Der Fünfzylinder bei Audi

Audi 100 5E – Der Motor WC

Der erste Audi-Fünfzylindermotor, Kennbuchstabe WC, der 1976 im neuen Audi 100 C2 (Typ 43) vorgestellt wurde, markiert einen Meilenstein der deutschen Automobil-geschichte. Der Motor wurde zunächst als 2,1-Liter-Einspritzmotor 5E angeboten und leistete 136 PS (100 kW) bei 5.700 U/min sowie 185 Nm Drehmoment bei 4.200 U/min. Sein Hubraum betrug 2.144 cm³, bei einer Bohrung von 79,5 mm und einem Hub von 86,4 mm. Das Verdichtungsverhältnis lag bei 9,3 : 1.

Konstruktiv abgeleitet wurde der neue Motor vom bewährten EA827-Vierzylinder. Der Motorblock bestand aus hochfestem Grauguss und war gegenüber dem EA827 entsprechend verlängert worden. Die Kurbelwelle war sechsfach gelagert, was für eine hohe Steifigkeit und Belastbarkeit sorgte. Die fünf Hubzapfen waren um jeweils 72 Grad versetzt angeordnet. Da ein Viertaktmotor für einen vollständigen Arbeitszyklus 720 Grad Kurbelwinkel benötigt, ergab sich bei fünf Zylindern ein gleichmäßiger Zündabstand von 144 Grad. Zusammen mit der Zündfolge 1-2-4-5-3 entstand der bis heute charakteristische Klang des Audi-Fünfzylinders.

Aus schwingungstechnischer Sicht besitzt ein Reihenfünfzylinder besondere Eigenschaften. Er läuft deutlich ruhiger als ein Vierzylinder, erreicht jedoch nicht die perfekte Massenbalance eines Reihensechszylinders. Audi investierte daher erheblichen Entwicklungsaufwand in die Beherrschung der freien Massenmomente. Die Kurbelwelle erhielt speziell ausgelegte Gegengewichte, zusätzlich kamen ein abgestimmter Schwingungsdämpfer an der Kurbelwelle sowie eine gezielt angepasste Schwungscheibe zum Einsatz. Diese Maßnahmen reduzierten Vibrationen und ermöglichten die für damalige Verhältnisse bemerkenswerte Laufkultur.

Der Leichtmetallzylinderkopf verfügte über eine obenliegende Nockenwelle und zwei Ventile pro Zylinder. Die Nockenwelle wurde über einen Zahnriemen angetrieben. Für den Fünfzylinder entwickelte Audi einen verlängerten Zylinderkopf mit größeren Ventilen als beim ursprünglichen Vierzylinder. Die Einlassventile besaßen einen Durchmesser von 38 mm, die Auslassventile 33 mm. Durch die gegenüber den damaligen Vierzylindern größere Ventilfläche konnte der Gaswechsel verbessert und die spezifische Leistung erhöht werden.

Besonders modern war die Gemischaufbereitung mittels Bosch K-Jetronic, einer kontinuierlichen mechanischen Benzineinspritzung. Über eine Stauscheibe wurde die angesaugte Luftmenge erfasst und mechanisch an einen Mengenteiler übertragen, der die Kraftstoffmenge zylindergenau dosierte. Gegenüber Vergasermotoren bot die K-Jetronic ein deutlich präziseres Ansprechverhalten, eine bessere Gemischaufbereitung und niedrigere Verbrauchs- sowie Emissionswerte. Für Volllastzustände verfügte das System zusätzlich über eine Anreicherungsfunktion, um Leistung und Bauteilschutz sicherzustellen.

Auch das Zündsystem war für die 1970er Jahre fortschrittlich. Zum Einsatz kam eine Transistor-Spulen-Zündung, die eine höhere Zündenergie und eine präzisere Steuerung des Zündzeitpunkts ermöglichte als konventionelle Kontaktzündungen. Der Zündverteiler wurde direkt von der Nockenwelle angetrieben. Dies verbesserte die Betriebssicherheit und unterstützte die hohen Drehzahlen, die für einen Reisewagen dieser Klasse damals ungewöhnlich waren.

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