zu nutzen.

2006 bis 2013

2006 bis 2013
Permanenter Fortschritt

Für Audi ist der Motorsport das ideale Testfeld für die Serie, und der härteste Prüfstand überhaupt ist das 24-Stunden-Rennen von Le Mans. 2006 brachte die Marke hier zum ersten Mal einen TDI-Motor an den Start, und seitdem hat Audi bei acht Starts sieben Gesamtsiege gefeiert. In Le Mans gelten prinzipiell die gleichen Anforderungen wie bei den Serienautos – aus jedem Tropfen Kraftstoff immer mehr herauszuholen, die spezifische Leistung zu steigern und gleichzeitig den Verbrauch zu senken.

Über die Jahre hinweg hat das Reglement den TDI-Motoren immer engere Grenzen gezogen. Der Durchmesser des Luftmengenbegrenzers ist um 34 Prozent, der Hubraum um fast 33 Prozent kleiner geworden. In der Folge sank die absolute Leistung von über 478 kW (650 PS) im Jahr 2006 auf rund 360 kW (490 PS) im Jahr 2013, also um etwa 25 Prozent.

Umso höher ist der Zuwachs an spezifischer Leistung zu bewerten. Von 87 kW (118 PS) pro Liter Hubraum 2006 ist sie auf 107 kW (146 PS) im Jahr 2011 gestiegen – ein Plus von fast 24 Prozent. Die Kolbenflächenleistung – das Maß für die Leistung, die in jedem einzelnen Zylinder erbracht wird – wuchs im selben Zeitraum sogar von 40 kW (54 PS) auf 66 kW (90 PS), also um 65 Prozent. Parallel dazu hat Audi den Verbrauch im Rennbetrieb in Le Mans um mehr als 20 Prozent gesenkt.

2006 bis 2008

2006 bis 2008
Der V12 TDI im Audi R10 TDI

Der Diesel-Rennwagen R10 TDI hat von seinem Debüt 2006 an einen überwältigenden Triumphzug absolviert, sein Zwölfzylinder hat ein neues Kapitel im Motorsport aufgeschlagen. Der 5,5 Liter große TDI übertraf mit seinem Drehmoment von über 1.100 Nm alle Benziner weit. Bei Nenndrehzahl stellte der verblüffend leise laufende Biturbo rund 480 kW (über 650 PS) Leistung parat – genug für etwa 330 km/h Topspeed, je nach Übersetzung. Zwei Partikelfilter reinigten das Abgas, ein sequenzielles Fünfganggetriebe schickte die Kräfte auf die Hinterachse.

Der vergleichsweise niedrige Verbrauch und die hohe Reichweite des R10 TDI waren beim 24-Stunden-Rennen von Le Mans 2006 die Schlüssel zum Sieg: Die Piloten Frank Biela, Emanuele Pirro und Marco Werner mussten ihr Auto nur 27 Mal an die Box steuern. Dasselbe Team setzte sich mit dem Audi R10 TDI auch 2007 bei schwierigen Wetterbedingungen durch, obwohl die Veranstalter die Größe des Tanks um zehn Prozent beschnitten hatten. 2008 machten Rinaldo Capello, Allan McNish und Tom Kristensen den Hattrick des Audi R10 TDI perfekt.

Souverän: Der V12 TDI erreichte seine Schaltdrehzahl schon bei 5.000 1/min.

Diesel-Pionier: Der siegreiche Audi R10 TDI erzielte einen Temposchnitt von 215,409 km/h.

2009 bis 2010

2009 bis 2010
Der V10 TDI im Audi R15 TDI

Beim R15 TDI verteilte Audi die 5,5 Liter Hubraum auf zwei Zylinder weniger. Der V10 TDI gab zirka 440 kW (etwa 600 PS) und mehr als 1.050 Nm Drehmoment ab. Er baute kürzer und leichter als der Zwölfzylinder, wovon die Agilität des neu entwickelten Sportprototypen profitierte. Beim Langstreckenklassiker an der Sarthe 2009 kam der R15 TDI dennoch nach Problemen mit der Aerodynamik und dem Kühlkonzept nur auf Rang drei.

2010 nahm die Marke mit den Vier Ringen Revanche: Der intensiv überarbeitete R15 TDI plus feierte einen überlegenen Dreifachsieg. Timo Bernhard, Romain Dumas und Mike Rockenfeller verbesserten den 39 Jahre alten Distanzrekord um 75,4 km. Obwohl die Regelmacher in Le Mans wie bereits im Vorjahr den Ladedruck und den Luftdurchsatz verringert hatten, blieb die Leistung des Zehnzylinders praktisch unverändert. Erstmals kamen Turbolader mit variabler Turbinengeometrie (VTG) zum Einsatz, die das Ansprechverhalten verbesserten – die Abgastemperaturen von bis zu 1.050 Grad Celsius in der Turbine stellten extrem hohe Ansprüche an das Material.

Der R15 TDI plus in Le Mans:
Zuverlässigkeit, Effizienz und Speed waren die Sieg-Faktoren.

2011 bis 2013

2011 bis 2013
Der V6 TDI im Audi R18 TDI und R18 e-tron quattro

Beim 24-Stunden-Rennen von 2011 startete Audi mit dem R18 TDI, dem ersten geschlossenen Sportprototyp der Marke. Beim Motor erzwang das neue Reglement ein drastisches Downsizing auf 3,7 Liter Hubraum. Von Grund auf neu entwickelt, erzielte der leichte und kompakte V6 TDI mit seinen 120 Grad Bankwinkel zirka 400 kW (über 540 PS) und mehr als 900 Nm, die auf ein ebenfalls neues Sechsganggetriebe strömten. Die Common-Rail-Einspritzung baute bis zu 2.600 bar Druck auf.

Auch das Layout und die Kühlung der Zylinderköpfe folgten einem neuen Konzept – die Ansaugseite lag außen, die Abgasseite innen. Der Mono-Turbolader saß im Innen-V und bezog seine Frischluft aus der Hutze im Dach. Der große VTG-Lader, der bis zu 2,0 bar relativen Ladedruck aufbaute, besaß nach dem Twinscroll-Prinzip zwei Eingänge für die Abgasströme; die verdichtete Luft strömte über separate Ladeluftkühler in zwei Ansaugkrümmer. In einem dramatischen Le-Mans-Rennen siegten Marcel Fässler, André Lotterer und Benoît Tréluyer mit gerade mal 13,854 Sekunden Vorsprung vor Peugeot.

Audi hatte den 3,7-Liter-V6 von vornherein im Hinblick auf eine spätere Elektrifizierung konzipiert – 2012 und 2013 trieb er den R18 e-tron quattro an. Mit der Motor-Getriebe-Einheit (MGU) an der Vorderachse, die 160 kW Leistung abgab, verfügte der Sportprototyp über einen temporären Allradantrieb. Beim Audi-Dreifacherfolg 2012 feierten Fässler, Lotterer und Tréluyer den ersten Sieg eines Hybrid-Rennwagens in Le Mans. Beim Rennen im folgenden Jahr setzten sich Tom Kristensen, Loïc Duval und Allan McNish durch.

Downsizing:
Der V6 mit seinen 120 Grad Bankwinkel ist kompakt und relativ leicht.

Triple: Pole, schnellste Runde und Gesamtsieg für den Audi R18 TDI in Le Mans 2011.