2.5 TFSI: der stĂ€rkste Serien-FĂŒnfzylinder von Audi

Audi 2.5 TFSI

Sommer 1987. Walter Röhrl peitscht seinen Audi Sport quattro S1 (E2) auf gut 4.000 Meter Höhe ĂŒber die Schotterpiste, als gĂ€be es kein Morgen.

Motorsport-Enthusiast_innen haben sich diese Bilder ins GedĂ€chtnis gebrannt: Pikes Peak in den USA. Sommer 1987. Walter Röhrl peitscht seinen Audi Sport quattro S1 (E2) auf gut 4.000 Meter Höhe ĂŒber die Schotterpiste, als gĂ€be es kein Morgen. Die Luft wird dĂŒnner. BuchstĂ€blich wie im ĂŒbertragenen Sinne. An manchen Stellen der Strecke geht es steil bergab, 1.800 Meter ins Nichts. Röhrl blendet das aus. Der Rallye-Weltmeister liebt die Piste. Sein Auto, der S1 mit seinem 598 PS starken FĂŒnfyzlinder, klettert schnell und wendig den Pikes Peak hinauf. Das Ergebnis: sagenhafte 10:47,850 Minuten. An der schnellsten Stelle wird Röhrl mit 196 km/h gemessen. Sein Kommentar: „Es war der Gipfel dessen, was man mit einem Rallyeauto machen kann.“

Aktionen wie diese haben dem mehrfach prĂ€mierten FĂŒnfzylindermotor der Vier Ringe Kultstatus eingebracht. „FĂŒr mich ist das ein Motor mit Charakter“, sagt Armin Pelzer, Hauptabteilungsleiter Entwicklung Applikation Antriebsstrang bei Audi. „Andere Motorenkonzepte mögen ihre VorzĂŒge gegenĂŒber einem FĂŒnfzylinderaggregat haben, kommen aber an seine ganz eigene AusprĂ€gung nicht heran.“ Nicht zuletzt der Sound trĂ€gt dazu bei – das kraftvolle, tiefe Röhren und Trommeln, das GlĂŒcksgefĂŒhle auslöst.

Unverwechselbarer Sound

„Das Klangbild ist einzigartig“, erlĂ€utert Marc FĂŒssel, Entwicklung Thermodynamik/Applikation bei Audi Sport. Unter der Motorhaube schnellen die fĂŒnf Kolben in ihren Zylindern auf und ab, im Takt der unvergleichlichen ZĂŒndreihenfolge: 1 – 2 – 4 – 5 – 3. „Das unterscheidet ihn von jedem anderen Motor, insbesondere bei höheren Drehzahlen und Lasten schreit er nicht so dröhnend wie etwa ein Vierzylinder“, sagt FĂŒssel. „Aufgrund freier Massenmomente der ersten und zweiten Ordnung bringt der FĂŒnfzylindermotor eine gewisse Laufunruhe mit, was ihn aber umso emotionaler, erlebbarer und charakterstark macht.“

Was Fans von Audi schon seit dem Ende der 1970er-Jahre zu schĂ€tzen wissen, hat sich im Kern seither nicht geĂ€ndert. Der ZĂŒndabstand betrĂ€gt auch heute, etwa im aktuellen Audi RS 3, 144 Grad: Aufgrund der ZĂŒndfolge zĂŒnden abwechselnd direkt benachbarte Zylinder und weit voneinander entfernte. Das bringt einen ganz speziellen Rhythmus und Charakter mit sich. Die ungerade Zylinderzahl fĂŒhrt zu Oberwellen-Frequenzen, die den Grundton begleiten. Auch das MotorsteuergerĂ€t trĂ€gt zum unverwechselbaren Sound bei. Unter höherer Last öffnen die Klappen im Abgasstrang fĂŒr einen noch volleren Klang.

Erfolgreiches Motorenkonzept fĂŒr die Serie und den Rallye-Sport

Die ursprĂŒnglichen Gedanken hinter dem Motor sind jedoch weder charakteristisches Laufverhalten noch unverkennbarer Klang. Mit dem ersten FĂŒnfzylinder-Ottomotor, der 1976 im Audi 100 (C2) fĂŒr Vortrieb sorgt, wollen die Vier Ringe zum Wettbewerb aufschließen und sich höher positionieren. Der Vierzylinder wird um einen zusĂ€tzlichen Zylinder ergĂ€nzt, um eine Hubraum- und Leistungssteigerung zu erreichen. Der auf dieser Basis entstandene 2,1-Liter-FĂŒnfzylinder-Reihenmotor leistet 100 kW (136 PS). Eine moderne Einspritzanlage steigert Effizienz und Kraftentfaltung. Zusammen mit dem Allradantrieb quattro und Turbo-Aufladung sorgt der FĂŒnfzylinder fĂŒr einen Imagewandel bei Audi und Erfolge im Motorsport.

Mit EinfĂŒhrung des Audi A4 (B5) 1994 verabschieden sich die FĂŒnfzylinder aus dem B-Segment, doch 2009 folgt das große Comeback – mit Turboaufladung, Benzindirekteinspritzung fĂŒr hohe Effizienz und niedrige Emissionen sowie 2,5 Liter Hubraum im Audi TT RS. Der erste FĂŒnfzylindermotor der Neuzeit ist eigentlich eine Auftragsarbeit fĂŒr den bei VW Mexiko produzierten VW Jetta. FĂŒr den US-amerikanischen Markt will man einen robusten Saugmotor mit viel Hubraum und Anfahrmoment entwickeln. „Das war fĂŒr uns die Basis, um die FĂŒnfzylindertradition mit Turboaufladung wieder aufleben zu lassen“, sagt Pelzer. Pelzer, der damals gerade die Leitung der Motorkonstruktion ĂŒbernommen hat, erinnert sich noch gut an diese Zeit. „Wir standen am Ende der Entwicklung des ersten FĂŒnfzylinder-Nachfolgemotors, der dann quer eingebaut erstmals im Audi TT RS zum Einsatz kam“, erzĂ€hlt er. Der TT RS plus, den Audi 2012 prĂ€sentiert, kommt sogar auf 265 kW (360 PS) statt bisher 340 PS.

Umfangreiche Neuentwicklung

FĂŒr die neue Generation des Audi TT RSÂ ĂŒberarbeitet das Team um Pelzer den FĂŒnfzylinder 2016 komplett. Die Ziele sind mehr als ehrgeizig: Der Motor soll mehr Leistung bringen bei gleichzeitig geringerem Gewicht, sinkendem Verbrauch, weniger Emissionen und einem noch kompakteren Bauraum. „Wir haben damals auf ein Aluminium-KurbelgehĂ€use umgestellt. Das allein sparte schon 18 Kilogramm Gewicht, insgesamt wurde der 2.5 TFSI Motor 26 Kilogramm leichter als im VorgĂ€ngermodell“, berichtet Pelzer. Das sei fĂŒr ein sportliches Fahrzeug, bei dem der Motor vor der Vorderachse sitzt, ein entscheidender Faktor beim Einlenkverhalten und der Dynamik auf Rennstrecken oder in Kurven.

„Im Zylinderkopf haben wir verstellbare Nockenwellen fĂŒr variable Ventilsteuerzeiten eingebaut. Außerdem wurde eine abschaltbare Wasserpumpe eingesetzt“, sagt Pelzer. Das Audi valvelift system (AVS) variiert den Hub der Auslassventile. Damit verringert es die SpĂŒlverluste im Brennraum und ermöglicht speziell im unteren Drehzahlbereich die optimale Anströmung des Turboladers mit Abgas. Die Folgen sind ein dynamisches Ansprechverhalten und ein Zuwachs an Drehmoment.

Aufwendige Maßnahmen verringern die innere Reibung und steigern zugleich die Leistungsausbeute. Die Zylinderlaufbahnen sind Plasma-beschichtet, die Kurbelwellen-Hauptlager im Durchmesser um sechs Millimeter verringert. Die Kurbelwelle ist hohlgebohrt und damit um ein Kilogramm leichter, die Aluminiumkolben integrieren KanĂ€le fĂŒr kĂŒhlendes Öl.

Mehr Drehmoment, mehr Durchzug im neuen Audi RS 3

Die Geschichte des FĂŒnfzylinders setzt sich in der neuen Audi RS 3 Limousine und im neuen RS 3 Sportback fort. Auch hier sorgen die fĂŒnf Zylinder fĂŒr GlĂŒcksgefĂŒhle und noch mehr Fahrspaß. Dabei steigert Audi das Drehmoment des 2.5 TFSI im Vergleich zum VorgĂ€nger noch einmal um 20 auf nunmehr 500 Newtonmeter, das zwischen 2.250 und 5.600 Umdrehungen pro Minute anliegt. „Dieses breite Drehzahlplateau mit dem Maximalwert von 500 Newtonmetern, das schon bei tiefen Drehzahlen beginnt, war das erklĂ€rte Entwicklungsziel“, erlĂ€utert FĂŒssel, „fĂŒr die fahrende Person ist das direkt erleb- und spĂŒrbar.“ Denn damit beschleunigt der Audi RS 3 aus niedrigen Drehzahlbereichen heraus noch schneller. Die maximale Leistung von 294 kW (400 PS) steht frĂŒher als bisher bei 5.600 Umdrehungen pro Minute zur VerfĂŒgung und erstreckt sich ĂŒber ein breites Plateau bis 7.000 Umdrehungen pro Minute.

Neue Modi, neue Fahrerlebnisse

Die Zahlen sprechen fĂŒr sich: Sportback und Limousine beschleunigen mit der serienmĂ€ĂŸigen Launch Control in 3,8 Sekunden von null auf 100 km/h – drei Zehntelsekunden schneller als der VorgĂ€nger. Auf Wunsch hebt Audi die elektronisch begrenzte Höchstgeschwindigkeit von 250 km/h auf 280 km/h an. Mit dem optionalen Dynamikpaket sind sogar 290 km/h möglich – Beschleunigung und Top-Speed des Audi RS 3 bilden damit die neue Benchmark im Kompaktsegment.

„Uns ging es in der Entwicklung auch um neue Fahrmodi“, berichtet FĂŒssel. „So mĂŒssen die erstmals erhĂ€ltlichen RS 3-spezifischen Audi drive select Modi RS Performance, der fĂŒr die Rennstrecke ausgelegt ist, und RS Torque Rear, der sogenannte Drift-Modus, auf Motorseite in der SteuergerĂ€teapplikation abgebildet werden.“ In beiden Modi wurde gegenĂŒber dem dynamic-Modus eine erhöhte Leerlaufdrehzahl zur Steigerung der Anfahrperformance umgesetzt.

Die Gasannahme ist noch direkter und mit sehr ausgeprĂ€gten Lastwechseln realisiert. DarĂŒber hinaus erleben Fahrer_innen sehr spĂ€te Hochschaltungen und frĂŒhe RĂŒckschaltungen sowie eine optimale Dosierbarkeit des linearen Fahrpedals am Kurvenscheitelpunkt.

Im Modus RS Torque Rear erzeugt der erstmals in einem Audi verbaute Torque Splitter ein ĂŒbersteuerndes Fahrverhalten, indem bis zu 100 Prozent des nach hinten gefĂŒhrten Antriebsmoments auf das kurvenĂ€ußere Rad gelangen. Damit sind auf nicht öffentlichen Straßen kontrollierte Drifts möglich. Im Gegensatz zu dieser stark hecklastigen Verteilung der AntriebskrĂ€fte sorgt der Torque Splitter im RS Performance Mode fĂŒr ein möglichst neutrales Fahrverhalten mit wenig Unter- und Übersteuern.

Rundenrekord auf der Nordschleife

NĂŒrburgring in der Eifel. Sommer 2021. Frank Stippler, Renn- und Entwicklungsfahrer bei Audi Sport, jagt im neuen Audi RS 3 durch die „grĂŒne Hölle“. Dritter Gang, 140 km/h, runterbremsen auf fast 80 km/h, zweiter Gang, rein in die Kurve, beschleunigen, die Reifen quietschen. Das Ergebnis: 7:40,748 Minuten, neuer Bestwert im Kompaktsegment.

Die Basis fĂŒr den Rekord bildet das Zusammenspiel aus Top-Technologien. Der Torque Splitter verteilt die Antriebsmomente vollvariabel zwischen den HinterrĂ€dern – gesteuert ĂŒber eine Lamellenkupplung an der jeweiligen Antriebswelle. Bei sportlicher Fahrweise erhöht er das Antriebsmoment auf das kurvenĂ€ußere Hinterrad mit der höheren Radlast. In Rechtskurven gelangt also mehr Moment auf das linke Hinterrad, in Linkskurven passiert dies genau umgekehrt. So dreht sich der Audi RS 3 noch besser in die Kurve ein und folgt dem Lenkwinkel exakter.

Das zeigt sich insbesondere in Kombination mit dem Fahrmodus RS Performance, der mit seiner eigenen Motor- und Getriebekennlinie speziell fĂŒr die Rundstrecke abgestimmt ist. So ist frĂŒheres Beschleunigen am Kurvenausgang möglich, wodurch sich schnellere Rundenzeiten erzielen lassen.

ĂŒbermittelt durch Audi

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