Audi TechTalk Lenkung: Mehr als eine Drehung am Volant

Die Lenkung im Auto ist längst keine simple Konstruktion mehr. Heutige Lenksysteme sind komplexe Technik-Gebilde. Audi gibt bei einer Fachveranstaltung tiefere Einblicke, was sich in letzter Zeit getan hat, und was moderne Lenkungen können müssen.

Die Lenkung im Auto ist längst keine simple Konstruktion mehr. Heutige Lenksysteme sind komplexe Technik-Gebilde. Audi gibt bei einer Fachveranstaltung tiefere Einblicke, was sich in letzter Zeit getan hat, und was moderne Lenkungen können müssen.

Es wirkt alles so einfach: Wir drehen am Lenkrad und das Auto fährt in die gewünschte Richtung. Dass es in vom Blickwinkel der Fahrphysik aus viel komplizierter ist, welche Arbeit die Entwickler damit haben, und welche gewaltigen Sprünge die Lenkungstechnik in den letzten Jahren absolvierte, präsentierte Audi im TechTalk Lenkung.

Allein schon der erste Blick auf das Lenkrad dokumentiert den Wandel. Das Audi-Lenkrad von 1986 war noch eine "einfache" Konstruktion aus einem mit Kunststoff ummantelten Stahlgerippe mit Hupenknopf im Zentrum. Ein paar Jahre später musste bereits der Airbag integriert werden, Mitte der 90er-Jahre kamen dann die ersten Schalter für Radio-Funktionen hinzu. Marcel Bruch, der bei Audi die Entwicklung der Lenkräder vorantreibt: "Die Evolution des Lenkrads schreitet rasant voran. Innerhalb von drei Jahrzehnten wurde daraus eine Hightech-Kommandozentrale mit höchsten Design- und Qualitätsansprüchen".

Auch beim Design hat sich einiges getan: Die bei Audi bevorzugte untere Abflachung des Lenkradkranzes dient dem erleichterten Ein- und Aussteigen. Auch Neigung, Höhe und Tiefe der Lenkrad-Position spielen eine entscheidende Rolle dabei, wie sich das Auto in allen Fahrsituationen beherrschen lässt. Bei Audi haben alle Lenkräder den Durchmesser von 37,5 Zentimetern und sind je nach Modell zwischen 17 und 21 Grad (Kompaktwagen, Limousinen, Avant-Typen) geneigt, in den SUV-Modellen variiert der Winkel zwischen 22 und 24 Grad. Bei Höhe und Tiefe der individuellen Einstellung sind drei Zentimeter Spielraum möglich.

Und wie kommt der Fahrer-Befehl am Volant bei den Rädern an? Derzeit benutzt Audi für diese Befehlskette fünf unterschiedliche Lenksysteme. Sie haben allesamt sehr viel mit Agilität, Komfort und Sicherheit zu tun. In allen Fällen geht es darum, den Audi-typischen Lenkcharakter zu gewährleisten, der vom Hersteller so definiert ist: mühelose und kontrollierte Fahrzeugbedienung, aber auch sportlich und präzise.

Als Basis dient jeweils eine elektromechanische Servolenkung. Der Verzicht auf hydraulische Komponenten spart Energie (Kraftstoffverbrauch) und erlaubt den Einfluss von Fahrer-Assistenz-Systemen, wie zum Beispiel dem für die saubere Spurhaltung. Je nach Fahrgeschwindigkeit wird auch die Lenkkraft beeinflusst. Dabei muss der Fahrer keineswegs auf eine Rückmeldung vom Kontakt zur Straße verzichten.

Auf der nächsten Stufe rangiert die elektromechanische Progressivlenkung. Mit ihr ändert sich je nach Lenkeinschlag die Übersetzung. So reduziert sich die Kurbelei beim Einparken, während sich die Dynamik auf kurvenreichen Strecken erhöht. Sie ist im Audi-Programm derzeit die am meisten verbreitete Lenkungsart.

Noch einen drauf setzt die Dynamiklenkung. Sie ist in der Lage, die Übersetzung extrem variantenreich zu justieren. Sie reagiert mit einem "Überlagerungsgetriebe" auf Tempo, den Modus des "drive select"-Schalters und auf unterschiedliche Fahrsituationen. Niedrigem Tempo - wie bei Rangiermanövern üblich - begegnet sie mit extrem direkter Übersetzung und maximaler Servo-Unterstützung.

Einen Schritt weiter geht die Allradlenkung, die 2014 im Audi Q7 erstmals eingesetzt wurde. Ihr Grundprinzip besteht darin, dass sie Lenkwinkel an Vorder- und Hinterachse unabhängig voneinander einstellt. So lenken die Hinterräder bei höheren Geschwindigkeiten gleichsinnig, um bei Spurwechseln mehr Stabilität zu gewährleisten, und bei Langsamfahrt (wie in Parkhäusern oder beim Einparken) gegensinnig, um den Kurvenradius zu minimieren.

Als Top-Lenkung, die im Audi S8 serienmäßig eingebaut ist, kann der Kunde bei A6, A7 und A8 als Option die Dynamik-Allradlenkung beim Kauf ankreuzen. Bei dieser Wahl wird die Dynamiklenkung an der Vorderachse mit der Hinterachslenkung kombiniert. Sie dringt in die Feinheiten des physikalisch Machbaren vor und bietet die entsprechenden Vorteile im Grenzbereich: eine Mischung aus direkter und sportlicher Lenkansprache sowie souveräner Fahrstabilität. Die Gesamtübersetzung der Lenkung deckt bei Niedrigtempo im Bereich von 9,5 - 17,0 ab, bleibt jedoch bei flotter Fahrt stabil.

Der Vorteil: Da sich beim Einlenken an der Vorderachse zunächst nur der Reifen verformt, bevor er dem vorgewählten Radius folgt, muss die ebenfalls lenkbare Hinterachse nicht erst warten, bevor sie durch die Fahrzeugbewegung überhaupt "merkt", dass gerade ein Richtungswechsel ansteht. Denn die Stellmotoren melden jede Lenkradbewegung schon im Ansatz nach hinten.

Und wie sieht es in der Zukunft mit "Steer-by-Wire" aus, also dem Wegfall der Lenksäule als starrer mechanischer Verbindung? Die Lenkbefehle werden bei dieser Art von einer elektronischen Steuerzentrale nur noch per Datenleitung an die Stellmotoren weitergereicht.

Carsten Jablonski, der bei Audi als Teamleiter Entwicklung Fahreigenschaften tätig ist, hält sich eher bedeckt. Bei allen Vorteilen für die das Innenraum-Design sieht er auch die großen Herausforderungen der Technik, die im Flugzeug etabliert ist. So muss schließlich gewährleistet bleiben, dass die "Rückmeldung" der Lenkung von der Straße zum Fahrer weiter gewährleistet ist. Außerdem geht es um die absolute Sicherheit: Die Lenkung muss auch bei einem Stromausfall noch funktionieren. Denn auch künftig soll das Auto nur in die Richtung fahren, die am Lenkrad eingeschlagen wird.

Klaus Brieter / mid

Dieser Artikel aus der Kategorie NEWS wurde von Klaus Brieter am 12.05.2021, 10:25 Uhr veröffentlicht.