This article is about Audi’s AWD system. For the Audi car, see Audi Quattro. For the high-performance division formerly known as quattro GmbH, see Audi Sport GmbH.
 |
|
| Type | Division |
|---|---|
| Industry | Automotive |
| Founded | 1980 |
| Headquarters |
Germany |
|
Area served |
Worldwide |
| Owner | Volkswagen Group |
| Parent | Audi |
quattro (meaning four in Italian) is the trademark used by the automotive brand Audi to indicate that all-wheel drive (AWD) technologies or systems are used on specific models of its automobiles.[1]
The word «quattro» is a registered trademark of Audi AG, a subsidiary of the German automotive concern, Volkswagen Group.[1]
Quattro was first introduced in 1980 on the permanent four-wheel drive Audi Quattro model, often referred to as the Ur-Quattro (meaning «original» or «first»). The term quattro has since been applied to all subsequent Audi AWD models. Due to the nomenclature rights derived from the trademark, the word quattro is now always spelled with a lower case «q», in honour of its former namesake.
Other companies in the Volkswagen Group have used different trademarks for their 4WD vehicles. While Audi has always used the term «quattro», Volkswagen-branded cars initially used «syncro», but more recently, VW uses «4motion». Škoda simply uses the nomenclature «4×4» after the model name, whereas SEAT uses merely «4» («4Drive» more recently). None of the above trademarks or nomenclatures defines the operation or type of 4WD system, as detailed below.
Longitudinal systems[edit]
Volkswagen Group has been developing four-wheel drive (4WD) systems almost since its inception during the Second World War. The Volkswagen Kübelwagen, Volkswagen Schwimmwagen, and Volkswagen Kommandeurswagen were all military vehicles which required all four road wheels to be «driven», the latter being a 4WD Volkswagen Beetle. Their military and four-wheel drive experiences later aided them in designing the Volkswagen Iltis for the German military (Bundeswehr) in the 1970s. The Iltis utilized an early form of 4WD, which would later become synonymous with «quattro».[2]
Locking centre differential[edit]
In that original quattro system, later found in road-going passenger cars, the engine and transmission are situated in a longitudinal position. Torque is sent through the transmission to a mechanical centre differential[3] (commonly abbreviated to «diff») which apportions (distributes) the torque between front and rear driven axles. 4WD was permanently active.
The Torsen T1 centre differential[edit]
After 1987, Audi replaced a manually locking centre differential with the Torsen (torque sensing) Type 1 («T1″) centre differential. This allowed engine torque to be automatically directed to individual axles as driving conditions and grip warranted. Under ‘normal’ conditions (where grip in both front and rear axles is equal), torque is split between front and rear with a ‘default» 50:50 distribution in many, though not all, versions. In adverse conditions (i.e., when there is variation in grip between front and rear), a maximum of 67-80% (depending on the transmission, or model of Torsen diff) of the engine’s torque can be directed to the front or rear axles. The fully automated mechanical nature of the Torsen centre differential helps prevent wheel slippage from occurring, by diverting torque instantly, without any discernible notice to the vehicle occupants,[4] to the axle which has more grip. This method of operation can be described as proactive. Furthermore, unlike the various types of electronically operated differentials, Torsen has no requirement for electronic data from sources such as road wheel speed sensors; it, therefore, has an element of «fail-safe», unlike designs such as Haldex Traction, should one of the wheel speed sensors develop a fault. In comparison, viscous coupling and electronically controlled centre differentials that are used in other four-wheel drive systems are reactive, since they only redirect torque after wheel slippage has occurred. The advantage is felt under hard acceleration, including whilst cornering, since the torque transfer between axles is seamless, thus maintaining stable vehicle dynamics, and considerably reducing the chance of losing control of the vehicle.
The Torsen-based quattro system also offers an advantage in the opposite function of distributing torque to the road wheels, namely engine braking. When engine braking is used to slow the car down, with Torsen-based systems, the resulting «reverse-torque» loads on the front and rear axle are equally stabilized, in exactly the same way that engine «propulsion» torque is apportioned fully mechanically autonomously. This allows the spreading of the engine braking effect to all four wheels and tyres. The Torsen-based quattro-equipped vehicle is able to execute a more stable high-speed turn under deceleration, with less risk of losing control due to loss of grip in the front or rear axles.
This configuration of the quattro system, however, does have some limitations:
- With placement of the engine and transmission assembly in a fore/aft position (longitudinally), the front axle is placed rearwards behind the engine, which leads to the criticism of some Audi vehicles as being nose heavy. This results in a weight distribution of 55:45 (F:R).
- The nature of the Torsen is akin to that of a limited slip differential in that, rather than actively allocating torque (as a computer controlled clutch can do), it supports a torque difference across the differential (the torque bias ratio/TBR), from the side with the least grip to the side with the most. Hence by nature the Torsen is limited in the amount of torque that can be supplied to the axle with the most grip by the torque available at the axle with the least amount of grip. Therefore, if one axle has no grip, regardless of the TBR, the other axle will not be supplied substantial torque. In the extreme, for a centre differential implementation, complete loss of traction on a single wheel will result in very limited torque to the other three wheels. Audi responded to this limitation for the first Torsen-equipped cars by adding a manually locking rear differential and then later replaced this feature with Electronic Differential Lock (EDL), which is the ability to use the individual wheel brakes (monitored by the ABS sensors) to limit individual wheel spin. EDL was implemented across both front and rear (open) differentials to operate at speeds less than 80 km/h. This has the effect of increasing torque from a single low-traction wheel hence allowing more torque to be passed by the Torsen to the remaining high-traction wheels.
- While the standard (Type 1 or T1) Torsen supports a static torque ratio of 50:50; i.e., input torque is supported equally across both output shafts, the T1 has a Torque Bias Ratio (TBR) of 2.7–4:1; i.e., it allows about 3 to 4 times the torque to be supplied to the most tractive output shaft than that is available on the least tractive shaft or, a torque split of between 25% to 75%. However, by nature the T1 Torsen is locked under most circumstances (output shafts locked together). Only when the TBR is reached (i.e., there is a greater torque difference across the output shafts than can be supported by the TBR) do the output shafts turn relative to each other, and the differential unlocks. This characteristic results in a relatively free torque movement between both outputs of the (centre) differential, within the limits of the TBR. Thus the static torque distribution of the T1 Torsen in a centre differential installation, rather than being 50:50, will mirror the weight distribution (both static and dynamic) of the vehicle due to the traction available at either (front:rear) output shaft. In a standard car, this is desirable from the perspective of stability, acceleration and traction, but can be undesirable in terms of handling (understeer). While the standard quattro Torsen T1 with 2.7:1 TBR is more than sufficient in most conditions, Torsen T1 differentials with higher TBRs (4:1) are available and can further limit understeer by supporting a wider torque split. A better solution, however, is to apportion a torque split directly between both output shafts (front & rear) and for this reason Audi has adopted the Type 3 (T3) Torsen design in the latest generations of quattro.
The Torsen type «C» (T3)[edit]
The Torsen T3 centre differential combines a planetary gear set with a Torsen differential in a compact package developed for centre differential installations. Unlike the T1 Torsen where the torque split is a nominal 50:50, in the T3 Torsen the torque split, due to the use of the planetary gear set, is an asymmetric 40:60 front-rear torque split (i.e., when grip is equal on both front and rear axles, 40% of torque is sent to the front axle, and 60% to the rear). As with the T1 Torsen, torque will be distributed dynamically depending on tractive conditions, but with an actual (rather than nominal) static bias. The T3 allows handling characteristics and vehicle dynamics more akin to rear-wheel drive cars. This asymmetric Torsen was first introduced in the highly acclaimed 2006-model (B7) Audi RS4. The Type 3 torsen was used in the Audi S4 and RS4 B7 manual transmissions from 2006 to 2008, as well as the S6, S8, and Q7 models from 2007.
The torque split across axles and between left and right wheels has been achieved through the various evolutions of the quattro system, through a driver-selectable manually locking differential (rear axle only), and eventually through open differentials with Electronic Differential Lock (EDL). EDL is an electronic system, utilising the existing anti-lock braking system (ABS), part of the Electronic Stability Programme (ESP), which brakes just the one spinning wheel on an axle, therefore allowing the transfer of torque across the axle to the wheel which does have traction.[5]
Crown-wheel centre differential[edit]
Audi debuted a new generation of quattro in the 2010 RS5. The key change is the replacement of the Torsen Type «C» centre differential with an Audi-developed «Crown Gear» differential. Whilst this is superficially the same as a normal open differential, adapted for a centre application, it has some key differences:
- The central carrier and associated spider gears interface directly to two crown wheels connected to the front and rear drive shafts
- The two crown wheels interface to the spider gears at different diameters, and so produce different torque when turned by the spider gears. This is engineered to produce a 40:60 static torque split front and rear.
- Each crown wheel interfaces to the respective output shaft directly, whilst the spider carrier interfaces to each output shaft using a clutch pack which gives the unit the ability to control torque distribution over and above the static torque distribution.
If one axle loses grip, different rotational speeds arise inside the differential which result in an increase in axial forces that force the clutch plates to close. Once closed, the output shaft is locked resulting in the diversion of the majority of the torque to the axle achieving better traction. In the Crown Gear differential up to 85% of torque can flow to the rear, and up to 70% of torque can be diverted to the front axle.
The features of the Crown Gear differential provide the following benefits over the Torsen Type «C»
- The ability to set up a more stable torque distribution, with full locking whereas the Torsen can only provide a torque distribution up to the Torque Bias Ratio; i.e., the Crown Gear differential can lock fully, regardless of bias ratio. Unlike the Torsen, the Crown Gear differential does not operate like a limited slip differential and can operate, fully locked, with no traction on one output shaft.
- Easier integration into control electronics allowing four-wheel electronic torque vectoring with or without the active rear sport differential
- Considerable reduction in size and weight (at 4.8 kg, some 2 kg lighter than the Torsen Type C)
The net result of this advance in quattro is the ability of the vehicle electronics to fully manage the vehicle dynamics in all traction situations, whether in cornering, acceleration or braking or in any combination of these.
Evolutions[edit]
Audi has never officially debuted quattro in specific generations. Changes to quattro technology have generally been debuted with a specific range or model in the range and then brought into other models during appropriate points in the model cycle.
The exception to the above was the debut of the 2010 RS5 which was, amongst other things, heralded by Audi as the debut of a «new generation of quattro».
quattro generation I[edit]
Demonstration of the first quattro generation.
Used from 1981 to 1987 in Audi Quattro turbo coupé, Audi 80 B2 platform (1978–1987, Audi 4000 in North American market), Audi Coupé quattro B2 platform (1984–1988), Audi 100 C3 platform (1983–1987, Audi 5000 in North American market). Also, starting from 1984, used on the Volkswagen VW Passat B2 platform (VW Quantum in the US market) where it was known as Syncro.
System type: Permanent four-wheel drive.
Open centre differential, manually lockable via switch on centre console.¹
Open rear differential, manually lockable via switch on centre console.¹
Open front differential, no lock.
¹ABS disabled when locked.
How the system performs: When all differentials are unlocked, the car will not be able to move if one wheel (front or rear) loses traction (is on ice or raised in the air). When the center differential is locked with the rear differential unlocked, the car will not be able to move if one front wheel and one rear wheel lose traction. When the rear differential is locked with the center unlocked, the car will not be able to move if both rears or one front loses traction. When both center and rear differentials are locked, the car will not be able to move if both rears and one front lose traction.
quattro generation II[edit]
Starting from 1988 on older generation Audi 100 C3 platform and Audi Quattro until the end of their production, and on new generation B3 platform (1989–1992) Audi 80/90 quattro, B4 platform (1992–1995) Audi 80, Audi S2, Audi RS2 Avant, C4 platform (1991–1994) Audi 100 quattro, Audi S4, later C4 platform (1994-1997) Audi A6/S6.
System type: Permanent four-wheel drive.
Torsen centre differential, 50:50 ‘default’ split, automatically apportioning up to 75% of torque transfer to either axle.
Open rear differential, manually lockable via switch on centre console located next to handbrake.¹
Open front differential, no lock.
¹ABS disabled when locked, automatically unlocks if speed exceeds 25 km/h (16 mph).
quattro generation III[edit]
Used only on the Audi V8 starting from 1988 to 1994.
System type: Permanent four-wheel drive.
V8 with automatic transmission:
Planetary gear centre differential with electronically controlled multi-plate locking clutch
Torsen type 1 differential rear.
Open differential front.
V8 with manual transmission:
Torsen type 1 centre differential.
Torsen type 1 rear differential.
Open front differential.
How does the system perform: In on-road conditions the car will not be able to move if one front and both rear wheels lose traction altogether.
quattro generation IV[edit]
Starting from 1995 on Audi A4/S4/RS4 (B5 platform), Audi A6/S6/allroad/RS6, Audi A8/S8 with both manual and automatic transmissions. Also on VW Passat B5, where it was initially referred to as syncro, but by the time it reached US soil, it had been re-christened 4motion.[6] Also used on the Volkswagen Phaeton and Volkswagen Group D platform sister vehicles. The Volkswagen Touareg used 4Xmotion with a separate transmission, PTUs and front axles.
The manually locking rear differential from the earlier generations was replaced with a conventional open differential, with Electronic Differential Lock (EDL) (which detects wheelspin via ABS road wheel speed sensors, and applies brakes to one spinning wheel, thus transferring torque via open differential to the opposite wheel which has more traction). EDL works at speeds up to 80 km/h (50 mph), on all quattro models (on non-quattro models: up to 40 km/h (25 mph)).
System type: Permanent four-wheel drive.
Torsen type 1 centre differential, 50:50 ‘default’ split, automatically apportioning up to 75% of torque transfer to either front or rear axle.
Open rear differential, Electronic Differential Lock (EDL).[5]
Open front differential, Electronic Differential Lock (EDL).[5]
quattro generation V[edit]
Starting with the B7 Audi RS4 and the manual transmission version of the 2006 B7 Audi S4. It was adopted in the entire S4, S6, and S8 lineup in 2007.[1]
System type: Permanent asymmetric four-wheel drive.
Torsen type 3 (Type «C») centre differential, 40:60 ‘default’ split front-rear, automatically apportioning up to 80% of the torque to one axle using a 4:1 high-biased center differential. With the aid of ESP, up to 100% of the torque can be transferred to one axle.
Open rear differential, Electronic Differential Lock (EDL).[5]
Open front differential, Electronic Differential Lock (EDL).[5]
Vectoring quattro system[edit]
Audi’s new sport differential, debuted ‘torque vectoring’ to quattro generation V. The Audi sport differential allowed the dynamic allocation of torque across the rear axle of the debut vehicle: the B7 (2008) S4, and is now an optional addition to all quattro vehicles, which continue to use the 40:60 asymmetric Torsen (Type «C») centre differential. The sport differential replaces the normal open rear differential while the front axle still rely on an open differential with EDL.[5]
The torque vectoring rear axle differential is designed and manufactured by Magna Powertrain,[7] and is being offered on Audi A4, A5, A6 and their derivatives (including RS models). The Sport Differential selectively distributes torque to the rear axle wheels thereby generating a yaw moment, which improves handling and also stabilizes the vehicle when it oversteers or understeers, thereby increasing safety.
The sport differential operates by using two superposition («step up») gears at the differential, which are operated via multi-plate clutches each side of the differential crown wheel. When required by the software (using lateral and longitudinal yaw sensors, the ABS wheel sensors, and a steering wheel sensor), the control software (located in a control unit close to the rear differential), actuates the relevant clutch pack. This has the effect of taking the output shaft drive through the step-up gear to the attached wheel, while the other shaft continues to drive its wheel directly (i.e., the clutch pack not actuated). The higher speed output shaft produces increased torque to the wheel, producing a yaw (turning) moment. In normal operation increased torque is delivered to the wheel on the outside of the turn thereby increasing the vehicles turning moment, in other words, its willingness to turn in the direction pointed by the steering wheel.
quattro generation VI[edit]
Audi debuted the 6th generation of quattro in the 2010 RS5. The key change in generation VI is the replacement of the Torsen Type «C» centre differential with an Audi-developed «Crown Gear» differential. With the new «Crown Gear» center differential, up to 70% of the torque can be applied to the front wheels while up to 85% can be applied to the rear wheels if necessary. The net result of this advance in quattro is the ability of the vehicle electronics to fully manage the vehicle dynamics in all traction situations, whether in cornering, acceleration, braking, snow or in any combination of these. This system was later adopted by the A7, latest generation of the A6 and A8.
BorgWarner[edit]
The Audi Q7, the platform-mate of the Volkswagen Touareg and Porsche Cayenne, does not use the same underpinnings of either previous model. BorgWarner instead provides the 4WD system for this more off-road appropriate SUV. A Torsen Type 3 (T3) differential is used.
Ultra[edit]
Audi announced «Audi Quattro with Ultra Technology» in February 2016, it is a front-wheel drive biased system for use on platforms with longitudinally mounted engines.[8]
Transverse systems[edit]
Since Volkswagen Group’s first mainstream transverse engined vehicle in 1974, four-wheel drive (4WD) has also been considered for their A-platform family of cars. It was not until the second generation of this platform that 4WD finally appeared on the market. The mid-1980s Mk2 Golf syncro, with its transverse engine and transmission positioning, had most of its torque sent primarily to the front axle.
Attached to the transaxle is a Power Transfer Unit (PTU), which is connected to a rear axle through a propeller shaft. The PTU also feeds torque through itself to the front axle. At the rear axle, torque was first sent through a viscous coupling before reaching the final drive gearset. This coupling contained friction plates and an oil just viscous enough so that pressure affected how many plates were connected and active (and therefore, how much power was being delivered to the rear wheels).
Starting with the Mk4 generation A4-platform, the viscous coupling has been dropped in favour of a Haldex Traction electro-hydraulic limited-slip «coupler» (LSC) or clutch. The Haldex Traction LSC unit is not a differential and therefore cannot perform in the true sense like a differential. A Haldex Traction unit may divert up to a maximum 100% of the torque to the rear axle as conditions warrant. Many people[who?] are confused with the torque distribution on Haldex-based systems. Under normal operating conditions the Haldex clutch operates a rate of 5% torque transmission. Under adverse conditions where the car’s road wheel speed sensors have determined that both front wheels have lost traction, the Haldex clutch can lock at 100% clamping force, meaning all torque is transferred to the rear axle. The torque split between left and right wheels is achieved with a conventional open differential. If one side of the driven axle loses grip, then the Electronic Differential Lock (EDL) component of the ESP controls this. EDL brakes a single spinning wheel; therefore, the torque gets transferred across the axle to the opposite wheel via the open differential. On all transverse engine cars with the Haldex-based four wheel drive system, the EDL only controls front wheels, and not the rear.
The main advantages of the Haldex Traction LSC system over the Torsen-based system include: a slight gain in fuel economy (due to the decoupling of the rear axle when not needed, thereby reducing driveline losses due to friction), and the ability to maintain a short engine bay and larger passenger compartment due to the transverse engine layout. A further advantage of the Haldex, when compared to just front wheel drive variants of the same model, is a more balanced front-rear weight distribution (due to the location of the Haldex center «differential» next to the rear axle).
Disadvantages of the Haldex Traction system include: the vehicle has inherent front-wheel drive handling characteristics (as when engine braking, load is only applied on the front wheels, and due to the reactive nature of the Haldex system and slight lag time in the redistribution of engine power), and the Haldex LSC unit also requires additional maintenance, in the form of an oil and filter change every 60,000 kilometres (37,000 mi) (whereas the Torsen is generally considered to be maintenance-free). Another important disadvantage of the Haldex system is the requirement for all four tyres to be of identical wear levels (and rolling radii), due to the Haldex requiring data from all four road wheel speed sensors. A final significant disadvantage is the reduction in luggage capacity in the boot (trunk), due to the bulky Haldex LSC unit necessitating a raised boot floor by some three inches.
Viscous coupling[edit]
This 4WD system was used only on Volkswagen branded vehicles, and was never used on any Audi cars except Audi R8 model.
The aforementioned viscous coupling 4WD system was found in the Mk2 generation of transverse-engined A2-platform vehicles, including the Volkswagen Golf Mk2 and Jetta. It was also found on the Volkswagen Type 2 (T3) (Vanagon in the US), Mk3 generation of Golf and Jetta, third generation of Volkswagen Passat B3 (which was based on a heavily revised A-platform), and the Volkswagen Eurovan.
The Vanagon system was RWD-biased, the engine and transaxle were in the rear, whereas the viscous coupling was found in the front axle near the final drive. This 4WD system was known as Syncro on all vehicles.
What: Automatic four wheel drive (on demand).
A viscous coupling installed instead of a centre differential, with freewheel mechanism to disconnect the driven axle when braking.
Open rear differential (mechanical differential lock optional on Vanagon).
Open front differential (mechanical differential lock optional on Vanagon).
Normally a front-wheel drive vehicle (except Vanagon, see above). In normal driving conditions, 95% of torque is transferred to front axle. Because viscous coupling is considered to be «slow» (some time is needed for silicone fluid to warm-up and solidify), 5% of torque is transferred to rear axle at all times to «pre-tension» the viscous coupling and reduce activation time. The coupling locks when slipping occurs and up to near 50% of torque is automatically transferred to rear axle (front in Vanagon). In on-road conditions, the car will not move if one front wheel and one rear wheel lose traction.
The freewheel segment, installed inside the rear differential, lets rear wheels rotate faster than front wheels without locking the viscous coupling and preventing ABS from applying brakes to each wheel independently. Because of the freewheel, torque can be transferred to rear axle only when the vehicle is moving forward. For four-wheel drive to work when reversing, a vacuum-actuated «throttle control element» is installed on the differential case. This device locks the freewheel mechanism when in reverse gear. The freewheel mechanism unlocks when the gear-shift lever is pushed to the right, past the third gear. The freewheel is not unlocked immediately after leaving reverse gear on purpose – this is to prevent the freewheel from cycling from locked to unlocked if the car is stuck and driver is trying to «rock» the car by changing from first to reverse and back.
Disadvantages of this four-wheel drive system are related to actuation time of the viscous coupling.
- When cornering under acceleration on a slippery surface, the rear axle is engaged with delay, causing sudden change in the car’s behaviour (from understeer to oversteer).
- When starting on a sandy surface, the front wheels can dig into the sand before all-wheel drive is engaged.
Haldex[edit]
Starting from 1998, the Swedish Haldex Traction LSC unit replaced the viscous coupling. Haldex is used by Audi on the quattro versions of the Audi S1, Audi A3, Audi S3, and the Audi TT. It is also used by Volkswagen in the 4motion versions of the Mk4 and Mk5 generations of Volkswagen Golf, Volkswagen Jetta, and the Golf R32, Volkswagen Sharan, 6th generation VW Passat (also based on the A-platform) and Transporter T5. On the Audis, the trademark holds, and are still referred to as quattro, whereas the Volkswagens receive the 4motion name. The Škoda Octavia 4×4 and SEAT León 4 and SEAT Alhambra 4 also used Haldex LSC, being based on Volkswagen Group models. Curiously, the Bugatti Veyron also utilizes Haldex, though with separate transmission, PTU and front and rear axles.
What: Automatic four wheel drive (on demand).
Haldex Traction LSC multi-plate clutch with ECU electronic control, acting as a pseudo center differential.
Open rear differential, no EDL.
Open front differential, EDL.
How: Normally front-wheel drive vehicle. A Haldex Traction LSC unit may divert up to a maximum 100% of the torque to the rear axle as conditions warrant. Many people find the torque distribution on Haldex Traction systems confusing. Under normal operating conditions, the Haldex LSC clutch operates at 5% (divide 5% between front and rear, and 97.5% torque goes to the front, and 2.5% goes to the rear). Under adverse conditions where both front wheels lose traction, the Haldex clutch can lock at 100% clamping force. This means, that since there is no torque transferred to the front axle, all torque (minus losses) must be transferred to the rear axle. The torque split between left and right wheels is achieved with a conventional open differential. If one side of the driven axle loses grip, then the Electronic Differential Lock (EDL) controls this. EDL brakes a single spinning wheel, and therefore torque gets transferred to the opposite wheel via the open differential. On all transverse-engined cars with the Haldex Traction LSC four-wheel drive system, the EDL only controls the front wheels, and not the rear.
In vehicles equipped with EDL on the front wheels only, the car will not move if both front and one of the rear wheels loses traction.
Again, due to limitations of Electronic Differential Lock (see quattro IV description above), in off-road conditions it is enough for one front and one rear wheel to lose traction and the car will not move.
The Haldex Traction system is more reactive than preventative, in that there must be a difference in slip (or rotational speed) of the two axle systems before the Haldex operates and sends torque to the rear axle. This is not the same as wheel spin, as the system can react in less than the full rotation of any wheel on the vehicle. The Torsen’s permanent ‘full-time’ even torque split under non-slipping conditions makes slipping less likely to start.
The Haldex Electronic Control Unit (ECU) disengages the Haldex clutch in the centre coupling as soon as brakes are applied to allow ABS work properly. When performing tight low-speed turns (e.g. parking) the clutch is disengaged by Electronic Control Unit to avoid «wind-up» in transmission. When Electronic Stability Programs (ESP) are activated the Haldex is disengaged to allow the ESP system to effectively control the vehicle, this applies under acceleration and deceleration conditions.
Marketing[edit]
As part of Audi’s celebration of quattro All-Wheel Drive technology, a TV commercial titled ‘Ahab’ was produced inspired by the American novel, Moby Dick. The ad debuted in the United States during 2012 NFL division playoffs.[9]
See also[edit]
- 4motion — Volkswagen branded four wheel drive system.
- 4Matic — a four-wheel drive system from Mercedes-Benz
- All-Trac — a four-wheel drive system from Toyota
- ATTESA — a four-wheel drive system from Nissan
- S-AWC — a torque vectoring all-wheel drive system from Mitsubishi Motors
- SH-AWD — a torque vectoring all-wheel drive system from Honda
- BMW xDrive — a four-wheel drive system from BMW
- Four-wheel drive — a history of all-wheel drive in passenger cars
- Symmetrical All Wheel Drive — the four wheel drive system from Subaru
References[edit]
- ^ a b c Audi.com — Glossary quattro Archived 2008-06-22 at the Wayback Machine
- ^ Audi of America Press Site 25 Years of Audi Quattro Archived 2008-06-19 at the Wayback Machine 22 February 2005
- ^ Audi.com — Glossary Centre differential Archived 2008-05-15 at the Wayback Machine
- ^ «Audi A Drive». CarDekho. Retrieved 2017-09-08.
- ^ a b c d e f Audi.com — Glossary Electronic Differential Lock Archived 2008-06-22 at the Wayback Machine
- ^ «What is the drive split on my A4 2.5tdi v6 180bhp». Audi-Sport.net. Retrieved 2017-09-19.
- ^ Automobilwoche[permanent dead link]
- ^ Tracy, David (2016-02-22). «Audi’s High-Tech New Quattro Is About To Piss Off Its Biggest Fans». Jalopnik. Retrieved 2016-02-24.
- ^ «Audi goes all Herman Melville on us to highlight benefits of Quattro». Autoblog. Retrieved 2022-12-16.
External links[edit]
- Audi.com corporate international portal
- Independent grip. Intelligently applied Audi UK quattro page
This article is about Audi’s AWD system. For the Audi car, see Audi Quattro. For the high-performance division formerly known as quattro GmbH, see Audi Sport GmbH.
|
|
| Type | Division |
|---|---|
| Industry | Automotive |
| Founded | 1980 |
| Headquarters |
Germany |
|
Area served |
Worldwide |
| Owner | Volkswagen Group |
| Parent | Audi |
quattro (meaning four in Italian) is the trademark used by the automotive brand Audi to indicate that all-wheel drive (AWD) technologies or systems are used on specific models of its automobiles.[1]
The word «quattro» is a registered trademark of Audi AG, a subsidiary of the German automotive concern, Volkswagen Group.[1]
Quattro was first introduced in 1980 on the permanent four-wheel drive Audi Quattro model, often referred to as the Ur-Quattro (meaning «original» or «first»). The term quattro has since been applied to all subsequent Audi AWD models. Due to the nomenclature rights derived from the trademark, the word quattro is now always spelled with a lower case «q», in honour of its former namesake.
Other companies in the Volkswagen Group have used different trademarks for their 4WD vehicles. While Audi has always used the term «quattro», Volkswagen-branded cars initially used «syncro», but more recently, VW uses «4motion». Škoda simply uses the nomenclature «4×4» after the model name, whereas SEAT uses merely «4» («4Drive» more recently). None of the above trademarks or nomenclatures defines the operation or type of 4WD system, as detailed below.
Longitudinal systems[edit]
Volkswagen Group has been developing four-wheel drive (4WD) systems almost since its inception during the Second World War. The Volkswagen Kübelwagen, Volkswagen Schwimmwagen, and Volkswagen Kommandeurswagen were all military vehicles which required all four road wheels to be «driven», the latter being a 4WD Volkswagen Beetle. Their military and four-wheel drive experiences later aided them in designing the Volkswagen Iltis for the German military (Bundeswehr) in the 1970s. The Iltis utilized an early form of 4WD, which would later become synonymous with «quattro».[2]
Locking centre differential[edit]
In that original quattro system, later found in road-going passenger cars, the engine and transmission are situated in a longitudinal position. Torque is sent through the transmission to a mechanical centre differential[3] (commonly abbreviated to «diff») which apportions (distributes) the torque between front and rear driven axles. 4WD was permanently active.
The Torsen T1 centre differential[edit]
After 1987, Audi replaced a manually locking centre differential with the Torsen (torque sensing) Type 1 («T1″) centre differential. This allowed engine torque to be automatically directed to individual axles as driving conditions and grip warranted. Under ‘normal’ conditions (where grip in both front and rear axles is equal), torque is split between front and rear with a ‘default» 50:50 distribution in many, though not all, versions. In adverse conditions (i.e., when there is variation in grip between front and rear), a maximum of 67-80% (depending on the transmission, or model of Torsen diff) of the engine’s torque can be directed to the front or rear axles. The fully automated mechanical nature of the Torsen centre differential helps prevent wheel slippage from occurring, by diverting torque instantly, without any discernible notice to the vehicle occupants,[4] to the axle which has more grip. This method of operation can be described as proactive. Furthermore, unlike the various types of electronically operated differentials, Torsen has no requirement for electronic data from sources such as road wheel speed sensors; it, therefore, has an element of «fail-safe», unlike designs such as Haldex Traction, should one of the wheel speed sensors develop a fault. In comparison, viscous coupling and electronically controlled centre differentials that are used in other four-wheel drive systems are reactive, since they only redirect torque after wheel slippage has occurred. The advantage is felt under hard acceleration, including whilst cornering, since the torque transfer between axles is seamless, thus maintaining stable vehicle dynamics, and considerably reducing the chance of losing control of the vehicle.
The Torsen-based quattro system also offers an advantage in the opposite function of distributing torque to the road wheels, namely engine braking. When engine braking is used to slow the car down, with Torsen-based systems, the resulting «reverse-torque» loads on the front and rear axle are equally stabilized, in exactly the same way that engine «propulsion» torque is apportioned fully mechanically autonomously. This allows the spreading of the engine braking effect to all four wheels and tyres. The Torsen-based quattro-equipped vehicle is able to execute a more stable high-speed turn under deceleration, with less risk of losing control due to loss of grip in the front or rear axles.
This configuration of the quattro system, however, does have some limitations:
- With placement of the engine and transmission assembly in a fore/aft position (longitudinally), the front axle is placed rearwards behind the engine, which leads to the criticism of some Audi vehicles as being nose heavy. This results in a weight distribution of 55:45 (F:R).
- The nature of the Torsen is akin to that of a limited slip differential in that, rather than actively allocating torque (as a computer controlled clutch can do), it supports a torque difference across the differential (the torque bias ratio/TBR), from the side with the least grip to the side with the most. Hence by nature the Torsen is limited in the amount of torque that can be supplied to the axle with the most grip by the torque available at the axle with the least amount of grip. Therefore, if one axle has no grip, regardless of the TBR, the other axle will not be supplied substantial torque. In the extreme, for a centre differential implementation, complete loss of traction on a single wheel will result in very limited torque to the other three wheels. Audi responded to this limitation for the first Torsen-equipped cars by adding a manually locking rear differential and then later replaced this feature with Electronic Differential Lock (EDL), which is the ability to use the individual wheel brakes (monitored by the ABS sensors) to limit individual wheel spin. EDL was implemented across both front and rear (open) differentials to operate at speeds less than 80 km/h. This has the effect of increasing torque from a single low-traction wheel hence allowing more torque to be passed by the Torsen to the remaining high-traction wheels.
- While the standard (Type 1 or T1) Torsen supports a static torque ratio of 50:50; i.e., input torque is supported equally across both output shafts, the T1 has a Torque Bias Ratio (TBR) of 2.7–4:1; i.e., it allows about 3 to 4 times the torque to be supplied to the most tractive output shaft than that is available on the least tractive shaft or, a torque split of between 25% to 75%. However, by nature the T1 Torsen is locked under most circumstances (output shafts locked together). Only when the TBR is reached (i.e., there is a greater torque difference across the output shafts than can be supported by the TBR) do the output shafts turn relative to each other, and the differential unlocks. This characteristic results in a relatively free torque movement between both outputs of the (centre) differential, within the limits of the TBR. Thus the static torque distribution of the T1 Torsen in a centre differential installation, rather than being 50:50, will mirror the weight distribution (both static and dynamic) of the vehicle due to the traction available at either (front:rear) output shaft. In a standard car, this is desirable from the perspective of stability, acceleration and traction, but can be undesirable in terms of handling (understeer). While the standard quattro Torsen T1 with 2.7:1 TBR is more than sufficient in most conditions, Torsen T1 differentials with higher TBRs (4:1) are available and can further limit understeer by supporting a wider torque split. A better solution, however, is to apportion a torque split directly between both output shafts (front & rear) and for this reason Audi has adopted the Type 3 (T3) Torsen design in the latest generations of quattro.
The Torsen type «C» (T3)[edit]
The Torsen T3 centre differential combines a planetary gear set with a Torsen differential in a compact package developed for centre differential installations. Unlike the T1 Torsen where the torque split is a nominal 50:50, in the T3 Torsen the torque split, due to the use of the planetary gear set, is an asymmetric 40:60 front-rear torque split (i.e., when grip is equal on both front and rear axles, 40% of torque is sent to the front axle, and 60% to the rear). As with the T1 Torsen, torque will be distributed dynamically depending on tractive conditions, but with an actual (rather than nominal) static bias. The T3 allows handling characteristics and vehicle dynamics more akin to rear-wheel drive cars. This asymmetric Torsen was first introduced in the highly acclaimed 2006-model (B7) Audi RS4. The Type 3 torsen was used in the Audi S4 and RS4 B7 manual transmissions from 2006 to 2008, as well as the S6, S8, and Q7 models from 2007.
The torque split across axles and between left and right wheels has been achieved through the various evolutions of the quattro system, through a driver-selectable manually locking differential (rear axle only), and eventually through open differentials with Electronic Differential Lock (EDL). EDL is an electronic system, utilising the existing anti-lock braking system (ABS), part of the Electronic Stability Programme (ESP), which brakes just the one spinning wheel on an axle, therefore allowing the transfer of torque across the axle to the wheel which does have traction.[5]
Crown-wheel centre differential[edit]
Audi debuted a new generation of quattro in the 2010 RS5. The key change is the replacement of the Torsen Type «C» centre differential with an Audi-developed «Crown Gear» differential. Whilst this is superficially the same as a normal open differential, adapted for a centre application, it has some key differences:
- The central carrier and associated spider gears interface directly to two crown wheels connected to the front and rear drive shafts
- The two crown wheels interface to the spider gears at different diameters, and so produce different torque when turned by the spider gears. This is engineered to produce a 40:60 static torque split front and rear.
- Each crown wheel interfaces to the respective output shaft directly, whilst the spider carrier interfaces to each output shaft using a clutch pack which gives the unit the ability to control torque distribution over and above the static torque distribution.
If one axle loses grip, different rotational speeds arise inside the differential which result in an increase in axial forces that force the clutch plates to close. Once closed, the output shaft is locked resulting in the diversion of the majority of the torque to the axle achieving better traction. In the Crown Gear differential up to 85% of torque can flow to the rear, and up to 70% of torque can be diverted to the front axle.
The features of the Crown Gear differential provide the following benefits over the Torsen Type «C»
- The ability to set up a more stable torque distribution, with full locking whereas the Torsen can only provide a torque distribution up to the Torque Bias Ratio; i.e., the Crown Gear differential can lock fully, regardless of bias ratio. Unlike the Torsen, the Crown Gear differential does not operate like a limited slip differential and can operate, fully locked, with no traction on one output shaft.
- Easier integration into control electronics allowing four-wheel electronic torque vectoring with or without the active rear sport differential
- Considerable reduction in size and weight (at 4.8 kg, some 2 kg lighter than the Torsen Type C)
The net result of this advance in quattro is the ability of the vehicle electronics to fully manage the vehicle dynamics in all traction situations, whether in cornering, acceleration or braking or in any combination of these.
Evolutions[edit]
Audi has never officially debuted quattro in specific generations. Changes to quattro technology have generally been debuted with a specific range or model in the range and then brought into other models during appropriate points in the model cycle.
The exception to the above was the debut of the 2010 RS5 which was, amongst other things, heralded by Audi as the debut of a «new generation of quattro».
quattro generation I[edit]
Demonstration of the first quattro generation.
Used from 1981 to 1987 in Audi Quattro turbo coupé, Audi 80 B2 platform (1978–1987, Audi 4000 in North American market), Audi Coupé quattro B2 platform (1984–1988), Audi 100 C3 platform (1983–1987, Audi 5000 in North American market). Also, starting from 1984, used on the Volkswagen VW Passat B2 platform (VW Quantum in the US market) where it was known as Syncro.
System type: Permanent four-wheel drive.
Open centre differential, manually lockable via switch on centre console.¹
Open rear differential, manually lockable via switch on centre console.¹
Open front differential, no lock.
¹ABS disabled when locked.
How the system performs: When all differentials are unlocked, the car will not be able to move if one wheel (front or rear) loses traction (is on ice or raised in the air). When the center differential is locked with the rear differential unlocked, the car will not be able to move if one front wheel and one rear wheel lose traction. When the rear differential is locked with the center unlocked, the car will not be able to move if both rears or one front loses traction. When both center and rear differentials are locked, the car will not be able to move if both rears and one front lose traction.
quattro generation II[edit]
Starting from 1988 on older generation Audi 100 C3 platform and Audi Quattro until the end of their production, and on new generation B3 platform (1989–1992) Audi 80/90 quattro, B4 platform (1992–1995) Audi 80, Audi S2, Audi RS2 Avant, C4 platform (1991–1994) Audi 100 quattro, Audi S4, later C4 platform (1994-1997) Audi A6/S6.
System type: Permanent four-wheel drive.
Torsen centre differential, 50:50 ‘default’ split, automatically apportioning up to 75% of torque transfer to either axle.
Open rear differential, manually lockable via switch on centre console located next to handbrake.¹
Open front differential, no lock.
¹ABS disabled when locked, automatically unlocks if speed exceeds 25 km/h (16 mph).
quattro generation III[edit]
Used only on the Audi V8 starting from 1988 to 1994.
System type: Permanent four-wheel drive.
V8 with automatic transmission:
Planetary gear centre differential with electronically controlled multi-plate locking clutch
Torsen type 1 differential rear.
Open differential front.
V8 with manual transmission:
Torsen type 1 centre differential.
Torsen type 1 rear differential.
Open front differential.
How does the system perform: In on-road conditions the car will not be able to move if one front and both rear wheels lose traction altogether.
quattro generation IV[edit]
Starting from 1995 on Audi A4/S4/RS4 (B5 platform), Audi A6/S6/allroad/RS6, Audi A8/S8 with both manual and automatic transmissions. Also on VW Passat B5, where it was initially referred to as syncro, but by the time it reached US soil, it had been re-christened 4motion.[6] Also used on the Volkswagen Phaeton and Volkswagen Group D platform sister vehicles. The Volkswagen Touareg used 4Xmotion with a separate transmission, PTUs and front axles.
The manually locking rear differential from the earlier generations was replaced with a conventional open differential, with Electronic Differential Lock (EDL) (which detects wheelspin via ABS road wheel speed sensors, and applies brakes to one spinning wheel, thus transferring torque via open differential to the opposite wheel which has more traction). EDL works at speeds up to 80 km/h (50 mph), on all quattro models (on non-quattro models: up to 40 km/h (25 mph)).
System type: Permanent four-wheel drive.
Torsen type 1 centre differential, 50:50 ‘default’ split, automatically apportioning up to 75% of torque transfer to either front or rear axle.
Open rear differential, Electronic Differential Lock (EDL).[5]
Open front differential, Electronic Differential Lock (EDL).[5]
quattro generation V[edit]
Starting with the B7 Audi RS4 and the manual transmission version of the 2006 B7 Audi S4. It was adopted in the entire S4, S6, and S8 lineup in 2007.[1]
System type: Permanent asymmetric four-wheel drive.
Torsen type 3 (Type «C») centre differential, 40:60 ‘default’ split front-rear, automatically apportioning up to 80% of the torque to one axle using a 4:1 high-biased center differential. With the aid of ESP, up to 100% of the torque can be transferred to one axle.
Open rear differential, Electronic Differential Lock (EDL).[5]
Open front differential, Electronic Differential Lock (EDL).[5]
Vectoring quattro system[edit]
Audi’s new sport differential, debuted ‘torque vectoring’ to quattro generation V. The Audi sport differential allowed the dynamic allocation of torque across the rear axle of the debut vehicle: the B7 (2008) S4, and is now an optional addition to all quattro vehicles, which continue to use the 40:60 asymmetric Torsen (Type «C») centre differential. The sport differential replaces the normal open rear differential while the front axle still rely on an open differential with EDL.[5]
The torque vectoring rear axle differential is designed and manufactured by Magna Powertrain,[7] and is being offered on Audi A4, A5, A6 and their derivatives (including RS models). The Sport Differential selectively distributes torque to the rear axle wheels thereby generating a yaw moment, which improves handling and also stabilizes the vehicle when it oversteers or understeers, thereby increasing safety.
The sport differential operates by using two superposition («step up») gears at the differential, which are operated via multi-plate clutches each side of the differential crown wheel. When required by the software (using lateral and longitudinal yaw sensors, the ABS wheel sensors, and a steering wheel sensor), the control software (located in a control unit close to the rear differential), actuates the relevant clutch pack. This has the effect of taking the output shaft drive through the step-up gear to the attached wheel, while the other shaft continues to drive its wheel directly (i.e., the clutch pack not actuated). The higher speed output shaft produces increased torque to the wheel, producing a yaw (turning) moment. In normal operation increased torque is delivered to the wheel on the outside of the turn thereby increasing the vehicles turning moment, in other words, its willingness to turn in the direction pointed by the steering wheel.
quattro generation VI[edit]
Audi debuted the 6th generation of quattro in the 2010 RS5. The key change in generation VI is the replacement of the Torsen Type «C» centre differential with an Audi-developed «Crown Gear» differential. With the new «Crown Gear» center differential, up to 70% of the torque can be applied to the front wheels while up to 85% can be applied to the rear wheels if necessary. The net result of this advance in quattro is the ability of the vehicle electronics to fully manage the vehicle dynamics in all traction situations, whether in cornering, acceleration, braking, snow or in any combination of these. This system was later adopted by the A7, latest generation of the A6 and A8.
BorgWarner[edit]
The Audi Q7, the platform-mate of the Volkswagen Touareg and Porsche Cayenne, does not use the same underpinnings of either previous model. BorgWarner instead provides the 4WD system for this more off-road appropriate SUV. A Torsen Type 3 (T3) differential is used.
Ultra[edit]
Audi announced «Audi Quattro with Ultra Technology» in February 2016, it is a front-wheel drive biased system for use on platforms with longitudinally mounted engines.[8]
Transverse systems[edit]
Since Volkswagen Group’s first mainstream transverse engined vehicle in 1974, four-wheel drive (4WD) has also been considered for their A-platform family of cars. It was not until the second generation of this platform that 4WD finally appeared on the market. The mid-1980s Mk2 Golf syncro, with its transverse engine and transmission positioning, had most of its torque sent primarily to the front axle.
Attached to the transaxle is a Power Transfer Unit (PTU), which is connected to a rear axle through a propeller shaft. The PTU also feeds torque through itself to the front axle. At the rear axle, torque was first sent through a viscous coupling before reaching the final drive gearset. This coupling contained friction plates and an oil just viscous enough so that pressure affected how many plates were connected and active (and therefore, how much power was being delivered to the rear wheels).
Starting with the Mk4 generation A4-platform, the viscous coupling has been dropped in favour of a Haldex Traction electro-hydraulic limited-slip «coupler» (LSC) or clutch. The Haldex Traction LSC unit is not a differential and therefore cannot perform in the true sense like a differential. A Haldex Traction unit may divert up to a maximum 100% of the torque to the rear axle as conditions warrant. Many people[who?] are confused with the torque distribution on Haldex-based systems. Under normal operating conditions the Haldex clutch operates a rate of 5% torque transmission. Under adverse conditions where the car’s road wheel speed sensors have determined that both front wheels have lost traction, the Haldex clutch can lock at 100% clamping force, meaning all torque is transferred to the rear axle. The torque split between left and right wheels is achieved with a conventional open differential. If one side of the driven axle loses grip, then the Electronic Differential Lock (EDL) component of the ESP controls this. EDL brakes a single spinning wheel; therefore, the torque gets transferred across the axle to the opposite wheel via the open differential. On all transverse engine cars with the Haldex-based four wheel drive system, the EDL only controls front wheels, and not the rear.
The main advantages of the Haldex Traction LSC system over the Torsen-based system include: a slight gain in fuel economy (due to the decoupling of the rear axle when not needed, thereby reducing driveline losses due to friction), and the ability to maintain a short engine bay and larger passenger compartment due to the transverse engine layout. A further advantage of the Haldex, when compared to just front wheel drive variants of the same model, is a more balanced front-rear weight distribution (due to the location of the Haldex center «differential» next to the rear axle).
Disadvantages of the Haldex Traction system include: the vehicle has inherent front-wheel drive handling characteristics (as when engine braking, load is only applied on the front wheels, and due to the reactive nature of the Haldex system and slight lag time in the redistribution of engine power), and the Haldex LSC unit also requires additional maintenance, in the form of an oil and filter change every 60,000 kilometres (37,000 mi) (whereas the Torsen is generally considered to be maintenance-free). Another important disadvantage of the Haldex system is the requirement for all four tyres to be of identical wear levels (and rolling radii), due to the Haldex requiring data from all four road wheel speed sensors. A final significant disadvantage is the reduction in luggage capacity in the boot (trunk), due to the bulky Haldex LSC unit necessitating a raised boot floor by some three inches.
Viscous coupling[edit]
This 4WD system was used only on Volkswagen branded vehicles, and was never used on any Audi cars except Audi R8 model.
The aforementioned viscous coupling 4WD system was found in the Mk2 generation of transverse-engined A2-platform vehicles, including the Volkswagen Golf Mk2 and Jetta. It was also found on the Volkswagen Type 2 (T3) (Vanagon in the US), Mk3 generation of Golf and Jetta, third generation of Volkswagen Passat B3 (which was based on a heavily revised A-platform), and the Volkswagen Eurovan.
The Vanagon system was RWD-biased, the engine and transaxle were in the rear, whereas the viscous coupling was found in the front axle near the final drive. This 4WD system was known as Syncro on all vehicles.
What: Automatic four wheel drive (on demand).
A viscous coupling installed instead of a centre differential, with freewheel mechanism to disconnect the driven axle when braking.
Open rear differential (mechanical differential lock optional on Vanagon).
Open front differential (mechanical differential lock optional on Vanagon).
Normally a front-wheel drive vehicle (except Vanagon, see above). In normal driving conditions, 95% of torque is transferred to front axle. Because viscous coupling is considered to be «slow» (some time is needed for silicone fluid to warm-up and solidify), 5% of torque is transferred to rear axle at all times to «pre-tension» the viscous coupling and reduce activation time. The coupling locks when slipping occurs and up to near 50% of torque is automatically transferred to rear axle (front in Vanagon). In on-road conditions, the car will not move if one front wheel and one rear wheel lose traction.
The freewheel segment, installed inside the rear differential, lets rear wheels rotate faster than front wheels without locking the viscous coupling and preventing ABS from applying brakes to each wheel independently. Because of the freewheel, torque can be transferred to rear axle only when the vehicle is moving forward. For four-wheel drive to work when reversing, a vacuum-actuated «throttle control element» is installed on the differential case. This device locks the freewheel mechanism when in reverse gear. The freewheel mechanism unlocks when the gear-shift lever is pushed to the right, past the third gear. The freewheel is not unlocked immediately after leaving reverse gear on purpose – this is to prevent the freewheel from cycling from locked to unlocked if the car is stuck and driver is trying to «rock» the car by changing from first to reverse and back.
Disadvantages of this four-wheel drive system are related to actuation time of the viscous coupling.
- When cornering under acceleration on a slippery surface, the rear axle is engaged with delay, causing sudden change in the car’s behaviour (from understeer to oversteer).
- When starting on a sandy surface, the front wheels can dig into the sand before all-wheel drive is engaged.
Haldex[edit]
Starting from 1998, the Swedish Haldex Traction LSC unit replaced the viscous coupling. Haldex is used by Audi on the quattro versions of the Audi S1, Audi A3, Audi S3, and the Audi TT. It is also used by Volkswagen in the 4motion versions of the Mk4 and Mk5 generations of Volkswagen Golf, Volkswagen Jetta, and the Golf R32, Volkswagen Sharan, 6th generation VW Passat (also based on the A-platform) and Transporter T5. On the Audis, the trademark holds, and are still referred to as quattro, whereas the Volkswagens receive the 4motion name. The Škoda Octavia 4×4 and SEAT León 4 and SEAT Alhambra 4 also used Haldex LSC, being based on Volkswagen Group models. Curiously, the Bugatti Veyron also utilizes Haldex, though with separate transmission, PTU and front and rear axles.
What: Automatic four wheel drive (on demand).
Haldex Traction LSC multi-plate clutch with ECU electronic control, acting as a pseudo center differential.
Open rear differential, no EDL.
Open front differential, EDL.
How: Normally front-wheel drive vehicle. A Haldex Traction LSC unit may divert up to a maximum 100% of the torque to the rear axle as conditions warrant. Many people find the torque distribution on Haldex Traction systems confusing. Under normal operating conditions, the Haldex LSC clutch operates at 5% (divide 5% between front and rear, and 97.5% torque goes to the front, and 2.5% goes to the rear). Under adverse conditions where both front wheels lose traction, the Haldex clutch can lock at 100% clamping force. This means, that since there is no torque transferred to the front axle, all torque (minus losses) must be transferred to the rear axle. The torque split between left and right wheels is achieved with a conventional open differential. If one side of the driven axle loses grip, then the Electronic Differential Lock (EDL) controls this. EDL brakes a single spinning wheel, and therefore torque gets transferred to the opposite wheel via the open differential. On all transverse-engined cars with the Haldex Traction LSC four-wheel drive system, the EDL only controls the front wheels, and not the rear.
In vehicles equipped with EDL on the front wheels only, the car will not move if both front and one of the rear wheels loses traction.
Again, due to limitations of Electronic Differential Lock (see quattro IV description above), in off-road conditions it is enough for one front and one rear wheel to lose traction and the car will not move.
The Haldex Traction system is more reactive than preventative, in that there must be a difference in slip (or rotational speed) of the two axle systems before the Haldex operates and sends torque to the rear axle. This is not the same as wheel spin, as the system can react in less than the full rotation of any wheel on the vehicle. The Torsen’s permanent ‘full-time’ even torque split under non-slipping conditions makes slipping less likely to start.
The Haldex Electronic Control Unit (ECU) disengages the Haldex clutch in the centre coupling as soon as brakes are applied to allow ABS work properly. When performing tight low-speed turns (e.g. parking) the clutch is disengaged by Electronic Control Unit to avoid «wind-up» in transmission. When Electronic Stability Programs (ESP) are activated the Haldex is disengaged to allow the ESP system to effectively control the vehicle, this applies under acceleration and deceleration conditions.
Marketing[edit]
As part of Audi’s celebration of quattro All-Wheel Drive technology, a TV commercial titled ‘Ahab’ was produced inspired by the American novel, Moby Dick. The ad debuted in the United States during 2012 NFL division playoffs.[9]
See also[edit]
- 4motion — Volkswagen branded four wheel drive system.
- 4Matic — a four-wheel drive system from Mercedes-Benz
- All-Trac — a four-wheel drive system from Toyota
- ATTESA — a four-wheel drive system from Nissan
- S-AWC — a torque vectoring all-wheel drive system from Mitsubishi Motors
- SH-AWD — a torque vectoring all-wheel drive system from Honda
- BMW xDrive — a four-wheel drive system from BMW
- Four-wheel drive — a history of all-wheel drive in passenger cars
- Symmetrical All Wheel Drive — the four wheel drive system from Subaru
References[edit]
- ^ a b c Audi.com — Glossary quattro Archived 2008-06-22 at the Wayback Machine
- ^ Audi of America Press Site 25 Years of Audi Quattro Archived 2008-06-19 at the Wayback Machine 22 February 2005
- ^ Audi.com — Glossary Centre differential Archived 2008-05-15 at the Wayback Machine
- ^ «Audi A Drive». CarDekho. Retrieved 2017-09-08.
- ^ a b c d e f Audi.com — Glossary Electronic Differential Lock Archived 2008-06-22 at the Wayback Machine
- ^ «What is the drive split on my A4 2.5tdi v6 180bhp». Audi-Sport.net. Retrieved 2017-09-19.
- ^ Automobilwoche[permanent dead link]
- ^ Tracy, David (2016-02-22). «Audi’s High-Tech New Quattro Is About To Piss Off Its Biggest Fans». Jalopnik. Retrieved 2016-02-24.
- ^ «Audi goes all Herman Melville on us to highlight benefits of Quattro». Autoblog. Retrieved 2022-12-16.
External links[edit]
- Audi.com corporate international portal
- Independent grip. Intelligently applied Audi UK quattro page
- Это статья о системе полного привода компании Audi. Об одноименном автомобиле Audi см. Audi Quattro. О дочерней компании Audi см. quattro GmbH.
Логотип quattro на передней радиаторной решётке автомобиля Audi
quattro (итал. четыре) — название, используемое компанией AUDI AG для обозначения технологий, либо систем постоянного полного привода (AWD), применяемых в конструкции тех или иных автомобилей Audi.[1]
Слово quattro является зарегистрированным товарным знаком компании AUDI AG (дочернее предприятие немецкого автомобильного концерна Volkswagen Group).[1]
Система quattro была впервые применена в 1980 году в конструкции автомобиля Audi Quattro с постоянным полным приводом (сегодня этот автомобиль известен также как Ur-Quattro; «Ur-» — нем. «древний», «пра-»). В дальнейшем термин quattro применялся ко всем полноприводным моделям Audi. По терминологическим причинам, связанным с существованием товарного знака, название системы полного привода quattro пишется со строчной буквы, чтобы принести дань уважения первой модели.
Остальные компании в составе Volkswagen Group применяют для обозначения полноприводных автомобилей другие товарные знаки (для автомобилей марки Volkswagen изначально применялось обозначение syncro, недавно уступившее место товарному знаку 4motion; в компании Škoda полноприводные автомобили обозначают, добавляя к названию модели «4×4»; в SEAT ограничиваются цифрой «4»). Ни один из вышеописанных товарных знаков и терминов не определяет тип системы полного привода (см. описание ниже).
Содержание
- 1 Продольные системы
- 1.1 Эволюция
- 1.1.1 Система quattro I поколения
- 1.1.2 Система quattro II поколения
- 1.1.3 Система quattro III поколения
- 1.1.4 Система quattro IV поколения
- 1.1.5 Система quattro V поколения
- 1.1.5.1 Система quattro с векторизацией
- 1.1.6 Система quattro VI поколения
- 1.2 BorgWarner
- 1.1 Эволюция
- 2 Поперечные системы
- 2.1 Вязкостная муфта
- 2.2 Муфта Haldex
- 2.2.1 Послепродажная установка муфты Haldex
- 3 Маркетинг
- 4 См. также
- 5 Примечания
- 6 Внешние источники
Продольные системы
Компания Volkswagen Group разрабатывает системы полного привода (4WD) почти со времени своего основания в период Второй мировой войны. Volkswagen Kübelwagen, Volkswagen Schwimmwagen и Volkswagen Kommandeurwagen были транспортными средствами военного назначения, поэтому в них все четыре колеса были ведущими. Volkswagen Kommandeurwagen представлял собой полноприводный вариант Volkswagen Beetle. Накопленный опыт разработки военных транспортных средств и систем полного привода был успешно применен компанией при создании Volkswagen Iltis для вооруженных сил ФРГ в 1970-х годах. В модели Iltis применялась ранняя форма полного привода, впоследствии ставшая известной под названием «quattro»[2].
Эта первая система quattro, позднее перекочевавшая на гражданские автомобили. Двигатель и коробка передач имели продольное расположение. Крутящий момент посредством коробки передач передается на механический центральный дифференциал[3] (иногда обозначаемый «diff»), разделяющий (распределяющий) крутящий момент между передним и задним ведущими мостами. Система подразумевала постоянную работу полного привода.
После 1987 года в Audi заменили центральный дифференциал с ручной блокировкой на центральный дифференциал Torsen Type 1 («T1») (англ. torque sensing или torque sensitive — чувствительный к крутящему моменту). Это позволяло автоматически направлять крутящий момент на тот или иной мост в зависимости от режима движения, а также силы сцепления колес с поверхностью. В подавляющем большинстве версий системы при «нормальных» условиях (одинаковая сила сцепления колес переднего и заднего мостов с поверхностью) крутящий момент распределяется между передним и задним мостами в «стандартном» соотношении 50:50. В сложных условиях (т. е. при различной силе сцепления колес переднего и заднего мостов с поверхностью) на передний либо задний мост может передаваться до 67–80% крутящего момента двигателя (в зависимости от варианта коробки передач и модели дифференциала Torsen). Полностью автоматический характер механики центрального дифференциала Torsen позволяет предотвратить пробуксовку колес, что обеспечивается за счет мгновенного (и неощутимого для тех, кто находится в салоне) отвода крутящего момента на мост, колеса которого имеют лучшее сцепление с поверхностью. Такой метод функционирования можно охарактеризовать как упреждающий. Кроме того, в отличие от дифференциалов с электронным управлением, дифференциал Torsen не нуждается в электронных данных от таких источников, как датчики скорости вращения колес. Как следствие, такой дифференциал устойчив к отказам датчиков скорости вращения колес, в отличие, например, от устройств компании Haldex Traction. Вязкостные муфты и центральные дифференциалы с электронным управлением, применяемые в других системах полного привода, напротив, являются реактивными, поскольку осуществляют перенаправление крутящего момента уже после начала пробуксовки. Преимущество системы заметно при интенсивном ускорении, в том числе при прохождении поворотов. Перераспределение крутящего момента между мостами осуществляется максимально плавно, за счет чего обеспечивается стабильность динамических характеристик автомобиля и существенно снижается вероятность потери управления.
Система quattro на основе дифференциала Torsen также обеспечивает преимущество обратной функции распределения крутящего момента между колесами, а именно при торможении двигателем. Если для снижения скорости автомобиля используется торможение двигателем, в системе на основе дифференциала Torsen результирующие нагрузки «обратного» крутящего момента на переднем и заднем мостах распределяются равномерно, что происходит абсолютно аналогично распределению «прямого» крутящего момента двигателя — полностью механически, автономно. Это позволяет распространить тормозящее действие двигателя на все четыре колеса и шины. Автомобиль, оснащенный системой quattro на основе дифференциала Torsen, отличается повышенной курсовой устойчивостью при прохождении скоростных поворотов с замедлением — выход автомобиля из-под контроля вследствие потери сцепления колес переднего либо заднего мостов с поверхностью менее вероятен.
Однако система quattro в такой конфигурации обладает рядом ограничений.
- При продольном расположении двигателя и коробки передач передний мост размещается позади двигателя, что в некоторых моделях Audi привело к значительному смещению массы автомобиля вперед, однако система все же позволяет получить более выгодное распределение массы, нежели варианты с поперечным расположением двигателя, применяемые в конструкции автомобилей Mitsubishi и аналогичных моделей. Рассматриваемая система позволяет достичь распределения массы в соотношении 55:45 (передняя часть:задняя часть).
- Дифференциал Torsen сходен с дифференциалом повышенного трения в том смысле, что вместо активного распределения крутящего момента (именно такое распределение производят муфты с компьютерным управлением) от стороны с меньшим сцеплением с поверхностью на сторону с большим сцеплением с поверхностью он лишь поддерживает определенную разность крутящих моментов (отношение крутящих моментов или TBR (Torque Bias Ratio)). Таким образом, максимальная величина крутящего момента, которую дифференциал Torsen может передать на мост с большим сцеплением с поверхностью, по определению ограничена величиной крутящего момента, доступного на мосту с меньшим сцеплением с поверхностью. Следовательно, если один из мостов не имеет сцепления с поверхностью, то на другой мост, вне зависимости от величины TBR, не будет передаваться сколько-нибудь значимый крутящий момент. Для системы с центральным дифференциалом крайняя ситуация полной потери сцепления одним из колес означает крайне малую величину крутящего момента, передаваемого на три остальные колеса. В качестве контрмеры инженеры Audi применили в конструкции первых автомобилей с дифференциалом Torsen функцию ручной блокировки заднего дифференциала, которая впоследствии была заменена электронной системой блокировки дифференциала (Electronic Differential Lock, EDL), активирующей тормоза отдельных колес (руководствуясь данными датчиков ABS) для противодействия пробуксовке. Система EDL была реализована как для переднего, так и для заднего (открытого) дифференциалов и предназначена для работы на скоростях до 80 км/ч. Такое решение обеспечивает увеличение крутящего момента отдельного колеса с низким сцеплением с поверхностью, тем самым позволяя передать больший крутящий момент посредством дифференциала Torsen на остальные колеса, имеющие более надежное сцепление с поверхностью.
- Статичное отношение крутящих моментов стандартного дифференциала Torsen (Type 1 или T1) составляет 50:50 (входной крутящий момент распределяется равномерно между обоими выходными валами). При этом T1 способен обеспечивать отношение крутящих моментов (Torque Bias Ratio, TBR) в диапазоне от 2,7:1 до 4:1. Иными словами, такой дифференциал позволяет передавать на выходной вал с наилучшим сцеплением крутящий момент, в 3-4 раза превышающий крутящий момент, доступный на валу с наименьшим сцеплением. То есть такой дифференциал обеспечивает разделение крутящего момента в соотношении 25% к 75%. Однако в большинстве случаев дифференциал Torsen T1 по определению заблокирован (выходные валы заблокированы друг с другом). Лишь при достижении значения TBR (т. е. разность моментов на выходных валах превышает значение TBR) выходные валы поворачиваются относительно друг друга и дифференциал разблокируется. Вследствие этого имеет место относительно свободное перераспределение крутящего момента между обоими выходными валами (центрального) дифференциала в пределах величины TBR. Таким образом, дифференциал Torsen T1 при его центральном расположении фактически не обеспечивает статического распределения крутящего момента в соотношении 50:50. В действительности распределение крутящего момента будет соответствовать распределению (как статическому, так и динамическому) массы автомобиля и зависеть от сцепления с поверхностью, доступного на каждом из выходных валов (передний:задний). В стандартном автомобиле это обстоятельство оказывает положительный эффект с точки зрения курсовой устойчивости, ускорения и сцепления с поверхностью, однако может иметь и нежелательные последствия применительно к управляемости (недостаточная поворачиваемость). В большинстве случаев достаточно отношения крутящих моментов (TBR) 2,7:1, обеспечиваемого стандартным дифференциалом системы quattro Torsen T1. Однако имеются дифференциалы Torsen T1 с более высокими отношениями крутящих моментов (4:1), позволяющие дополнительно ограничить недостаточную поворачиваемость за счет большей величины разделения крутящего момента. Однако лучшим решением является распределение крутящего момента непосредственно между обоими выходными валами (передним и задним). По этой причине в системах quattro последних поколений инженеры Audi применяют дифференциалы Torsen Type 3 (T3).
Компактный дифференциал Torsen T3 предназначен для центральной установки. В его конструкции сочетаются планетарная передача и дифференциал Torsen. В отличие от дифференциала Torsen T2, где разделение крутящего момента имеет номинальное значение 50:50, в дифференциале Torsen T3 разделение крутящего момента за счет применения планетарной передачи фактически имеет асимметричное значение 40:60 (передний мост:задний мост) (т. е. при наличии на обоих мостах одинакового сцепления дифференциал направляет 40% крутящего момента на передний мост, 60% — на задний). Как в случае дифференциала Torsen T1, крутящий момент динамически перераспределяется в зависимости от качества сцепления колес с поверхностью, но с определенным фактическим (не номинальным) статическим отношением. Дифференциал T3 позволяет получить управляемость и динамические характеристики, аналогичные автомобилям с задним приводом. Такой асимметричный дифференциал Torsen был впервые применен в конструкции высоко успешной модели 2006 года Audi RS 4 (платформа B7). В дальнейшем этот дифференциал устанавливался на модель 2006 года с механической коробкой передач и модель 2007 года с обоими типами коробок передач S4[1] на платформе B7, а также на модели S5 и Q7. Такой дифференциал применялся в автомобилях с продольным расположением двигателя, оснащенных полным приводом quattro (A4, A6, A8, Q7). На некоторых моделях этот дифференциал уступил место центральному дифференциалу на основе плоских зубчатых колес.
В ходе многоступенчатой эволюции системы quattro разделение крутящего момента в рамках мостов (между левым и правым колесами) изначально обеспечивалось посредством управляемой водителем ручной блокировки дифференциала (только задний мост), затем — посредством открытых дифференциалов с электронной системой блокировки (Electronic Differential Lock, EDL). Система EDL представляет собой электронную систему, которая задействует имеющуюся антиблокировочную тормозную систему (ABS) из состава электронной системы стабилизации (ESP) и обеспечивает торможение одного буксующего колеса моста, тем самым позволяя передать крутящий момент на другое колесо с более высоким сцеплением[4].
Компания Audi представила систему quattro нового поколения в составе модели RS5 2010 года. Основным изменением стала замена центрального дифференциала Torsen Type «C» дифференциалом на основе плоских зубчатых колес, разработанным в Audi. На первый взгляд новый дифференциал аналогичен обычному открытому дифференциалу, приспособленному к центральной установке. Тем не менее новая разработка имеет ряд важных отличий.
Центральный дифференциал на основе плоских зубчатых колес системы Audi quattro.
- Центральное водило и сателлиты непосредственно сопрягаются с двумя коронными шестернями, соединенными с передним и задним ведущими валами.
- Две коронные шестерни сопрягаются с сателлитами по различным диаметрам и поэтому создают различный крутящий момент, вращаясь под действием сателлитов. Такая конструкция обеспечивает статичное разделение крутящего момента в соотношении 40:60 между передним и задним мостами соответственно.
- Каждая из коронных шестерней сопряжена с соответствующим выходным валом непосредственно, тогда как водило сопрягается с каждым из выходных валов посредством пакета муфты, что дает возможность контролировать распределение крутящего момента свыше величины его статического распределения.
Если колеса одного из мостов теряют сцепление, в дифференциале образуются различные скорости вращения, приводящие к росту осевых усилий, под действием которых происходит сцепление муфты. При сцеплении муфты происходит блокировка выходного вала, в результате чего большая часть крутящего момента направляется на мост, колеса которого имеют наилучшее сцепление с поверхностью. Дифференциал на основе плоских зубчатых колес способен передавать на задний и передний мосты соответственно до 85% и до 70% крутящего момента.
Конструкция дифференциала на основе плоских зубчатых колес обеспечивает следующие преимущества над дифференциалом Torsen Type «C».
- Возможность организовать более стабильное распределение крутящего момента с полной блокировкой, тогда как дифференциал Torsen обеспечивает распределение лишь в пределах величины отношения крутящих моментов (Torque Bias Ratio, TBR). Иными словами, дифференциал на основе плоских зубчатых колес имеет возможность полной блокировки вне зависимости от отношения крутящих моментов (TBR). В отличие от дифференциала Torsen, дифференциал на основе плоских зубчатых колес не имеет сходства с дифференциалом повышенного трения и может работать в состоянии полной блокировки при полном отсутствии сцепления на одном из выходных валов.
- Более простая интеграция в управляющую электронику, обеспечивающая электронную векторизацию крутящего момента для всех четырех колес как при наличии, так и при отсутствии активного заднего спортивного дифференциала.
- Существенное сокращение объема и массы (при весе в 4,8 кг такой дифференциал приблизительно на 2 кг легче дифференциала Torsen Type C).
Итогом этого усовершенствования системы quattro является способность электронных систем в полной мере управлять динамическими характеристиками автомобиля при любых вариациях качества сцепления колес с поверхностью, будь то прохождение поворота, ускорение, торможение или же любое сочетание таких маневров.
Эволюция
Официально компания Audi никогда не разделяла системы quattro на отдельные поколения — изменения в технологиях quattro, как правило, вводились в состав технического оснащения автомобилей тех или иных моделей либо модельных рядов, после чего распространялись на конструкцию других моделей в соответствующие периоды модельного цикла.
Исключением является модель RS 5 2010 года, среди особенностей которой компанией Audi была заявлена система quattro нового поколения.
Система quattro I поколения
Применялась с 1981 по 1987 годы в конструкции Audi quattro (купе с турбинированным двигателем ), Audi 80 на платформе B2 (1978–1987 гг., Audi 4000 на рынке Северной Америки), Audi Coupé quattro на платформе B2 (1984–1988 гг.), Audi 100 на платформе C3 (1983–1987 гг., Audi 5000 на рынке Северной Америки). Начиная с 1984 года применялась также на автомобилях Volkswagen VW Passat на платформе B2 (VWQuantum на рынке США) под названием Syncro.
Тип системы: постоянный полный привод.
Открытый центральный дифференциал с функцией ручной блокировки посредством переключателя на центральной консоли¹.
Открытый задний дифференциал с функцией ручной блокировки посредством переключателя на центральной консоли¹.
Открытый передний дифференциал без функции блокировки.
¹ — При блокировке дифференциала система ABS отключается.
Особенности работы системы. Все дифференциалы не заблокированы: автомобиль не способен двигаться при потере одним из колес (передним либо задним) сцепления с поверхностью (например, на льду либо при вывешивании колеса). Центральный дифференциал заблокирован, задний дифференциал не заблокирован: автомобиль не способен двигаться при одновременной потере сцепления с поверхностью одним из передних и одним из задних колес. Задний дифференциал заблокирован, центральный дифференциал не заблокирован: автомобиль не способен двигаться, если сцепление с поверхностью теряют два задних либо одно переднее колесо. Задний дифференциал заблокирован, центральный дифференциал заблокирован: автомобиль не способен двигаться, если сцепление с поверхностью одновременно теряют два задних и одно переднее колесо.
Система quattro II поколения
Начиная с 1988 года применялась на Audi 100 первого поколения на платформе C3 и Audi quattro до прекращения производства этих моделей. Устанавливалась на Audi 80/90 quattro нового поколения на платформе B3 (1989–1992 гг.), Audi 80 на платформе B4 (1992–1995 гг.), Audi S2, Audi RS2 Avant, Audi 100 quattro на платформе C4 (1991–1994 гг.), Audi S4, ранние модели Audi A6/S6 на платформе C4 (1995 г.).
Тип системы: постоянный полный привод.
Центральный дифференциал Torsen, разделение мощности при «нормальных» условиях в соотношении 50:50, автоматическое направление до 75% крутящего момента на любой из мостов.
Открытый задний дифференциал с функцией ручной блокировки посредством переключателя на центральной консоли около рычага стояночного тормоза¹. Открытый передний дифференциал без функции блокировки.
¹ — При блокировке дифференциала система ABS отключается. Дифференциал автоматически разблокируется при превышении скорости в 25 км/ч (16 миль/час).
Особенности работы системы. Если задний дифференциал заблокирован вручную, автомобиль не способен двигаться при полной потере сцепления с поверхностью одним из передних либо обоими задними колесами.
Система quattro III поколения
Применялась исключительно на Audi V8 с 1988 по 1994 год.
Тип системы: постоянный полный привод.
V8 с автоматической коробкой передач.
Центральный дифференциал с планетарной передачей и многодисковой блокировочной муфтой с электронным управлением.
Задний дифференциал Torsen Type 1.
Открытый передний дифференциал.
V8 с механической коробкой передач.
Центральный дифференциал Torsen Type 1.
Задний дифференциал Torsen Type 1.
Открытый передний дифференциал.
Особенности работы системы. Находясь на дороге, автомобиль не способен двигаться в случае одновременной потери сцепления с поверхностью одним передним и двумя задними колесами. Эффект чувствительности дифференциала к крутящему моменту при вывешивании одного из колес имеет место на Audi V8 с механической коробкой передач. С автоматической коробкой передач этот эффект отсутствует, поскольку на модели V8 с автоматической коробкой передач центральный дифференциал обеспечивает полную блокировку, даже если крутящий момент на прокручивающемся колесе не воспринимается дифференциалом. Модели с механической коробкой передач в большей степени схожи с заднеприводными автомобилями, поскольку при прохождении поворотов с подачей крутящего момента последний передается на внешнее заднее колесо. Благодаря этому обеспечивается более стабильное поведение автомобиля в поворотах, а также упрощается достижение избыточной поворачиваемости за счет мощности двигателя.
Система quattro IV поколения
Начиная с 1995 года применялась на Audi A4/S4/RS 4 (платформа B5), Audi A6/S6/allroad/RS6, Audi A8/S8 с механической и автоматической коробками передач. Устанавливалась также на VW Passat B5, где изначально именовалась syncro, однако к моменту выхода на рынок США получила название 4motion. Применялась также на Volkswagen Phaeton и родственных автомобилях, построенных на платформе D компании Volkswagen Group. На Volkswagen Touareg применялась система 4Xmotion с особыми коробкой передач, раздаточными коробками и передними мостами.
Дифференциал с ручной блокировкой, применявшийся в более ранних версиях системы, заменен на традиционный открытый дифференциал с электронной системой блокировки (Electronic Differential Lock, EDL) (электронная система обнаруживает пробуксовку колес посредством датчиков скорости колес системы ABS и применяет тормозное усилие к буксующему колесу, тем самым передавая крутящий момент через открытый дифференциал на противоположное колесо, имеющее большее сцепление с поверхностью). Система EDL действует на скоростях до 80 км/ч (50 миль/ч) на всех моделях quattro (на моделях, не оснащенных системой quattro — до 40 км/ч (25 миль/ч)).
Тип системы: постоянный полный привод.
Центральный дифференциал Torsen Type 1 либо Type 2, «стандартное» разделение крутящего момента в соотношении 50:50, автоматическое направление до 75% крутящего момента на передний либо задний мост.
Открытый задний дифференциал с электронной системой блокировки (Electronic Differential Lock, EDL)[4].
Открытый передний дифференциал с электронной системой блокировки (Electronic Differential Lock, EDL)[4].
Система quattro V поколения
Применяется, начиная с Audi RS 4 на платформе B7 и модели Audi S4 2006 года на платформе B7 с механической коробкой передач. В 2007 году эту систему стали устанавливать на всю линейку моделей S4[1]. В этом же году система стала стандартной для всех Audi с продольным расположением двигателя и полным приводом quattro и оставалась таковой до ее замены в модели RS5 2010 года.
Тип системы: постоянный асимметричный полный привод.
Центральный дифференциал Torsen Type 3 (Type «C»), «стандартное» разделение крутящего момента в соотношении 40:60 между передним и задним мостами соответственно, автоматическое направление до 80 % крутящего момента на любой из мостов посредством центрального дифференциала с большим отношением крутящих моментов 4:1. С помощью системы ESP возможна передача до 100 % крутящего момента на один мост.
Открытый задний дифференциал с электронной системой блокировки (Electronic Differential Lock, EDL)[4].
Открытый передний дифференциал с электронной системой блокировки (Electronic Differential Lock, EDL)[4].
Система quattro с векторизацией
С новым спортивным дифференциалом Audi в пятое поколение систем quattro пришла векторизация крутящего момента. Спортивный дифференциал Audi обеспечивал динамическое распределение крутящего момента в рамках заднего моста дебютного автомобиля — модели S4, построенной на платформе B8 (2008 г.). В настоящее время такой дифференциал предлагается в качестве дополнительного оборудования для всех автомобилей с полным приводом quattro, где по-прежнему применяется асимметричный (40:60) центральный дифференциал Torsen (Type «C»). Спортивный дифференциал заменяет собой обычный открытый задний дифференциал, тогда как на переднем мосту используется открытый дифференциал с электронной системой блокировки EDL[4].
Дифференциал заднего моста с векторизацией крутящего момента разработан и производится Audi. Предлагается для моделей Audi A4, A5, A6 и производных моделей (включая модели RS). Спортивный дифференциал избирательно распределяет крутящий момент между задними колесами, тем самым создавая поворачивающий момент, за счет которого улучшается управляемость, а также обеспечивается стабилизация при недостаточной либо избыточной поворачиваемости и, как следствие, повышается безопасность автомобиля.
В спортивном дифференциале применяются две совмещенные (повышающие) передачи, которые приводятся посредством многодисковых муфт, расположенных с каждой из сторон коронной шестерни дифференциала. При поступлении команды от программного обеспечения (используются поперечные и продольные датчики поворота автомобиля вокруг вертикальной оси, датчики скорости вращения колес системы ABS, а также датчик положения рулевого колеса) управляющее программное обеспечение (находящееся в блоке управления, расположенном в непосредственной близости к заднему дифференциалу) активирует соответствующий пакет муфты. В результате этого тяга выходного вала поступает на соответствующее колесо через повышающую передачу, тогда как другой вал по-прежнему приводит свое колесо непосредственно (пакет муфты не активирован). Выходной вал, вращающийся с большей скоростью, передает повышенный крутящий момент на соответствующее колесо, тем самым создавая поворачивающий момент. В «нормальных» условиях повышенный крутящий момент передается на колесо, расположенное с внешней стороны поворота, что увеличивает поворачивающий момент автомобиля. Иными словами, автомобиль «охотнее» выполняет поворот в направлении, указанном рулевым колесом.
Система quattro VI поколения
Компания Audi представила систему quattro шестого поколения в составе модели RS 5 2010 года. Основным изменением в VI поколении стала замена центрального дифференциала Torsen Type «C» дифференциалом на основе плоских зубчатых колес, разработанным в Audi. Новый центральный дифференциал на основе плоских зубчатых колес позволяет при необходимости передавать на передний и задний мосты до 70 % и до 85 % крутящего момента соответственно. Итогом этого усовершенствования системы quattro является способность электронных систем автомобиля в полной мере управлять динамическими характеристиками при любых вариациях качества сцепления колес с поверхностью, будь то прохождение поворота, ускорение, торможение или же любое сочетание таких маневров.
BorgWarner
Модель Audi Q7, построенная на одной платформе с Volkswagen Touareg и Porsche Cayenne, оснащается приводом, не имеющим предков среди предыдущих моделей концерна. Система полного привода для этого автомобиля, обладающего более выраженными качествами внедорожника, поставляется компанией BorgWarner. В конструкции системы применяется дифференциал Torsen Type 3 (T3).
Поперечные системы
С появлением в 1974 году первого массового автомобиля Volkswagen Group с поперечным расположением двигателя в компании задумались о системе полного привода (4WD) для семейства автомобилей на платформе A Volkswagen Group. Полный привод появился на рынке лишь с выходом второго поколения этой платформы. В конструкции модели Mk2 Golf syncro (середина 1980-х годов) с поперечным расположением двигателя и коробки передач большая часть крутящего момента по-прежнему направлялась преимущественно на передний мост. Привод автомобилей в такой конфигурации нельзя назвать постоянным полным приводом.
К мосту с коробкой передач присоединена раздаточная коробка, соединяемая с задним мостом посредством карданного вала. Сама раздаточная коробка также передает крутящий момент и на передний мост. Крутящий момент, поступавший на задний мост, первоначально передавался на шестерни главной передачи через вязкостную муфту. Муфта состояла из фрикционных дисков и масла, вязкость которого позволяла посредством давления управлять количеством соединенных и активных дисков (и, соответственно, контролировать величину мощности, передаваемой на задние колеса).
Начиная с поколения Mk4 платформы А4 Volkswagen Group, вязкостную муфту сменила электрогидравлическая фрикционная муфта (LSC) Haldex Traction. Устройство Haldex Traction не является дифференциалом и, соответственно, не может в полной мере выполнять функции дифференциала. В зависимости от внешних условий устройство Haldex Traction может направлять до 100 % крутящего момента на задний мост. Схема распределения крутящего момента в системах на основе муфты Haldex для многих недостаточно ясна. В нормальных условиях муфта Haldex передает 5 % крутящего момента. В сложных условиях, когда датчики скорости вращения колес фиксируют потерю сцепления обоими передними колесами, муфта Haldex может блокироваться со 100%-м усилием сжатия, что означает передачу всего крутящего момента на задний мост. Разделение крутящего момента между левым и правым колесами достигается посредством традиционного открытого дифференциала. Если одна сторона ведущего моста теряет сцепление, в действие вступает система электронной блокировки дифференциала EDL, входящая в состав системы ESP. Система EDL осуществляет торможение отдельного буксующего колеса, благодаря чему крутящий момент передается на противоположное колесо моста через открытый дифференциал. На всех автомобилях с поперечным расположением двигателя, оснащенных полным приводом на основе муфты Haldex, система EDL контролирует только передние колеса.
Среди основных преимуществ системы на основе фрикционной муфты Haldex Traction над системой на основе дифференциала Torsen можно назвать небольшой прирост топливной экономичности (задний мост подключается лишь при необходимости, что позволяет в целом снизить фрикционные потери в системе привода) и возможность увеличения размеров пассажирского отсека за счет малой длины моторного отсека при поперечном расположении двигателя. Еще одним преимуществом муфты Haldex в сравнении с переднеприводными вариантами той же модели автомобиля является более выгодное распределение массы (вследствие присутствия центрального «дифференциала» Haldex в непосредственной близости к заднему мосту).
К недостаткам системы Haldex Traction можно отнести «переднеприводную» управляемость (при торможении двигателем нагрузка передается лишь на передние колеса; также сказываются реактивная природа системы Haldex и наличие небольшой задержки в процессе распределения мощности двигателя) и дополнительное техническое обслуживание фрикционной муфты Haldex, а именно — необходимость замены масла и фильтра через каждые 60 тыс. км (37 тыс. миль) пробега (в то время как дифференциал Torsen, как правило, не требует технического обслуживания). Еще один важный недостаток системы Haldex — для ее корректной работы все шины должны иметь одинаковый износ (и радиус качения), поскольку система Haldex нуждается в данных от всех датчиков скорости вращения колес. Последним важным недостатком является уменьшение объема пространства для размещения багажа. Для размещения довольно крупного устройства Haldex приходится пожертвовать приблизительно тремя дюймами высоты багажного отсека.
Вязкостная муфта
Важное замечание: эта система полного привода применялась только на автомобилях марки Volkswagen и не устанавливалась на какие бы то ни было автомобили Audi, за исключением модели Audi R8.
Вышеупомянутая система полного привода на основе вязкостной муфты устанавливалась на автомобили с поперечным расположением двигателя, построенные на платформе A2 поколения Mk2, включая Volkswagen Golf Mk2 и Jetta. Система также применялась на Volkswagen Type 2 (T3) (Vanagon на рынке США), Golf и Jetta поколения Mk3, Volkswagen Passat B3 третьего поколения (который был основан на серьезно переработанной платформе A) и Volkswagen Eurovan.
Отметим, что в системе привода Vanagon присутствовало «смещение» в сторону заднего моста, поскольку сам автомобиль изначально являлся заднеприводным. Двигатель и мост с коробкой передач располагались сзади, тогда как вязкостная муфта находилась на переднем мосту около главной передачи. Все автомобили, оснащенные этой системой, имели обозначение Syncro.
Тип системы: автоматический полный привод (подключаемый).
Вместо центрального дифференциала установлена вязкостная муфта с механизмом свободного хода для отсоединения подключаемого моста при торможении.
Открытый задний дифференциал (механическая блокировка в качестве дополнительного оборудования для Vanagon).
Открытый передний дифференциал (механическая блокировка в качестве дополнительного оборудования для Vanagon).
Особенности работы системы. В «стандартных» условиях автомобиль остается переднеприводным (за исключением Vanagon, см. выше). При стандартных условиях 95% крутящего момента передается на передний мост. Поскольку вязкостная муфта считается «медленной» (необходимо определенное время для нагрева и затвердевания силиконового состава), на задний мост всегда передается 5% крутящего момента для поддержания вязкостной муфты в «состоянии готовности», что позволяет сократить время активации муфты. При пробуксовке муфта блокируется и на задний мост (передний мост в случае Vanagon) передается до 50% крутящего момента. Находясь на дороге, автомобиль не способен двигаться при одновременной потере сцепления одним передним и одним задним колесом.
Благодаря сегменту свободного хода, расположенному внутри заднего дифференциала, задние колеса могут вращаться быстрее передних, не провоцируя блокировку вязкостной муфты и применение тормозного усилия системой ABS к каждому из колес независимо. Из-за механизма свободного хода крутящий момент может передаваться на задний мост только при движении автомобиля вперед. Для обеспечения функционирования [[полный привод|полного привода} при движении задним ходом на картер дифференциала был установлен «дроссельный управляющий элемент» с вакуумным приводом. Это устройство блокирует механизм свободного хода при включении задней передачи. Механизм разблокируется при перемещении рычага переключения передач вправо и прохождении им положения третьей передачи. Система целенаправленно не производит разблокировку механизма свободного хода одновременно с выключением задней передачи. Это необходимо для предотвращения частых переходов из заблокированного состояния в незаблокированное и наоборот, например при попытках «раскачать» застрявший автомобиль (постоянные переключения с первой передачи на заднюю и обратно).
Недостатки этой системы полного привода связаны со временем срабатывания вязкостной муфты.
- При прохождении поворотов на скользкой поверхности с ускорением задний мост подключается с задержкой, что приводит к резкому изменению в поведении автомобиля (переход от недостаточной к избыточной поворачиваемости).
- При старте в песке передние колеса могут «уйти» в песок до момента активации полного привода.
Муфта Haldex
Начиная с 1998 года вязкостную муфту сменяет фрикционная муфта шведской компании Haldex Traction. Муфта Haldex используется компанией Audi в quattro-версиях Audi A3, Audi S3, а также Audi TT. Муфта также применяется компанией Volkswagen в 4motion-версиях Volkswagen Golf, Volkswagen Jetta и Golf R32 поколений Mk4 и Mk5, Volkswagen Sharan, Volkswagen Passat 6-го поколения (также основан на платформе A) и Transporter T5. Для автомобилей Audi остается неизменным обозначение quattro, тогда как для автомобилей Volkswagen вводится название 4motion. В конструкции привода Škoda Octavia 4×4, SEAT León 4 и SEAT Alhambra 4 также применена муфта Haldex (эти автомобили созданы на базе моделей Volkswagen Group). Интересно, что в приводе Bugatti Veyron также используется муфта Haldex, однако здесь имеются особые коробка передач, раздаточная коробка, передний и задний мосты.
Тип системы: автоматический полный привод (подключаемый).
Многодисковая фрикционная муфта Haldex Traction с электронным управлением с помощью ЭБУ, выступающая в роли центрального псевдодифференциала.
Открытый задний дифференциал без электронной системы блокировки (EDL).
Открытый передний дифференциал с электронной системой блокировки (EDL).
Особенности работы системы. В обычном режиме автомобиль является переднеприводным. В зависимости от внешних условий устройство Haldex Traction может направлять до 100% крутящего момента на задний мост. Схема распределения крутящего момента в системах Haldex Traction для многих недостаточно ясна. В стандартных условиях фрикционная муфта Haldex работает в режиме 5% крутящего момента (5% делятся между передним и задним мостами; таким образом, 97,5% крутящего момента передаются на передний мост, 2,5% — на задний). В сложных условиях при потере сцепления обоими передними колесами муфта Haldex может блокироваться со 100%-м усилием сжатия. В этом случае, поскольку передача крутящего момента на передний мост не производится, весь крутящий момент (за вычетом потерь) поступает на задний мост. Разделение крутящего момента между левым и правым колесами достигается посредством традиционного открытого дифференциала. Если одна сторона ведущего моста теряет сцепление, в действие вступает система электронной блокировки дифференциала EDL, входящая в состав системы ESP. Система EDL осуществляет торможение отдельного буксующего колеса, благодаря чему крутящий момент передается на противоположное колесо моста через открытый дифференциал. На всех автомобилях с поперечным расположением двигателя, оснащенных полным приводом на основе фрикционной муфты Haldex Traction, система EDL контролирует только передние колеса.
Автомобили, оснащенные электронной системой блокировки (EDL) только для переднего дифференциала, не способны двигаться при одновременной потере сцепления двумя передними и одним задним колесом.
Опять-таки, вследствие ограничений, налагаемых электронной блокировкой дифференциала (см. описание системы quattro IV поколения выше), в условиях бездорожья автомобиль не способен двигаться уже при одновременной потере сцепления одним передним и одним задним колесом.
Система Haldex Traction имеет в большей степени реактивный, нежели упреждающий характер — для активации муфты Haldex и передачи крутящего момента на задний мост необходимо появление разницы между скоростью вращения колес переднего моста и скоростью вращения колес заднего моста. Такое условие не эквивалентно пробуксовке, поскольку система способна реагировать за время, меньшее времени полного оборота любого из колес автомобиля. Постоянное равномерное разделение крутящего момента, обеспечиваемое дифференциалом Torsen в условиях отсутствия пробуксовки, снижает вероятность ее появления.
Электронный блок управления муфты Haldex (ЭБУ) размыкает муфту Haldex в центральной муфте при начале торможения, чтобы обеспечить корректное функционирование системы ABS. При выполнении поворотов с малым радиусом на малой скорости (например, при парковке) электронный блок управления размыкает муфту, чтобы избежать появления циркулирующей мощности в трансмиссии. При активации электронной системы стабилизации (ESP) муфта Haldex размыкается, чтобы обеспечить системе ESP возможность эффективно контролировать автомобиль. Это происходит как при ускорении, так и при замедлении.
Послепродажная установка муфты Haldex
Центральная фрикционная муфта Haldex Traction нередко применяется для самостоятельного преобразования старых переднеприводных моделей Volkswagen в полноприводные. Считается, что такая муфта способна выдерживать более высокую мощность, нежели применявшаяся в syncro-автомобилях система на основе вязкостной муфты.
Преобразование производится путем установки заднего моста и соответствующей подвески с syncro-автомобиля на подходящий автомобиль-реципиент (т.е. Volkswagen Corrado либо Volkswagen Golf) с последующим изготовлением специализированного кронштейна для монтажа задней муфты Haldex.
Приверженцы такой модификации зачастую применяют оригинальный электронный блок управления и программу управления двигателем с более современного автомобиля Volkswagen Group для управления центральной муфтой Haldex посредством стандартных датчиков скорости вращения колес системы ABS или же приобретают контроллеры сторонних изготовителей, обеспечивающие соответствующую широтно-импульсную модуляцию, за счет чего активацией муфты и передачей мощности на задние колеса можно управлять с помощью простого поворотного регулятора либо с использованием данных от датчика положения дроссельной заслонки (throttle position sensor, TPS).
Маркетинг
В рамках рекламной кампании технологий полного привода quattro от Audi был снят телевизионный рекламный ролик под названием «Ахав», по мотивам классического романа Германа Мелвилла «Моби Дик». Национальная премьера ролика должна состояться в 2012 году во время игр Национальной футбольной лиги США[5].
См. также
- 4motion — система полного привода Volkswagen
- 4Matic — система полного привода компании Mercedes-Benz
- All-Trac — система полного привода компании Toyota
- ATTESA — система полного привода компании Nissan
- S-AWC — система полного привода с векторизацией крутящего момента компании Mitsubishi Motors
- SH-AWD — система полного привода с векторизацией крутящего момента компании Honda
- BMW xDrive — система полного привода компании BMW
- Полный привод — история полноприводных легковых автомобилей
Примечания
- ↑ 1 2 3 4 Сайт Audi.com, глоссарий. Статья quattro
- ↑ Сайт Audi of America для представителей СМИ: 25 лет Audi quattro, 22 февраля 2005 г.
- ↑ Сайт Audi.com, глоссарий. Статья Центральный дифференциал
- ↑ 1 2 3 4 5 6 Сайт Audi.com, глоссарий. Статья Электронная блокировка дифференциала
- ↑ Audi апеллирует к Герману Мелвиллу, чтобы подчеркнуть преимущества quattro
Внешние источники
- Audi.com международный корпоративный портал
- Independent grip. Intelligently applied страница, посвященная quattro, на сайте представительства Audi в Великобритании
 Volkswagen Group |
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Подразделения |
|
 |
||||||||||
|
Акции |
FAW-VW Automobile (40%) • IAV (50%) • Porsche (49,9 %) • Shanghai Volkswagen (50%) • Suzuki Motor Corporation (19.9%) | |||||||||||
|
Продукты и технологии |
|
|||||||||||
|
Места |
Автоштадт • Эра-Лессин • Заводы | |||||||||||
|
Люди |
Карл Хан (Carl Hahn) (почетный председатель) • Айвэн Херст (Ivan Hirst) (бывший директор) • Рудольф Леидинг (Rudolf Leiding) (бывший генеральный директор) • Курт Лотц (Kurt Lotz) (бывший генеральный директор) • Генрих Нордхофф (Heinrich Nordhoff) (бывший директор) • Фердинанд Пиех (Ferdinand Piëch) (глава наблюдательного совета) • Бернд Пишетсридер (Bernd Pischetsrieder) (бывший генеральный директор) • Тони Шмюкер (Toni Schmücker) (бывший генеральный директор) • Мартин Винтеркорн (Martin Winterkorn) (действующий председатель правления) | |||||||||||
|
Годовой доход:
|
126,88 млрд евро (2010 г.) • Число сотрудников: 399 380 чел. (2010 г.) • Биржевое сокращение: FWB: VOW3 • Веб-сайт VolkswagenAG.com
Category • 
CommonsШаблон:Audi — марка компании Volkswagen Group
|
Хронология Audi, европейский рынок, 1970-е – настоящее время — марка компании Volkswagen Group |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| тип / класс |
1970-е | 1980-е | 1990-е | 2000-е | 2010-е | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 | 1 | 2 |
| supermini | 50 (86) | A2 (8Z) | A1 (8X) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Малогабаритный семейный автомобиль | A3 (8L) | A3 (8P) | A3 (8V) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| S3 (8L) | S3 (8P) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Компактный автомобиль бизнес-класса | F103 series | 80 (82) | 80 / 90 (81) | 80 / 90 (89) | 80 (8C) | A4 (8D) | A4 (8E) | A4 (8K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| S2 | S4 (8D) | S4 (8E) | S4 (8K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Среднегабаритный автомобиль бизнес-класса | 100 (F104/43/44/4A) / 200 (44) | A6 (4A) | A6 (4B) | A6 (4F) | A6 (4G) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ur-S4 (4A) | Ur-S6 (4A) | S6 (4B) | S6 (4F) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Крупногабаритный роскошный автомобиль | V8 (4C) | A8 (4D) | A8 (4E) | A8 (4H) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| S8 (4D) | S8 (4E) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Компактное купе | TT Coupé (8N) | TT Coupé (8J) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Компактный родстер | TT Roadster (8N) | TT Roadster (8J) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Среднегабаритное купе | 100 Coupé S | Coupé (81) | Coupé (89) | A5 (8T)/S5 (8T) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Среднегабаритный кабриолет | Cabriolet (8G) | A4 Cabriolet (8H) | A5 Cab (8F) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| S4 Cab (8H) | S5 Cab (8F) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Крупногабаритное купе | A7 (4G) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Спортивный автомобиль бизнес-класса | Quattro (Ur-Quattro) | RS2 Avant | RS4 (8D) | RS4 (8E/8H) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| RS6 (4B) | RS6 (4F) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Спортивный автомобиль | R8 (42) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Кроссовер SUV | A4 allroad quattro (8K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| allroad quattro (4Z) | A6 allroad quattro (4F) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Среднегабаритный SUV | Q5 (8R) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Крупногабаритный SUV | Q7 (4L) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Автомобили спортивного класса для дорожных гонок/раллийные автомобили | Quattro A1 & A2 |
Sport Quattro | Sport Quattro S1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Основатель: Аугуст Хорьх (August Horch) • Корпоративный веб-сайт Audi • Марка Volkswagen Group • quattro GmbH • Модели Audi S и RS • Центр совершенства Audi • Канал Audi Channel • Программа Audi Driving Experience |
|
Хронология Audi, североамериканский рынок, 1980-е – настоящее время — марка компании Volkswagen Group |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| тип | 1980-е | 1990-е | 2000-е | 2010-е | |||||||||||||||||||||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 | 1 |
| Компактный автомобиль | A3 (8P) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 4000 (81) | 80 / 90 (89) | 90 (8C) | A4 (8D/8E/8H/8K) | ||||||||||||||||||||||||||||
| 4000 CS quattro | S4 (8D/8E/8H/8K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Среднегабаритный автомобиль | 5000 (43) | 100 / 200 / 5000 (44) | 100 / A6 (4A) | A6 (4A/4B/4F) | |||||||||||||||||||||||||||
| Ur-S4 | Ur-S6 | S6 (4B) | S6 (4F) | ||||||||||||||||||||||||||||
| A7 (4G) | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Полноразмерный автомобиль | V8 (4C) | A8 (4D/4E/4H) / S8 (4D/4E) | |||||||||||||||||||||||||||||
| Купе | Coupé (81) | Coupe Quattro (89) | A5 / S5 (8T) | ||||||||||||||||||||||||||||
| Компактное купе | TT Coupé (8N) | TT Coupé (8J) | |||||||||||||||||||||||||||||
| Компактный родстер | TT Roadster (8N) | TT Roadster (8J) | |||||||||||||||||||||||||||||
| Кабриолет | Cabriolet (8G) | A4 Cabriolet / S4 Cabriolet (8H) | A5 Cab / S5 Cab (8F) | ||||||||||||||||||||||||||||
| Спортивный автомобиль | Quattro (Ur-Quattro) | RS6 (4B) | RS4 (8E/8H) | ||||||||||||||||||||||||||||
| R8 (42) | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Компактный кроссовер SUV | Q5 (8R) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Среднегабаритный кроссовер SUV | allroad quattro (4Z) | A6 allroad quattro (4F) | |||||||||||||||||||||||||||||
| Полноразмерный кроссовер SUV | Q7 (4L) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Основатель: Аугуст Хорьх (August Horch) • Корпоративный веб-сайт Audi • Марка Volkswagen Group • quattro GmbH • Модели Audi S и RS • Volkswagen Group of America, Inc. • Корпоративный сайт Volkswagen Group of America • Electronics Research Laboratory • Двигатели Volkswagen для рынка Северной Америки • Программа Audi Driving Experience |
Quattro (в пер. с итал. «четыре») – фирменная система полного привода, применяемая на автомобилях марки Audi. Конструкция представляет собой классическую схему, позаимствованную у внедорожников, – двигатель и коробка передач расположены продольно. Интеллектуальная система обеспечивает наилучшие динамические характеристики, исходя из дорожных условий и сцепления колес. Автомобили обладают выдающимися показателями управляемости и сцепления с поверхностью на любом типе дорожного покрытия.
Содержание
- История появления
- Развитие системы
- I поколение
- II поколение
- III поколение
- IV поколение
- V поколение
- VI поколение
- Элементы современной системы
- Принцип работы
- Преимущества
- Недостатки
История появления
Впервые легковой автомобиль с подобной конструкцией системы полного привода был представлен на Женевском автосалоне в 1980-м году. Прототипом послужил армейский джип Volkswagen Iltis. Испытания в процессе его разработки в конце 1970-х показали отличную управляемость и предсказуемое поведение на скользкой заснеженной дороге. Идея внедрить концепцию полного привода внедорожника в конструкцию легкового автомобиля была реализована на базе серийного купе Audi 80.
Постоянные победы первой модели Audi Quattro в раллийных гонках, доказали правильность выбранной концепции полного привода. Вопреки сомнениям критиков, основным доводом которых была громоздкость трансмиссии, гениальные инженерные решения обратили этот недостаток в преимущество.
Новый автомобиль Audi Quattro получил великолепную устойчивость. Приближенное к идеальному распределение веса по осям стало возможным именно благодаря схеме расположения трансмиссии. Полноприводный автомобиль Audi 1980-го года выпуска стал легендой ралли и эксклюзивным серийным купе.
Развитие системы
I поколение
Система quattro первого поколения оснащалась межколесными и межосевыми дифференциалами свободного типа с возможностью принудительной жесткой блокировки механическим приводом. В 1981 году систему модифицировали, блокировки стали включаться с помощью пневматики.
Модели: Quattro, 80, Quattro Cupe, 100.
II поколение
В 1987 году место свободного межосевого занял самоблокирующийся дифференциал повышенного трения Torsen Тype 1. Модель отличалась поперечным расположением шестерен сателлитов относительно приводного вала. Передача крутящего момента варьировалась в соотношении 50/50 при нормальных условиях, а при пробуксовке на ось с лучшим сцеплением передавалось до 80% мощности. Задний дифференциал оснастили функцией автоматической разблокировки при скорости выше 25 км/ч.
Модели: 100, Quattro, 80/90 quattro NG, S2, RS2 Avant, S4, A6, S6.
III поколение
В 1988 году была внедрена электронная система блокировки дифференциалов. Крутящий момент перераспределялся по осям с учетом силы их сцепления с дорогой. Контроль осуществляла система EDS, которая притормаживала буксующие колеса. Электроника автоматически подключала блокировку многодисковой муфты межосевого и свободного переднего дифференциалов. Самоблокирующийся дифференциал Torsen переместился на заднюю ось.
Модель: Audi V8.
IV поколение
1995 год – установлена система электронной блокировки переднего и заднего дифференциалов свободного типа. Межосевой дифференциал – Torsen Type 1 или Type 2. Стандартный режим распределения момента – 50/50, с возможностью передачи до 75% мощности на одну ось.
Модели: A4, S4, RS4, A6, S6, RS6, allroad, A8, S8.
V поколение
В 2006 году стал применяться несимметричный центральный дифференциал Torsen Type3. Отличительная особенность от предыдущих генераций – сателлиты расположены параллельно ведущему валу. Межколесные дифференциалы – свободные, с электронной блокировкой. Распределение момента в нормальных условиях происходит в пропорции 40/60. При пробуксовке мощность возрастает до 70% на переднюю и до 80% на заднюю ось. С использованием системы ESP появилась возможность передавать на одну ось до 100% крутящего момента.
Модели: S4, RS4, Q7.
VI поколение
В 2010 году существенное изменение претерпели элементы конструкции полного привода новой модели Audi RS5. Был установлен межосевой дифференциал собственной разработки на основе технологии взаимодействия плоских зубчатых колес. По сравнению с Torsen, это более эффективное решение для стабильного распределения крутящего момента при различных условиях движения.
В обычном режиме соотношение мощности составляет 40:60 для передней и задней оси. При необходимости дифференциал передает до 75% мощности на переднюю ось и до 85% – на заднюю ось. Обладает меньшим весом, облегчает интеграцию в работу управляющей электроники. В результате применения нового дифференциала динамические характеристики автомобиля гибко изменяются в зависимости от любых условий: силы сцепления шин с дорогой, характера движения и манеры езды.
Элементы современной системы
Современная трансмиссия Quattro состоит из следующих основных элементов:
- Коробка передач.
- Раздаточная коробка и межосевой дифференциал в одном корпусе.
- Главная передача, конструктивно выполненная в корпусе заднего дифференциала.
- Карданная передача, передающая крутящий момент от центрального дифференциала на ведомые оси.
- Межосевой дифференциал, распределяющий мощность между передней и задней осью.
- Передний дифференциал свободного типа с электронной блокировкой.
- Задний свободный дифференциал с электронной блокировкой.
Система Quattro отличается повышенной надежностью и износостойкостью элементов. Этот факт подтверждается тремя десятилетиями эксплуатации как серийных, так и раллийных автомобилей Audi. Случавшиеся поломки в основном являлись результатами неправильной или чрезмерно интенсивной эксплуатации.
Принцип работы
Принцип работы полного привода Quattro базируется на основе наиболее эффективного распределения мощности при пробуксовке колес. Электроника считывает показания датчиков антиблокировочной системы и сравнивает угловые скорости всех колес. При превышении критического предела одним из колес – оно притормаживается.
Одновременно включается блокировка дифференциала, и крутящий момент в нужном соотношении распределяется на колесо с лучшим сцеплением. Электроника распределяет мощность в соответствии с выверенным алгоритмом. Алгоритм работы, разработанный путем многочисленных испытаний и анализа поведения автомобиля при различных условиях движения и состоянии дорожного покрытия, обеспечивает максимальную активную безопасность. Это делает управление автомобилем предсказуемым в сложных условиях.
Эффективность применяемых блокировок и управляющей электронной системы дает возможность полноприводным автомобилям Audi трогаться с места без пробуксовки на любом типе дорожного покрытия. Данное свойство обеспечивает прекрасные динамические качества и проходимость.
Преимущества
- Превосходная устойчивость и динамика.
- Отличная управляемость и проходимость.
- Высокая надежность.
Недостатки
- Увеличенный расход топлива.
- Строгие требования к правилам и условиям эксплуатации.
- Высокая стоимость ремонта в случаях выхода элементов из строя.
Quattro – совершенная система интеллектуального полного привода, проверенная временем и жесткими условиями раллийных гонок. Новейшие разработки и лучшие инновационные решения десятилетиями повышали общую эффективность системы. Выдающиеся ходовые качества полноприводных автомобилей Audi доказывают это на практике на протяжении уже более 30 лет.
(24 оценок, среднее: 3,92 из 5)
Загрузка…
Что такое полный привод Quattro?
Quattro – это зарегистрированная компанией Audi технология полного привода, которая впервые появилась на автомобилях этой немецкой марки в 1980 году. Первой моделью, на которой появился полный привод Quattro, стало двухдверное купе Audi Quattro. Впоследствии полным приводом Quattro начали оснащаться все модели, выпускаемые этой компанией. Особенность этой технологии состоит в том, что система полного привода применяется на автомобилях с продольным размещением двигателя и трансмиссии. Принято выделять шесть неофициальных поколений системы полного привода Quattro.
quattro
Первое поколение производилось с 1980 по 1987 годы. Особенностью этого поколения Quattro являлось применение трех открытых дифференциалов (переднего, заднего и центрального), причем, передний дифференциал был без функции блокировки, а задний и центральный имели функцию ручной блокировки.
Audi Quattro 1980
Второе поколение системы Quattro выпускалось с 1988 по 1995 годы. Особенностью этого поколения стало применение центрального дифференциала Torsen, который при езде по нормальному дорожному покрытию равномерно распределял крутящий момент по обеим осям, а при надобности мог перенаправить до 75% момента на нужную ось.
Третье поколение Quattro выпускалось одновременно со вторым, но устанавливалась эта система только на Audi V8. Спецификой этого поколения системы полного привода было применение центрального дифференциала с планетарной передачей и многодисковой блокировочной муфтой, которая управлялась электроникой. Такой вариант Quattro был характерен для модификаций с автоматической КПП. Для версий с механической КПП центральным дифференциалом служил Torsen.
Четвертое поколение системы Quattro устанавливается на полноприводные модификации моделей Audi с 1995 года. Изменения, которые коснулись этой генерации системы полного привода, касаются применения электронной блокировки EDL для открытых переднего и заднего дифференциалов. Центральный дифференциал – Torsen второго поколения.
В пятом поколении Quattro, которым начали комплектовать модели Audi с 2006 года, преобразования коснулись центрального дифференциала. Тут стоял Torsen третьего поколения со стандартным распределением крутящего момента 40/60 между передней и задней осью. В условиях плохого сцепления с дорожным покрытием, дифференциал изменял соотношение крутящего момента, передавая от 80 до 100% (при содействии системы ESP) момента на один из мостов.
Наконец, шестое, вышедшее в 2010 году, поколение Quattro отметилось заменой Torsen на центральный дифференциал с плоскими зубчатыми шестернями. Он позволяет распределять на переднюю ось до 75%, а на заднюю – до 80% крутящего момента.
Схема quattro. 1) коробка передач 2)раздаточная коробка 3) карданная передача4) главная передача и задний межколесный дифференциал5) вал привода передней оси
6) главная передача и передний межколесный дифференциал
«quattro» что это такое и с чем его едят — бортжурнал Audi 100 2,0 моно 1991 года на DRIVE2
Подумал вдруг кому будет интересно почитать.полная инфа здесь www.awdwiki.com/ru/quattro/
quattro I
Использовался с 1981 до 1987 на Audi Quattro turbo coupe, Audi 80 платформа B2 (1978-1987), Audi 100 платформа C3 (1983-1992), на американском рынке Audi 4000, Audi 5000.
Тип: Постоянный полный приводВ центре свободный дифференциал, жестко блокируется вручную с помощью выключателя на центральной консоли.1Сзади свободный дифференциал, жестко блокируется вручную с помощью выключателя на центральной консоли.1
Спереди свободный дифференциал.
1 — ABS принудительно отключается при заблокированном дифференциале.
При заблокированныж дифференциалах до 100% тяги может быть передано на любую ось. Автомобиль не сможет стронуться с места если одно переднее и оба задних колеса потеряют сцепление с дорогой.
За: Настоящий полный привод, идеально для бездорожья.
Против: Не удобен при постоянном использовании на дорогах с переменными сцепными свойствами, требует вмешательства водителя – необходимо включать блокировки при плохом сцеплении с дорогой (иначе достаточно лишь любому из четырех колес забуксовать чтобы машина обездвижилась) и сразу же выключать при восстановлении сцепных свойств (движение с заблокированным дифференциалом по сухому асфальту ухудшает управляемость и вызывает напряжения в трансмиссии приводящие к поломкам).
quattro II
Начиная с 1988 года используется на Audi платформ B2 и C3, Audi Quattro turbo coupe вплоть до прекращения их производства, затем на Audi нового поколения – платформа B3 (1989-1992) Audi 80/90 Quattro, платформа B4 (1992-1995) Audi 80, Coupe Quattro, S2, RS2, платформа C4 (1991-1994) Audi 100/200 Quattro, S4.
Тип: Постоянный полный приводЦентральный дифференциал Torsen тип I, распределение тяги в нормальных условиях 50:50. Автоматическая частичная блокировка с перебросом до 75% тяги на ось имеющую лучшее сцепление с дорогой.Сзади свободный дифференциал, жестко блокируется вручную с помощью выключателя на консоли около рычага ручного тормоза.1
Спереди свободный дифференциал.
1 — ABS принудительно отключается при заблокированном дифференциале. Блокировка отключается автоматически если скорость превышает 25 км/ч
При заблокированном заднем дифференциале автомобиль на сможет стронутся с места если одно переднее и оба задних колеса потеряют сцепление с дорогой, но это только при условии что колеса стоят на земле. Из за конструктивных особенностей дифференциала Torsen (TORque SENsing – чувствительный к тяге, крутящему моменту) при вывешивании, к примеру, одного переднего колеса блокировки дифференциала не происходит. Torsen в состоянии передать на мост имеющий лучшее сцепление с дорогой момент в 3 раза превосходящий момент который он «чувствует» на буксующем мосту. Однако если колесо свободно вращается не встречая никакого сопротивления то момент на этом мосту равен нулю. Ноль умножить на три получается ноль. Машина стоит. Для выхода из такой ситуации рекомендуется слегка нажать на педаль тормоза чтобы вращающееся колесо встретило сопротивление и Torsen перебросил тягу на другой мост. Соответственно при вывешивании одного заднего колеса выручит принудительная блокирока заднего дифференциала
quattro — это… Что такое quattro?
Это статья о системе полного привода компании Audi. Об одноименном автомобиле Audi см. Audi Quattro. О дочерней компании Audi см. quattro GmbH. Логотип quattro на передней радиаторной решётке автомобиля Audi
quattro (итал. четыре) — название, используемое компанией AUDI AG для обозначения технологий, либо систем постоянного полного привода (AWD), применяемых в конструкции тех или иных автомобилей Audi.[1]
Слово quattro является зарегистрированным товарным знаком компании AUDI AG (дочернее предприятие немецкого автомобильного концерна Volkswagen Group).[1]
Система quattro была впервые применена в 1980 году в конструкции автомобиля Audi Quattro с постоянным полным приводом (сегодня этот автомобиль известен также как Ur-Quattro; «Ur-» — нем. «древний», «пра-»). В дальнейшем термин quattro применялся ко всем полноприводным моделям Audi. По терминологическим причинам, связанным с существованием товарного знака, название системы полного привода quattro пишется со строчной буквы, чтобы принести дань уважения первой модели.
Остальные компании в составе Volkswagen Group применяют для обозначения полноприводных автомобилей другие товарные знаки (для автомобилей марки Volkswagen изначально применялось обозначение syncro, недавно уступившее место товарному знаку 4motion; в компании Škoda полноприводные автомобили обозначают, добавляя к названию модели «4×4»; в SEAT ограничиваются цифрой «4»). Ни один из вышеописанных товарных знаков и терминов не определяет тип системы полного привода (см. описание ниже).
Продольные системы
Компания Volkswagen Group разрабатывает системы полного привода (4WD) почти со времени своего основания в период Второй мировой войны. Volkswagen Kübelwagen, Volkswagen Schwimmwagen и Volkswagen Kommandeurwagen были транспортными средствами военного назначения, поэтому в них все четыре колеса были ведущими. Volkswagen Kommandeurwagen представлял собой полноприводный вариант Volkswagen Beetle. Накопленный опыт разработки военных транспортных средств и систем полного привода был успешно применен компанией при создании Volkswagen Iltis для вооруженных сил ФРГ в 1970-х годах. В модели Iltis применялась ранняя форма полного привода, впоследствии ставшая известной под названием «quattro»[2].
Эта первая система quattro, позднее перекочевавшая на гражданские автомобили. Двигатель и коробка передач имели продольное расположение. Крутящий момент посредством коробки передач передается на механический центральный дифференциал[3] (иногда обозначаемый «diff»), разделяющий (распределяющий) крутящий момент между передним и задним ведущими мостами. Система подразумевала постоянную работу полного привода.
Центральный дифференциал Torsen системы Audi quattro.
После 1987 года в Audi заменили центральный дифференциал с ручной блокировкой на центральный дифференциал Torsen Type 1 («T1») (англ. torque sensing или torque sensitive — чувствительный к крутящему моменту). Это позволяло автоматически направлять крутящий момент на тот или иной мост в зависимости от режима движения, а также силы сцепления колес с поверхностью. В подавляющем большинстве версий системы при «нормальных» условиях (одинаковая сила сцепления колес переднего и заднего мостов с поверхностью) крутящий момент распределяется между передним и задним мостами в «стандартном» соотношении 50:50. В сложных условиях (т. е. при различной силе сцепления колес переднего и заднего мостов с поверхностью) на передний либо задний мост может передаваться до 67–80% крутящего момента двигателя (в зависимости от варианта коробки передач и модели дифференциала Torsen). Полностью автоматический характер механики центрального дифференциала Torsen позволяет предотвратить пробуксовку колес, что обеспечивается за счет мгновенного (и неощутимого для тех, кто находится в салоне) отвода крутящего момента на мост, колеса которого имеют лучшее сцепление с поверхностью. Такой метод функционирования можно охарактеризовать как упреждающий. Кроме того, в отличие от дифференциалов с электронным управлением, дифференциал Torsen не нуждается в электронных данных от таких источников, как датчики скорости вращения колес. Как следствие, такой дифференциал устойчив к отказам датчиков скорости вращения колес, в отличие, например, от устройств компании Haldex Traction. Вязкостные муфты и центральные дифференциалы с электронным управлением, применяемые в других системах полного привода, напротив, являются реактивными, поскольку осуществляют перенаправление крутящего момента уже после начала пробуксовки. Преимущество системы заметно при интенсивном ускорении, в том числе при прохождении поворотов. Перераспределение крутящего момента между мостами осуществляется максимально плавно, за счет чего обеспечивается стабильность динамических характеристик автомобиля и существенно снижается вероятность потери управления.
Система quattro на основе дифференциала Torsen также обеспечивает преимущество обратной функции распределения крутящего момента между колесами, а именно при торможении двигателем. Если для снижения скорости автомобиля используется торможение двигателем, в системе на основе дифференциала Torsen результирующие нагрузки «обратного» крутящего момента на переднем и заднем мостах распределяются равномерно, что происходит абсолютно аналогично распределению «прямого» крутящего момента двигателя — полностью механически, автономно. Это позволяет распространить тормозящее действие двигателя на все четыре колеса и шины. Автомобиль, оснащенный системой quattro на основе дифференциала Torsen, отличается повышенной курсовой устойчивостью при прохождении скоростных поворотов с замедлением — выход автомобиля из-под контроля вследствие потери сцепления колес переднего либо заднего мостов с поверхностью менее вероятен.
Однако система quattro в такой конфигурации обладает рядом ограничений.
- При продольном расположении двигателя и коробки передач передний мост размещается позади двигателя, что в некоторых моделях Audi привело к значительному смещению массы автомобиля вперед, однако система все же позволяет получить более выгодное распределение массы, нежели варианты с поперечным расположением двигателя, применяемые в конструкции автомобилей Mitsubishi и аналогичных моделей. Рассматриваемая система позволяет достичь распределения массы в соотношении 55:45 (передняя часть:задняя часть).
- Дифференциал Torsen сходен с дифференциалом повышенного трения в том смысле, что вместо активного распределения крутящего момента (именно такое распределение производят муфты с компьютерным управлением) от стороны с меньшим сцеплением с поверхностью на сторону с большим сцеплением с поверхностью он лишь поддерживает определенную разность крутящих моментов (отношение крутящих моментов или TBR (Torque Bias Ratio)). Таким образом, максимальная величина крутящего момента, которую дифференциал Torsen может передать на мост с большим сцеплением с поверхностью, по определению ограничена величиной крутящего момента, доступного на мосту с меньшим сцеплением с поверхностью. Следовательно, если один из мостов не имеет сцепления с поверхностью, то на другой мост, вне зависимости от величины TBR, не будет передаваться сколько-нибудь значимый крутящий момент. Для системы с центральным дифференциалом крайняя ситуация полной потери сцепления одним из колес означает крайне малую величину крутящего момента, передаваемого на три остальные колеса. В качестве контрмеры инженеры Audi применили в конструкции первых автомобилей с дифференциалом Torsen функцию ручной блокировки заднего дифференциала, которая впоследствии была заменена электронной системой блокировки дифференциала (Electronic Differential Lock, EDL), активирующей тормоза отдельных колес (руководствуясь данными датчиков ABS) для противодействия пробуксовке. Система EDL была реализована как для переднего, так и для заднего (открытого) дифференциалов и предназначена для работы на скоростях до 80 км/ч. Такое решение обеспечивает увеличение крутящего момента отдельного колеса с низким сцеплением с поверхностью, тем самым позволяя передать больший крутящий момент посредством дифференциала Torsen на остальные колеса, имеющие более надежное сцепление с поверхностью.
- Статичное отношение крутящих моментов стандартного дифференциала Torsen (Type 1 или T1) составляет 50:50 (входной крутящий момент распределяется равномерно между обоими выходными валами). При этом T1 способен обеспечивать отношение крутящих моментов (Torque Bias Ratio, TBR) в диапазоне от 2,7:1 до 4:1. Иными словами, такой дифференциал позволяет передавать на выходной вал с наилучшим сцеплением крутящий момент, в 3-4 раза превышающий крутящий момент, доступный на валу с наименьшим сцеплением. То есть такой дифференциал обеспечивает разделение крутящего момента в соотношении 25% к 75%. Однако в большинстве случаев дифференциал Torsen T1 по определению заблокирован (выходные валы заблокированы друг с другом). Лишь при достижении значения TBR (т. е. разность моментов на выходных валах превышает значение TBR) выходные валы поворачиваются относительно друг друга и дифференциал разблокируется. Вследствие этого имеет место относительно свободное перераспределение крутящего момента между обоими выходными валами (центрального) дифференциала в пределах величины TBR. Таким образом, дифференциал Torsen T1 при его центральном расположении фактически не обеспечивает статического распределения крутящего момента в соотношении 50:50. В действительности распределение крутящего момента будет соответствовать распределению (как статическому, так и динамическому) массы автомобиля и зависеть от сцепления с поверхностью, доступного на каждом из выходных валов (передний:задний). В стандартном автомобиле это обстоятельство оказывает положительный эффект с точки зрения курсовой устойчивости, ускорения и сцепления с поверхностью, однако может иметь и нежелательные последствия применительно к управляемости (недостаточная поворачиваемость). В большинстве случаев достаточно отношения крутящих моментов (TBR) 2,7:1, обеспечиваемого стандартным дифференциалом системы quattro Torsen T1. Однако имеются дифференциалы Torsen T1 с более высокими отношениями крутящих моментов (4:1), позволяющие дополнительно ограничить недостаточную поворачиваемость за счет большей величины разделения крутящего момента. Однако лучшим решением является распределение крутящего момента непосредственно между обоими выходными валами (передним и задним). По этой причине в системах quattro последних поколений инженеры Audi применяют дифференциалы Torsen Type 3 (T3).
Компактный дифференциал Torsen T3 предназначен для центральной установки. В его конструкции сочетаются планетарная передача и дифференциал Torsen. В отличие от дифференциала Torsen T2, где разделение крутящего момента имеет номинальное значение 50:50, в дифференциале Torsen T3 разделение крутящего момента за счет применения планетарной передачи фактически имеет асимметричное значение 40:60 (передний мост:задний мост) (т. е. при наличии на обоих мостах одинакового сцепления дифференциал направляет 40% крутящего момента на передний мост, 60% — на задний). Как в случае дифференциала Torsen T1, крутящий момент динамически перераспределяется в зависимости от качества сцепления колес с поверхностью, но с определенным фактическим (не номинальным) статическим отношением. Дифференциал T3 позволяет получить управляемость и динамические характеристики, аналогичные автомобилям с задним приводом. Такой асимметричный дифференциал Torsen был впервые применен в конструкции высоко успешной модели 2006 года Audi RS 4 (платформа B7). В дальнейшем этот дифференциал устанавливался на модель 2006 года с механической коробкой передач и модель 2007 года с обоими типами коробок передач S4[1] на платформе B7, а также на модели S5 и Q7. Такой дифференциал применялся в автомобилях с продольным расположением двигателя, оснащенных полным приводом quattro (A4, A6, A8, Q7). На некоторых моделях этот дифференциал уступил место центральному дифференциалу на основе плоских зубчатых колес.
В ходе многоступенчатой эволюции системы quattro разделение крутящего момента в рамках мостов (между левым и правым колесами) изначально обеспечивалось посредством управляемой водителем ручной блокировки дифференциала (только задний мост), затем — посредством открытых дифференциалов с электронной системой блокировки (Electronic Differential Lock, EDL). Система EDL представляет собой электронную систему, которая задействует имеющуюся антиблокировочную тормозную систему (ABS) из состава электронной системы стабилизации (ESP) и обеспечивает торможение одного буксующего колеса моста, тем самым позволяя передать крутящий момент на другое колесо с более высоким сцеплением[4].
Компания Audi представила систему quattro нового поколения в составе модели RS5 2010 года. Основным изменением стала замена центрального дифференциала Torsen Type «C» дифференциалом на основе плоских зубчатых колес, разработанным в Audi. На первый взгляд новый дифференциал аналогичен обычному открытому дифференциалу, приспособленному к центральной установке. Тем не менее новая разработка имеет ряд важных отличий.
Центральный дифференциал на основе плоских зубчатых колес системы Audi quattro.
- Центральное водило и сателлиты непосредственно сопрягаются с двумя коронными шестернями, соединенными с передним и задним ведущими валами.
- Две коронные шестерни сопрягаются с сателлитами по различным диаметрам и поэтому создают различный крутящий момент, вращаясь под действием сателлитов. Такая конструкция обеспечивает статичное разделение крутящего момента в соотношении 40:60 между передним и задним мостами соответственно.
- Каждая из коронных шестерней сопряжена с соответствующим выходным валом непосредственно, тогда как водило сопрягается с каждым из выходных валов посредством пакета муфты, что дает возможность контролировать распределение крутящего момента свыше величины его статического распределения.
Если колеса одного из мостов теряют сцепление, в дифференциале образуются различные скорости вращения, приводящие к росту осевых усилий, под действием которых происходит сцепление муфты. При сцеплении муфты происходит блокировка выходного вала, в результате чего большая часть крутящего момента направляется на мост, колеса которого имеют наилучшее сцепление с поверхностью. Дифференциал на основе плоских зубчатых колес способен передавать на задний и передний мосты соответственно до 85% и до 70% крутящего момента.
Конструкция дифференциала на основе плоских зубчатых колес обеспечивает следующие преимущества над дифференциалом Torsen Type «C».
- Возможность организовать более стабильное распределение крутящего момента с полной блокировкой, тогда как дифференциал Torsen обеспечивает распределение лишь в пределах величины отношения крутящих моментов (Torque Bias Ratio, TBR). Иными словами, дифференциал на основе плоских зубчатых колес имеет возможность полной блокировки вне зависимости от отношения крутящих моментов (TBR). В отличие от дифференциала Torsen, дифференциал на основе плоских зубчатых колес не имеет сходства с дифференциалом повышенного трения и может работать в состоянии полной блокировки при полном отсутствии сцепления на одном из выходных валов.
- Более простая интеграция в управляющую электронику, обеспечивающая электронную векторизацию крутящего момента для всех четырех колес как при наличии, так и при отсутствии активного заднего спортивного дифференциала.
- Существенное сокращение объема и массы (при весе в 4,8 кг такой дифференциал приблизительно на 2 кг легче дифференциала Torsen Type C).
Итогом этого усовершенствования системы quattro является способность электронных систем в полной мере управлять динамическими характеристиками автомобиля при любых вариациях качества сцепления колес с поверхностью, будь то прохождение поворота, ускорение, торможение или же любое сочетание таких маневров.
Эволюция
Официально компания Audi никогда не разделяла системы quattro на отдельные поколения — изменения в технологиях quattro, как правило, вводились в состав технического оснащения автомобилей тех или иных моделей либо модельных рядов, после чего распространялись на конструкцию других моделей в соответствующие периоды модельного цикла.
Исключением является модель RS 5 2010 года, среди особенностей которой компанией Audi была заявлена система quattro нового поколения.
Система quattro I поколения
Применялась с 1981 по 1987 годы в конструкции Audi quattro (купе с турбинированным двигателем ), Audi 80 на платформе B2 (1978–1987 гг., Audi 4000 на рынке Северной Америки), Audi Coupé quattro на платформе B2 (1984–1988 гг.), Audi 100 на платформе C3 (1983–1987 гг., Audi 5000 на рынке Северной Америки). Начиная с 1984 года применялась также на автомобилях Volkswagen VW Passat на платформе B2 (VWQuantum на рынке США) под названием Syncro.
Тип системы: постоянный полный привод.
Открытый центральный дифференциал с функцией ручной блокировки посредством переключателя на центральной консоли¹.
Открытый задний дифференциал с функцией ручной блокировки посредством переключателя на центральной консоли¹.
Открытый передний дифференциал без функции блокировки.
¹ — При блокировке дифференциала система ABS отключается.
Особенности работы системы. Все дифференциалы не заблокированы: автомобиль не способен двигаться при потере одним из колес (передним либо задним) сцепления с поверхностью (например, на льду либо при вывешивании колеса). Центральный дифференциал заблокирован, задний дифференциал не заблокирован: автомобиль не способен двигаться при одновременной потере сцепления с поверхностью одним из передних и одним из задних колес. Задний дифференциал заблокирован, центральный дифференциал не заблокирован: автомобиль не способен двигаться, если сцепление с поверхностью теряют два задних либо одно переднее колесо. Задний дифференциал заблокирован, центральный дифференциал заблокирован: автомобиль не способен двигаться, если сцепление с поверхностью одновременно теряют два задних и одно переднее колесо.
Система quattro II поколения
Начиная с 1988 года применялась на Audi 100 первого поколения на платформе C3 и Audi quattro до прекращения производства этих моделей. Устанавливалась на Audi 80/90 quattro нового поколения на платформе B3 (1989–1992 гг.), Audi 80 на платформе B4 (1992–1995 гг.), Audi S2, Audi RS2 Avant, Audi 100 quattro на платформе C4 (1991–1994 гг.), Audi S4, ранние модели Audi A6/S6 на платформе C4 (1995 г.).
Тип системы: постоянный полный привод.
Центральный дифференциал Torsen, разделение мощности при «нормальных» условиях в соотношении 50:50, автоматическое направление до 75% крутящего момента на любой из мостов.
Открытый задний дифференциал с функцией ручной блокировки посредством переключателя на центральной консоли около рычага стояночного тормоза¹. Открытый передний дифференциал без функции блокировки.
¹ — При блокировке дифференциала система ABS отключается. Дифференциал автоматически разблокируется при превышении скорости в 25 км/ч (16 миль/час).
Особенности работы системы. Если задний дифференциал заблокирован вручную, автомобиль не способен двигаться при полной потере сцепления с поверхностью одним из передних либо обоими задними колесами.
Система quattro III поколения
Применялась исключительно на Audi V8 с 1988 по 1994 год.
Тип системы: постоянный полный привод.
V8 с автоматической коробкой передач.
Центральный дифференциал с планетарной передачей и многодисковой блокировочной муфтой с электронным управлением.
Задний дифференциал Torsen Type 1.
Открытый передний дифференциал.
V8 с механической коробкой передач.
Центральный дифференциал Torsen Type 1.
Задний дифференциал Torsen Type 1.
Открытый передний дифференциал.
Особенности работы системы. Находясь на дороге, автомобиль не способен двигаться в случае одновременной потери сцепления с поверхностью одним передним и двумя задними колесами. Эффект чувствительности дифференциала к крутящему моменту при вывешивании одного из колес имеет место на Audi V8 с механической коробкой передач. С автоматической коробкой передач этот эффект отсутствует, поскольку на модели V8 с автоматической коробкой передач центральный дифференциал обеспечивает полную блокировку, даже если крутящий момент на прокручивающемся колесе не воспринимается дифференциалом. Модели с механической коробкой передач в большей степени схожи с заднеприводными автомобилями, поскольку при прохождении поворотов с подачей крутящего момента последний передается на внешнее заднее колесо. Благодаря этому обеспечивается более стабильное поведение автомобиля в поворотах, а также упрощается достижение избыточной поворачиваемости за счет мощности двигателя.
Система quattro IV поколения
Начиная с 1995 года применялась на Audi A4/S4/RS 4 (платформа B5), Audi A6/S6/allroad/RS6, Audi A8/S8 с механической и автоматической коробками передач. Устанавливалась также на VW Passat B5, где изначально именовалась syncro, однако к моменту выхода на рынок США получила название 4motion. Применялась также на Volkswagen Phaeton и родственных автомобилях, построенных на платформе D компании Volkswagen Group. На Volkswagen Touareg применялась система 4Xmotion с особыми коробкой передач, раздаточными коробками и передними мостами.
Дифференциал с ручной блокировкой, применявшийся в более ранних версиях системы, заменен на традиционный открытый дифференциал с электронной системой блокировки (Electronic Differential Lock, EDL) (электронная система обнаруживает пробуксовку колес посредством датчиков скорости колес системы ABS и применяет тормозное усилие к буксующему колесу, тем самым передавая крутящий момент через открытый дифференциал на противоположное колесо, имеющее большее сцепление с поверхностью). Система EDL действует на скоростях до 80 км/ч (50 миль/ч) на всех моделях quattro (на моделях, не оснащенных системой quattro — до 40 км/ч (25 миль/ч)).
Тип системы: постоянный полный привод.
Центральный дифференциал Torsen Type 1 либо Type 2, «стандартное» разделение крутящего момента в соотношении 50:50, автоматическое направление до 75% крутящего момента на передний либо задний мост.
Открытый задний дифференциал с электронной системой блокировки (Electronic Differential Lock, EDL)[4].
Открытый передний дифференциал с электронной системой блокировки (Electronic Differential Lock, EDL)[4].
Система quattro V поколения
Применяется, начиная с Audi RS 4 на платформе B7 и модели Audi S4 2006 года на платформе B7 с механической коробкой передач. В 2007 году эту систему стали устанавливать на всю линейку моделей S4[1]. В этом же году система стала стандартной для всех Audi с продольным расположением двигателя и полным приводом quattro и оставалась таковой до ее замены в модели RS5 2010 года.
Тип системы: постоянный асимметричный полный привод.
Центральный дифференциал Torsen Type 3 (Type «C»), «стандартное» разделение крутящего момента в соотношении 40:60 между передним и задним мостами соответственно, автоматическое направление до 80 % крутящего момента на любой из мостов посредством центрального дифференциала с большим отношением крутящих моментов 4:1. С помощью системы ESP возможна передача до 100 % крутящего момента на один мост.
Открытый задний дифференциал с электронной системой блокировки (Electronic Differential Lock, EDL)[4].
Открытый передний дифференциал с электронной системой блокировки (Electronic Differential Lock, EDL)[4].
Система quattro с векторизацией
С новым спортивным дифференциалом Audi в пятое поколение систем quattro пришла векторизация крутящего момента. Спортивный дифференциал Audi обеспечивал динамическое распределение крутящего момента в рамках заднего моста дебютного автомобиля — модели S4, построенной на платформе B8 (2008 г.). В настоящее время такой дифференциал предлагается в качестве дополнительного оборудования для всех автомобилей с полным приводом quattro, где по-прежнему применяется асимметричный (40:60) центральный дифференциал Torsen (Type «C»). Спортивный дифференциал заменяет собой обычный открытый задний дифференциал, тогда как на переднем мосту используется открытый дифференциал с электронной системой блокировки EDL[4].
Дифференциал заднего моста с векторизацией крутящего момента разработан и производится Audi. Предлагается для моделей Audi A4, A5, A6 и производных моделей (включая модели RS). Спортивный дифференциал избирательно распределяет крутящий момент между задними колесами, тем самым создавая поворачивающий момент, за счет которого улучшается управляемость, а также обеспечивается стабилизация при недостаточной либо избыточной поворачиваемости и, как следствие, повышается безопасность автомобиля.
В спортивном дифференциале применяются две совмещенные (повышающие) передачи, которые приводятся посредством многодисковых муфт, расположенных с каждой из сторон коронной шестерни дифференциала. При поступлении команды от программного обеспечения (используются поперечные и продольные датчики поворота автомобиля вокруг вертикальной оси, датчики скорости вращения колес системы ABS, а также датчик положения рулевого колеса) управляющее программное обеспечение (находящееся в блоке управления, расположенном в непосредственной близости к заднему дифференциалу) активирует соответствующий пакет муфты. В результате этого тяга выходного вала поступает на соответствующее колесо через повышающую передачу, тогда как другой вал по-прежнему приводит свое колесо непосредственно (пакет муфты не активирован). Выходной вал, вращающийся с большей скоростью, передает повышенный крутящий момент на соответствующее колесо, тем самым создавая поворачивающий момент. В «нормальных» условиях повышенный крутящий момент передается на колесо, расположенное с внешней стороны поворота, что увеличивает поворачивающий момент автомобиля. Иными словами, автомобиль «охотнее» выполняет поворот в направлении, указанном рулевым колесом.
Система quattro VI поколения
Компания Audi представила систему quattro шестого поколения в составе модели RS 5 2010 года. Основным изменением в VI поколении стала замена центрального дифференциала Torsen Type «C» дифференциалом на основе плоских зубчатых колес, разработанным в Audi. Новый центральный дифференциал на основе плоских зубчатых колес позволяет при необходимости передавать на передний и задний мосты до 70 % и до 85 % крутящего момента соответственно. Итогом этого усовершенствования системы quattro является способность электронных систем автомобиля в полной мере управлять динамическими характеристиками при любых вариациях качества сцепления колес с поверхностью, будь то прохождение поворота, ускорение, торможение или же любое сочетание таких маневров.
BorgWarner
Модель Audi Q7, построенная на одной платформе с Volkswagen Touareg и Porsche Cayenne, оснащается приводом, не имеющим предков среди предыдущих моделей концерна. Система полного привода для этого автомобиля, обладающего более выраженными качествами внедорожника, поставляется компанией BorgWarner. В конструкции системы применяется дифференциал Torsen Type 3 (T3).
Поперечные системы
С появлением в 1974 году первого массового автомобиля Volkswagen Group с поперечным расположением двигателя в компании задумались о системе полного привода (4WD) для семейства автомобилей на платформе A Volkswagen Group. Полный привод появился на рынке лишь с выходом второго поколения этой платформы. В конструкции модели Mk2 Golf syncro (середина 1980-х годов) с поперечным расположением двигателя и коробки передач большая часть крутящего момента по-прежнему направлялась преимущественно на передний мост. Привод автомобилей в такой конфигурации нельзя назвать постоянным полным приводом.
К мосту с коробкой передач присоединена раздаточная коробка, соединяемая с задним мостом посредством карданного вала. Сама раздаточная коробка также передает крутящий момент и на передний мост. Крутящий момент, поступавший на задний мост, первоначально передавался на шестерни главной передачи через вязкостную муфту. Муфта состояла из фрикционных дисков и масла, вязкость которого позволяла посредством давления управлять количеством соединенных и активных дисков (и, соответственно, контролировать величину мощности, передаваемой на задние колеса).
Начиная с поколения Mk4 платформы А4 Volkswagen Group, вязкостную муфту сменила электрогидравлическая фрикционная муфта (LSC) Haldex Traction. Устройство Haldex Traction не является дифференциалом и, соответственно, не может в полной мере выполнять функции дифференциала. В зависимости от внешних условий устройство Haldex Traction может направлять до 100 % крутящего момента на задний мост. Схема распределения крутящего момента в системах на основе муфты Haldex для многих недостаточно ясна. В нормальных условиях муфта Haldex передает 5 % крутящего момента. В сложных условиях, когда датчики скорости вращения колес фиксируют потерю сцепления обоими передними колесами, муфта Haldex может блокироваться со 100%-м усилием сжатия, что означает передачу всего крутящего момента на задний мост. Разделение крутящего момента между левым и правым колесами достигается посредством традиционного открытого дифференциала. Если одна сторона ведущего моста теряет сцепление, в действие вступает система электронной блокировки дифференциала EDL, входящая в состав системы ESP. Система EDL осуществляет торможение отдельного буксующего колеса, благодаря чему крутящий момент передается на противоположное колесо моста через открытый дифференциал. На всех автомобилях с поперечным расположением двигателя, оснащенных полным приводом на основе муфты Haldex, система EDL контролирует только передние колеса.
Среди основных преимуществ системы на основе фрикционной муфты Haldex Traction над системой на основе дифференциала Torsen можно назвать небольшой прирост топливной экономичности (задний мост подключается лишь при необходимости, что позволяет в целом снизить фрикционные потери в системе привода) и возможность увеличения размеров пассажирского отсека за счет малой длины моторного отсека при поперечном расположении двигателя. Еще одним преимуществом муфты Haldex в сравнении с переднеприводными вариантами той же модели автомобиля является более выгодное распределение массы (вследствие присутствия центрального «дифференциала» Haldex в непосредственной близости к заднему мосту).
К недостаткам системы Haldex Traction можно отнести «переднеприводную» управляемость (при торможении двигателем нагрузка передается лишь на передние колеса; также сказываются реактивная природа системы Haldex и наличие небольшой задержки в процессе распределения мощности двигателя) и дополнительное техническое обслуживание фрикционной муфты Haldex, а именно — необходимость замены масла и фильтра через каждые 60 тыс. км (37 тыс. миль) пробега (в то время как дифференциал Torsen, как правило, не требует технического обслуживания). Еще один важный недостаток системы Haldex — для ее корректной работы все шины должны иметь одинаковый износ (и радиус качения), поскольку система Haldex нуждается в данных от всех датчиков скорости вращения колес. Последним важным недостатком является уменьшение объема пространства для размещения багажа. Для размещения довольно крупного устройства Haldex приходится пожертвовать приблизительно тремя дюймами высоты багажного отсека.
Вязкостная муфта
Важное замечание: эта система полного привода применялась только на автомобилях марки Volkswagen и не устанавливалась на какие бы то ни было автомобили Audi, за исключением модели Audi R8.
Вышеупомянутая система полного привода на основе вязкостной муфты устанавливалась на автомобили с поперечным расположением двигателя, построенные на платформе A2 поколения Mk2, включая Volkswagen Golf Mk2 и Jetta. Система также применялась на Volkswagen Type 2 (T3) (Vanagon на рынке США), Golf и Jetta поколения Mk3, Volkswagen Passat B3 третьего поколения (который был основан на серьезно переработанной платформе A) и Volkswagen Eurovan.
Отметим, что в системе привода Vanagon присутствовало «смещение» в сторону заднего моста, поскольку сам автомобиль изначально являлся заднеприводным. Двигатель и мост с коробкой передач располагались сзади, тогда как вязкостная муфта находилась на переднем мосту около главной передачи. Все автомобили, оснащенные этой системой, имели обозначение Syncro.
Тип системы: автоматический полный привод (подключаемый).
Вместо центрального дифференциала установлена вязкостная муфта с механизмом свободного хода для отсоединения подключаемого моста при торможении.
Открытый задний дифференциал (механическая блокировка в качестве дополнительного оборудования для Vanagon).
Открытый передний дифференциал (механическая блокировка в качестве дополнительного оборудования для Vanagon).
Особенности работы системы. В «стандартных» условиях автомобиль остается переднеприводным (за исключением Vanagon, см. выше). При стандартных условиях 95% крутящего момента передается на передний мост. Поскольку вязкостная муфта считается «медленной» (необходимо определенное время для нагрева и затвердевания силиконового состава), на задний мост всегда передается 5% крутящего момента для поддержания вязкостной муфты в «состоянии готовности», что позволяет сократить время активации муфты. При пробуксовке муфта блокируется и на задний мост (передний мост в случае Vanagon) передается до 50% крутящего момента. Находясь на дороге, автомобиль не способен двигаться при одновременной потере сцепления одним передним и одним задним колесом.
Благодаря сегменту свободного хода, расположенному внутри заднего дифференциала, задние колеса могут вращаться быстрее передних, не провоцируя блокировку вязкостной муфты и применение тормозного усилия системой ABS к каждому из колес независимо. Из-за механизма свободного хода крутящий момент может передаваться на задний мост только при движении автомобиля вперед. Для обеспечения функционирования [[полный привод|полного привода} при движении задним ходом на картер дифференциала был установлен «дроссельный управляющий элемент» с вакуумным приводом. Это устройство блокирует механизм свободного хода при включении задней передачи. Механизм разблокируется при перемещении рычага переключения передач вправо и прохождении им положения третьей передачи. Система целенаправленно не производит разблокировку механизма свободного хода одновременно с выключением задней передачи. Это необходимо для предотвращения частых переходов из заблокированного состояния в незаблокированное и наоборот, например при попытках «раскачать» застрявший автомобиль (постоянные переключения с первой передачи на заднюю и обратно).
Недостатки этой системы полного привода связаны со временем срабатывания вязкостной муфты.
- При прохождении поворотов на скользкой поверхности с ускорением задний мост подключается с задержкой, что приводит к резкому изменению в поведении автомобиля (переход от недостаточной к избыточной поворачиваемости).
- При старте в песке передние колеса могут «уйти» в песок до момента активации полного привода.
Муфта Haldex
Начиная с 1998 года вязкостную муфту сменяет фрикционная муфта шведской компании Haldex Traction. Муфта Haldex используется компанией Audi в quattro-версиях Audi A3, Audi S3, а также Audi TT. Муфта также применяется компанией Volkswagen в 4motion-версиях Volkswagen Golf, Volkswagen Jetta и Golf R32 поколений Mk4 и Mk5, Volkswagen Sharan, Volkswagen Passat 6-го поколения (также основан на платформе A) и Transporter T5. Для автомобилей Audi остается неизменным обозначение quattro, тогда как для автомобилей Volkswagen вводится название 4motion. В конструкции привода Škoda Octavia 4×4, SEAT León 4 и SEAT Alhambra 4 также применена муфта Haldex (эти автомобили созданы на базе моделей Volkswagen Group). Интересно, что в приводе Bugatti Veyron также используется муфта Haldex, однако здесь имеются особые коробка передач, раздаточная коробка, передний и задний мосты.
Тип системы: автоматический полный привод (подключаемый).
Многодисковая фрикционная муфта Haldex Traction с электронным управлением с помощью ЭБУ, выступающая в роли центрального псевдодифференциала.
Открытый задний дифференциал без электронной системы блокировки (EDL).
Открытый передний дифференциал с электронной системой блокировки (EDL).
Особенности работы системы. В обычном режиме автомобиль является переднеприводным. В зависимости от внешних условий устройство Haldex Traction может направлять до 100% крутящего момента на задний мост. Схема распределения крутящего момента в системах Haldex Traction для многих недостаточно ясна. В стандартных условиях фрикционная муфта Haldex работает в режиме 5% крутящего момента (5% делятся между передним и задним мостами; таким образом, 97,5% крутящего момента передаются на передний мост, 2,5% — на задний). В сложных условиях при потере сцепления обоими передними колесами муфта Haldex может блокироваться со 100%-м усилием сжатия. В этом случае, поскольку передача крутящего момента на передний мост не производится, весь крутящий момент (за вычетом потерь) поступает на задний мост. Разделение крутящего момента между левым и правым колесами достигается посредством традиционного открытого дифференциала. Если одна сторона ведущего моста теряет сцепление, в действие вступает система электронной блокировки дифференциала EDL, входящая в состав системы ESP. Система EDL осуществляет торможение отдельного буксующего колеса, благодаря чему крутящий момент передается на противоположное колесо моста через открытый дифференциал. На всех автомобилях с поперечным расположением двигателя, оснащенных полным приводом на основе фрикционной муфты Haldex Traction, система EDL контролирует только передние колеса.
Автомобили, оснащенные электронной системой блокировки (EDL) только для переднего дифференциала, не способны двигаться при одновременной потере сцепления двумя передними и одним задним колесом.
Опять-таки, вследствие ограничений, налагаемых электронной блокировкой дифференциала (см. описание системы quattro IV поколения выше), в условиях бездорожья автомобиль не способен двигаться уже при одновременной потере сцепления одним передним и одним задним колесом.
Система Haldex Traction имеет в большей степени реактивный, нежели упреждающий характер — для активации муфты Haldex и передачи крутящего момента на задний мост необходимо появление разницы между скоростью вращения колес переднего моста и скоростью вращения колес заднего моста. Такое условие не эквивалентно пробуксовке, поскольку система способна реагировать за время, меньшее времени полного оборота любого из колес автомобиля. Постоянное равномерное разделение крутящего момента, обеспечиваемое дифференциалом Torsen в условиях отсутствия пробуксовки, снижает вероятность ее появления.
Электронный блок управления муфты Haldex (ЭБУ) размыкает муфту Haldex в центральной муфте при начале торможения, чтобы обеспечить корректное функционирование системы ABS. При выполнении поворотов с малым радиусом на малой скорости (например, при парковке) электронный блок управления размыкает муфту, чтобы избежать появления циркулирующей мощности в трансмиссии. При активации электронной системы стабилизации (ESP) муфта Haldex размыкается, чтобы обеспечить системе ESP возможность эффективно контролировать автомобиль. Это происходит как при ускорении, так и при замедлении.
Послепродажная установка муфты Haldex
Центральная фрикционная муфта Haldex Traction нередко применяется для самостоятельного преобразования старых переднеприводных моделей Volkswagen в полноприводные. Считается, что такая муфта способна выдерживать более высокую мощность, нежели применявшаяся в syncro-автомобилях система на основе вязкостной муфты.
Преобразование производится путем установки заднего моста и соответствующей подвески с syncro-автомобиля на подходящий автомобиль-реципиент (т.е. Volkswagen Corrado либо Volkswagen Golf) с последующим изготовлением специализированного кронштейна для монтажа задней муфты Haldex.
Приверженцы такой модификации зачастую применяют оригинальный электронный блок управления и программу управления двигателем с более современного автомобиля Volkswagen Group для управления центральной муфтой Haldex посредством стандартных датчиков скорости вращения колес системы ABS или же приобретают контроллеры сторонних изготовителей, обеспечивающие соответствующую широтно-импульсную модуляцию, за счет чего активацией муфты и передачей мощности на задние колеса можно управлять с помощью простого поворотного регулятора либо с использованием данных от датчика положения дроссельной заслонки (throttle position sensor, TPS).
Маркетинг
В рамках рекламной кампании технологий полного привода quattro от Audi был снят телевизионный рекламный ролик под названием «Ахав», по мотивам классического романа Германа Мелвилла «Моби Дик». Национальная премьера ролика должна состояться в 2012 году во время игр Национальной футбольной лиги США[5].
См. также
Примечания
Шаблон:Audi — марка компании Volkswagen Group
ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ QUATTRO — DRIVE2
История создания легенды от Audi. Полный привод Quattro
Глава совета директоров Audi / Ауди Фердинанд Пиех (Ferdinand Piech) поставил перед собой задачу поднять репутацию марки с помощью применения передовых технологий. Он был дальновиден, смел, компетентен, у него была команда отличных специалистов. Пиех был нацелен на успех.
В феврале 1977 года он обратился к инженеру ходовой части Йоргу Бенсингеру (Jorg Bensinger), проводившему в Финляндии тесты 75-сильного внедорожника Iltis. Йорга поражали проходимость и управляемость этого многоцелевого автомобиля. Концепции других прототипов, более мощных среднеразмерных автомобилей с закрытым кузовом, были оставлены: Iltis лидировал по всем параметрам.
Бенсингера увлекла идея внедрить в сектор среднеразмерных автомобилей схожую концепцию, дающую большее удобство управления. В конце концов, именно этого добивалась Audi / Ауди в своем стремлении стать передовой маркой.
Бенсингер (Bensinger) вместе с Вальтером Трезером (Walter Treser), начальником отдела новых разработок, посоветовали Пиеху начать соответствующие испытания Audi 80 / Ауди 80.
Совет директоров компании, в отличие от инженера ходовой части, искал более изощренного и амбициозного решения: выпустить мощное спортивное купе с постоянным полным приводом, способное побеждать и в автоспорте, и в повседневной жизни.
Пиех хорошо представлял себе потенциал, заложенный в системе постоянного полного привода. Его дед, Фердинанд Порше (Ferdinand Porsche), подробно изучил эту технологию, изготавливал полноприводные тягачи для австрийской армии, известные электромобили Lohner с четырьмя двигателями в колесных ступицах. Вершиной разработок был гоночный автомобиль Cisitalia.
Эти эксперименты послужили отправной точкой для смелого и, в некотором роде, щекотливого проекта. «Щекотливым» он был, потому что Бенсингер и его команда не получили на него формального одобрения. Необходимо было за короткое время и при ограниченном бюджете собрать новые данные и дать ясные и важные рекомендации.
Исследования проводились на базе автомобиля Iltis. Цель проекта состояла в том, чтобы представить новую технологию в автомобиле и омологировать его для участия в ралли.
Однако вскоре члены секретной команды разработчиков осознали, что поставленная перед ними задача будет не единственным сражением за право Audi / Ауди носить девиз «Превосходство высоких технологий».
Сначала был сконструирован тестовый автомобиль «А1» («полноприводный — 1»): на красный двухдверный Audi 80 / Ауди 80 была установлена ходовая часть Iltis. Расположение двигателя и коробки передач практически не претерпело изменений. Приводом задней оси занимался Ганс Недвидек (Hans Nedvidek), конструировавший коробки передач для легенд Формулы 1: Стирлинга Мосса (Stirling Moss) и Хуана-Мануэля Фанхио (Juan Manuel Fangio). Он подсоединил карданный вал к приводному валу коробки, оставив, таким образом, межосевой дифференциал, как было сделано и на Iltis.
В качестве задней приводной оси использовалась передняя ось с таким же (только наклоненным вниз) корпусом дифференциала, как и на Iltis, развернутая наоборот. С этого все началось.
Для придания автомобилю необходимой динамичности на него установили двигатель мощностью 160 л.с., предназначавшийся для Audi 200 / Ауди 200.
В сентябре 1977 совет директоров Audi / Ауди дал проекту А1 зеленый свет и присвоил ему идентификационный номер EA 262 — «код разработки 262». Всего через два месяца был готов образец для серийного производства и начаты дорожные испытания.
Команда разработчиков держала под постоянным контролем все технические требования, все потенциальные недостатки. Но одного этого было недостаточно для начала серийного производства — ведь Audi была исследовательским и производственным подразделением Volkswagen / Фольксваген, Volkswagen / Фольксваген отвечал за маркетинг и продажи, и именно ему, в конечном итоге, предстояло решить судьбу проекта.
Проект было решено представлять не в штаб-квартире Volkswagen / Фольксваген, а в Туррахер Хое в январе 1978. В это время года самая высокогорная трасса Европы была покрыта снегом, что создавало идеальные условия демонстрации полного привода и возможностей автомобиля.
Доктор Вернер П. Шмидт (Werner P. Schmidt), член совета по продажам, и Эдгар фон Шенк (Edgar von Schenk), отвечающий за маркетинг, были впечатлены, но, тем не менее, не могли представить, что найдется кто-то, кто согласится купить «400 этих автомобилей». Но после того как проект одобрили профессор Эрнст Фиала (Ernst Fiala), член совета директоров по разработке Volkswagen / Фольксваген, и Тони Шмюкер (Toni Schmucker), председатель совета директоров, Йорг Бенсингер (Jorg Bensiger) заявил, что сам позаботится о продажах. Фиала решил взять автомобиль на неделю в Вену, чтобы дать прокатиться на нем своей жене. Позже та жаловалась, что на крутых поворотах и при парковке автомобиль сильно «прыгал». От Фиалы Audi / Ауди получил зеленый свет на продолжение разработки и рекомендацию «установить на эту штуку межосевой дифференциал». Для выполнения этой рекомендации потребовался гений двух инженеров: Ганса Недвидека (Hans Nedvidek) и Франца Тенглера (Franz Tengler). Они установили за коробкой передач межосевой дифференциал, приводимый в движение полым валом. Привод передней оси проходил внутри этого полого вала. Следующим шагом было присоединить карданный вал к задней части дифференциала для передачи крутящего момента на заднюю ось. Так была сделан первый готовый к выпуску образца. После непродолжительных испытаний на влажной трассе за заводом Audi / Ауди председатель совета директоров Тони Шмюкер (Toni Schmucker) одобрил трехмиллионный бюджет на дальнейшую разработку системы постоянного полного привода.Технологии
Применение на всех колесах тормозов — старая технология. Снабжение обеих осей приводом тоже никогда не было сложной задачей, однако применялось до некоторого времени лишь на грузовиках и внедорожниках, автомобилях, предназначенных для тяжелых условий движения.
Это довольно удивительно, ведь преимущества полного привода для пассажирского автомобиля очевидны. Для решительного развития необходимо было «удивить», что и произошло на гонках в Финляндии, когда против 170-сильного переднеприводного Audi 200 / Ауди 200 вышел 75-сильный внедорожник Iltis. Проигрывая на прямых, Iltis легко догонял и обгонял остальных в поворотах.
Стало ясно, что лишь постоянный полный привод в силах обеспечивать достойные характеристики движения в любых условиях. Обладая мощностью 170 л.с., Audi 200 / Ауди 200 приближалась к принятым границам переднего привода. Инженеры тогда полагали, что 200 л.с. — предел для подвески и рулевого управления автомобиля. Чтобы на равных сражаться с лидерами класса «люкс», этого было недостаточно.
Было принято решение разрабатывать Audi 200 / Ауди 200 — систему постоянного полного привода. Идея сделать одну из осей подключаемой была отклонена сразу — такая система эффективна лишь на снегу и бездорожье.
На сухих дорогах, напротив, она имеет недостатки, ведь из-за отсутствия межосевого дифференциала появится напряженность при прохождении поворотов и маневрировании. Это, в свою, очередь, приведет к повышенному износу шин и расходу топлива, ведь даже если привод подключен лишь к одной оси, работать будут все элементы трансмиссии.
Еще один недостаток состоит в том, что шасси и подвеску невозможно настроить одинаково хорошо для двух разных режимов движения, поэтому поведение и управляемость автомобиля будут меняться в зависимости от того, подключен привод или нет.
Компания Audi / Ауди более 70 лет изготавливала переднеприводные автомобили. Передний привод, по сравнению с классическим вариантом (мотор спереди, ведущие колеса — задние), имеет несколько важных преимуществ, которые одобрены производителями и ценятся клиентами. В начале восьмидесятых годов управление регистрацией автомобилей во Фленсбурге впервые зарегистрировала больше переднеприводных, чем классических, автомобилей.
Желание увеличить безопасность переднеприводных автомобилей, сделать их более мощными, обеспечить их новыми качествами положило начало разработке автомобилей с постоянным полным приводом.
Компоновка Audi / Ауди с продольным расположением силового агрегата идеально подходила для полного привода. Доработки потребовала лишь коробка передач: был установлен центральный дифференциал и привод задней оси. Незначительность изменений обеспечила конструкции простоту, малый вес и небольшие механические потери.
Использование трех дифференциалов (переднего, межосевого с блокировкой и заднего с блокировкой) позволило добиться поставленной цели: быстрого прохождения поворотов без нагрузок в трансмиссии, характерных для внедорожников. Главная роль в концепции quattro отведена центральному дифференциалу, обеспечивающему плавность и удобство управления.
Участник команды Ханса Недвидека (Hans Nedvidek) инженер Франц Тенглер (Franz Tengler) изобрел полый вал, помогающий компактно разместить детали и обладающий низким весом. Вал был длиной 26,5 см и передавал момент на заднюю ось. Таким образом, тяжелая раздаточная коробка оказалась ненужной. В первом образце quattro мощность 200 сильного двигателя распределялась между осями поровну.
В том, что касается непосредственно вождения, это давало Audi quattro ряд преимуществ: при равномерном распределении мощности автомобиль в повороте способен противостоять большим боковым перегрузкам, он способен проходить повороты быстрее и безопаснее. А если водитель ошибся, quattro своей послушностью и предсказуемостью окажет помощь, необходимую для исправления ошибки.
Следующий скачок в развитии quattro произошел осенью 1986 года. На автомобиль стали устанавливать механический самоблокирующийся дифференциал Torsen, при идеальных дорожных условиях распределяющий между осями крутящий момент в пропорции 50:50.
Если при определенных условиях колеса осей начинают вращаться с разными скоростями, дифференциал Torsen передает больший (до 75%) момент на ось, способную его реализовать.
Двумя годами позже, с запуском модели Audi V8 / Ауди V8, система претерпела значительные изменения. Произошло это в связи с внедрением электронной системы блокировки дифференциала EDS. Эта система автоматически подтормаживает буксующие колеса, передавая момент на те, которые имеют лучшее сцепление с поверхностью. Мощность передается постоянно, пока водитель не отпустит педаль газа.
Audi V8 / Ауди V8 стала первой моделью, в которой система quattro агрегатировалась с автоматической коробкой передач и где впервые были применены две встроенные системы блокировки: управляемая электронно гидравлическая многодисковая муфта в межосевом дифференциале и самоблокирующийся дифференциал Torsen — на задней оси.
Наконец, в 1994 году дифференциал Torsen стали устанавливать вместе с механической коробкой передач и свободными, но контролируемыми EDS дифференциалами.
На автомобилях с поперечным расположением двигателя, Audi A3 / Ауди А3 и Audi ТТ / Ауди ТТ, в качестве межосевой блокировки применяется гидравлическое многодисковое сцепление. Эту систему обычно называют муфтой Haldex. Инженеры Audi / Ауди улучшают систему quattro, используя различные дифференциалы и блокировки, сложные электронные системы. И можно не сомневаться: будущее этой системы, появившейся 25 лет назад, только начинается.
Дрифт audi A8 quattro.
Хамство козлов путинского режима Ауди А8 А005АА
АУДИ СБРОС СЕРВИСНОГО ИНТЕРВАЛА
Чип-тюнинг, многорежимная прошивка Audi 2.7T chiptuning-ims.ru
Выкидной ключ — инструкция по разбору и замене батарейки в автомобильном ключе Ауди А6, А4, Passat
Реклама Audi 2014 | Ауди — Территория quattro®. Добро пожаловать
Гаишники снимают обгон, забыв, что звук тоже пишется)
Audi — борьба клиента в суде! Юбилей — уже 3 года пешком.
ЗЛОЙ УЧИТЕЛЬ БАЛДИ в Baldi’s basics in education and learning
гаишники врезались в ауди
Также смотрите:
- Daewoo dpp 32a2 схема
- Обзор шкода фабия
- Мицубиси асх технические характеристики
- Сузуки эскудо технические характеристики
- Ниссан примера 2006 отзывы
- Технические характеристики fiat bravo 2008
- Отзывы ситроен си 4
- Ауди 80 в3 предохранители
- Что лучше ниссан альмера или шкода рапид
- Avcs subaru принцип работы
- Мерседес банан модель
Главная » Audi » АУДИ КАК ПИШЕТСЯ
Запатентованная еще в 80-х годах компанией Ауди, система полного привода Quattro более 20 лет подряд устанавливалась на большинство моделей бренда.
Однако ей на смену пришла более совершенная версия трансмиссии E-tron Quattro. Продолжительное время использования этой системы полного привода обусловлено его инновационной конструкцией, которая отличается своей простотой и практичностью. Устройство трансмиссии рассчитано таким образом, что крутящее усилие с силового агрегата через нее равномерно распределяется между колесными парами, что благоприятно отражается на управлении автомобилем. Как только такая система трансмиссии стала устанавливаться на модельный ряд компании Ауди, продажи автомобилей резко увеличились.
Как появилась Quattro?
Примечательно, что более-менее совершенная конструкция полноприводной трансмиссии появилась еще в 70-х годах XIX века. Однако до конца 1977 года систему полного привода нельзя было назвать совершенной. Именно в то время один из директоров автоконцерна Audi Фердинанд Пиех поставил перед инженерами компании задачу усовершенствования трансмиссии для ее последующего использования в конструкции легковых транспортных средств. Воплотить в жизнь идею гендиректора полностью удалось инженерам Вальтеру Трезеру и Йоргу Бенсингеру в тестовой модели известной А1. Прототип представлял собой рестайлинг спорткара Ауди80, с установленным на него доработанным полным приводом от внедорожника Iltis.
Задний привод в тестовой А1 был заменен передней осью внедорожника с доработанной конструкцией дифференциальной системы. Ее конструкция была идентична конструкции, которая использовалась на Iltis, с той лишь разницей, что инженеры установили ее на заднюю часть авто, повысив тем самым его ходовые характеристики. Несмотря на то, что система на «отлично» прошла весь тестовый период, все же ее дальнейшая судьба полностью зависела от решения руководства компании Volkswagen, поскольку Ауди в то время уже входила в ее состав.
После ряда испытаний системы на зимней трассе, которыми руководил лично председатель совета директоров Volkswagen, трансмиссия отправилась на доработку. А причиной этому стала плохая устойчивость автомобиля во время вхождения в крутой поворот, из-за чего машина попросту могла опрокинуться. Решением проблемы стало использование межосевого дифференциала, который размещался сразу за КПП и агрегатировался с валом специальной конструкции. Одна сторона дифференциала была состыкована с приводом передней колесной пары, а другая через карданный вал приводила в движение задние колеса. После всех испытаний, которые доработанная система Quattro с успехом выдержала, было принято решение о ее серийном использовании. Первыми ласточками, на которые устанавливалась эта трансмиссия стали легендарные модели Ауди80, которые и сегодня можно встретить на дорогах нашей страны.
Спортивные победы
С появлением данного типа трансмиссии, оборудованные ей автомобили, которые участвовали в раллийных гонках не оставляли никакого шанса на победу прочим видам спортивного транспорта. Более десятилетия система Quattro позволяла гонщикам выигрывать драгоценные секунды у более сильных соперников, и, в итоге, побеждать на престижных соревнованиях. Порой, правила автогонок и вовсе можно было назвать абсурдными, поскольку к автомобилям с такой системой на финише добавляли дополнительное время, а отдельные модели исключались из участия в соревнованиях.
Несмотря на все запреты, полный привод от Ауди стали использовать все больше команд, благодаря чему автомобилям с ним удалось победить престижные мировые соревнования, такие как ралли Финляндии, Португалии, Аргентины и д. р. Поэтому федерацией автомобильного спорта был снят запрет на участие в гонках автомобилей с описываемой трансмиссией. После этого инженеры компании приступили к разработке специальных спортивных версий полноприводной системы, и к ее названию добавились приставки «Sport» и «Rally».
Однако после пятнадцатилетнего лидирования автомобилей с системой Quattro во всех соревнованиях, в 1997 году FIA (Международная автомобильная федерация) наложила полный запрет на их участие в раллийных гонках. Поэтому такая трансмиссия сегодня является прерогативой исключительно гражданских транспортных средств.
Особенности конструкции
Как и у любого механизма, у системы Quattro есть свои модификации, большинство из которых разрабатывались под конкретную модель автотранспорта концерна Ауди. Однако, вне зависимости от модификации, конструкция трансмиссии содержит следующие постоянные элементы:
1. КПП – позволяет выбрать и поддерживать предпочтительный скоростной режим во время движения.
2. Механизм главной передачи – благодаря ему усиливается величина крутящего момента передаваемого на все ведущие колеса.
3. Раздаточный механизм (коробка) служит для правильного распределения усилия между ведущими осями.
4. Система карданной передачи. Благодаря ей можно обеспечить передачу усилия определенному валу.
5. Дифференциал – предназначается для распределения мощности силового агрегата между всеми элементами полного привода.
Стоит отметить, что каких-либо серьезных поломок системы полного привода за все ее время существования практически не возникало. В основном неисправности проявлялись после неправильной эксплуатации полного привода. В состав трансмиссии могли входить механическая либо автоматическая КПП, дополненные специальным раздаточным механизмом. Конструкция раздаточной коробки была дополнена межосевым дифференциалом, посредством которого осуществлялось распределение нагрузки между ведомыми и ведущими колесными парами. Коробка передач могла находиться в едином корпусе с раздаточной, а распределение передаваемого усилия осуществлялось через систему зубчатой передачи либо через отдельный вал привода.
Кстати, межосевой дифференциал системы также многократно усовершенствовался, пока его конструкция не стала соответствовать всем требованиям. Изначально он представлял собой свободную систему механической передачи, оборудованную блокировкой. Но, спустя некоторое время, эта конструкция была заменена более совершенной, которая позволяет передать около 80% нагрузки на каждую из колесных пар. Эта система получила название «Torsen»(торсен). Однако и она не осталась без изменений. После модернизации в 2007 году перераспределение усилия составило порядка 70% на каждую колесную пару, при этом увеличилось сцепление колес с покрытием дороги. Несколько позже на модельном ряде Ауди использовалась уже новая система ассиметричного дифференциала, обладающая функцией включения блокировки моста в случае необходимости, при этом нагрузка распределялась следующим образом: 70% полагалось передним колесам, и около 85% — задним.
После последней модернизации в 2010 году конструкция системы стала гибридной. Это говорит о том, что задняя колесная пара приводится в движение при помощи элетропривода, который имеет отдельное питание от батареи. Подобное нововведение помогло снизить содержание вредных веществ в выхлопе автомобиля оборудованного полноприводной трансмиссией описываемого типа.
Плюсы и минусы
Естественно, что система Кватро не лишена своих достоинств и недостатков. К положительным характеристиками автомобилей, оборудованных данным типом трансмиссии можно отнести:
Повышенные динамические характеристики;
Полноценный «тормоз двигателем»;
Многократно повышенную проходимость;
Стабильность в управлении транспортным средством.
Помимо описанных плюсов у автомобилей марки Audi, которые оборудованы этой системой трансмиссии, при нажатии на акселератор даже на скользкой дороге отсутствует пробуксовка ведущих колес за счет того, что оба моста вращаются с одинаковой скоростью, позволяющей стабилизировать движение. Главное, чтобы покрышки транспортного средства не были слишком изношенными.
От достоинств перейдем к недостаткам. Основными минусами системы Quattro считаются:
Повышенное потребление топлива;
Обязательно бережное (!) вождение автомобиля, которое исключает резкие перемены дорожного полотна;
В случае поломки трансмиссии, на ее восстановление придется выложить круглую сумму.
Но, пожалуй, самым неожиданным минусом системы является вероятность заносов транспортного средства при возникновении непредвиденных ситуаций в момент движения. Причина этого заключается в том, что большинство автомобилистов при выполнении поворота на большой скорости полагаются на электронную систему управления. Увы, она не может «думать» слишком быстро. ЭБУ системы Quattro попросту не успевает обработать все команды датчиков, поступающие в момент выполнения резкого маневра, вследствие чего система работает некорректно, и машина уходит в занос. В таких случаях не стоит вдавливать «в пол» акселератор, поскольку есть риск стать виновником серьезного ДТП.
Легендарные Ауди с системой Quattro
Несмотря на то, что на протяжении нескольких десятилетий рассматриваемый в статье тип трансмиссии устанавливался на большинстве автомобилей модельного ряда Audi и Volkswagen, среди всех транспортных средств, завоевавших звание «легендарные покорители дорог» можно выделить всего лишь несколько. Помимо легендарных А1 и Ауди 80 к ним относятся спорткар Quattro Coupe, который на протяжении нескольких лет выпускался в различных вариациях, и стал любимцем автомобилистов благодаря высоким динамическим показателям и стильному дизайну. А для любителей активной езды с комфортом специально была разработана модель Avant Quattro.
Свои положительные и отрицательные отзывы о системе полного привода AUDI quattro Вы можете оставлять в комментариях.
Видео о работе системы полного привода Кваттро на примере Ауди RS5:
Система полного привода quattro применяется концерном Ауди на своих автомобилях более 25 лет.
Её отличительной особенностью является то, что она постоянно распределяет крутящий момент с учетом необходимости одновременно между четырьмя колесами. Данное свойство позволяет обеспечивать отличные показатели активной безопасности, стойкое сцепление всех колёс с дорогой на всех покрытиях, сохраняя совершенную устойчивость даже в случае бокового ветра.
Система полного привода кватро позволяет совершать моментальный разгон, достигать хорошей управляемости, сохраняя устойчивость при совершении маневра и расхождении со встречным автомобилем на больших скоростях.
Так что же позволяет автомобилям с системой полного привода quattro добиваться таких совершенных характеристик?
Особенность технологии quattro заключается в том, что она применяется на машинах, где двигатель и трансмиссия размещены продольно. Существует шесть поколений полного привода системы Quattro по неофициальной статистике.
Полный привод на автомобилях Audi осуществил внук Фердинанда Порше — инженер Фердинанд Пиех. Первой он внедрил систему полного привода в Audi 80. Для приведение в движение задних колёс применили карданный вал, задний редуктор по конструкции был одинаков с передним, но его развернули на 180 градусов. Подобная конструкция отличалась отсутствием межосевого дифференциала, что приводило к определённым трудностям на резких виражах и при парковке. Данный тестовый автомобиль был окрещён Audi A1(проект 262).
Затем появилось второе поколение, где уже появился межосевой дифференциал. Постепенно вносились новые изменения и совершенствования, развивая систему полного привода кватро, лучшие из которых дошли и до наших дней.
Устройство системы
Сегодня существуют различные модификации систем полного привода Quattro, но несмотря на различия в их конструкциях выделяется общее устройство:
коробка передач, раздаточная коробка, привода задней оси, и задний межколесный дифференциал, вал привода передней оси, главная передача и передний межколесный дифференциал.
Схема системы полного привода quattro:
1 — коробка передач; 2 — раздаточная коробка; 3 — карданная передача; 4 — главная передача и задний межколесный дифференциал; 5 — вал привода передней оси; 6 — главная передача и передний межколесный дифференциал.
В трансмиссию может быть установлена как коробка-автомат, так и механическая коробка передач. Раздаточная коробка соединяется непосредственно с коробкой передач.
По конструкции она обеспечивает включение межосевого дифференциала, который распределяет крутящий момент на заднюю и переднюю ось. Корпус дифференциала механически соединяется с коробкой передач. Крутящий момент на оси может распределяться в зависимости от конструктивной особенности раздаточной коробки через отдельную зубчатую передачу или приводные валы.
Принцип работы quattro
Принцип работы quattro можно рассмотреть на примере quattro VI, используемой на Audi RS5. Дифференциал, который оснащён коронными шестернями, обладает распределением тяги в нормальных условиях 40:60. При автоматической частичной блокировке переброс тяги осуществляется в пределах 70/30 до 15/85(вперёд/назад).
Как только появляется разница между передними и задними колесами в частоте вращения сателлиты проворачиваются и благодаря профилю зубьев ведомые торцевые шестерни раздвигаются, сжимая пакет фрикционов. Он и производит частичную блокировку дифференциала. Наибольший крутящий момент, который может быть подан на заднюю ось, достигает 85%, на переднюю — около 70%. Благодаря тому, что дифференциал с коронными шестернями обладает широким диапазоном перераспределения крутящего момента, он значительно превосходит предыдущих своих оппонентов по обеспечиваемой тяге. Крутящий момент и усилия перераспределяются в соответствии условиям движения и без задержки. Максимальное быстродействие и эффективность обеспечиваются за счёт работы по механическому принципу.
Одним из главных достоинств дифференциала с коронными шестернями являются малая масса и компактность. Узел почти на 2 кг весит меньше, чем дифференциал предыдущего поколения, его вес составляет 4,8 кг. В модели RS 5 инженеры совмещают дифференциал с коронными шестернями с программным обеспечением, которое управляет торможением, получившее название torque vectoring. Новая система позволяет обеспечивать динамичное и точное поведение автомобиля при любом прохождении поворотов.
Видео:
На сегодняшний день авангард полноприводной технологии возглавляют три версии quattro: постоянный полный привод quattro, постоянный полный привод quattro с коронными шестернями и межосевым дифференциалом, а также привод quattro, где используется спортивный дифференциал.
Не так давно стало известно, что скоро нас ждёт совершенно новая трансмиссия полного привода. Фирменная система Quattro изменится кардинально, став электрической. Передние колёса, по-прежнему, будут вращаться традиционным мотором, а задние посредством тяги, получаемой от двух электромоторов. То есть она станет гибридной, и будут соответствовать технологии Plug-in Hybrid Electric Vehicle, что позволит осуществить поездки только от электротяги, а аккумуляторы можно будет подзаряжать от обычной бытовой электросети.
Рис — гибридной силовой установки quattro:
1 — двигатель внутреннего сгорания; 2 — коробка передач; 3 — кабель высокого напряжения; 4 — электродвигатель; 5 — высоковольтная аккумуляторная батарея; 6 — задний мост с электрическим приводом.
С начала появления технологии Quattro и по сей день, она совершенствуется, благодаря тому, что над ней работают ведущие и лучшие инженера концерна Ауди, применяя в её разработке самые передовые технологии и решения. Совершенству нет предела, поэтому система quattro будет развиваться, двигая прогресс в будущее.
Quattro – это зарегистрированная компанией Audi технология полного привода, которая впервые появилась на автомобилях этой немецкой марки в 1980 году. Первой моделью, на которой появился полный привод Quattro, стало двухдверное купе Audi Quattro. Впоследствии полным приводом Quattro начали оснащаться все модели, выпускаемые этой компанией. Особенность этой технологии состоит в том, что система полного привода применяется на автомобилях с продольным размещением двигателя и трансмиссии. Принято выделять шесть неофициальных поколений системы полного привода Quattro.
Первое поколение производилось с 1980 по 1987 годы. Особенностью этого поколения Quattro являлось применение трех открытых дифференциалов (переднего, заднего и центрального), причем, передний дифференциал был без функции блокировки, а задний и центральный имели функцию ручной блокировки.
Второе поколение системы Quattro выпускалось с 1988 по 1995 годы. Особенностью этого поколения стало применение центрального дифференциала Torsen, который при езде по нормальному дорожному покрытию равномерно распределял крутящий момент по обеим осям, а при надобности мог перенаправить до 75% момента на нужную ось.
Третье поколение Quattro выпускалось одновременно со вторым, но устанавливалась эта система только на Audi V8. Спецификой этого поколения системы полного привода было применение центрального дифференциала с планетарной передачей и многодисковой блокировочной муфтой, которая управлялась электроникой. Такой вариант Quattro был характерен для модификаций с автоматической КПП. Для версий с механической КПП центральным дифференциалом служил Torsen.
Четвертое поколение системы Quattro устанавливается на полноприводные модификации моделей Audi с 1995 года. Изменения, которые коснулись этой генерации системы полного привода, касаются применения электронной блокировки EDL для открытых переднего и заднего дифференциалов. Центральный дифференциал – Torsen второго поколения.
В пятом поколении Quattro, которым начали комплектовать модели Audi с 2006 года, преобразования коснулись центрального дифференциала. Тут стоял Torsen третьего поколения со стандартным распределением крутящего момента 40/60 между передней и задней осью. В условиях плохого сцепления с дорожным покрытием, дифференциал изменял соотношение крутящего момента, передавая от 80 до 100% (при содействии системы ESP) момента на один из мостов.
Наконец, шестое, вышедшее в 2010 году, поколение Quattro отметилось заменой Torsen на центральный с плоскими зубчатыми шестернями. Он позволяет распределять на переднюю ось до 75%, а на заднюю – до 80% крутящего момента.
Схема quattro. 1) коробка передач 2)
раздаточная коробка 3) карданная передача
4) главная передача и задний межколесный дифференциал
5) вал привода передней оси
6) главная передача и передний межколесный дифференциал
Приветствую Вас, мои постоянные подписчики и читатели! Как Вы уже поняли, на повестке дня полный привод quattro принцип работы этой технологии и её особенности.
Настоящие поклонники Audi знают, что ощутить весь кайф от вождения этих немецких автомобилей можно только с приводом quattro. В числе основных преимуществ они, безусловно, назовут динамику, управляемость, манёвренность и скажут ещё много хвалебных слов.
Но так ли это на самом деле или же это просто очередной миф маркетологов? Давайте разберёмся.
Инженеры из Ингольштадта представили привод под названием quattro в далёком 1980 году, и, конечно же, до сегодняшнего дня он неоднократно модернизировался и преображался – можно выделить около пяти серьёзных этапов в его истории.
Несмотря на неизбежный технологический прогресс, базовые фишки данной технологии от Audi оставались неизменными всегда – это система постоянного полного привода с продольно расположенным двигателем.
Подчеркнём ещё раз – постоянный полный привод и продольные агрегаты. Благодаря тому, что у машины вне зависимости от ситуации ведущими выступают все четыре колеса, удалось достичь уникальной устойчивости на любом дорожном покрытии, высокой эффективности от торможения мотором и завидной управляемости.
Что придумали в Ингольштадте?
Почему quattro стал столь желанной системой для многих автолюбителей? Всё дело в немецком подходе к инженерии – эти ребята знают, как отточить до блеска любую технологию.
Ну что ж, давайте посмотрим, что там внутри у полноприводных Audi.
Первым делом нужно сказать, что quattro может использовать и механическую коробку передач, и автоматическую, также в зависимости от модели может в определённых пределах меняться и компоновка привода. Но как бы то ни было, а основными элементами системы всегда являются:
- коробка передач;
- раздатка (раздаточная коробка);
- карданная передача;
- главная передача;
- межколёсные дифференциалы, имеющиеся на каждой оси.
Как мы уже сказали, коробки передач могут устанавливаться самые разные, но в нашем случае есть одна конструктивная особенность – КПП механически объединена с раздаточной коробкой, которая занимается перераспределением крутящего момента двигателя по осям.
В последние годы инженеры Audi пошли ещё дальше и впихнули в один корпус не только КПП и раздатку, но и вал привода передней оси, главную передачу, а также в придачу ещё и межколёсный дифференциал.
Отдельно надо упомянуть и о межосевом дифференциале, который тоже спрятался в этом корпусе.
С развитием системы quattro он менялся от примитивного с механической блокировкой, до более продвинутого Torsen, технически сложного самоблокирующегося с коронными шестернями, способного в дополнение ко всему менять перераспределение крутящего момента по осям в зависимости от режима езды.
Вращение на переднюю ось, как уже было вскользь упомянуто, передаётся от раздаточной коробки валом к главной передаче и дифференциалу.
На заднюю ось крутящий момент попадает по карданной передаче. Конструктивно она выполнена из двух валов, промежуточной опоры и трёх шарниров равных угловых скоростей. Упирается кардан в задний мост, где, как правило, в отельном корпусе находится главная передача и ещё один межколёсный дифференциал. Он, кстати, может быть свободным с механической или электронной блокировкой, а бывает и с самоблокирующимся Torsen.
Посмотрите это видео, здесь все понятно как работает quattro:
Надо сказать, что не все Audi с четырьмя ведущими колёсами могут похвастаться постоянным полным приводом. Так, к примеру, модели с поперечно расположенным мотором комплектуются автоматически подключаемой системой с муфтой Haldex. Наверное, знатоки уже смекнули, что такая технология это не что иное, как привод 4Motion от Volkswagen.
Экология и четыре ведущих колеса
И в завершение, друзья, несколько слов о зелёных технологиях. Да-да, о них мы в контексте данной статьи вспомнили не зря. Дело в том, что несколько лет назад умельцы из Audi разработали гибридный полный привод, получивший название E-tron quattro.
Организован он следующим образом: передние колёса вращает традиционный двигатель внутреннего сгорания, а вот задняя ось приводится в движение от электромоторов. Такой вот прогресс.
До скорых встреч, коллеги-автолюбители! Изучаем автомобили вместе!
Компания Audi решила отказаться от полного привода с центральным дифференциалом Torsen на большинстве своих моделей. На смену ему приходит новая конструкция, радикально отличающаяся от предшественника. «Мотор» побывал на презентации новинки, внимательно изучил ее и опробовал на дорогах общего пользования.
####Что случилось?
Компания Audi представила новую конструкцию полного привода, которая получила название quattro ultra. Она будет использоваться на автомобилях с продольным расположением двигателя и сможет сочетаться с механической коробкой передач или с роботизированной S tronic. Проще говоря, система quattro ultra предназначена для всего, что построено на модульном шасси MLB. То есть для всего семейства A4 – первой моделью с quattro ultra станет A4 Allroad нового поколения, а также A5, Q5 и A6 следующих поколений.
Ключевым отличием новой системой от нынешней — это замена несимметричного центрального дифференциала Torsen на электронноуправляемую муфту Magna, диски которой находятся в масляной ванне (пять или семь пар, в зависимости от модели и мощности мотора). При этом расположение муфты такое же, как у «Торсена» — сразу за коробкой передач.
Но это не все. В quattro ultra есть еще одна муфта, разъединительная, которая находится между правой задней полуосью и корпусом заднего дифференциала. Она кулачковая, а ее основная задача состоит в том, чтобы размыкаться, когда момент на задние колеса не подается. В этом случае задние колеса будут вращаться свободно, а ведомая и ведущая шестерни дифференциала не крутятся вообще: вокруг своих осей свободно вращаются лишь сателлиты и шестерни полуосей.
В ситуации, когда передняя муфта замыкается и начинает подавать момент на задние колеса, задняя под действием пружины смыкается и все четыре колеса начинают вращаться вместе.
####А если попроще?
Все просто: раньше на Audi A4 был постоянный полный привод с механическим самоблоком, а теперь – подключаемый с постоянно гребущими передними колесами.
####Чем был плох старый полный привод?
У новой системы сразу несколько плюсов. Во-первых, она помогает снизить расход топлива. Пусть незначительно – всего на 0,3 литра на сто километров пробега, но снизить. Достичь этого удалось благодаря уменьшению потерь на трение. Потому что, когда кулачковая муфта размыкается, останавливается вращение самого большого компонента дифференциала и карданного вала.
Правда, разницу в 0,3 литра специалисты Audi зафиксировали во время дорожных тестов в Ингольштадте, где интенсивность движения, как и количество автомобилей, трудно сопоставить с московским трафиком.
Во-вторых, новая система легче прежней, с дифференциалом Torsen. Экономия не самая значительная – всего около четырех килограммов, но все же. Третья выгода – возможность управлять распределением момента по осям более гибко – ведь электронная муфта позволяет направлять на задние колеса любое количество момента, от 0 до 100 процентов.
####И как все это работает вживую?
По словам руководителя проекта quattro ultra Флориана Кебля, одна из целей разработчиков заключалась в том, чтобы водитель не почувствовал разницу между старой конструкцией и новой. И им, кажется, это удалось.
В австрийских городах с антигуманными ограничениями скорости и на серпантинах вокруг Инсбрука, где разгоняться не дают бесконечные связки поворотов, нам удалось поездить на универсале A4 последнего поколения как с «Торсеном», так и с quattro ultra. «Четверка» с обычным центральным дифференциалом едет настолько нейтрально, насколько позволяют законы физики, а отследить, как дифф меняет распределение момента между осями, почти невозможно.
Поворот руля, чуть больше газа и 4,7-метровый универсал ввинчивается в вираж, как юла. И пока пассажиры вспоминают стоп-слово, которое вы так и не придумали, водителю хочется сдвигать планку разумного все дальше и дальше, лишь изредка сражаясь со стремящейся соскользнуть наружу мордой.
Автомобиль с quattro ultra в аналогичных условиях едет… точно так же. Разницы в поведении или управляемости – никакой. Универсал пишет траекторию очень нейтрально. И схожесть подтверждается не только ощущениями за рулем, но и телеметрией. На отведенном для теста 60-километровом маршруте момент на задние колеса подавался, в том или ином количестве, 70,8 процента времени. Причем вне зависимости от того, какой был выбран режим мехатронного шасси.
На подключение задней оси у машин с quattro ultra уходит не больше 0,2 секунды. Причем задняя ось подключается еще до того, как начнут проскальзывать передние колеса – блок управления получает данные от системы стабилизации, управляющей электроники силового агрегата, анализирует положение педали газа, обороты двигателя и коэффициент сцепления колес с дорогой сто раз в секунду. Учитывается даже наличие прицепа и стиль вождения!
Помимо этого, алгоритм меняется в зависимости от того, какой режим выбран в системе drive select. Например, в экономичном efficiency тяга на задние колеса подается реже, а в спортивном dynamic – почти постоянно. При старте с места с активированным режимом dynamic задние колеса будут работать сразу, а не когда передние потеряют сцепление с поверхностью.
Схожесть в поведении автомобилей с Torsen и quattro ultra можно объяснить еще и тем, что распределением тяги между колесами в обоих случаях ведают тормоза: внутренние колеса в повороте получают тормозные импульсы, помогающие машине удержаться на траектории.
####То есть, все круто?
Ну, как сказать. Для обычного водителя хуже не стало. Наоборот, сплошные плюсы: более понятное поведение на дороге и снижение расхода топлива. Понравится ли новинка любителям ездить активно, особенно зимой – это вопрос, который требует проверки в более подходящих, чем вылизанные австрийские дороги, условиях.
- Это статья о системе полного привода компании Audi. Об одноимённом автомобиле Audi см. Audi Quattro. О дочерней компании Audi см. quattro GmbH.
Логотип quattro на передней радиаторной решётке автомобиля Audi
quattro (с итал. — «четыре») — название, используемое компанией AUDI AG для обозначения технологий, либо систем постоянного полного привода (4WD), применяемых в конструкции тех или иных автомобилей Audi.[1]
Слово «quattro» является зарегистрированным товарным знаком компании AUDI AG (дочернее предприятие немецкого автомобильного концерна Volkswagen Group).[1]
Система quattro была впервые применена в 1980 году в конструкции автомобиля Audi Quattro с постоянным полным приводом (сегодня этот автомобиль известен также как Ur-Quattro; «Ur-» — нем. «древний», «пра-»). В дальнейшем термин quattro применялся ко всем полноприводным моделям Audi. По терминологическим причинам, связанным с существованием товарного знака, название системы полного привода quattro пишется со строчной буквы, чтобы принести дань уважения первой модели.
Остальные компании в составе Volkswagen Group применяют для обозначения полноприводных автомобилей другие товарные знаки (для автомобилей марки Volkswagen изначально применялось обозначение syncro, недавно уступившее место товарному знаку 4motion; в компании Skoda полноприводные автомобили обозначают, добавляя к названию модели «4×4»; в SEAT ограничиваются цифрой «4»). Ни один из вышеописанных товарных знаков и терминов не определяет тип системы полного привода (см. описание ниже).
Продольные системы[править | править код]
Компания Volkswagen Group разрабатывает системы полного привода (4WD) почти со времени своего основания в период Второй мировой войны. Volkswagen Kubelwagen, Volkswagen Schwimmwagen и Volkswagen Kommandeurwagen были транспортными средствами военного назначения, поэтому в них все четыре колеса были ведущими. Volkswagen Kommandeurwagen представлял собой полноприводный вариант Volkswagen Beetle. Накопленный опыт разработки военных транспортных средств и систем полного привода был успешно применен компанией при создании Volkswagen Iltis для вооруженных сил ФРГ в 1970-х годах. В модели Iltis применялась ранняя форма полного привода, впоследствии ставшая известной под названием «quattro»[2].
Эта первая система quattro, позднее перекочевавшая на гражданские автомобили. Двигатель и коробка передач имели продольное расположение. Крутящий момент посредством коробки передач передается на механический центральный дифференциал[3], разделяющий (распределяющий) крутящий момент между передним и задним ведущими мостами. Система подразумевала постоянную работу полного привода.
После 1987 года в Audi заменили центральный дифференциал с ручной блокировкой на центральный дифференциал Torsen Type 1 («T1») (англ. torque sensing или torque sensitive — чувствительный к крутящему моменту). Это позволяло автоматически направлять крутящий момент на тот или иной мост в зависимости от режима движения, а также силы сцепления колес с поверхностью. В подавляющем большинстве версий системы при «нормальных» условиях (одинаковая сила сцепления колес переднего и заднего мостов с поверхностью) крутящий момент распределяется между передним и задним мостами в «стандартном» соотношении 50:50. В сложных условиях (то есть при различной силе сцепления колес переднего и заднего мостов с поверхностью) на передний либо задний мост может передаваться до 67-80 % крутящего момента двигателя (в зависимости от варианта коробки передач и модели дифференциала Torsen). Полностью автоматический характер механики центрального дифференциала Torsen позволяет предотвратить пробуксовку колес, что обеспечивается за счет мгновенного (и неощутимого для тех, кто находится в салоне[4]) отвода крутящего момента на мост, колеса которого имеют лучшее сцепление с поверхностью. Такой метод функционирования можно охарактеризовать как упреждающий. Кроме того, в отличие от дифференциалов с электронным управлением, дифференциал Torsen не нуждается в электронных данных от таких источников, как датчики скорости вращения колес. Как следствие, такой дифференциал устойчив к отказам датчиков скорости вращения колес, в отличие, например, от устройств компании Haldex Traction. Вязкостные муфты и центральные дифференциалы с электронным управлением, применяемые в других системах полного привода, напротив, являются реактивными, поскольку осуществляют перенаправление крутящего момента уже после начала пробуксовки. Преимущество системы заметно при интенсивном ускорении, в том числе при прохождении поворотов. Перераспределение крутящего момента между мостами осуществляется максимально плавно, за счет чего обеспечивается стабильность динамических характеристик автомобиля и существенно снижается вероятность потери управления.
Система quattro на основе дифференциала Torsen также обеспечивает преимущество обратной функции распределения крутящего момента между колесами, а именно при торможении двигателем. Если для снижения скорости автомобиля используется торможение двигателем, в системе на основе дифференциала Torsen результирующие нагрузки «обратного» крутящего момента на переднем и заднем мостах распределяются равномерно, что происходит абсолютно аналогично распределению «прямого» крутящего момента двигателя — полностью механически, автономно. Это позволяет распространить тормозящее действие двигателя на все четыре колеса и шины. Автомобиль, оснащенный системой quattro на основе дифференциала Torsen, отличается повышенной курсовой устойчивостью при прохождении скоростных поворотов с замедлением — выход автомобиля из-под контроля вследствие потери сцепления колес переднего либо заднего мостов с поверхностью менее вероятен.
Однако система quattro в такой конфигурации обладает рядом ограничений.
- При продольном расположении двигателя и коробки передач передний мост размещается позади двигателя, что в некоторых моделях Audi привело к значительному смещению массы автомобиля вперед, однако система все же позволяет получить более выгодное распределение массы, нежели варианты с поперечным расположением двигателя, применяемые в конструкции автомобилей Mitsubishi и аналогичных моделей. Рассматриваемая система позволяет достичь распределения массы в соотношении 55:45 (передняя часть: задняя часть).
- Дифференциал Torsen сходен с дифференциалом повышенного трения в том смысле, что вместо активного распределения крутящего момента (именно такое распределение производят муфты с компьютерным управлением) от стороны с меньшим сцеплением с поверхностью на сторону с большим сцеплением с поверхностью он лишь поддерживает определенную разность крутящих моментов (отношение крутящих моментов или TBR (Torque Bias Ratio)). Таким образом, максимальная величина крутящего момента, которую дифференциал Torsen может передать на мост с большим сцеплением с поверхностью, по определению ограничена величиной крутящего момента, доступного на мосту с меньшим сцеплением с поверхностью. Следовательно, если один из мостов не имеет сцепления с поверхностью, то на другой мост, вне зависимости от величины TBR, не будет передаваться сколько-нибудь значимый крутящий момент. Для системы с центральным дифференциалом крайняя ситуация полной потери сцепления одним из колес означает крайне малую величину крутящего момента, передаваемого на три остальные колеса. В качестве контрмеры инженеры Audi применили в конструкции первых автомобилей с дифференциалом Torsen функцию ручной блокировки заднего дифференциала, которая впоследствии была заменена электронной системой блокировки дифференциала (Electronic Differential Lock, EDL), активирующей тормоза отдельных колес (руководствуясь данными датчиков ABS) для противодействия пробуксовке. Система EDL была реализована как для переднего, так и для заднего (открытого) дифференциалов и предназначена для работы на скоростях до 80 км/ч. Такое решение обеспечивает увеличение крутящего момента отдельного колеса с низким сцеплением с поверхностью, тем самым позволяя передать больший крутящий момент посредством дифференциала Torsen на остальные колеса, имеющие более надежное сцепление с поверхностью.
- Статичное отношение крутящих моментов стандартного дифференциала Torsen (Type 1 или T1) составляет 50:50 (входной крутящий момент распределяется равномерно между обоими выходными валами). При этом T1 способен обеспечивать отношение крутящих моментов (Torque Bias Ratio, TBR) в диапазоне от 2,7:1 до 4:1. Иными словами, такой дифференциал позволяет передавать на выходной вал с наилучшим сцеплением крутящий момент, в 3-4 раза превышающий крутящий момент, доступный на валу с наименьшим сцеплением. То есть такой дифференциал обеспечивает разделение крутящего момента в соотношении 25 % к 75 %. Однако в большинстве случаев дифференциал Torsen T1 по определению заблокирован (выходные валы заблокированы друг с другом). Лишь при достижении значения TBR (то есть разность моментов на выходных валах превышает значение TBR) выходные валы поворачиваются относительно друг друга и дифференциал разблокируется. Вследствие этого имеет место относительно свободное перераспределение крутящего момента между обоими выходными валами (центрального) дифференциала в пределах величины TBR. Таким образом, дифференциал Torsen T1 при его центральном расположении фактически не обеспечивает статического распределения крутящего момента в соотношении 50:50. В действительности распределение крутящего момента будет соответствовать распределению (как статическому, так и динамическому) массы автомобиля и зависеть от сцепления с поверхностью, доступного на каждом из выходных валов (передний: задний). В стандартном автомобиле это обстоятельство оказывает положительный эффект с точки зрения курсовой устойчивости, ускорения и сцепления с поверхностью, однако может иметь и нежелательные последствия применительно к управляемости (недостаточная поворачиваемость). В большинстве случаев достаточно отношения крутящих моментов (TBR) 2,7:1, обеспечиваемого стандартным дифференциалом системы quattro Torsen T1. Однако имеются дифференциалы Torsen T1 с более высокими отношениями крутящих моментов (4:1), позволяющие дополнительно ограничить недостаточную поворачиваемость за счет большей величины разделения крутящего момента. Однако лучшим решением является распределение крутящего момента непосредственно между обоими выходными валами (передним и задним). По этой причине в системах quattro последних поколений инженеры Audi применяют дифференциалы Torsen Type 3 (T3).
Компактный дифференциал Torsen T3 предназначен для центральной установки. В его конструкции сочетаются планетарная передача и дифференциал Torsen. В отличие от дифференциала Torsen T2, где разделение крутящего момента имеет номинальное значение 50:50, в дифференциале Torsen T3 разделение крутящего момента за счет применения планетарной передачи фактически имеет асимметричное значение 40:60 (передний мост: задний мост) (то есть при наличии на обоих мостах одинакового сцепления дифференциал направляет 40 % крутящего момента на передний мост, 60 % — на задний). Как в случае дифференциала Torsen T1, крутящий момент динамически перераспределяется в зависимости от качества сцепления колес с поверхностью, но с определенным фактическим (не номинальным) статическим отношением. Дифференциал T3 позволяет получить управляемость и динамические характеристики, аналогичные автомобилям с задним приводом. Такой асимметричный дифференциал Torsen был впервые применен в конструкции высоко успешной модели 2006 года Audi RS 4 (платформа B7). В дальнейшем этот дифференциал устанавливался на модель 2006 года с механической коробкой передач и модель 2007 года с обоими типами коробок передач S4[1] на платформе B7, а также на модели S5 и Q7. Такой дифференциал применялся в автомобилях с продольным расположением двигателя, оснащенных полным приводом quattro (A4, A6, A8, Q7). На некоторых моделях этот дифференциал уступил место центральному дифференциалу на основе плоских зубчатых колес.
В ходе многоступенчатой эволюции системы quattro разделение крутящего момента в рамках мостов (между левым и правым колесами) изначально обеспечивалось посредством управляемой водителем ручной блокировки дифференциала (только задний мост), затем — посредством открытых дифференциалов с электронной системой блокировки (Electronic Differential Lock, EDL). Система EDL представляет собой электронную систему, которая задействует имеющуюся антиблокировочную тормозную систему (ABS) из состава электронной системы стабилизации (ESP) и обеспечивает торможение одного буксующего колеса моста, тем самым позволяя передать крутящий момент на другое колесо с более высоким сцеплением[5].
Компания Audi представила систему quattro нового поколения в составе модели RS5 2010 года. Основным изменением стала замена центрального дифференциала Torsen Type «C» дифференциалом на основе плоских зубчатых колес, разработанным в Audi. На первый взгляд новый дифференциал аналогичен обычному открытому дифференциалу, приспособленному к центральной установке. Тем не менее новая разработка имеет ряд важных отличий.
Центральный дифференциал на основе плоских зубчатых колес системы Audi quattro.
- Центральное водило и сателлиты непосредственно сопрягаются с двумя коронными шестернями, соединенными с передним и задним ведущими валами.
- Две коронные шестерни сопрягаются с сателлитами по различным диаметрам и поэтому создают различный крутящий момент, вращаясь под действием сателлитов. Такая конструкция обеспечивает статичное разделение крутящего момента в соотношении 40:60 между передним и задним мостами соответственно.
- Каждая из коронных шестерней сопряжена с соответствующим выходным валом непосредственно, тогда как водило сопрягается с каждым из выходных валов посредством пакета муфты, что дает возможность контролировать распределение крутящего момента свыше величины его статического распределения.
Если колеса одного из мостов теряют сцепление, в дифференциале образуются различные скорости вращения, приводящие к росту осевых усилий, под действием которых происходит сцепление муфты. При сцеплении муфты происходит блокировка выходного вала, в результате чего большая часть крутящего момента направляется на мост, колеса которого имеют наилучшее сцепление с поверхностью. Дифференциал на основе плоских зубчатых колес способен передавать на задний и передний мосты соответственно до 85 % и до 70 % крутящего момента.
Конструкция дифференциала на основе плоских зубчатых колес обеспечивает следующие преимущества над дифференциалом Torsen Type «C».
- Возможность организовать более стабильное распределение крутящего момента с полной блокировкой, тогда как дифференциал Torsen обеспечивает распределение лишь в пределах величины отношения крутящих моментов (Torque Bias Ratio, TBR). Иными словами, дифференциал на основе плоских зубчатых колес имеет возможность полной блокировки вне зависимости от отношения крутящих моментов (TBR). В отличие от дифференциала Torsen, дифференциал на основе плоских зубчатых колес не имеет сходства с дифференциалом повышенного трения и может работать в состоянии полной блокировки при полном отсутствии сцепления на одном из выходных валов.
- Более простая интеграция в управляющую электронику, обеспечивающая электронную векторизацию крутящего момента для всех четырех колес как при наличии, так и при отсутствии активного заднего спортивного дифференциала.
- Существенное сокращение объема и массы (при весе в 4,8 кг такой дифференциал приблизительно на 2 кг легче дифференциала Torsen Type C).
Итогом этого усовершенствования системы quattro является способность электронных систем в полной мере управлять динамическими характеристиками автомобиля при любых вариациях качества сцепления колес с поверхностью, будь то прохождение поворота, ускорение, торможение или же любое сочетание таких маневров.
Эволюция[править | править код]
Официально компания Audi никогда не разделяла системы quattro на отдельные поколения — изменения в технологиях quattro, как правило, вводились в состав технического оснащения автомобилей тех или иных моделей либо модельных рядов, после чего распространялись на конструкцию других моделей в соответствующие периоды модельного цикла.
Исключением является модель RS 5 2010 года, среди особенностей которой компанией Audi была заявлена система quattro нового поколения.
Система quattro I поколения[править | править код]
Применялась с 1981 по 1987 годы в конструкции Audi quattro (купе с турбированным двигателем), Audi 80 на платформе B2 (1978—1987 гг., Audi 4000 на рынке Северной Америки), Audi Coupe quattro на платформе B2 (1984—1988 гг.), Audi 100 на платформе C3 (1983—1987 гг., Audi 5000 на рынке Северной Америки). Начиная с 1984 года применялась также на автомобилях Volkswagen VW Passat на платформе B2 (VWQuantum на рынке США) под названием Syncro.
Тип системы: постоянный полный привод.
Открытый центральный дифференциал с функцией ручной блокировки посредством переключателя на центральной консоли?.
Открытый задний дифференциал с функцией ручной блокировки посредством переключателя на центральной консоли?.
Открытый передний дифференциал без функции блокировки.
? — При блокировке дифференциала система ABS отключается.
Особенности работы системы. Все дифференциалы не заблокированы: автомобиль не способен двигаться при потере одним из колес (передним либо задним) сцепления с поверхностью (например, на льду либо при вывешивании колеса). Центральный дифференциал заблокирован, задний дифференциал не заблокирован: автомобиль не способен двигаться при одновременной потере сцепления с поверхностью одним из передних и одним из задних колес. Задний дифференциал заблокирован, центральный дифференциал не заблокирован: автомобиль не способен двигаться, если сцепление с поверхностью теряют два задних либо одно переднее колесо. Задний дифференциал заблокирован, центральный дифференциал заблокирован: автомобиль не способен двигаться, если сцепление с поверхностью одновременно теряют два задних и одно переднее колесо.
Система quattro II поколения[править | править код]
Начиная с 1988 года применялась на Audi 100 первого поколения на платформе C3 и Audi quattro до прекращения производства этих моделей. Устанавливалась на Audi 80/90 quattro нового поколения на платформе B3 (1989—1992 гг.), Audi 80 на платформе B4 (1992—1995 гг.), Audi S2, Audi RS2 Avant, Audi 100 quattro на платформе C4 (1991—1994 гг.), Audi S4, ранние модели Audi A6/S6 на платформе C4 (1995 г.).
Тип системы: постоянный полный привод.
Центральный дифференциал Torsen, разделение мощности при «нормальных» условиях в соотношении 50:50, автоматическое направление до 75 % крутящего момента на любой из мостов.
Открытый задний дифференциал с функцией ручной блокировки посредством переключателя на центральной консоли около рычага стояночного тормоза?.
Открытый передний дифференциал без функции блокировки.
? — При блокировке дифференциала система ABS отключается. Дифференциал автоматически разблокируется при превышении скорости в 25 км/ч (16 миль/час).
Система quattro III поколения[править | править код]
Применялась исключительно на Audi V8 с 1988 по 1994 год.
Тип системы: постоянный полный привод.
V8 с автоматической коробкой передач.
Центральный дифференциал с планетарной передачей и многодисковой блокировочной муфтой с электронным управлением.
Задний дифференциал Torsen Type 1.
Открытый передний дифференциал.
V8 с механической коробкой передач.
Центральный дифференциал Torsen Type 1.
Задний дифференциал Torsen Type 1.
Открытый передний дифференциал.
Особенности работы системы. Находясь на дороге, автомобиль не способен двигаться в случае одновременной потери сцепления с поверхностью одним передним и двумя задними колесами. Эффект чувствительности дифференциала к крутящему моменту при вывешивании одного из колес имеет место на Audi V8 с механической коробкой передач. С автоматической коробкой передач этот эффект отсутствует, поскольку на модели V8 с автоматической коробкой передач центральный дифференциал обеспечивает полную блокировку, даже если крутящий момент на прокручивающемся колесе не воспринимается дифференциалом. Модели с механической коробкой передач в большей степени схожи с заднеприводными автомобилями, поскольку при прохождении поворотов с подачей крутящего момента последний передается на внешнее заднее колесо. Благодаря этому обеспечивается более стабильное поведение автомобиля в поворотах, а также упрощается достижение избыточной поворачиваемости за счет мощности двигателя.
Система quattro IV поколения[править | править код]
Начиная с 1995 года применялась на Audi A4/S4/RS 4 (платформа B5), Audi A6/S6/allroad/RS6, Audi A8/S8 с механической и автоматической коробками передач. Устанавливалась также на VW Passat B5, где изначально именовалась syncro, однако к моменту выхода на рынок США получила название 4motion. Применялась также на Volkswagen Phaeton и родственных автомобилях, построенных на платформе «D» компании Volkswagen Group. На Volkswagen Touareg применялась система 4Xmotion с особыми коробками передач, раздаточными коробками и передними мостами.
Дифференциал с ручной блокировкой, применявшийся в более ранних версиях системы, заменен на традиционный открытый дифференциал с электронной системой блокировки (Electronic Differential Lock, EDL) (электронная система обнаруживает пробуксовку колес посредством датчиков скорости колес системы ABS и применяет тормозное усилие к буксующему колесу, тем самым передавая крутящий момент через открытый дифференциал на противоположное колесо, имеющее большее сцепление с поверхностью). Система EDL действует на скоростях до 80 км/ч (50 миль/ч) на всех моделях quattro (на моделях, не оснащенных системой quattro — до 40 км/ч (25 миль/ч)).
Тип системы: постоянный полный привод.
Центральный дифференциал Torsen Type 1 либо Type 2, «стандартное» разделение крутящего момента в соотношении 50:50, автоматическое направление до 75 % крутящего момента на передний либо задний мост.
Открытый задний дифференциал с электронной системой блокировки (Electronic Differential Lock, EDL)[5].
Открытый передний дифференциал с электронной системой блокировки (Electronic Differential Lock, EDL)[5].
Система quattro V поколения[править | править код]
Применяется, начиная с Audi RS 4 на платформе B7 и модели Audi S4 2006 года на платформе B7 с механической коробкой передач. В 2007 году эту систему стали устанавливать на всю линейку моделей S4[1]. В этом же году система стала стандартной для всех Audi с продольным расположением двигателя и полным приводом quattro и оставалась таковой до её замены в модели RS5 2010 года.
Тип системы: постоянный асимметричный полный привод.
Центральный дифференциал Torsen Type 3 (Type «C»), «стандартное» разделение крутящего момента в соотношении 40:60 между передним и задним мостами соответственно, автоматическое направление до 80 % крутящего момента на любой из мостов посредством центрального дифференциала с большим отношением крутящих моментов 4:1. С помощью системы ESP возможна передача до 100 % крутящего момента на один мост.
Открытый задний дифференциал с электронной системой блокировки (Electronic Differential Lock, EDL)[5].
Открытый передний дифференциал с электронной системой блокировки (Electronic Differential Lock, EDL)[5].
Система quattro с векторизацией[править | править код]
С новым спортивным дифференциалом Audi в пятое поколение систем quattro пришла векторизация крутящего момента. Спортивный дифференциал Audi обеспечивал динамическое распределение крутящего момента в рамках заднего моста дебютного автомобиля — модели S4, построенной на платформе B8 (2008 г.). В настоящее время такой дифференциал предлагается в качестве дополнительного оборудования для всех автомобилей с полным приводом quattro, где по-прежнему применяется асимметричный (40:60) центральный дифференциал Torsen (Type «C»). Спортивный дифференциал заменяет собой обычный открытый задний дифференциал, тогда как на переднем мосту используется открытый дифференциал с электронной системой блокировки EDL[5].
Дифференциал заднего моста с векторизацией крутящего момента разработан и производится Audi. Предлагается для моделей Audi A4, A5, A6 и производных моделей (включая модели S и RS). Спортивный дифференциал избирательно распределяет крутящий момент между задними колесами, тем самым создавая поворачивающий момент, за счет которого улучшается управляемость, а также обеспечивается стабилизация при недостаточной либо избыточной поворачиваемости и, как следствие, повышается безопасность автомобиля.
В спортивном дифференциале применяются две совмещенные (повышающие) передачи, которые приводятся посредством многодисковых муфт, расположенных с каждой из сторон коронной шестерни дифференциала. При поступлении команды от программного обеспечения (используются поперечные и продольные датчики поворота автомобиля вокруг вертикальной оси, датчики скорости вращения колес системы ABS, а также датчик положения рулевого колеса) управляющее программное обеспечение (находящееся в блоке управления, расположенном в непосредственной близости к заднему дифференциалу) активирует соответствующий пакет муфты. В результате этого тяга выходного вала поступает на соответствующее колесо через повышающую передачу, тогда как другой вал по-прежнему приводит своё колесо непосредственно (пакет муфты не активирован). Выходной вал, вращающийся с большей скоростью, передает повышенный крутящий момент на соответствующее колесо, тем самым создавая поворачивающий момент. В «нормальных» условиях повышенный крутящий момент передается на колесо, расположенное с внешней стороны поворота, что увеличивает поворачивающий момент автомобиля. Иными словами, автомобиль «охотнее» выполняет поворот в направлении, указанном рулевым колесом.
Система quattro VI поколения[править | править код]
Компания Audi представила систему quattro шестого поколения в составе модели RS 5 2010 года (Audi quattro concept). Основным изменением в VI поколении стала замена центрального дифференциала Torsen Type «C» дифференциалом на основе плоских зубчатых колес, разработанным в Audi. Новый центральный дифференциал на основе плоских зубчатых колес позволяет при необходимости передавать на передний и задний мосты до 70 % и до 85 % крутящего момента соответственно. Итогом этого усовершенствования системы quattro является способность электронных систем автомобиля в полной мере управлять динамическими характеристиками при любых вариациях качества сцепления колес с поверхностью, будь то прохождение поворота, ускорение, торможение или же любое сочетание таких маневров.
Система quattro ultra[править | править код]
C 2016 была начата установка системы quattro ultra с двумя муфтами. Система quattro ultra может автоматически отключать задний привод в зависимости от режима вождения.
Начала применяться с модели Audi A4 Allroad (B9)[6][7].
BorgWarner[править | править код]
Модель Audi Q7, построенная на одной платформе с Volkswagen Touareg и Porsche Cayenne, оснащается приводом, не имеющим предков среди предыдущих моделей концерна. Система полного привода для этого автомобиля, обладающего более выраженными качествами внедорожника, поставляется компанией BorgWarner. В конструкции системы применяется дифференциал Torsen Type 3 (T3).
Поперечные системы[править | править код]
С появлением в 1974 году первого массового автомобиля Volkswagen Group с поперечным расположением двигателя в компании задумались о системе полного привода (4WD) для семейства автомобилей на платформе A Volkswagen Group. Полный привод появился на рынке лишь с выходом второго поколения этой платформы. В конструкции модели Mk2 Golf syncro (середина 1980-х годов) с поперечным расположением двигателя и коробки передач большая часть крутящего момента по-прежнему направлялась преимущественно на передний мост. Привод автомобилей в такой конфигурации нельзя назвать постоянным полным приводом.
К мосту с коробкой передач присоединена раздаточная коробка, соединяемая с задним мостом посредством карданного вала. Сама раздаточная коробка также передает крутящий момент и на передний мост. Крутящий момент, поступавший на задний мост, первоначально передавался на шестерни главной передачи через вязкостную муфту. Муфта состояла из фрикционных дисков и масла, вязкость которого позволяла посредством давления управлять количеством соединенных и активных дисков (и, соответственно, контролировать величину мощности, передаваемой на задние колеса).
Начиная с поколения Mk4 платформы А4 Volkswagen Group, вязкостную муфту сменила электрогидравлическая фрикционная муфта (LSC) Haldex Traction. Устройство Haldex Traction не является дифференциалом и, соответственно, не может в полной мере выполнять функции дифференциала. В зависимости от внешних условий устройство Haldex Traction может направлять до 100 % крутящего момента на задний мост. Схема распределения крутящего момента в системах на основе муфты Haldex для многих недостаточно ясна. В нормальных условиях муфта Haldex передает 5 % крутящего момента. В сложных условиях, когда датчики скорости вращения колес фиксируют потерю сцепления обоими передними колесами, муфта Haldex может блокироваться со 100%-м усилием сжатия, что означает передачу всего крутящего момента на задний мост. Разделение крутящего момента между левым и правым колесами достигается посредством традиционного открытого дифференциала. Если одна сторона ведущего моста теряет сцепление, в действие вступает система электронной блокировки дифференциала EDL, входящая в состав системы ESP. Система EDL осуществляет торможение отдельного буксующего колеса, благодаря чему крутящий момент передается на противоположное колесо моста через открытый дифференциал. На всех автомобилях с поперечным расположением двигателя, оснащенных полным приводом на основе муфты Haldex, система EDL контролирует только передние колеса.
Среди основных преимуществ системы на основе фрикционной муфты Haldex Traction над системой на основе дифференциала Torsen можно назвать небольшой прирост топливной экономичности (задний мост подключается лишь при необходимости, что позволяет в целом снизить фрикционные потери в системе привода) и возможность увеличения размеров пассажирского отсека за счет малой длины моторного отсека при поперечном расположении двигателя. Еще одним преимуществом муфты Haldex в сравнении с переднеприводными вариантами той же модели автомобиля является более выгодное распределение массы (вследствие присутствия центрального «дифференциала» Haldex в непосредственной близости к заднему мосту).
К недостаткам системы Haldex Traction можно отнести «переднеприводную» управляемость (при торможении двигателем нагрузка передается лишь на передние колеса; также сказываются реактивная природа системы Haldex и наличие небольшой задержки в процессе распределения мощности двигателя) и дополнительное техническое обслуживание фрикционной муфты Haldex, а именно — необходимость замены масла и фильтра через каждые 60 тыс. км пробега (в то время как дифференциал Torsen, как правило, не требует технического обслуживания). Еще один важный недостаток системы Haldex — для её корректной работы все шины должны иметь одинаковый износ (и радиус качения), поскольку система Haldex нуждается в данных от всех датчиков скорости вращения колес. Последним важным недостатком является уменьшение объема пространства для размещения багажа. Для размещения довольно крупного устройства Haldex приходится пожертвовать приблизительно семью сантиметрами высоты багажного отсека.
Вязкостная муфта[править | править код]
Важное замечание: эта система полного привода применялась только на автомобилях марки Volkswagen и не устанавливалась на какие бы то ни было автомобили Audi, за исключением модели Audi R8.
Вышеупомянутая система полного привода на основе вязкостной муфты устанавливалась на автомобили с поперечным расположением двигателя, построенные на платформе A2 поколения Mk2, включая Volkswagen Golf Mk2 и Jetta. Система также применялась на Volkswagen Type 2 (T3) (Vanagon на рынке США), Golf и Jetta поколения Mk3, Volkswagen Passat B3 третьего поколения (который был основан на серьезно переработанной платформе A) и Volkswagen Eurovan.
Отметим, что в системе привода Vanagon присутствовало «смещение» в сторону заднего моста, поскольку сам автомобиль изначально являлся заднеприводным. Двигатель и мост с коробкой передач располагались сзади, тогда как вязкостная муфта находилась на переднем мосту около главной передачи. Все автомобили, оснащенные этой системой, имели обозначение Syncro.
Тип системы: автоматический полный привод (подключаемый).
Вместо центрального дифференциала установлена вязкостная муфта с механизмом свободного хода для отсоединения подключаемого моста при торможении.
Открытый задний дифференциал (механическая блокировка в качестве дополнительного оборудования для Vanagon).
Открытый передний дифференциал (механическая блокировка в качестве дополнительного оборудования для Vanagon).
Особенности работы системы. В «стандартных» условиях автомобиль остается переднеприводным (за исключением Vanagon, см. выше). При стандартных условиях 95 % крутящего момента передается на передний мост. Поскольку вязкостная муфта считается «медленной» (необходимо определенное время для нагрева и затвердевания силиконового состава), на задний мост всегда передается 5 % крутящего момента для поддержания вязкостной муфты в «состоянии готовности», что позволяет сократить время активации муфты. При пробуксовке муфта блокируется и на задний мост (передний мост в случае Vanagon) передается до 50 % крутящего момента. Находясь на дороге, автомобиль не способен двигаться при одновременной потере сцепления одним передним и одним задним колесом.
Благодаря сегменту свободного хода, расположенному внутри заднего дифференциала, задние колеса могут вращаться быстрее передних, не провоцируя блокировку вязкостной муфты и применение тормозного усилия системой ABS к каждому из колес независимо. Из-за механизма свободного хода крутящий момент может передаваться на задний мост только при движении автомобиля вперед. Для обеспечения функционирования полного привода при движении задним ходом на картер дифференциала был установлен «дроссельный управляющий элемент» с вакуумным приводом. Это устройство блокирует механизм свободного хода при включении задней передачи. Механизм разблокируется при перемещении рычага переключения передач вправо и прохождении им положения третьей передачи. Система целенаправленно не производит разблокировку механизма свободного хода одновременно с выключением задней передачи. Это необходимо для предотвращения частых переходов из заблокированного состояния в незаблокированное и наоборот, например при попытках «раскачать» застрявший автомобиль (постоянные переключения с первой передачи на заднюю и обратно).
Недостатки этой системы полного привода связаны со временем срабатывания вязкостной муфты.
- При прохождении поворотов на скользкой поверхности с ускорением задний мост подключается с задержкой, что приводит к резкому изменению в поведении автомобиля (переход от недостаточной к избыточной поворачиваемости).
- При старте в песке передние колеса могут «уйти» в песок до момента активации полного привода.
Муфта Haldex[править | править код]
Начиная с 1998 года вязкостную муфту сменяет фрикционная муфта шведской компании Haldex Traction. Муфта Haldex используется компанией Audi в quattro-версиях Audi A3, Audi S3, а также Audi TT. Муфта также применяется компанией Volkswagen в 4motion-версиях Volkswagen Golf, Volkswagen Jetta и Golf R32 поколений Mk4 и Mk5, Volkswagen Tiguan, Volkswagen Sharan, Volkswagen Passat 6-го поколения (также основан на платформе A) и Transporter T5. Для автомобилей Audi остается неизменным обозначение quattro, тогда как для автомобилей Volkswagen вводится название 4motion. В конструкции привода Skoda Octavia 4×4, SEAT Leon 4 и SEAT Alhambra 4 также применена муфта Haldex (эти автомобили созданы на базе моделей Volkswagen Group). Интересно, что в приводе Bugatti Veyron также используется муфта Haldex, однако здесь имеются особые коробка передач, раздаточная коробка, передний и задний мосты.
Тип системы: автоматический полный привод (подключаемый).
Многодисковая фрикционная муфта Haldex Traction с электронным управлением с помощью ЭБУ, выступающая в роли центрального псевдодифференциала.
Открытый задний дифференциал без электронной системы блокировки (EDL).
Открытый передний дифференциал с электронной системой блокировки (EDL).
Особенности работы системы. В обычном режиме автомобиль является переднеприводным. В зависимости от внешних условий устройство Haldex Traction может направлять до 100 % крутящего момента на задний мост. Схема распределения крутящего момента в системах Haldex Traction для многих недостаточно ясна. В стандартных условиях фрикционная муфта Haldex работает в режиме 5 % крутящего момента (5 % делятся между передним и задним мостами; таким образом, 97,5 % крутящего момента передаются на передний мост, 2,5 % — на задний). В сложных условиях при потере сцепления обоими передними колесами муфта Haldex может блокироваться со 100%-м усилием сжатия. В этом случае, поскольку передача крутящего момента на передний мост не производится, весь крутящий момент (за вычетом потерь) поступает на задний мост. Разделение крутящего момента между левым и правым колесами достигается посредством традиционного открытого дифференциала. Если одна сторона ведущего моста теряет сцепление, в действие вступает система электронной блокировки дифференциала EDL, входящая в состав системы ESP. Система EDL осуществляет торможение отдельного буксующего колеса, благодаря чему крутящий момент передается на противоположное колесо моста через открытый дифференциал. На всех автомобилях с поперечным расположением двигателя, оснащенных полным приводом на основе фрикционной муфты Haldex Traction, система EDL контролирует только передние колеса.
Автомобили, оснащенные электронной системой блокировки (EDL) только для переднего дифференциала, не способны двигаться при одновременной потере сцепления двумя передними и одним задним колесом.
Опять-таки, вследствие ограничений, налагаемых электронной блокировкой дифференциала (см. описание системы quattro IV поколения выше), в условиях бездорожья автомобиль не способен двигаться уже при одновременной потере сцепления одним передним и одним задним колесом.
Система Haldex Traction имеет в большей степени реактивный, нежели упреждающий характер — для активации муфты Haldex и передачи крутящего момента на задний мост необходимо появление разницы между скоростью вращения колес переднего моста и скоростью вращения колес заднего моста. Такое условие не эквивалентно пробуксовке, поскольку система способна реагировать за время, меньшее времени полного оборота любого из колес автомобиля. Постоянное равномерное разделение крутящего момента, обеспечиваемое дифференциалом Torsen в условиях отсутствия пробуксовки, снижает вероятность её появления.
Электронный блок управления муфты Haldex (ЭБУ) размыкает муфту Haldex в центральной муфте при начале торможения, чтобы обеспечить корректное функционирование системы ABS. При выполнении поворотов с малым радиусом на малой скорости (например, при парковке) электронный блок управления размыкает муфту, чтобы избежать появления циркулирующей мощности в трансмиссии. При активации электронной системы стабилизации (ESP) муфта Haldex размыкается, чтобы обеспечить системе ESP возможность эффективно контролировать автомобиль. Это происходит как при ускорении, так и при замедлении.
Послепродажная установка муфты Haldex[править | править код]
Центральная фрикционная муфта Haldex Traction нередко применяется для самостоятельного преобразования старых переднеприводных моделей Volkswagen в полноприводные. Считается, что такая муфта способна выдерживать более высокую мощность, нежели применявшаяся в syncro-автомобилях система на основе вязкостной муфты.
Преобразование производится путём установки заднего моста и соответствующей подвески с syncro-автомобиля на подходящий автомобиль-реципиент (то есть Volkswagen Corrado либо Volkswagen Golf) с последующим изготовлением специализированного кронштейна для монтажа задней муфты Haldex.
Приверженцы такой модификации зачастую применяют оригинальный электронный блок управления и программу управления двигателем с более современного автомобиля Volkswagen Group для управления центральной муфтой Haldex посредством стандартных датчиков скорости вращения колес системы ABS или же приобретают контроллеры сторонних изготовителей, обеспечивающие соответствующую широтно-импульсную модуляцию, за счет чего активацией муфты и передачей мощности на задние колеса можно управлять с помощью простого поворотного регулятора либо с использованием данных от датчика положения дроссельной заслонки (throttle position sensor, TPS).
Маркетинг[править | править код]
В рамках рекламной кампании технологий полного привода quattro от Audi был снят телевизионный рекламный ролик под названием «Ахав», по мотивам классического романа Германа Мелвилла «Моби Дик». Национальная премьера ролика состоялась в 2012 году во время игр Национальной футбольной лиги США[8].
См. также[править | править код]
- 4motion — система полного привода Volkswagen
- 4Matic — система полного привода компании Mercedes-Benz
- All-Trac[en] — система полного привода компании Toyota
- ATTESA[en] — система полного привода компании Nissan
- Mitsubishi S-AWC[en] — система полного привода с векторизацией крутящего момента компании Mitsubishi Motors
- SH-AWD — система полного привода с векторизацией крутящего момента компании Honda
- Symmetrical AWD — система полного привода компании Subaru
- BMW xDrive[en] — система полного привода компании BMW
- Полный привод — история полноприводных легковых автомобилей
Примечания[править | править код]
Внешние источники[править | править код]
- Audi.com международный корпоративный портал
- Independent grip. Intelligently applied страница, посвященная quattro, на сайте представительства Audi в Великобритании
Что такое система полного привода quattro и как она работает
Все мы знаем немецкую компанию Audi и большинство в курсе про ее систему полного привода quattro. Здесь мы расскажем вам про ее появление, принцип работы и просто подробно изучим этот механизм.
Содержание:
Для начала следует сказать, что эта система не простая, производитель не стал делать аналоги других производителей. Это уникальный механизм, который имеет немало отличий от конкурентов, кстати, используется он как на кроссоверах, так и на седанах.
Как все начиналось
В 1980-м году компания зарегистрировала данный бренд и саму разработку. С того момента что-то изменялось, и компания делила систему по поколениям. Первое поколение появилось на следующий год после оформления патента. Тогда эта система представляла собой межосевой дифференциал с механической блокировкой электронно или руками водителя.
Вторая версия
В 1988-м году компания Ауди выпустила полностью измененную систему quattro, которая уже работала по другому. Там уже был применен самоблокирующийся дифференциал Torsen, который при необходимости распределял крутящий момент и мог передать до 80% на любую из осей.
Присутствовала блокировка, которая блокировала самостоятельно. Сами сателлиты переместились и стали стоять перпендикулярно валам. После этого время ничего не менялось, кроме как блокировка в 1995-м году, она просто стала электронной.
Третья версия
Только в 2007-м году производитель решил произвести еще ряд изменений. Теперь там установлен независимый самоблокирующийся дифференциал от той же компании Torsen. Но в данном случает он распределял крутящий момент 40 на 60, а при необходимости изменял это соотношение. Например, если у передней оси лучшее сцепление и есть пробуксовка задней, то на нее может быть перекинуто до 70% мощности, задняя ось в таком же случае может получить до 80%.
Четвертое поколение
В 2010-м году инженеры немного улучшили эту систему. Дифференциал был заменен на несимметричный, и появились шестерня в форме короны. По сути распределение момента осталась прежним, но задняя ось теперь смогла получить до 85-ти %.
Последняя модерация
На данный момент последнее пятое поколение системы полного привода quattro. Она появилась в 2014-м году и ее устанавливают до сих пор, на такие автомобили как Audi RS5, Q5, Q7 и так далее. Данная система получила роботизированный механизм E-tron, которая вычисляет правильное распределение крутящего момента по осям и по каждому отдельному колесу.
Это позволило сделать жизнь водителя более удобной и при этом обеспечить безопасности при каких-либо опасных ситуациях связанных, например с заносом.
Владельцы чаще всего не признают старых версий данной системы, они больше всего любят два последних поколения. Также некоторых не любят последнюю версию, так как считают, что опытный водитель среагирует намного лучше, чем роботизированная система E-tron. Но есть и обратная сторона, некоторые наоборот доверяют роботу.
Схема полного привода от Ауди
Как мы уже говорили, эта система отличается от подобных у других производителей. Здесь постоянный полный привод и продольное расположение, как мотора, так и коробки передач. Такую схему производитель использует практически для каждого авто бренда.
Стандартная версия:
- раздатка;
- КПП;
- межколесный дифференциал;
- карданная передача;
- основные передачи.
Как работает система quattro
Система спокойно может работать в паре с автоматической коробкой передач и с механической. На передней оси присутствует вал привода, задача которого передать крутящий момент от раздатки на главную передачу и межколесный дифференциал передней оси. Вал находится в отдельном кожухе. Если рассматривать предпоследние версии, то там большая часть деталей расположены в одном кожухе.
Межколесный дифференциал спереди имеет свободный дифференциал, который как мы уже говорили с 1995-го года, управляется электроникой. Сама система полного привода берет свое начало с КПП, соединенной с раздаткой. Также эта конструкция имеет дифференциал межосевой, которая как раз и занимается распределением момента по осям. Дифференциал соединяется с КПП механически.
Все зависит от конструкции раздаточной КПП, крутящий момент может распределяться с помощью приводных валов или же через так называемую зубчатую передачу.
Система E-tron в большинстве случаев используется на гибридных версиях. Эта схема представляет собой всем привычный бензиновый мотор и два электромотора. Первый агрегат имеет мощность в 33 кВт и находится он спереди, а сзади расположен электромотор на 60 кВт.
Вывод
Да это система реально может принести вам много хлопот в случае поломки, но вы должны думать сразу перед покупкой. Если вам не нужен полный привод, то нет смысла его брать так как он увеличит расход топлива, а вы не получите ничего от него ведь вы брали автомобиль для того чтобы просто ездить.
Другое дело, если вы приобретали автомобиль с системой полного привода quattro намерено, и вы изначально понимали для чего он вам нужен. Чаще всего люди его приобретают для того чтобы гонять, ведь постоянный полный привод обеспечивает хороший старт с места.
Видео
Поделитесь с друзьями!
Чем опасен QUATTRO? | Audi Club Russia
Ответ: Чем опасен QUATTRO?
Если вы зайдёте в автосалон, где продаются полноприводные автомобили, и поинтересуетесь у менеджера, зачем, собственно, этот полный привод нужен, в ответ услышите длинную душещипательную лекцию. Аргументы будут настолько убедительны, что вам не останется ничего другого, кроме как уверовать в абсолютное превосходство таких машин над любым «недоприводом».
Для большинства полный привод — в первую очередь высокая проходимость. Конечно же это так. Но только отчасти. Ведь полный привод ставится на дорогие лимузины не для того, чтобы на них можно было ездить на рыбалку. Рекламные брошюры пестрят заявлениями: эти автомобили — самые безопасные в управлении, в любую погоду и на любом покрытии. Так ли?
Всё зависит от конструкции трансмиссии, наличия и адекватности работы блокировок дифференциалов или подключающих муфт. На управляемости и устойчивости также сказываются эффект циркуляции мощности, загрузка осей в торможениях, разгонах и манёврах.
Одним из преимуществ полного привода на дороге является эффективный разгон. Здесь всё просто. Тяга, развиваемая двигателем, делится не между двумя (как на моноприводе), а между четырьмя «катками». Следовательно, при ускорении и торможении двигателем сорвать колёса в снос здесь гораздо сложнее. Собственно поэтому полный привод получил широкое применение в автоспорте. Разгон на скользком покрытии намного интенсивнее.
Пустить полноприводный автомобиль в боковое скольжение —
несложно даже новичкам. Но удерживание его на оптимальной траектории и стабилизация в нужном месте под нужным углом на выходе из поворота могут стать камнем преткновения для неопытных водителей.
Кроме того, такой тип привода не так «шарахает» в сторону на том же скользком или неоднородном покрытии. А насколько легче на полноприводнике перестраиваться из ряда в ряд через рыхлый снежный валик, образовавшийся между полосами движения! И в гражданских условиях водитель действительно чувствует себя намного увереннее и спокойнее. Не врёт реклама? А что если случится экстремальная ситуация? И тут возникают вопросы. За ответами мы отправились в Карелию, в школу водительского мастерства quattro.
Самоблокирующийся дифференциал Torsen на серийных автомобилях впервые применила Audi в середине 80-х годов прошлого века. Его конструкция настолько гениальна, что по сей день дифференциал используется многими производителями. Изюминка самоблока в том, что он подстраивает степень блокировки автоматически в зависимости от изменения крутящего момента на выходных валах, не допуская при этом никаких пробуксовок разгруженных (по моменту) осей. Дифференциалы Torsen используется в трансмиссиях Toyota Land Cruiser Prado, Range Rover, VW Touareg и Porsche Cayenne…
Трудность полного привода в том, что реакции на увеличение и уменьшение газа не однозначны, как у монопривода. На заднеприводной машине возникнет занос задней оси, например, в скользком повороте при резком нажатии на газ. Произойдёт это под действием центробежной силы и из-за невозможности шин при большом продольном проскальзывании воспринимать боковую силу. Если на скользком покрытии дать газу в вираже на переднеприводнике, в скольжение сорвётся передняя ось. В данном случае неважно, какой из типов привода предпочтительнее. Суть в том, что водитель на моноприводе знает, как поведёт себя автомобиль при подаче газа, и почти всегда способен однозначно реагировать на скольжение.
Скольжения дизельных полноприводных Audi A6 в этот раз мы отрабатывали на льду одного из карельских озёр.
А вот какая из осей под тягой начнёт срываться в скольжение первой на полноприводнике, особенно если речь идёт о симметричном постоянном приводе, вопрос ещё тот… Здесь всё зависит не только от конструкции трансмиссии, её настроек и адекватности работы блокирующих дифференциалы устройств, но и от загрузки колёс. Если после сброса газа или очередного торможения больше загружена передняя ось, при манёвре наружу начнёт скользить ось задняя (занос). В случае если передние колёса в повороте и на грани скольжения, а вы хотите при этом заложить крутой манёвр, увеличение газа приведёт лишь к «знакомству» задних колёс с обочиной. Но и это ещё не всё. Прибавьте изменяющуюся нагрузку по бортам во время и после манёвров, постоянно меняющееся под колёсами покрытие и поймёте, насколько трудно новичку под тягой в скольжении управлять автомобилем с постоянным полным приводом. Но говорим мы всё это совсем не для того, чтобы при виде полноприводной машины волосы у вас вставали дыбом. Просто надо знать, как ею управлять и что она умеет. А умеет, поверьте, многое.
Правильность выполнения упражнений контролируется
инструкторами с помощью раций.
Итак, замёрзшее карельское озеро. Audi A6 TDI quattro. По обеим осям разработчики по традиции развели тягу в равной пропорции — 50 : 50. В «аудишных» трансмиссиях quattro применён самоблокирующийся дифференциал Torsen. Его название происходит от английских torque (крутящий момент) и sensing (чувствительность). Собственно, главная особенность этого дифференциала отражена уже в его словесном обозначении. Он способен менять степень блокировки в режиме реального времени, но не в зависимости от разности частот вращений приводных валов передней и задней осей, а в ответ на изменение крутящего момента на них. Иными словами, Torsen реагирует на изменение силы в пятнах контакта колёс с дорогой и увеличивает степень блокировки выходных валов относительно друг друга ещё до того, как колёса одной из осей сорвутся в скольжение. Torsen действует на опережение без всякой электроники, а только благодаря хитроумной конструкции.
Чтобы пройти дугу, скользя двумя осями, перед входом в вираж нужно при торможении подгрузить передние колёса, повернуть их в сторону поворота на небольшой угол и, слегка добавляя газа, дождаться заноса.
Симметричный привод и умный дифференциал… Искушённому драйверу со спортивными амбициями трасса на озере — своего рода чистый холст, на которым при наличии определённого умения можно изобразить много чего. Автомобиль позволяет вытворять чудеса, «шестёркой» в скольжении можно крутить практически так, как заблагорассудится. Но лишь при правильных действиях газом и тормозом. Причём «бороться» с машиной, отлавливать и ждать, пока там что-то подключится, не нужно — привод себя ведёт логично и понятно в любых условиях, несмотря на то что «наши» A6 были оснащены АКПП. Полный привод в сочетании с автоматическими коробками, как правило, наиболее каверзен, поскольку тяга, которая так нужна «прямо сейчас», часто запаздывает из-за раздумий «автомата». Но «аудишную шестиступку» ругать за нерасторопность не приходилось.</SPAN>
Без теории, соответствующего инструктажа и наглядных объяснений новичкам трудно выполнять фигуры высшего пилотажа. Перед каждым упражнением учителя школы quattro дают теоретическую вводную часть.
Если хорошенько нагрузить переднюю ось во время торможения и качнуть руль в сторону поворота, автомобиль начнёт скользить задней осью наружу. Стоит в этот момент слегка поддать газу, машина сорвётся в занос. Распрямляем руль, чуть-чуть газа, и занос сменяется управляемым скольжением всеми четырьмя колёсами. Здесь главное — не переборщить с подачей топлива и грамотно (не отклоняя на большие углы управляемые колёса) работать рулём и тормозом, сохраняя баланс, необходимый для прохождения дуги в управляемом скольжении.
На выходе из поворота самоблок-торсен также не оставит без внимания заднюю ось. При разгоне задние колёса нагружаются, и здесь тяги (если грамотно работать с подачей топлива) будет ровно столько, сколько необходимо для максимально возможного ускорения. Возможно, вы почувствовали, что скольжение задней оси грозит глубоким заносом, потерей управляемости и бесконтрольным разворотом. В таком случае достаточно немного добавить газку, сорвать переднюю ось в скольжение и подправить траекторию рулём. И несмотря на то что машина будет скользить по заданной дуге вперёд боком, траектория станет распрямляться, и вам удастся избежать разворота…
Как ни крути, а на Audi писать дуги гораздо удобнее и приятнее. Циркуляция мощности в трансмиссии уазика с его жёстко подключаемым передком постоянно провоцирует скольжения в поворотах.
Конечно, нюансов — миллиард! Но всё же грамотно заточенный полный привод существенно облегчит жизнь. Ну а если вы обладаете навыками спортивного вождения, 4WD в ваших руках становится просто сокровищем. Нет, это не значит, что в повседневной езде дуги развязок и поворотов вы будете проходить на сумасшедшей скорости в боковом скольжении. Напротив. Зато при наличии в «инструментарии» приёмов активного управления и хорошо настроенного полноприводного автомобиля у вас больше шансов избежать на дороге неприятностей. Вот только постигать полноприводные премудрости можно до бесконечности.
Что такое Кватро-система
Кватро – это полноприводная система, которая, как правило, устанавливается на автомобили марки Audi, предоставляя при этом широкие технические и функциональные особенности. Представленная ниже информация поможет разобраться, что такое кватро, поскольку это относительно новое техническое приспособление, которое приобрело большую популярность за счет своего качества, надежности и удобств эксплуатационного плана.
Как правило, полный привод применяется для автомобилей внедорожного типа, поскольку только так обеспечивается работа всех колес на одинаковом уровне, что и гарантирует оптимальные технические свойства.
История появления
Прежде чем узнать, что такое quattro на Ауди, необходимо определить, как вообще появилась такая техническая новинка и чем она отличается от других видов привода.
Кватро считается постоянным полным приводом автомобиля, который стабильно обеспечивает хорошую проходимость. Полученный от двигателя крутящий момент передается всем четырем колесам, поэтому автомобиль быстрее развивает скорость, обеспечивая при этом устойчивость автомобиля и маневренность.
Впервые система появилась в 1980 году, с которого и стала набирать свою популярность. Идеальные технические свойства – это именно то, что стало основой для последующего развития в плане спроса со стороны автомобильных производственных концернов. Именно в этот период компания Ауди зарегистрировала права на использование системы Quattro, чтобы были все законные права для технических дополнений именно своих автомобилей с целью расширения их рабочих возможностей.
Схема полного привода на Ауди
Принцип работы системы Quattro
Во избежание любого рода технических неудобств при управлении автомобилем, важно знать, как работает полный привод Кватро на Ауди. По причине того, что сегодня система относится к наиболее популярным, но не до конца изученным автомобилистами, рекомендуется учесть определенные моменты и обратить внимание не некоторых нюансы.
Кватро может работать одновременно с автоматической и механической коробкой передач, так как при проектировании и производстве высококвалифицированные специалисты концерна постарались подобрать технические детали, чтобы предоставить соответствующие эксплуатационные характеристики. Большинство автомобилей Ауди оснащено автоматической коробкой переключения передач, поэтому Кватро устанавливается по умолчанию.
Принцип работы системы Кватро заключается в следующем. Вал оси переднего привода передает крутящий момент от раздаточного блока на основную передачу и дифференциал колесной системы передней оси. Сам вал для максимальной защиты от износа помещен в специальный хомут, поэтому обеспечивается его нормальное функционирование без технических неточностей и повреждений. К тому же, производитель Ауди стал внимательнее относиться к работе приводной системы, поэтому предпоследние модели имеют в едином техническом узле дифференциал передней оси, вал приводной системы, раздатчик крутящего момента, главную передачу и КПП. Обеспечивается наиболее точная работа всей системы и автомобиля в целом.
Важным свойством считается то, что в процессе производства отработаны все технические моменты, чтобы избежать нарушений при эксплуатации машины.
Преимущества системы Кватро в Ауди
Система полного привода Ауди Кватро сегодня может порадовать автовладельца следующими преимуществами:
- Предоставляется возможность поддерживать стабильный скоростной режим.
- Обеспечивается хорошая маневренность в сложных дорожных условиях.
- Сохраняются внутренние детали, так как они качественно защищены от нагрузки и повреждений.
- Обеспечивается долговечное применение.
Если знать о системе quattro pro, что это такое, то можно полностью рассчитывать на комфортное управление автомобилем вне зависимости от погодных условий и состояния дорожного полотна. Перед покупкой автомобиля потенциальный покупатель должен внимательно отнестись к выбору. Система Кватро является гарантом уверенной езды по городу в любое время года.
Вконтакте
Google+
Что такое полный привод Quattro?
Quattro – это зарегистрированная компанией Audi технология полного привода, которая впервые появилась на автомобилях этой немецкой марки в 1980 году. Первой моделью, на которой появился полный привод Quattro, стало двухдверное купе Audi Quattro. Впоследствии полным приводом Quattro начали оснащаться все модели, выпускаемые этой компанией. Особенность этой технологии состоит в том, что система полного привода применяется на автомобилях с продольным размещением двигателя и трансмиссии. Принято выделять шесть неофициальных поколений системы полного привода Quattro.
quattro
Первое поколение производилось с 1980 по 1987 годы. Особенностью этого поколения Quattro являлось применение трех открытых дифференциалов (переднего, заднего и центрального), причем, передний дифференциал был без функции блокировки, а задний и центральный имели функцию ручной блокировки.
Audi Quattro 1980
Второе поколение системы Quattro выпускалось с 1988 по 1995 годы. Особенностью этого поколения стало применение центрального дифференциала Torsen, который при езде по нормальному дорожному покрытию равномерно распределял крутящий момент по обеим осям, а при надобности мог перенаправить до 75% момента на нужную ось.
Третье поколение Quattro выпускалось одновременно со вторым, но устанавливалась эта система только на Audi V8. Спецификой этого поколения системы полного привода было применение центрального дифференциала с планетарной передачей и многодисковой блокировочной муфтой, которая управлялась электроникой. Такой вариант Quattro был характерен для модификаций с автоматической КПП. Для версий с механической КПП центральным дифференциалом служил Torsen.
Четвертое поколение системы Quattro устанавливается на полноприводные модификации моделей Audi с 1995 года. Изменения, которые коснулись этой генерации системы полного привода, касаются применения электронной блокировки EDL для открытых переднего и заднего дифференциалов. Центральный дифференциал – Torsen второго поколения.
В пятом поколении Quattro, которым начали комплектовать модели Audi с 2006 года, преобразования коснулись центрального дифференциала. Тут стоял Torsen третьего поколения со стандартным распределением крутящего момента 40/60 между передней и задней осью. В условиях плохого сцепления с дорожным покрытием, дифференциал изменял соотношение крутящего момента, передавая от 80 до 100% (при содействии системы ESP) момента на один из мостов.
Наконец, шестое, вышедшее в 2010 году, поколение Quattro отметилось заменой Torsen на центральный дифференциал с плоскими зубчатыми шестернями. Он позволяет распределять на переднюю ось до 75%, а на заднюю – до 80% крутящего момента.
Схема quattro. 1) коробка передач 2)
раздаточная коробка 3) карданная передача
4) главная передача и задний межколесный дифференциал
5) вал привода передней оси
6) главная передача и передний межколесный дифференциал
Что значит Quattro? (у ауди)
полный привод, прямой перевод как четыре (колеса)
????полный привод.
от слова — «четыре»
полный привод
полный привод, причем постоянный =)
это означает, что полный привод! !
немного поясню:
к для каждого колеса установлен отдельный бензиновый двигатель, к каждому колесу сделан отдельный руль!
т. е. эту машину можно эксплуатировать только вчетвером !!!
P.S. ГЫЫЫЫ. . стебаюсь )))
постоянный полный привод
Полным приводом на легковом автомобиле сейчас никого не удивить, но еще 40 лет назад привод на все колеса считался уделом серьезных внедорожников. Однако в компании Audi думали иначе, и в 1980 году свет увидел первый серийный легковой автомобиль Ur-quattro со всеми ведущими колесами. С той машины началось развитие идей легкового полного привода. А трансмиссия quattro за 40 лет совершенствовалась, принося Audi новые победы — в гонках и на мировом автомобильном рынке. Предлагаем проследить этот путь в четырех главах нашего повествования — по числу ведущих колес в приводе quattro!
Рождение легенды quattro
История полного привода quattro началась с простого и функционального, как швейцарский нож, внедорожника Volkswagen Iltis. В 1977 году эта машина c двигателем мощностью всего 75 л.с. и полностью независимой подвеской всех колес разрабатывалась для немецкого бундесвера. Но ряд заложенных в ней идей инженеры из Audi решили воплотить в проекте мощного спортивного автомобиля с полным приводом.
Осенью 1977 года первый прототип, построенный на базе обычного Audi 80, начал наматывать тестовые километры. Но одно дело придумать классную идею, и совсем другое — доказать ее перспективность руководству. И инженеры Фердинанд Пиех и Йорг Бензингер пошли ва-банк. В начале 1978 года на глазах боссов концерна прототип на летней резине с легкостью взял заледеневший 33-процентный подъем Туррахер Хое в Альпах — ранее подобное не удавалось ни одному легковому автомобилю. После этого проекту был окончательно дан зеленый свет.
Полноприводный прототип покоряет заснеженный альпийский подъем
Год спустя, когда проект обретал серийные очертания, появился еще один прототип — Allrad A2, построенный на базе седана Audi 80 B2. Он испытывался и в реальной эксплуатации: на неделю машину передали жене Эрнста Фиала, члена совета директоров компании Volkswagen. Фрау Фиал жаловалась на «скачки и дерганье автомобиля при парковке» — и это способствовало доработке потребительских качеств.
На автосалоне в Женеве в 1980 году публике представили серийный Audi Ur-quattro. Название придумал немецкий инженер Вальтер Трезер, основавший в будущем собственное тюнинг-ателье. «Ur» в данном случае переводится как «изначальный», а «quattro» — как «четыре». Этим термином впоследствии и стали обозначаться все полноприводные версии автомобилей Audi.
Первый общественный показ Audi Ur-quattro на автосалоне в Женеве в 1980 году
Ur-quattro представлял собой двухдверное четырехместное купе — с полным приводом и пятицилиндровым турбомотором. И этому автомобилю было суждено начать славную историю гоночных и серийных Audi с трансмиссией quattro.
Секрет успеха quattro
Многие задаются вопросом — что же столь выдающегося в полном приводе quattro? В основу его работы положен принцип максимальной технологичности вкупе с превосходными характеристиками надежности и выносливости.
На самых ранних автомобилях Audi quattro применялась полноприводная трансмиссия, крутящий момент в которой распределялся между осями в соотношении 50:50. Передний, задний и центральный дифференциалы были открытыми, но при необходимости их все можно было заблокировать принудительно.
На первых Audi quattro свободные диффернциалы в трансмиссии можно было заблокировать принудительно
В более поздних вариантах трансмиссии quattro применяется знаменитый самоблокирующийся межосевой дифференциал типа Torsen, ставший ее основой на многие годы, — эта система используется на автомобилях с продольным расположением двигателя. В последних генерациях quattro с «самоблоком» при нормальных условиях движения тяга между передней и задней осями распределяется асимметрично — в соотношении 40:60. Это сделано в угоду азартной, спортивной управляемости. Для уверенного движения по скользким покрытиям момент может автоматически перераспределяться — до 70% тяги на переднюю ось и до 85% на заднюю.
Одна из самых современных схем полного привода quattro получила приставку Ultra
Самый современный вариант полного привода для автомобилей Audi с продольным расположением ДВС называется quattro ultra. «Самоблок» здесь заменен фрикционной и кулачковой электромеханическими муфтами. Они мгновенно (время реакции — 0,2 с) реагируют на изменения дорожных условий, перераспределяя момент. В нормальных условиях присутствует возможность полностью отключить задний мост, что экономит до 0,3 л/100 км.
Что же касается Audi с поперечным расположением мотора, то свой вариант трансмиссии quattro они получили в конце 90-х годов. Его основой стала гидравлическая многодисковая муфта с электронным управлением, позволяющая перераспределять крутящий момент между осями. При движении по сухой дороге практически вся тяга (до 95%) приходится на передние колеса, но при их пробуксовке назад может быть отправлено до половины момента.
На Audi R8 устанавливается уникальная трансмиссия с гидравлической муфтой подключения передних колес
Особняком стоит трансмиссия с гидравлической муфтой на среднемоторном купе Audi R8. Сама муфта здесь устанавливается на дифференциале передней оси. Для лучшей управляемости и устойчивости на высоких скоростях на переднюю ось может быть передано до 50% тяги, а на заднюю — все 100%. В нормальных условиях момент распределяется в соотношении 15:85 между передней и задней осями.
История гоночных побед quattro
Успехи Audi quattro в автоспортивных сражениях интересны не только множеством побед, но и особенно — их многогранностью. Ведь полноприводные Audi громили своих соперников в совершенно разных гоночных дисциплинах.
Audi 80 немецкой гоночной серии DTM
А началось все в 1981 году. Тогда за рулем 320-сильной гоночной Audi quattro А1 французская гонщица Мишель Мутон, ставшая впоследствии вице-чемпионкой мира, одержала уверенную победу на первом этапе мирового первенства по ралли — выиграла сложнейшую гонку в Монте-Карло! Дальше последовало множество побед на этапах чемпионата, включая столь сложные, как Ралли Сафари в Африке.
А в 1984 году был представлен совершенно новый гоночный болид — Audi Sport quattro. Он имел укороченную на 32 см колесную базу и новый двигатель с алюминиевым блоком мощностью 450 л.с. В итоге Вальтер Рёрль за рулем этой потрясающей машины выиграл чемпионат в личном зачете, а команда Audi взяла «конструкторский» титул.
В дальнейшем были представлены еще более энерговооруженные полноприводные раллийные болиды Audi quattro S1. На закате самой быстрой в мировом ралли группы B моторы Audi выдавали уже 650 л.с. (были и 1000-сильные прототипы) — и управлять этими монстрами могли лишь самые опытные пилоты. Рёрль говорил: «Мне казалось, что я думаю слишком медленно для этой машины!»
Знаменитый Вальтер Рёрль рядом с монстром Audi quattro S1
Позже в Audi переключились на новое испытание — покорение знаменитого подъема Pikes Peak. Извилистая трасса по праву считается одной из самых сложных в мире. Тем ценнее, что с 1985 по 1987 год Audi quattro S1 побеждали в этом сумасшедшем по своей скорости соревновании.
Гоночные болиды Audi были завсегдатаями различных кольцевых чемпионатов по обе стороны океана
А в 90-х годах полный привод quattro отлично показал себя и в кольцевых чемпионатах: в 1996-м на автомобилях Audi были выиграны серии гонок категории FIA GT в шести странах мира. Уже в двухтысячных последовала грандиозная серия побед Audi в самом знаменитом автомобильном марафоне — гонке «24 часа Ле-Мана». Ну а полноприводные 600-сильные гоночные монстры, замаскированные под «малышей» Audi А1, которые могли разгоняться до 100 км/ч менее чем за две секунды, одержали множество побед и выиграли титул в мировом чемпионате по ралли-кроссу.
Двигатель этого смешного на вид «малыша» Audi S1 выдает больше 600 л.с.
Audi quattro: из прошлого в будущее
Полным приводом quattro за 40 лет оснащалось огромное количество моделей Audi. Но среди них существует «элитный клуб» по-настоящему знаковых и уникальных — настоящих жемчужин, с полным приводом quattro.
Первая из них — это, разумеется, Audi Sport quattro, появившаяся в 1984 году. Этот автомобиль представлял собой омологационный вариант раллийного монстра, громившего всех и вся на этапах чемпионата мира, — настоящий волк в овечьей шкуре! За внешностью обычного купе скрывался суперкар: пятицилиндровый двигатель с турбонаддувом выдавал 306 л.с., что обеспечивало легкой полноприводной машине разгон с 0 до 100 км/ч за 4,9 секунды! Максимальная скорость — больше 250 км/ч. Автомобиль был выпущен ограниченным тиражом 214 экземпляров и сегодня представляет особую ценность для коллекционеров.
Audi Sport quattro
В 1988 году трансмиссия quattro впервые была применена на автомобиле представительского класса Audi V8. Огромный и роскошный седан оснащался 3,6- и 4,2-литровыми двигателями мощностью 250 и 280 л.с. соответственно, а салон отличался продуманностью интерьера и прекрасной шумоизоляцией. В будущем полный привод quattro сопутствовал представительским автомобилям Audi A8 и их модификациям, стал доступен и в паре со знаменитым двигателем W12 и был адаптирован в том числе и для бронированных версий этих авто.
Audi V8
Традиция «волков в овечьей шкуре» продолжилась в 1992 году уникальной моделью Audi RS2 Avant quattro. Разработанный совместно с Porsche полноприводный универсал оснащался 315-сильным турбомотором, благодаря которому он буквально рвал асфальт четырьмя ведущими колесами. В 1999-м традицию скоростных универсалов продолжил еще более мощный, 381-сильный Audi RS4 Avant quattro, позднее появились и свирепые универсалы RS6 c более чем 500-сильными моторами.
Audi RS2 Avant quattro
В 1995 году полный привод quattro впервые скрестили с новейшим на тот момент дизельным двигателем TDI на автомобиле Audi A6. Сейчас комбинация дизеля с полным приводом на машинах марки встречается повсеместно.
Audi TT Roadster
В 1998-м было представлено спортивное купе Audi TT, годом позже появился и открытый TT Roadster. Обе версии впоследствии получили трансмиссию quattro, что сделало TT Roadster первым в мире автомобилем подобного класса с приводом на все колеса.
Audi Allroad
В 2000 году под маркой Audi появился настоящий внедорожник — модель Allroad. Приподнятый полноприводный универсал с регулируемой высотой дорожного просвета сочетал комфорт автомобиля бизнес-класса с отменной проходимостью. В 2005-м заложенные в нем идеи продолжил большой кроссовер премиум-класса Audi Q7, позже появились и другие полноприводники этой серии — Q3, Q5 и Q8.
Audi e-tron
Время не стоит на месте, но Audi не просто шагает с ним в ногу, но и опережает его! Представленный в 2018 году полностью электрический Audi e-tron продемонстрировал совершенно новую концепцию полного привода quattro. На электрическом кроссовере он согласовывает работу двух электромоторов, а на уже анонсированных еще более энерговооруженных e-tron S и e-tron S Sportback работает даже с тремя двигателями. Все для того, чтобы, как и 40 прошедших лет, обеспечивать автомобиль уверенным сцеплением с любым покрытием, а водителю дарить удовольствие от вождения!
Четыре преимущества использования полного привода quattro
1. Уверенность: за рулем Audi с полным приводом мокрые и заснеженные дороги и капризы погоды воспринимаются лишь кинофильмом за лобовым стеклом!
2. Безопасность: привод на все колеса и активные электронные системы безопасности уберегут водителя даже в самых серьезных и опасных дорожных ситуациях!
3. Спортивный азарт: в полноприводных Audi живет искра гоночных успехов и побед — водителю остается только ее найти!
4. Комфорт: трансмиссия quattro исторически прекрасно сочетается с самыми дорогими и комфортабельными автомобилями марки Audi, погружая их владельцев в атмосферу комфорта и спокойствия.
Audi Q7
Поколения quattro (English, Русский) |
|
| Последнее изменение: 01/01/2021 00:00 / История | Редактировать |
Использовался с 1981 до 1987 на Audi Quattro turbo coupe, Audi 80 платформа B2 (1978-1987), Audi 100 платформа C3 (1983-1992), на американском рынке Audi 4000, Audi 5000. Тип: Постоянный полный привод
1 — ABS принудительно отключается при заблокированном дифференциале. Иллюстрация: audi quattro evolution 1 differentials lock button
При заблокированныж дифференциалах до 100% тяги может быть передано на любую ось. Автомобиль не сможет стронуться с места если одно переднее и оба задних колеса потеряют сцепление с дорогой. За: Настоящий полный привод, идеально для бездорожья. Против: Не удобен при постоянном использовании на дорогах с переменными сцепными свойствами, требует вмешательства водителя – необходимо включать блокировки при плохом сцеплении с дорогой (иначе достаточно лишь любому из четырех колес забуксовать чтобы машина обездвижилась) и сразу же выключать при восстановлении сцепных свойств (движение с заблокированным дифференциалом по сухому асфальту ухудшает управляемость и вызывает напряжения в трансмиссии приводящие к поломкам).
quattro II
|
|
quattro V
|
|
| Последнее изменение: 01/01/2021 00:00 / История | Редактировать |
или оставьте комментарий внизу страницы.
This is a Wiki, so feel free to correct any factual or grammatical error. Test here before posting.