Audi-Innovationsoffensive mit dem SQ7 TDI

Mit 320 kW (435 PS) Leistung und 900 Nm Drehmoment ist der neue Audi SQ7 TDI der stärkste Diesel-SUV auf dem Markt. Auch auf vielen anderen Technikfeldern setzt er sich im Wettbewerbsvergleich an die Spitze. Sein neu entwickelter 4.0 TDI-Motor nutzt eine Weltneuheit: Ein elektrisch angetriebener...

"Nach der Einführung des erfolgreichen SQ5 übertragen wir das Konzept eines S Modells mit Dieselmotor auch auf die Q7 Baureihe. So ausgerüstet erreicht der SQ7 TDI mit einem V8 TDI-Motor die Verbrauchswerte eines Sechszylinders. Die neue Techniklösung des elektrisch angetriebenen Verdichters im SQ7 TDI ist eine Weltpremiere im Wettbewerbsumfeld. Damit untermauert Audi einmal mehr seinen Anspruch Vorsprung durch Technik", so Dr. Stefan Knirsch, Audi Vorstand für Technische Entwicklung.

Die Aufladung: drei Lader im Zusammenspiel

Der 4.0 TDI ist von Grund auf neu entwickelt. Er vereint wettbewerbsüberlegene Performance mit geringem Verbrauch und garantiert maximale Dynamik. Der V8 Motor schöpft seine Leistung aus 3.956 cm3 Hubraum. Die beiden Abgasturbolader werden selektiv zugeschaltet und folgen so dem Konzept der Registeraufladung, da bei niedriger und mittlerer Last nur ein Turbolader angeströmt wird. Die zweite Turbine wird erst bei höheren Lasten zugeschaltet. Ein elektrisch angetriebener Verdichter (EAV) ergänzt besonders im unteren Drehzahlbereich die Arbeit der zwei Turbolader und sorgt für überaus dynamische Anfahrperformance.

Der SUV setzt mit seiner Leistung von 320 kW (435 PS) und 900 Nm Drehmoment bei 1'000 bis 3'250 Umdrehungen pro Minute neue Bestwerte im Segment. Er beschleunigt in 4,8 Sekunden von 0 auf 100 km/h, die Höchstgeschwindigkeit ist bei 250 km/h elektronisch abgeregelt. Im Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ) begnügt er sich mit 7,4 Liter pro 100 Kilometer. Das entspricht einer CO2 Emission von 194 Gramm pro Kilometer.

Aufladekonzept und Energienetz: EAV und 48 Volt-Teilbordnetz

Weltweit kommt der elektrisch angetriebene Verdichter erstmals in einem Serienauto zum Einsatz. Der EAV unterstützt den 4.0 TDI-Motor beim Anfahren und Beschleunigen aus niedriger Teillast massiv - das ermöglicht pure Dynamik ohne Turboloch. Er ist in der Luftstrecke hinter dem Ladeluftkühler nah am Motor platziert. Da der Ladedruckaufbau des EAV keine Abgasenergie benötigt, kann er jederzeit eingesetzt werden und ist somit die Lösung für die traditionellen Schwächen der klassischen Abgasturbolader. Mit dieser Technik gehört das Turboloch der Vergangenheit an.

Der EAV stellt dem Motor in weniger als 250 Millisekunden die zur dynamischen Kraftentfaltung notwendige Ladedruckenergie bereit. Von einem kompakten Elektromotor angetrieben, dreht sein Verdichterrad auf 70'000 Umdrehungen pro Minute hoch. So baut der 4.0 TDI seine immense Kraft ohne wahrnehmbare Verzögerung auf - sie steht beim Gasgeben immer sofort bereit. Das ist ein grosses Plus, gerade auch beim Anfahren.

AVS mit erstem Einsatz in Audi-Diesel-Modell

Das Audi valvelift system (AVS) kommt erstmals in einem Diesel-Modell von Audi zum Einsatz. An der Einlass- und Auslassnockenwelle stehen jeweils zwei Nockenkonturen pro Ventil zur Verfügung. Auf der Einlassseite unterstützt eine Nockenkontur das Anfahren in Verbindung mit dem EAV, während die andere die Zylinderfüllung und somit die Leistung bei hohen Drehzahlen optimiert. Das AVS-System auf der Auslassseite ermöglicht das Zuschalten des zweiten Abgasturboladers. Die Registeraufladung schaltet zwei Abgasturbolader so parallel, dass bei niedrigen Motordrehzahlen nur ein Turbolader zum Einsatz kommt, bei höheren Lasten und Drehzahlen wird der zweite dann zusätzlich aktiviert. Damit profitiert der Kunde von einer sehr guten Momenten-Entfaltung und einem dynamischen Ansprechverhalten über den gesamten Drehzahlbereich.

Die Abgase der zwei Auslassventile sind hermetisch getrennt und versorgen je einen der zwei Turbolader. Im unteren Drehzahlbereich bleibt ein Ventil je Zylinder geschlossen, so dass der volle Abgasstrom den aktiven Turbolader versorgt. Wenn Last und Drehzahl steigen, öffnet das AVS das jeweils zweite Auslassventil. Dadurch wird der zweite Abgasturbolader angeströmt und dazu geschaltet. In diesem Biturbo-Betrieb erreicht der Motor seine maximale Leistung. Die Umschaltung durch das AVS ermöglicht eine schnelle und präzise Zuschaltung der zweiten Abgasturbine.

Die Antriebsleistung für den EAV, die in der Spitze 7 kW beträgt, liefert das 48 Volt-Teilbordnetz. Der SQ7 TDI nutzt dieses leistungsgesteigerte Bordnetz, das die Hochleistungssysteme elektromechanische aktive Wankstabilisierung (EAWS) und EAV ermöglicht. Für deren hohe Leistungs- und Energieanforderungen gibt es unter dem Gepäckraum im Teilbordnetz eine eigene 48 Volt-Lithium-Ionen-Batterie mit 470 Wattstunden nominellem Energieinhalt und einer Peakleistung bis zu 13 Kilowatt. Ein DC/DC-Wandler verbindet das 48 Volt-zum 12 Volt-Teilbordnetz.

Die notwendige Energie wird durch einen leistungsgesteigerten und hocheffizienten Generator mit einem Wirkungsgrad von mehr als 80 Prozent bei einer Leistung von bis zu 3 kW gewonnen. Dabei handelt es sich um einen sogenannten MOSFET-Generator (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), der elektrische Verluste reduziert und den Wirkungsgrad erhöht. MOSFETs ersetzen die bisher üblichen Dioden. Darüber hinaus unterstützt der 48-Volt-Speicher bei Bedarf das 12-Volt-Bordnetz. Dies reduziert auch die Belastung der 12-Volt-Bleibatterie.

V8 TDI - weitere technische Highlights

Die Ansaugseite des 4.0 TDI liegt aussen, die Abgasseite mit den beiden Turboladern im 90 Grad-Innen V. Dieses Layout sorgt für kurze Gaslaufwege, sprich spontanes Ansprechverhalten sowie kurze Wege für die Abgasnachbehandlung. Die Common-Rail-Anlage baut bis zu 2'500 bar Einspritzdruck auf. Der Zünddruck erreicht in weiten Bereichen des Kennfelds die 200 bar-Marke.

Das innovative Thermomanagement und aufwendige Massnahmen im Kurbel- und Nockenwellentrieb verringern die Reibung. Mit der Kombination eines NOx-Oxidationskatalysator und eines nachgeschalteten SCR-Katalysators, der in den Dieselpartikelfilter integriert ist und mittels AdBlue-Einspritzung die Stickoxide reduziert, hat der V8 TDI eine besonders effiziente Abgasnachbehandlung. In der Abgasanlage verstärkt ein Soundaktuator den sonoren Achtzylinder-Klang. Der Fahrer im SQ7 TDI kann selbst wählen mit wie viel Sound er auf sich aufmerksam machen möchte - dies steuert er über das System Audi drive select.

Der V8 Biturbo kombiniert mit dem EAV ist ein Kernelement der weltweiten Dieselstrategie von Audi. Mit hohem Drehmoment auch bei geringen Drehzahlen und niedrigen Verbrauchswerten ist er auch für Märkte wie die USA hervorragend geeignet. Seine Motorcharakteristik vereint souveräne Durchzugskraft mit sportlicher Agilität - satte Anfahrperformance und spontanes Ansprechverhalten.