Allrad Antriebsstränge

[Multimeter24419]

Hallo!

Ich wollte mich mal informieren, welche verschiedenen Allrad Konzepte von verschiedenen Herstellern gibt. Insbesondere bei deutschen Herstellern im Kompaktwagensegment (BMW: M135i, M235i, Audi: S3, Mercedes: A/CLA). Gerade die technische Umsetzung interessiert mich sehr. Ich habe viel von Subarus symmetrischem Allrad gehört, welcher ja im Offroad/Winter Bereich sehr gut sein soll aber warum? Hat wirklich nur Subaru gleich lange Antriebswellen oder ist das bei Xdrive und Co (bei sportlichen Kompakten) das selbe?

Ich würde mich über Antworten freuen!

[ralfkoenig]

Also nur bei aktuellen Neufahrzeugen 2015 in der Kompaktklasse?

[Multimeter24419]

ja eigentlich schon. wobei den aktuellen 1er gibt es noch gar nicht als 135i oder? also bei dem wohl den Vorgänger

[PS-Schnecke132711]

Der original Mini hatte symmetrische Achsen links und rechts.

Alle mit quer eingebauten Motor treiben die hintere Achse nur "zur Not" mit an, wenn vorne die Räder durchdrehen. So bleibt beim NormFahrtZyklus der Antriebsstrang entlastet, man sparrt etwas Reibung an 2, 3 Zahnrädern und Lagern.

Interessant finde ich ja so ein System wie im Golf GTI. Da rät der Computer wie viel Grip da ist, und nimmt das Drehmoment zurück, wenn die Feder entspannt und noch bevor das Rad durchdreht. Raten ist leider Glückssache.

[Multimeter24419]

Okay danke!

Aber der Mini hatte ja keinen Allrad. Dass es bei Fronttrieblern oft so ist, ist mir klar, aber beim Allrad? und ist es dann auf der Vorder- und Hinterachse asymmetrisch/symmtrisch? und macht das tatsächlich so einen großen Unterschied wie Subaru es übermitteln will?

Also hat der S3 genau genommen nicht den "legendären" Quattro Antrieb?

Dass Bmw das selbe mit dem m135i macht kann ich mir fast nicht vorstellen. Dann wäre es ja 90% der Zeit ein Frontantrieb.

Klingt spannend. Wobei der leider ebenfalls rein an der Vorderachse angetrieben wird.

[Peperonitoni]

Also die kleinen VW-Allradler, sprich S3, RS3, Golf R usw. haben einen mit Haldex-Kupplungen versehenen Antrieb.

Das ist tatsächlich ein Fronttriebler, der die Hinterräder zuschaltet, wenn es nötig ist.

Der Effekt ist der, dass sich so ein RS3 dann eben auch eher wie ein Fronttriebler fährt und weniger dynamisch als ein M135i mit xdrive, der Grundsätzlich erst mal eine 60/40 Verteilung Hinten/vorne hat.

Durch die hecklastige Verteilung ist der BMW von der Grundauslegung dynamischer.

Das Haldexsystem hat übrigens auch der Mercedes A45 AMG. Bei nässe hatte der im Test ordentlich durchdrehende Vorderräder, trotz "Allradantrieb"

Die Großen Quattros verteilen tatsächlich endlich z.B in einer linkskurve die Kraft nach hinten rechts, um den Wagen um die Kurve herum zu schieben.

Ähnlich ist es glaube ich auch beim Mitsubishi Evo, bin ich schon gefahren, der absolute Knaller :)

[Multimeter24419]

Ok danke das hat sehr viel geholfen :)

Mich würde allerdings noch interessieren wie das mit den Antriebswellen aussießt. Hinten sollten die doch logischerweise bei jedem Auto symmetrisch sein oder? und vorne eigentlich nicht da die Motoren quer eingebaut sind. Ist das beim BMW ebenfalls so? Ist das ein großer Nachteil? Und wie sieht es aus mit Lenkdrehmoment?

[ralfkoenig]

Auch Mini gibt's mit Allrad. Im Countryman und Paceman mit All4-Antrieb.

Für Allradantriebe werden heute Marketingnamen verwendet, es sind aber teilweise auch bei jedem Hersteller ganz verschiedene Realisierungen dahinter.

BMW: M135i, M235i 2015 - Marketingname des Allradsystems: xdrive

Motor längs eingebaut, Getriebe dahinter

Standard wäre ohne Allrad: Hinterradantrieb

mit Allrad: direkt am Getriebe elektronisch geregelte Lamellenkupplung für Verteilung VA/HA

von dort: Kardanwelle zum Hinterachsdifferenzial

zweite Welle zum Vorderachsdifferenzial

offene Differenziale an VA/HA, Drehmoment-Verteilung an den Achsen mit Bremseingriffen am durchdrehenden Rad

https://de.wikipedia.org/wiki/XDrive

https://www.youtube.com/watch?v=NlUJPca0ePk

https://www.youtube.com/watch?v=MYwvzYiKn1s

 

Audi: S3 2015 - Marketingname des Allradsystems: quattro

bekommt seinen Allrad vom modularen Querbaukasten

Motor quer eingebaut, Getriebe daneben

Standard wäre ohne Allrad: Frontantrieb

Kardanwelle nach hinten vom Getriebe aus

an der Hinterachse eine Haldex-Kupplung (auch eine Lamellenkupplung) für Verteilung VA/HA, 5. Generation

offene Differenziale an VA/HA, Drehmoment-Verteilung an den Achsen mit Bremseingriffen am durchdrehenden Rad

https://de.wikipedia.org/.../Syncro?...

https://de.wikipedia.org/wiki/Haldex-Kupplung

https://www.youtube.com/watch?v=fdInqEpkUIk

https://www.youtube.com/watch?v=CDRVTjMPK9Q

Ganz ähnlich Golf 7 4Motion, auch Haldex 5. Generation

http://www.kfztech.de/kfztechnik/triebwerk/allrad/haldex.htm

https://www.youtube.com/watch?v=ZSkwYwgd3ZI

Mercedes: A/CLA/GLA 2015 - Marketingname des Allradsystems: 4MATIC

Motor quer eingebaut, Getriebe daneben

Standard wäre ohne Allrad: Frontantrieb

Kardanwelle nach hinten

an der Hinterachse: hydraulische Lamellenkupplung für Verteilung VA/HA

mechanische Zahnringpumpe, die von der Drehzahldifferenz zwischen Vorder- und Hinterachse aktiviert wird + Regelventil (für Eingriff der Fahrdynamik-Regelsysteme)

vom reinen Frontantrieb bis zu einer Verteilung von 50 : 50

offene Differenziale an VA/HA, Drehmoment-Verteilung an den Achsen mit Bremseingriffen am durchdrehenden Rad

http://www.autobild.de/artikel/mercedes-4matic-ab-2014-3819648.html

http://www.autobild.de/.../video-mercedes-cla-250-4matic-4541066.html

http://www.mercedes-benz.de/.../4matic.html

https://www.youtube.com/watch?v=9To988NVt3M

Alle drei arbeiten mit dem ESP/ASR und dessen Sensoren (Gierrate, Raddrehzahlsensoren) und Aktoren Beeinflussung der Motorleistung direkt an der Motorsteuerung, Bremssättel an allen 4 Rädern um radindividuell zu bremsen, zusammen um die Kraft jeweils geeignet zu verteilen. Denn offene Differenziale (an den Achsen) bringen sonst das Drehmoment dort raus, wo am wenigsten Widerstand ist, also da wo das Rad eh schon durchdreht.

Diese drei bisher genannten Varianten sind sich also aus meiner Sicht sehr ähnlich.

Subaru Impreza

Boxermotor vorn, flach mit tieferem Schwerpunkt

vorn längs eingebaut

Getriebe dahinter

Mittendifferenzial verteilt das Motordrehmoment

im WRX STI mit Limited-Slip Differenzialsperre am Mittendifferenzial, das gewährleistet, dass auch Kraft an einem Rad ankommt, wenn eine Achse durchdreht und dass dafür nicht unbedingt über die Bremsen ein Gegenmoment aufgebaut werden muss

PS Bitte alle Werbesprüche in den Videos oder Bewertungen, was nun "besser" sein soll, ausblenden.

Und es gibt auch viele Videos mit jeweils speziellen "Tests" und "Gegentests". Die Kontrollmechanismen (welche wiederum abhängig sind vom Fahrerinput) bestimmen heute wesentlich mit, und die lassen sich nicht in Hardware ausdrücken. Dazu kommen eben die ganz unterschiedlichen Situationen. Immer dann wenn einer besonders gut aussieht, und die anderen besonders schlecht, habe ich den Eindruck, dass Werbestrategen die Gesamtsituation eben extra genau so hingetrickst haben, dass ihr gewünschtes Ergebsnis rauskommt.

[ralfkoenig]

Zitat:

Mich würde allerdings noch interessieren wie das mit den Antriebswellen aussießt. Hinten sollten die doch logischerweise bei jedem Auto symmetrisch sein oder? und vorne eigentlich nicht da die Motoren quer eingebaut sind. Ist das beim BMW ebenfalls so? Ist das ein großer Nachteil? Und wie sieht es aus mit Lenkdrehmoment?

Ja, hinten sind die Antriebswellen typisch symmetrisch, es gibt aber auch Ausnahmen. Vorne nicht, nicht bei MB A/CLA/GLA (Motor quer) oder Audi/VW MQB (Motor quer) oder der neuen BMW Frontantriebsplattform (Motor quer - 2er Active Tourer), auch bei BMW Heckantriebsplattformen (Motor längs im 1er etc.), nicht, wie man in der Animation sieht. Und auch beim "großen" Audi quattro (Motor längs) nicht.

Ob das ein Nachteil ist? Naja, es gibt den Effekt eines Lenkmomentes an der Vorderachse beim kräftigen Beschleunigen. Aber auch Maßnahmen dagegen, siehe hier: https://en.wikipedia.org/wiki/Torque_steering

Der große Gewinn an all den automatisch zuschaltenden Geschichten ist (die sich nur für den Fahrer anfühlen wie permanente, weil er nix umschalten muss): Spritersparnis im Normalbetrieb, wo das System mehrheitlich nur eine Achse zur Kraftübertragung nutzt. Dann hat man in den ungenutzten Teilen des an sich Alllrad-Antriebes nämlich wenigstens keine Reibungsverluste und hat halt "nur" noch die Nachteile zusätzliches Gewichtes und zusätzlicher Fahrzeugkomplexität (Herstellung, Wartung).

Drei Zahlen dazu: für Frontmotor und manuelles Schaltgetriebe

Vorderradantrieb: ca. 9% Verluste im Antriebsstrang

Hinterradantrieb: ca. 11% Verluste im Antriebsstrang

klassischer Allrad: ca. 18% Verluste im Antriebsstrang (mit Mittendifferenzial, alle Räder ständig angetrieben)

[Multimeter24419]

Wow danke, dass ihr euch die Mühe gemacht habt so ausführliche Antworten zu schreiben!

Jetzt ist mir alles klar! :)

[Peperonitoni]

Hoffentlich ist dir klar, dass Volkswagenkonzern mit quer eingebauten Motoren nur ein Notbehelfsallrad ist und für die Kurvenfahrt nicht so viel bringt, wenn überhaupt.

[Multimeter49557]

Zitat:

@ralfkoenig schrieb am 10. März 2015 um 20:48:58 Uhr:

Zitat:

Mich würde allerdings noch interessieren wie das mit den Antriebswellen aussießt. Hinten sollten die doch logischerweise bei jedem Auto symmetrisch sein oder? und vorne eigentlich nicht da die Motoren quer eingebaut sind. Ist das beim BMW ebenfalls so? Ist das ein großer Nachteil? Und wie sieht es aus mit Lenkdrehmoment?

Ja, hinten sind die Antriebswellen typisch symmetrisch, es gibt aber auch Ausnahmen. Vorne nicht, nicht bei MB A/CLA/GLA (Motor quer) oder Audi/VW MQB (Motor quer) oder der neuen BMW Frontantriebsplattform (Motor quer - 2er Active Tourer), auch bei BMW Heckantriebsplattformen (Motor längs im 1er etc.), nicht, wie man in der Animation sieht. Und auch beim "großen" Audi quattro (Motor längs) nicht.

Ob das ein Nachteil ist? Naja, es gibt den Effekt eines Lenkmomentes an der Vorderachse beim kräftigen Beschleunigen. Aber auch Maßnahmen dagegen, siehe hier: https://en.wikipedia.org/wiki/Torque_steering

Ungleich lange Seitenwellen sorgen durch unterschiedliche räumliche Winkel am Rad zu unterschiedlichen Abstützmomenten links und rechts und sind am Lenkrad spürbar. Gibt es heute aber fast nicht mehr, typischerweise nur bei Fahrzeugen mit Front-Quer Motor ohne Allrad - eine kurze Seitenwelle nach links, eine lange zum rechten Rad.

Die meisten Fahrzeuge haben heute identische Seitenwellen (einfachere Ersatzteilversorgung) und damit keinen derartigen Einfluss auf das Lenkgefühl.

Wenn lediglich die Antriebswellen links- und rechts ungleich lang sind (weil das Differential nicht ganz mittig ist), dann hat das keinen Nachteil. Man kann natürlich trotzdem damit Werbung machen.

Anm.: theoretisch verdrillt sich die längere Welle ein wenig stärker, nur sind das gegenüber dem Gesamtverdrehspiel verschwindend kleine Winkelunterschiede, die durch das Differential ausgeglichen werden.

[PS-Schnecke132711]

Bei so einem Jeep sieht das ja immer ein bisschen hässlich aus, dass das vordere Differential nicht mittig sitzt. Wenn man jetzt einen modernen kompakten mit quer eingebauten Motor nimmt: Kurzer Motor mit nur 3 oder 2 Zylinder ... dann geht es am Differential vorbei dann doppelte Kupplung und ewig langes 6-gang Getriebe. Dann ist das Differential quasi aus Versehen in der Mitte. Deswegen sind VR6 und R5 schlecht. Spürt man angeblich bei Ralley.

So ein Sperrdifferential ist doch größer. Passt das immer noch dahin?

[Standspurpirat9517]

Zitat:

@Peperonitoni schrieb am 10. März 2015 um 16:51:33 Uhr:

dynamisch als ein M135i mit xdrive, der Grundsätzlich erst mal eine 60/40 Verteilung Hinten/vorne hat.

Durch die hecklastige Verteilung ist der BMW von der Grundauslegung dynamischer.

OHNE einer Verfärbung für das präferierte: Was bedeutet eigentlich "dynamischer"? Das liest man immer wieder mal. Dynamik bedeutet ja einfach nur Bewegung.

Bis auf die Fälle mit einer durch entsprechende Witterung allgemein stark nachlassendem Grip, kommt Allrad sonst in Kurven zum Tragen. Heißt hier dynamischer, daß mehr "Bewegung" in der Fuhre ist? Also, eine Achse zuckt nervöser als die andere?

Wir schrauben seit etlichen etlichen Jahren an VAGs. Vor allem der Golf6 Platform.

(Anmerung an der Stelle: Kein Markenfanboy. Die nächste Karre ist im Anflug und das ist weder ein VAG noch BMW) :)

Mit nur paar Eingriffen an einem S3 8P haben wir das Fahrverhalten komplett verändern können. Das waren andere Federn vorne und paar wenige Teilen/Lagern die PolyPro für das Fahrwerk anbietet. Plus Sturz vorne nur minimalst über dem was das Werk als max. Negativsturz empfohlen wird. Weiterhin auf 225/40-18.

Abseits der an sich korrekten Theorien zur Motorpositionierung und Gewichtsverteilung konnten wir das Untersteuern nahezu auf das Niveau eines unberührten M235 bringen.

Der mag bekanntlich trotz Heckantrieb überhaupt nicht mit dem Heck swingen. Eher SEHR neutral bis minimal untersteuernd (!)

Bezüglich Allradsysteme frag ich mich daher schon länger wieviel davon wie fahrstabil die Kiste um die Ecke kommt mit der Antriebsart selbst zu tun hat. Und auch was die Killerphrase "Dynamik" diesbezüglich bedeutet :)

Natürlich ist es nicht zu vernachlässigen. Eine REINE Konzentration auf die Antriebsart bei dem Thema scheint mir der Sache aber nicht gerecht zu werden.

Das Thema ist zwar allgemeiner, kam mir hier aber bei der Allrad-Diskussion in den Sinn, da unsere nahezu gleichen Versuche mit einer Golf6 TDI Frontfräse bei weitem nicht diese Auswirkung hatten. Der schob beim Übertreiben zwar feststellbar weniger, aber nicht massiv weniger über die Va.

[Sir Donald]

Zitat:

@Sachte schrieb am 7. Juni 2015 um 12:00:02 Uhr:

Zitat:

@Peperonitoni schrieb am 10. März 2015 um 16:51:33 Uhr:

dynamisch als ein M135i mit xdrive, der Grundsätzlich erst mal eine 60/40 Verteilung Hinten/vorne hat.

Durch die hecklastige Verteilung ist der BMW von der Grundauslegung dynamischer.

OHNE einer Verfärbung für das präferierte: Was bedeutet eigentlich "dynamischer"? Das liest man immer wieder mal. Dynamik bedeutet ja einfach nur Bewegung.

Bis auf die Fälle mit einer durch entsprechende Witterung allgemein stark nachlassendem Grip, kommt Allrad sonst in Kurven zum Tragen. Heißt hier dynamischer, daß mehr "Bewegung" in der Fuhre ist? Also, eine Achse zuckt nervöser als die andere?

In diesem Zusammenhang bedeutet Dynamisch ganz einfach das die Verteilung von 60/40 nicht fix ist sondern sich flexibel je nach Grip mehr nach Vorne oder Hinten verändern kann, oder auch nur auf ein einzelnes Rad. ZB wenn die Hinteräder auf Eis stehen verschiebt sich die Aufteilung auf 80/20 zugunsten der Vorderachse und bei ganz aufwendigen Systemen kann dann das Drehmoment der einzelnen Achsen auch noch zwischen Links und Rechts dynamisch verteilt werden, also statt 50/50 zb 70% Links und 30% Rechts.