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Audi Q5: Die Karosserie

07 luglio 2008

Audi Q5: Die Karosserie

Gutes Design ist immer funktionell – der Audi Q5 weist einen cW-Wert von nur 0,33 auf und setzt damit die Bestmarke in seinem Segment. Zu verdanken ist dies intensivem Feinschliff an der Karosserie und am Unterboden. Die Stirnfläche des Performance-SUV misst 2,65 m2.

Eine aufwändige Aero-Akustik, die zum großen Teil in einem speziellen Akustik-Windkanal entwickelt wurde, sichert ein niedriges Geräuschniveau selbst bei hohen Geschwindigkeiten. Der Audi Q5 liegt hier auf dem vorbildlichen Niveau des Audi A4. Die Aero-Akustik ist ein Puzzle-Spiel aus zahlreichen Elementen, hier sind beispielsweise die dreifachen Türdichtungen, die Wasserfangleisten an den A-Säulen und die Außenspiegel mit im Spiel. Dank einer steifen Einbindung verursacht auch das optionale Panoramaglasdach kaum zusätzliche Geräusche.

Das Basisgewicht des Audi Q5 beträgt beim Marktstart 1.730 Kilogramm, ein niedriger Wert für einen SUV dieses Formats. Die in Stahl ausgeführte Karosserie baut sehr leicht – dank des konzentrierten Einsatzes modernster Technologien. Die so genannten ultrahöchstfesten Stähle, die den Mitteltunnel, die Innen­schweller, die B-Säulen, die Längsträger und den Stirnwandquerträger im Motorraum verstärken, weisen Zugfestigkeitswerte von bis zu 1.600 Megapascal auf. An einen zwei Millimeter starken und 30 Millimeter breiten Streifen aus diesem warmumgeformtem Stahl könnte man sechs Audi Q5 hängen, die zusammen zehn Tonnen wiegen.

Die Warmumformung ist ein Hightech-Prozess. Bei ihr werden Platinen aus Bor-legiertem Stahl in einem Durchlaufofen auf 950 Grad erhitzt und anschließend in einem gekühlten Werkzeug abgeschreckt und in Form gepresst. Im Ofen lassen sich ihre Teilbereiche unterschiedlich stark erwärmen, sodass unterschiedliche Festigkeitszonen entstehen. Bei einem Crash verformt sich das Bauteil dann genau wie gewünscht.

Bei der B-Säule beispielsweise ist der untere Bereich etwas duktiler (verformbarer) ausgelegt als der obere, weil hier beim Seitenaufprall die meiste Energie abgebaut wird. Die Säule und die hinteren Längsträgerabschnitte entstehen im eigenen Haus; als erster Automobilhersteller hat Audi die entsprechenden Produktionsanlagen aufgebaut. In der Karosserie des Audi Q5 – ohne Türen, Klappen und Blechhaut – nehmen die ultrahöchstfesten Hightech-Stähle schon 9,1 Prozent des Gewichts ein. 3,3 Prozent entfallen auf höchstfeste Stähle, 12,3 Prozent auf höherfeste Sorten, 44,5 Prozent auf hochfesten Stahl und 30,8 Prozent auf konventionellen Tiefziehstahl.

Hochpräzise: Schweißen und Kleben

Auch der Zusammenbau der Karosserie ist eine Angelegenheit von maximaler Präzision. Die Bereiche, in denen herkömmliches Widerstandspunktschweißen zum Einsatz kommt, machen nur noch rund 73 Prozent – entsprechend etwa 5.000 Schweißpunkten – aus. Um die Festigkeit weiter zu erhöhen, ergänzt und ersetzt Audi das Schweißen teilweise durch Kleben. Für 17 Prozent der Verbindungen ist ein Zweikomponenten-Kleber zuständig; die Klebstoffnähte im Audi Q5 sind 83 Meter lang.

Unter den restlichen 10 Prozent finden sich zwei besonders aufwändige Verbindungstechnologien. Im Schwellerbereich und an den Türen ist das Laser­schweißen das Verfahren der Wahl. Die Bauteile im Sichtbereich des Wasser­kanals für die Heckklappe werden wie die Nullfuge zwischen Seitenteil und Dach mit Hightech-Lötverfahren zusammengefügt. In dieser Zone findet das kompromisslose Qualitätsdenken von Audi optischen Ausdruck, ergänzt durch das exakte Fugenbild an der ganzen Karosserie.

Der Einsatz modernster Materialien und Verbindungstechniken bildet die Grund­lage für die Steifigkeit der Karosserie. Sie sorgt für Ruhe an Bord und für souveräne Fahreigenschaften – das komfortable Abrollen basiert ebenso auf ihr wie das sportlich-präzise Handling. Bei der so genannten globalen dynamischen Steifigkeit stand ein homogenes Verhalten der gesamten Karosserie weit oben im Lastenheft. An den so genannten Komfortpunkten, an denen der Fahrer und die Passagiere Vibrationen spüren könnten – am Lenkrad, am Bodenblech im Bereich der Füße und an den Sitzen – sowie rund um die Spiegel wurde der Schwingpegel noch einmal gezielt reduziert.

Ein hochentwickeltes System von Quer-, Längs- und Rahmenprofilen verleiht der Karosserie des Audi Q5 hohe Torsionssteifigkeit. Der Längsträger, der Mittel­tunnel und die Seitenstruktur sorgen für souveräne Biegesteifigkeit. Bauteile wie eine Querstrebe zwischen den Federbeindomen erhöhen gezielt die Steifigkeit des Vorderwagens.

Größtes Augenmerk legten die Ingenieure auch auf die lokalen Steifigkeiten. Alle Stellen, an denen im Fahrbetrieb Kräfte und Schwingungen eingeleitet werden, wurden gezielt verstärkt, beispielsweise die Anbindung des Vorderachsträgers an die Radaufhängungen und die Karosserie. Der Träger verteilt die Impulse, die er von den Rädern aufnimmt, in ein Fachwerk aus Längs- und Tunnelträgern – so sank das Abrollgeräusch der Reifen in wichtigen Bereichen stark ab.

Kompromisslos: Die Langzeitqualität

Die Langzeitqualität genießt auch beim Audi Q5 höchste Bedeutung – typisch für die Marke mit den Vier Ringen. Zum Schutz vor Korrosion werden alle Karosserie-Hohlräume mit heißem, flüssigem Wachs geflutet – ein Verfahren, das Audi als einzige Premiummarke einsetzt. Während der Erprobung des Performance-SUV überprüften die Ingenieure die Qualität mit dem so genannten INKA-Test (Ingolstädter Korrosions- und Alterungs-Test). Bei diesem 19-wöchigen Prozedere wurde der Audi Q5 in verschiedenen Klimakammern allen nur denkbaren Umweltbelastungen ausgesetzt – Salznebel, Feuchtwärme, trockener Hitze und Kälte bis -40° C. Diesem Zyklus folgten ein erbarmungsloser Rüttelbetrieb auf einem Simulator und Fahrerprobungen auf der Teststrecke.

Auch der Insassenschutz im Q5 liegt auf höchstem Niveau – Ehrensache für Audi. Bei seiner Entwicklung machte sich die Marke eine breite Wissensgrundlage zunutze, die sie sich selbst erarbeitet hat: Die AARU (Audi Accident Research Unit) analysiert reale Unfallereignisse mit großem Aufwand unter zahlreichen Aspekten.

Bei einem Frontalaufprall läuft eine fein abgestimmte Choreographie von Schutz­maßnahmen ab. Bereits zu Beginn der Kollision schlagen zwei Beschleunigungs­sensoren Alarm, die in weit vorgeschobener Position unter den Scheinwerfern sitzen. Der Frontquerträger verteilt die einwirkenden Kräfte auf die oberen und unteren Längsträger, die sie durch definierte Verformung abbauen.

Der Aluminium-Hilfsträger, der Vorderachse und Motor trägt, leitet die Kräfte in die Boden- und Tunnelstruktur der Fahrgastzelle. Die Lenksäule wird vom Fahrer weg verschoben, die Pedale klinken aus ihren Lagern aus.

Höchste Sicherheit: Innovation beim Airbag-Konzept

Beim Frontalcrash sind klein gewachsene Personen stärker gefährdet als große. Deshalb hat Audi die Rückhaltesysteme im Q5 in einer innovativen, extrem engen Vernetzung konzipiert. An den Schienen der vorderen Sitze sind Sensoren ange­bracht, die ermitteln, ob der Sitz vorn oder hinten steht. Ihre Daten fließen in die Berechnungen des Steuergeräts ein, das die Arbeit der Rückhaltesysteme managt. Weil der Rechner den Abstand des Passagiers zum Airbag kennt, kann er dafür sorgen, dass der Vorverlagerungsweg – der Weg, auf dem der Oberkörper von Gurt und Airbag gebremst werden kann – optimal genutzt wird.

Die Front-Airbags im Audi Q5 – links mit 64, rechts mit 120 Liter Volumen – sind adaptiv ausgelegt und arbeiten nach einer neuen Strategie. Sie entfalten sich grundsätzlich in vollem Umfang. Wenn der Aufprall nicht allzu hart ist, und der Passagier nahe am Airbag sitzt, schätzt das Steuergerät die Situation als relativ harmlos ein. In diesem Fall wird ein Teil des Volumens über Ventile wieder abgeblasen; Kopf und Brust werden vergleichsweise weich aufgefangen.

Bei einem harten Crash hingegen bleiben die Airbags länger voll gefüllt. Das Gleiche geschieht auch, wenn der Aufprall zwar nicht allzu heftig ist, der Passagier jedoch weit hinten sitzt, so dass sein Oberkörper wuchtig nach vorn pendelt. Mit der herkömmlichen Technik, die sich allein an der Schwere des Aufpralls orientiert, würde hier der Airbag nur teilweise gefüllt werden, entsprechend schlechter wäre der Schutz.

Auch die Gurtkraftbegrenzer agieren flexibel. Sie integrieren zwei Torsionsstäbe, die über Zahnräder zusammengeschaltet sind. In einer weniger kritischen Situation werden die Stäbe zu einem frühen Zeitpunkt getrennt. Das erlaubt dem Gurt mehr Bewegung – der Oberkörper taucht relativ tief in den Airbag ein, die Belastung der Brust sinkt. Bei einem heftigeren Aufprall hingegen werden die Stäbe spät oder gar nicht entkoppelt – der Gurt hält den Passagier stärker zurück.

Auch gegen den Heckaufprall – ein häufiger Unfall im Stadtverkehr, der oft ein Schleudertrauma nach sich zieht – haben die Audi-Entwickler intelligente Schutz­vorkehrungen getroffen. Die Längsträger, die Hinterräder und die Schweller bauen die Aufprallenergie gezielt ab, der Tank liegt im geschützten Bereich vor dem Hinterachsträger. Die Batterie, der Wagenheber und die optionalen Entertainment-Geräte werden in einen exakt definierten Bereich geschoben; die Kraftstoffpumpe wird – wie bei jedem schweren Crash – abgeschaltet.

Integriertes Konzept: Die Sitze und Kopfstützen

In der Fahrgastzelle schützen die Sitze die Passagiere exzellent. Die Form des Lehnenrahmens, eine weiche Federmatte und ein Energie-absorbierender Schaum erlauben es dem Rücken, ein Stück weit in die Lehne einzutauchen – so kann der Hinterkopf früh von der stabilen Kopfstütze, die in nur etwa vier Zentimeter Entfernung steht, aufgefangen werden. Bei schweren Heckkollisionen lösen die Gurtstraffer aus, um die Passagiere in einer günstigen Sitzposition zu fixieren.

Dieses integrale Kopfstützensystem, das auch in anderen Modellreihen zum Einsatz kommt, hat sich bei Personen jeder Größe und bei jeder Unfallschwere bereits bewährt. In unabhängigen Tests hat es die Note „Gut“ erhalten, etwa bei der renommierten International Insurance Whiplash Prevention Group (IIWPG), einer Arbeitsgruppe, die sich der Schleudertrauma-Prävention widmet.

Auch das US-amerikanische Insurance Institute for Highway Safety (IIHS) erteilte die Note „Gut“. In Deutschland sind der ADAC und große Fachzeit­schriften zu vergleichbaren Ergebnissen gekommen.

Für einen Seitenaufprall – eine besonders gefährliche Unfallart – ist der Audi Q5 ebenfalls gut gerüstet. Hier melden Beschleunigungssensoren in den C-Säulen und Drucksensoren in den Türen die Gefahr. Die B-Säulen, die Seitenschweller und zwei Querträger im Boden übernehmen einen Großteil der Verformungsarbeit. Sie werden von den Türen unterstützt, deren Ränder die Säulen, Schweller und Dach­rahmen großflächig überdecken. Die Aufprallträger in den Türen leiten die Kräfte über die Scharniere in die B-Säule ein.

Im Innenraum stehen bei einem Seitenaufprall Sitz-integrierte Thorax-Becken-Sidebags mit 13 Liter Volumen auf den vorderen Sitzen (optional mit 12 Litern auf den Hintersitzen) und durchgehende Windowbags (25,5 Liter) auf Posten. Höhenverstellbare Gurte und Anti-Submarining-Rampen in den Sitzen komplettieren die Rückhaltesysteme auf den vorderen Plätzen; ein Sensor erkennt einen belegten Beifahrersitz. Wenn Fahrer oder Beifahrer beim Losfahren nicht angeschnallt sind, ertönt ab 25 km/h Geschwindigkeit eine Warnglocke. Im Fond bringt der Audi Q5 serienmäßig Isofix-Vorbereitungen für Kindersitze mit. Isofix-Rasten sind auf Wunsch auch für den Beifahrersitz zu haben, zusammen mit einer Deaktivierungsfunktion für den Airbag.

Bei einer Kollision mit einem Fußgänger erfüllt der Audi Q5 dank großer Deformationsräume sämtliche Vorschriften in Japan und Europa. Beim so genannten Typschaden-Crash, der mit 15 km/h Tempo mit 40 Prozent Über­deckung gegen eine Barriere gefahren wird, verhindern Crashboxen aus Aluminium, die den Längsträgern vorgeschaltet sind, dass die Karosseriestruktur Schaden nimmt; der Kühler kann dank verschiebbarer Aufnahmen etwas nach hinten ausweichen. Parkplatz-Rempler bis 4 km/h gehen ohne Beulen an den Schürzen ab, bei stärkeren Kollisionen lassen sich die Komponenten einzeln austauschen.



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