T e c h n i k

Anders als bei vielen Fahrzeugen unserer Zeit stand bei der Entwicklung der Alfetta und ihren Verwandten die Symbiose aus den Eigenschaften einer guten Gebrauchslimousine und denen eines sportlichen und sicheren Fahrzeugs im Vordergrund. Dass die Umsetzung dieser Anforderung aufgrund von verschiedenen Umständen nicht immer möglich war, zeigen nicht zuletzt mittelmäßige Verarbeitung und unpassend gewählte Materialien. Aber eine Alfetta wäre kein interessantes Fahrzeug, wenn nicht ein Großteil der Mängel mit brillanten Lösungen und faszinierenden Eigenschaften überblendet würden. So geht z. B. das Konzept des Fahrwerks auf ein unvergleichlich erfolgreiches Fahrzeug aus der "Kompressorformel" zurück, welches in den Nachkriegsjahren nur besiegt werden konnte, wenn es nicht am Start war oder ausfiel. Auch dieser Monoposto trug ehrenvoll den Namen "Alfetta", verfügte 1951 über einen 1,5 Liter Kompressormotor mit ca. 420PS bei 9500/min. Damit diese Leistung genutzt werden konnte, fand das Transaxlekonzept bei dieser "Uralfetta" Anwendung. Gepaart mit einer DeDion Hinterachse, langlebiger Technik und versierten Fahren entstand so ein unschlagbares Gesamtkonzept.

In den folgenden zwei Kapiteln werden eingehend technische Details bzgl. Fahrwerk und Motor dargelegt und durch entsprechende Hintergrundinformationen ergänzt.

F a h r w e r k :

Wie bereits zitiert, verfügt die Alfetta über das legendäre Transaxle - Antriebskonzept. Um die Vorteile dieses äußerst aufwendigen ,und deswegen nur für Sportwagen reservierten, Konzeptes erkennen zu können, werden im Folgenden einige Grundlagen der Fahrwerktechnik gezeigt.

     .

Abb. 1: Seitenführungskraft über der Normalkraft verschiedener Reifen bei einem Schräglaufwinkel von 5° (Reimpell, J.; Sponagel, P.: Fahrwerktechnik: Reifen und Räder, Vogel-Buchverlag, Würzburg 1986)

In Abb. 1 ist zu erkennen, dass der Verlauf der Seitenführungskraft über der Radlast nicht linear ist, wie man es aus der Gesätzmäßigkeit

Reibkraft = Normalkraft * Reibwert

vermuten könnte. Steigt die Radkraft im unteren Bereich um 1000N an, so ist der Zuwachs an Seitenführungskraft größer als bei einem Anstieg der Radkraft um 1000N im oberen Radkraftbereich. Ein Anstieg der Radkraft bei Verwendung des Reifens 165 R 13 von 6000N auf  7000N bewirkt sogar ein Abfallen der Seitenführungskraft um ca. 150N. Diese Eigenschaften erfordern zwingend eine gleichmäßige Verteilung der Radkräfte aller vier Räder. Nachfolgen dargestellt sind die Prinzipskizzen der gängigsten Fahrzeugkonzepte, wenn sie eine Linkskurve durchfahren. Zu sehen ist die ungefähre Aufteilung der erforderlichen Seitenführungskräfte an Vorder- und Hinterachse.

  Abb. 2: Kräfteaufteilung Frontmotor

  Abb. 3: Kräfteaufteilung Heckmotor

  Abb. 4: Kräfteaufteilung Mittelmotor/Transaxle

Zu sehen ist in Abb. 2, dass die Vorderachse des Fahrzeuges mit Frontmotor stärker belastet ist als die Hinterachse. Gleichzeitig erfordert das Durchfahren von Kurven an der Vorderachse eine höhere Seitenführungskraft des Reifens als an der Hinterachse um das Fahrzeug auf Kurs zu halten. Da im Allgemeinen bei Serienfahrzeugen die Bereifung an Vorder- und Hinterachse gleich ist, muss sich nach Abb. 1 an der Vorderachse ein größerer Schräglaufwinkel einstellen als an der Hinterachse.

Schräglaufwinkel: Winkelabweichung zwischen theoretischer und tatsächlicher Rollrichtung des Reifens

Zwangsläufig ist das Fahrzeug mit Frontmotor (je nach Beladungszustand) also untersteuernd. Durch verschiedene Maßnahmen ist dieses Verhalten (Eigenlenkverhalten) kompensierbar, die in dieser Grundlagenbetrachtung aber nicht berücksichtigt werden. Genau gegenteilig verhält sich ein Fahrzeug mit Heckmotor. Bei diesem Fahrzeug liegt der Schwerpunkt sehr weit hinten und es ist so eine große Seitenführungskraft an der Hinterachse notwendig. Bei einheitlicher Bereifung ist die erforderliche Seitenführungskraft nur durch Vergrößerung des Schräglaufwinkels an der Hinterachse möglich. Zwangsläufig übersteuert dieses Fahrzeug. Eine ausgewogene Gewichtsverteilung bewirkt eine mittige Schwerpunktlage und somit sind die erforderlichen Seitenführungskräfte an Vorder- und Hinterachse gleich groß. Ohne weitere Maßnahme besitzt ein solches Fahrzeug ein neutrales Verhalten und es stellt die optimale Ausnutzung der Reifen beim Durchfahren einer Kurve dar. Erreicht werden kann diese Gewichtsverteilung nur durch Konzentration der Hauptmassen (Motor, Getriebe) in der Radstandsmitte (Mittelmotor) oder durch verlegen dieser Massen auf die Vorder- und Hinterachse (Transaxle).

Da die Anordnung des Motors und des Getriebes in der Radstandsmitte keine zweite Sitzreihe oder einen brauchbaren Kofferraum zulässt, beschränkt sich die Möglichkeit der ausgewogenen Gewichtsverteilung bei Limousinen auf das Transaxlekonzept, wie es z. B. bei der Alfetta und ihren Verwandten angewendet wurde. Es sind also mit dem Alfetta-Konzept die Möglichkeiten geschaffen, um ein schnelles und sicheres Fahrzeug im Limousinenkleid zu fertigen.

Außer dem Fahrzeugkonzept gehen eine Vielzahl anderer Faktoren in das Eigenlenkverhalten des Fahrzeuges ein. Zu nennen sind hier z.B. die Radstellung zu Fahrbahn, die Kombination von Federung und Dämpfung sowie die Verteilung der Radkräfte beim Durchfahren von Kurven zwischen dem kurveninneren und -äußeren Rad.

Radstellung:

Ausschlaggebend für das Eigenlenkverhalten sind die Werte für den Radsturz und Spur. Diese Werte sind im statisch belasteten Fahrzeug einzustellen. Laut Hersteller wird der Sturz an der Vorderachse bei den Limousinen auf -20` eingestellt. Man spricht hier von negativem Sturz. Negativer Radsturz erhöht die Seitenführungskraft des Reifens. Bei der Alfetta Gtv ist der negative Sturz um 10` größer einzustellen. Die Vorderachse der Alfetta ist eine Einzelradaufhängung mit Doppelquerlenkern und Zug-/Druckstreben wie sie in Abb. 5 dargestellt ist.

                        Abb. 5: Vorderachse Alfetta

Geführt wird der Achsschenkel unten am schweren Querlenker (über Kugelgelenk) der seinerseits über leicht elastische Buchsen an der Karosserie befestigt ist. Diese Befestigung lässt nur Drehbewegungen des Querlenkers um eine Achse parallel zur Fahrzeuglängsachse zu. Über eine Verzahnung wird die Drehstabfeder mit dem unteren Querlenker verbunden. Das andere Ende der Drehstabfeder ist ebenfalls über eine Verzahnung mit der Karosserie verbunden (je nach Baujahr über einen separaten Querträger (Pos. 12) oder den angeschweißten Querträger). Oben ist der Achsschenkel über ein Kugelgelenk mit dem oberen Querlenker verbunden, der seinerseits über eine in alle Richtungen elastische Buchse an der Karosserie befestigt ist. Um Längskräfte aufzunehmen ist die Nachlaufstrebe (Pos. 7) unbedingt erforderlich. Diese Nachlaufstrebe wird mit Hilfe von zwei weichen Gummischeiben mit der Karosserie verbunden. Der Stoßdämpfer ist mit dem unteren Querlenker verschraubt und wird durch den oberen Querlenker zur Karosserie geführt.

Die Hinterachse der Alfetta ist eine Starrachse der ganz besonderen Art. In Abb. 6 ist diese äußerst anspruchsvolle Hinterachse gezeigt.

                             Abb. 6: Hinterachse Alfetta

Hauptbestandteil der Hinterachse ist das Achsrohr, welches die Form eines Dreiecks besitzt. Im Inneren des Dreiecks findet das Getriebe Platz. Das Achsrohr wird an zwei Stellen geführt. Vorne wird es über eine zentrale, elastische Buchse mit einem Querträger verbunden, der mit der Karosserie verschraubt ist. Hinten wird das Achsrohr über ein Watt - Gestänge mit der Karosserie verbunden. Dadurch kann ein seitliches Versetzen der Karosserie beim Einfedern wirksam vermieden werden. Das Getriebe ist mit dem Wagenkasten verbunden, um die ungefederte Masse zu minimieren (De - Dion Achse). Auch die Bremsscheiben sind mit dem Wagenkasten verbunden, um die ungefederte Masse zu minimieren und positiven Einfluss auf das Nickverhalten (Eintauchen beim Bremsen) zu erzielen. Durch die Starrachse wird ein Radsturz von 0° vorgegeben, der unabhängig von Federungsvorgängen bestehen bleibt.

Der Fahrzeugschwerpunkt der Alfetta liegt deutlich über der Rollachse die sich aus den Achskonstruktionen ergibt. Aus diesem Grund lässt sich eine starke Wankneigung der Alfa-Romeo Transaxlefahrzeuge nicht verleugnen. Neigt sich das Fahrzeug zur Seite (wanken), so verändert sich die Radstellung der Vorderräder sehr stark. Der negative Radsturz am kurvenäußeren Rad  kehrt sich in positiven um, was sich sehr nachteilig auf die Seitenführungskraft an der Vorderachse auswirkt; da dass kurvenäußere Rad belastet wird und somit den Großteil der Seitenführungskraft ausmacht. Eine Untersteuertendenz ist die Folge. Um dieser Problematik entgegenzuwirken, sind sowohl an Vorder- als auch an Hinterachse Stabilisatoren installiert. Die serienmäßig installierten Stabilisatoren sind jedoch immer noch recht schwach ausgelegt, so dass die Untersteuerproblematik immer noch spürbar wird. 

Stabilisatoren dienen dazu, das Wankmoment des Wagenkastens definiert auf Vorder- und Hinterachse zu verteilen. Der Stabilisator arbeitet nur bei wechselseitiger Einfederung und nicht bei gleichmäßiger Einfederung rechts und links. Die Federrate am kurvenäußeren Rad wird erhöht. Am kurveninneren Rad wird durch den Stabilisator die Federrate reduziert, so dass das Rad nicht so weit ausfedern kann und insgesamt der Wankvorgang reduziert wird.  Ist z.B. nur an der Vorderachse ein Stabilisator installiert, so wird hier ein Großteil des Wankmoments aufgenommen. Die Radlastdifferenz zwischen dem kurvenäußeren (belasteten) Rad und dem kurveninneren (entlasteten) Rad wird vergrößert. Nach Abb. 1 steigt die Seitenführungskraft am kurvenäußeren Rad jedoch nicht so stark an, wie sie am kurveninneren Rad abnimmt. Somit lässt auf das Gesamtfahrzeug die Haftung an der Vorderachse nach und das Eigenlenkverhalten wird verändert. Untersteuertendenz ist die Folge. Somit kann die Wankneigung des Wagenkastens unter Beibehaltung des Eigenlenkverhaltens nur minimiert werden, wenn das Wankmoment an Vorder- und Hinterachse gleichermaßen aufgenommen wird. Hierzu sind zwei Stabilisatoren unbedingt erforderlich. 

Um dem Fahrer der Alfetta das Untersteuerproblem möglichst nicht zu zeigen, kann mit der Spur der Vorderräder gearbeitet werden. Serienmäßig ist die Alfetta mit einer Zahnstangenlenkung ausgestattet, die direkt über Spurstangen auf die Achsschenkel wirkt. Das Lenkgetriebe ist etwas höher angeordnet als der Anlenkpunkt des Achsschenkels. Federt das kurvenäußere Rad etwas ein, so ändert sich der Lenkwinkel, ohne dass der Fahrer das Lenkrad weiter einschlägt. Dadurch kann sich der Schräglaufwinkel und damit die Seitenführungskraft des Reifens erhöhen, ohne dass es der Fahrer merkt.

Getriebe:

Die Getriebe der Transaxle - Fahrzeuge von Alfa Romeo sind vom Prinzip her alle gleich, jedoch sind Übersetzungen, Anlenkungen und Differentialausführungen variabel. Auch gibt es verschiedene Lagerausführungen bei der Lagerung der beiden Hauptwellen. Nachfolgend ist ein Schnitt durch ein Transaxle Getriebe dargestellt.

Abb. 7: Schnitt durch Transaxle - Getriebe

In Abb. 7 ist erkennbar, dass es nur zwei Wellen gibt. Die Kardanwelle überträgt das Motordrehmoment auf die Kupplung, die links auf der oberen Welle sitzt (hier nicht dargestellt). Auf dieser Welle sind außerdem Gangräder (Gang 1, 2, 3, 4, 5, RG) verdrehsicher angebracht. Gelagert wird diese Welle hauptsächlich im Mittelflansch mit einem doppelreihigem Schrägkugellager oder, wie hier dargestellt, mit einem Kugellager und einem Rollenlager. An beiden Enden ist diese Welle mit Nadellagern geführt, wobei das vordere Nadellager keinen Innenring besitzt. Auf der zweiten Welle sind ebenfalls Gangräder angebracht, die immer mit denen der oberen Welle in Eingriff sind und immer drehen. Es wird also kein Drehmoment von den Gangrädern der unteren Welle auf die Welle übertragen. Erst wenn mit Hilfe von Schaltgabeln, Muffen und Naben eine feste Verbindung zwischen genau einem Gangrad der unteren Welle und der Welle selber eine Verbindung geschaffen wird, wird Drehmoment übertragen und das Differential wird getrieben. Die Vorwärtsgänge sind mit Synchronkörpern ausgestattet und verfügen über eine Schrägverzahnung. Der Rückwärtsgang ist gradverzahnt und nicht synchronisiert. Die Lagerung der unteren Welle ist am Mittelflansch entsprechend der oberen Welle ausgeführt. Hinten ist jedoch ein großes Rollenlager installiert, um die großen Radialkräfte aufzunehmen. Am vorderen Ende der Welle ist ein Gleitlager und der Antrieb für den elektronischen Tachometer eingesetzt. Die Differentiale können mit zwei oder vier Ausgleichsrädern ausgestattet sein. Einige Modelle des Alfa 75 sind mit einer teilweisen selbsttätigen Sperre ausgestattet, die das Herausbeschleunigen aus sehr engen Kurven und das Verhalten auf glatten Untergründen stark verbessern.

Die Übersetzungsverhältnisse sind natürlich bei den verschiedenen Fahrzeugen und Motorisierungen unterschiedlich. Für die folgenden Fahrzeuge liegen mir Tabellen vor, die abgerufen werden können.

Übersetzungen:

Alfa 90

Alfa 75

Alfetta

Gtv

Motor:

Im Laufe der Produktionszeit gab es bei den Transaxle - Fahrzeugen von Alfa Romeo verschiedene Motorvarianten. Bei den Benzinmotoren gab es die von der Giulia übernommenen Vierzylindermotoren in den Hubraumvarianten 1,3, 1,6, 1,8 und 2,0, die neu entwickelten Sechszylindermotoren mit den Hubräumen 2,5 und 3 Liter und den neu entwickelten 2Liter Twinspark -  Motor. Es wurden Vergaser und verschiedene Einspritzanlagen verwendet. Turbolader wurden bei einigen Modellen hauptsächlich zu Homologationszwecken eingebaut. Es gab auch verschiedene Dieselmotoren, auf die hier nicht weiter eingegangen wird.

Vierzylindermotoren:

Die von der Giulia übernommenen Vierzylindermotoren unterscheiden sich hauptsächlich durch geänderte Hubverhältnise. Auch Verdichtungen wurden je nach Modell geringfügig geändert. Nachfolgend sind Daten der verschiedenen Vierzylindermotoren zu sehen. Über den 1300er Motor liegen mir keine Daten vor.

Tab. 1: Motordaten 4 - Zylinder (Alfa Romeo: Reparaturleitfaden Alfetta, Giulietta, Alfa Romeo, 1984)

Später kamen beim Alfa 75,90 die folgenden Motoren dazu, die auf dem Giulia - Motor basieren

Tab. 2: Motordaten 4 - Zylinder (Di Paolo; Rickenbach: 75: Fahren aus Leidenschaft, BUBU, Schweiz 2004)

Die oben gezeigten Motoren sind prinzipiell alle gleich aufgebaut. Sie besitzen zwei obenliegende Nockenwellen, die über Tassenstößel direkt die zwei Ventile pro Zylinder betätigen. Der Ventilwinkel ist sehr breit und liegt im Bereich um 80°. Die Folge dieses breiten Ventilwinkels sind große Ventile aber auch ein nach oben gewölbter Kolbenboden. Die daraus resultierende Brennraumform ist nicht das Maß aller Dinge und verlangt je nach Verdichtung bei Vergasermotoren nach Kraftstoff mit der Oktanzahl 98. Die Nockenwellen sind dreifach gelagert und zeigen nicht selten übermäßigen Verschleiß auf den Nocken. Angetrieben werden die beiden Wellen über eine Duplexkette an der Motorfront. Einspritzmotoren sind mit einem Phasenwandler ausgerüstet, um den Drehmomentverlauf im unteren Drehzahlbereich positiv zu beeinflussen.

Der Motorblock besitzt ein open deck, hat also einen nach oben offenen Kühlwasserraum. Die Laufbuchsen sind nass und können so nur unten geführt werden. Bei Montage des Zylinderkopfes tritt eine mehr oder weniger starke Verformung der Buchsen auf. Ein relativ großes Laufspiel ist also erforderlich. der Vorteil dieses Systems liegt in der besseren Kühlung und in der einfacheren Wartung des Motors. Es müssen keine Übermaßkolben verwendet werden und ein Hohnen der Zylinder entfällt ebenfalls. Die Kurbelwelle ist fünffach gelagert und zeigt sehr selten Schwäche. 

Die Ölpumpe (Zahnradpumpe) wird zusammen mit dem Zündverteiler direkt von der Kurbelwelle angetrieben. Die Wasserpumpe befindet sich an der Motorfront und wird über einen Keilriemen getrieben.

Ähnlich aufgebaut wie die alten Motoren ist auch der für den Alfa 75 neu entwickelte Twinspark-Motor. Der Hauptunterschied liegt in dem engeren Ventilvinkel (ungefähr 40-45°). Daraus resultiert ein Brennraum, der einen flachen Kolbenboden erlaubt. Außerdem besitzt dieser Motor zwei Zündverteiler, von denen jeder mit Hilfe der Steuerungselektronik von Bosch eine Zündkerze eines jeden Zylinders mit Spannung versorgt. Es sind also in jedem Brennraum zwei Zündkerzen angeordnet, die gleichzeitig einen Zündfunken produzieren. Nachfolgend sind die technischen Daten des Twinspark - Motors gezeigt.

Tab. 3: Motordaten 4 - Zylinder (Di Paolo; Rickenbach: 75: Fahren aus Leidenschaft, BUBU, Schweiz 2004)

Mit dem Alfa 90 und der Alfetta Gtv 6 ist ein neuer Sechszylindermotor bei Alfa Romeo geboren worden. Die ersten Motoren dieser Bauart hatten den Hubraum von 2,5L und tauchten in der Limousine Alfa 90 und dem Sportcoupe Gtv 6 auf. Später sollte dieser Motor auch mit dem Hubraum von 3L erhältlich sein. Einige wenige Exemplare des 3L-V6-Motors haben ihren Arbeitsplatz unter der ausgebeulten Motorhaube des Gtv gefunden. In den Transaxlefahrzeugen gibt es nur Motoren mit zwei Ventilen pro Zylinder. Diese Motoren besitzen auch nur eine zahnriemengetriebene Nockenwelle pro Zylinderbank, die über den Einlassventilen liegt. Über Tassenstößel werden direkt die Einlassventile betätigt. Die Auslassventile werden über kurze Stoßstangen und Kipphebel betätigt, was natürlich die schwingende Masse erhöht und so den Drehzahlbereich nach oben einschränkt. 

Die Kurbelwellen der 60°-V6 Motoren sind vierfach gelagert und die Motorblöcke bestehen genau wie bei allen 4-Zylindern aus Leichtmetallen. Die Grauguss Laufbuchsen sind ebenfalls wie bei den kleineren Motoren nass eingesetzt, so dass sie im oberen Bereich komplett vom Kühlmedium umspült werden. 

Mir liegen momentan nur Daten der Motoren vor, die im Alfa 75 eingesetzt sind. Nachfolgend sind diese in einer Tabelle zusammengefasst. 

Tab. 4: Motordaten 6 - Zylinder (Di Paolo; Rickenbach: 75: Fahren aus Leidenschaft, BUBU, Schweiz 2004)

Natürlich ist hier nur ein kleiner Überblick über die Hauptkomponenten der Transaxle-Fahrzeuge gegeben. Sollten jedoch Fragen offen sein, würde ich mich freuen, wenn Sie mir diese per e-mail zusenden würden. Dazu können Sie auf den unten angegebenen Link klicken.

Zurück