Полный привод quattro

Принцип работы полного привода quattro от Audi

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.

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.

D1oR41k › Blog › Философии полного привода: Quattro, 4Matic, xDrive и азиаты – в чем отличия

Если в эту секунду кто-то на земном шаре не спорит об эффективности конструкций полного привода, значит время остановилось. Или вымерли все автомобилисты. Потому что всегда были и всегда будут непримиримые фанаты Audi Quattro, BMW xDrive, а также полноприводных Subaru и Mitsubishi… Самое смешное, что зачастую спорщики вообще не в курсе «матчасти». Они твердо знают, что Evo круче STI (или наоборот), но вот почему – это уже сложнее… Мы собрали подробности о конструкции всех основных легковых систем 4х4

Зачем это нужно?

Не так давно наш эксперт Борис Игнашин написал довольно подробный материал о том, зачем в принципе нужен легковой полный привод. Здесь мы сосредоточимся на технических и философских отличиях знаменитых систем 4х4, однако вкратце все-таки поясним, в чем смысл сего безобразия.

Самое очевидное “легковое” преимущество полноприводной трансмиссии — лучшая разгонная динамика: понятно, что машина быстрее разгоняется, если крутящий момент передается на все колеса, а не только на одну пару. Особенно это ощутимо на скользком покрытии и при избытке мощности: у некоторых спорткаров, имеющих модификации с разным типом привода, даже паспортное время ускорения до 100 км/ч меньше для версий “4Х4”. Но все же у каждого колеса есть некий предел сцепления, и если при прямолинейном движении он ограничивает только величину реализуемого момента, то в повороте все несколько сложнее.

Тут нагрузка на ведущее колесо складывается из продольной силы, то есть вектора тяги, и поперечной, которая стремится сдвинуть машину наружу от центра дуги, — когда сумма этих сил превышает указанный предел, начинается скольжение. То есть, колесо, нагруженное моментом, хуже сопротивляется боковой нагрузке — именно поэтому в общем случае заднеприводные автомобили обладают избыточной поворачиваемостью (склонностью к заносу задней оси), а переднеприводные — недостаточной (снос передних колес). На практике встречаются исключения из этого правила, обусловленные различным распределением массы по осям и прочими факторами, но проблема имеет место быть, равно как и решение — полный привод.

Впрочем, здесь тоже все не так однозначно, причем в прямом смысле слова. Если моноприводная машина для мало-мальски квалифицированного и опытного водителя не является загадкой, то, заходя в быстрый поворот на полном приводе, нужно быть готовым как с сносу, так и к заносу, не говоря уж о скольжении всех четырех колес, причем одна фаза может моментально смениться другой.

Такое своенравие проявилось на одном из первых серийных полноприводных автомобилей Jensen FF, увидевшем свет еще в 60-х годах прошлого века. Автомобильные журналисты восторгались феноменальной устойчивостью британского спорткара (к слову, мощность его двигателя превышала 300 л.с.) на мокрой дороге, но отмечали, что по достижении предела он срывается резко и непредсказуемо, и “отловить” его очень непросто. С тех пор вот уже полвека конструкторы бьются над созданием полного привода без страха и упрека не для бездорожья, и определенные успехи, конечно же, есть.

Quattro и немцы

Первой по-настоящему удачной “легковой” системой полного привода считается знаменитая quattro от Audi (мы писали о ее истории очень подробно), сначала апробированная в ралли (и именно благодаря этому так “раскрученная”), а с 1981 года используемая и на “товарных” автомобилях. Между тем, поначалу в чем-то эта трансмиссия была даже более примитивной, чем у того же “Дженсена” пятнадцатилетней давности.

Англичане уже тогда использовали самоблокирующийся межосевой дифференциал оригинальной конструкции, причем несимметричный. У Audi же тяга распределялась между осями в пропорции 50:50, а роль “центра” играл обычный планетарный дифференциал, принудительно блокируемый водителем, примерно как у нашей “Нивы”.

Заслуга немцев была в другом: они очень грамотно скомпоновали свою трансмиссию, идеально приспособив ее для традиционной “аудюшной” схемы — изначально передний привод и продольное расположение силового агрегата. Что же до передовых решений, то их долго ждать не пришлось: через несколько лет распределением тяги уже заведовал вышеупомянутый механический “самоблок” Torsen, мгновенно и плавно реагирующий на изменение условий движения.

Однако повадки полноприводников Audi все еще тяготели к переднеприводности: чтобы побороть недостаточную поворачиваемость, машину нужно было по-раллийному “ломать” на входе в поворот решительными действиями рулем или педалью акселератора. Разумеется, речь идет об экстремальном вождении, в штатных режимах автомобили отлично держали дорогу и охотно вписывались в повороты, но все же…

И в 2007 году Torsen стал асимметричным: “по умолчанию” он раздавал крутящий момент в соотношении 40:60 в пользу задних колес, а при необходимости они могли получать вплоть до 80 процентов тяги. В это же время и развесовка новых моделей была пересмотрена: если раньше конструкторы стремились максимально загрузить передние ведущие колеса, то теперь в угоду управляемости акцент делался на задние.

В результате система quattro, несомненно, выиграла, но, например, модель А4, лишенная ее “в базе”, стала “недоприводной”: резкий старт на ее начальной переднеприводной версии весьма проблематичен из-за недостаточной загрузки передка. Справедливости ради нужно заметить, что “младшая” Audi A3 избежала подобной участи, поскольку она базируется на платформе Volkswagen Golf с поперечным расположением двигателя, и философия quattro тут совсем другая, основанная на постоянном переднем приводе и автоматически подключаемом заднем с фрикционной муфтой Haldex.

Подобные муфты, управляемые электроникой, только в приводе передних колес, использует сегодня BMW в своей трансмиссии xDrive. Правда, баварцы пришли к этому не сразу: с 1985-го до конца 90-х они использовали блокировки межосевого и заднего межколесного дифференциалов с помощью вискомуфт, затем им на смену пришли электрогидравлические муфты, а на рубеже веков проводились сравнительно недолгие эксперименты со свободными дифференциалами и электронной эмуляцией блокировок (тормозные механизмы “прихватывают” буксующие колеса, перераспределяя тягу на остальные).

Сегодня она сохранена на межколесном уровне, а межосевая муфта работает в тесном содружестве с электронными системами безопасности, отслеживающими массу различных параметров и дающими сигнал к степени сжатия фрикционных дисков. Этим xDrive принципиально отличается от quattro, где блокировка механическая, но, в отличие от Audi, полноприводные BMW при необходимости могут превращаться в чисто заднеприводные, что иногда очень даже неплохо.

А что же третий участник большой немецкой тройки? Вот уже более пятнадцати лет Mercedes остается верным концепции 4Matic, впервые воплощенной в 1997 году в трансмиссии кроссовера М-класса: свободные дифференциалы (межосевой — с небольшим “заднеприводным” акцентом) и никаких блокировок, только их имитация с помощью тормозов. Но имитация весьма убедительная: если хотя бы одно колесо сохраняет надежный контакт с покрытием, машина способна двигаться, а на скользкой дороге умная электроника ловко жонглирует тягой, избегая как недостаточной, так и избыточной поворачиваемости.

Между тем, начинался “Фирматик” в 1986 году с весьма мудреной по тем временам схемы: у полноприводного седана Е-класса было целых три гидромуфты, автоматически подключавших привод на передние колеса, а затем блокировавших межосевой и задний межколесный дифференциалы.

Похожую конструкцию имела трансмиссия суперкара Porsche 959, серийная версия которого увидела свет в том же 1986, с той лишь разницей, что у него двигатель располагался сзади, а блокировкой “центра” заведовал чрезвычайно продвинутый для своего времени компьютер. У нынешних полноприводных Porsche “мозги”, разумеется, помощнее, но суть та же: электроника в тесном содружестве с системами безопасности управляет многодисковой муфтой в приводе передних колес, примерно так же, как у BMW.

В Японии пионером в широком применении полного привода на легковых автомобилях считается сравнительно небольшая компания Fuji Heavy Industries, выпускающая машины под маркой Subaru. Сначала, в 70-х годах, они отличались явным внедорожным уклоном, но постепенно выкристаллизовалась схема знаменитого симметричного полного привода, явно не без влияния Audi.

С концепцией quattro ее роднят и продольное расположение двигателя, и базовый передний привод, и множество вариаций, возникавших в процессе эволюции, — но, в отличие от немцев, японцы все же отошли от идеи “честного” постоянного 4WD: с недавних пор на автомобилях с “автоматом” используется муфта автоматического подключения заднего моста.

Впрочем, это не помешало “субаровцам” создать настоящую легенду: в 1992 году дебютировала модель Impreza, созданная на укороченной платформе Legacy специально с прицелом на участие в ралли (еще одна параллель с Audi quattro). Гражданская версия спортивного болида получила обозначение WRX и самый мощный вариант STI, который быстро приобрел статус культовой машины для поклонников активного драйва. Гарантом этого стала трансмиссия с блокировками дифференциалов, где в разных поколениях использовались и вискомуфты, и тот же Torsen, а у нынешней STI между осями стоит конструкция под названием DCCD (Driver Control Central Differential), способная менять степень блокировки как самостоятельно, так и по желанию водителя.

Извечный соперник спортивной “Импрезы” — Mitsubishi Lancer Evolution, стартовавший в том же 1992 и к настоящему времени переживший уже десятую смену поколений. Главное отличие от Subaru — поперечно расположенный двигатель, в остальном все похоже: постоянный полный привод, где “центр” изначально блокировался вискомуфтой, а теперь эта функция возложена на электронику.

Но главный козырь Mitsubishi — разработанный еще в 1996 году и совершенствовавшийся задний дифференциал AYC (Active Yaw Control): он не просто блокируется, а изменяет передаточное отношение главной передачи для каждого из колес отдельно с помощью редуктора, “подкручивая” в повороте то из них, на которое приходится большая нагрузка. В последней версии водитель может выбирать различные режимы работы трансмиссии, в зависимости от чего машина и едет по-разному: либо очень быстро и безопасно, следуя заданной траектории, либо по-хулигански, позволяя легко контролировать занос. Неудивительно, что многие эксперты называют нынешний EVO лучшим “драйвер’c каром” в мире из числа относительно недорогих, а недавнее решение японской компании прекратить его выпуск повергло поклонников в уныние.

Впрочем, нечто подобное можно испытать и за рулем куда более бюджетного “японца”, Nissan Juke, — разумеется, в полноприводной версии. Его трансмиссия, конечно, попроще, но в ней есть своя изюминка: в приводе задних колес используется не одна фрикционная муфта, а две, своя для каждого колеса, и все та же вездесущая электроника теоретически может передавать тягу, например, только на правую сторону.

На практике это выливается в весьма эффективное оружие против недостаточной поворачиваемости, да и с вывешиванием колес такой Juke справляется очень достойно, — впрочем, последнее относится уже к проходимости, а мы ведем речь о “драйве”. И тут у “Ниссана” есть еще одно выдающееся достижение в лице суперкара GT-R, примечательного не столько типом полного привода (между осями — многодисковая муфта, сзади — механический “самоблок”), сколько оригинальностью компоновки.

При переднем расположении двигателя его коробка передач вынесена к задним колесам для лучшей развесовки (так называемая схема transaxle), поэтому к ней идет один карданный вал, а другой, практически такой же длины, для привода передних колес, проходит параллельно ему в обратном направлении. На какие только ухищрения не пойдешь ради скорости и удовольствия от вождения!

Разумеется, приведенными примерами список разнообразных систем полного привода, используемых японскими производителями, не исчерпывается: для внутреннего рынка очень многие легковые модели, которые мы получаем в переднеприводной ипостаси, выпускаются в диковинных для нас модификациях “4х4”.

Хотя в России, например, еще не так давно можно было приобрести седан Honda Legend с интеллектуальным приводом, распределявшим мощность, опять же, индивидуально для каждого колеса (впоследствии от этой системы отказались из-за дороговизны). Но практически все трансмиссии являются вариациями описанных схем, а отличия заключаются, в основном, в конструкции механизмов блокировки: это может быть электропривод или гидравлика, а у кого-то до сих пор в ходу старые добрые вискомуфты. Общая же тенденция — все более широкое применение электроники, от сложности и настроек которой сегодня зависит едва ли не больше, чем от механической составляющей.

Логическим продолжением прогресса в этой области можно считать появление гибридных систем полного привода, включающих в себя электродвигатели. Ведь тут не нужно тянуть никакие карданы, предусматривая для них тоннели, “съедающие” внутреннее пространство: проложил провода — и готово.

Кстати, один из первых в мире полноприводников построил более 100 лет назад тогда еще совсем молодой Фердинанд Порше, и это был именно электромобиль с четырьмя моторами, по одному на каждое колесо. С тех пор и электродвигатели, и аккумуляторы стали значительно эффективнее, а в этом деле больше других преуспели французы.

В частности, у Peugeot есть уже две серийные модели, 508 и 3008, имеющие версии, где передние колеса вращает двигатель внутреннего сгорания, а задние — синхронизирующийся с ним электромотор сравнительно небольшой мощности, но с огромным крутящим моментом, доступным на любых оборотах. Пока подобные гибриды нацелены больше на экономию топлива и экологичность, нежели на драйверские ценности, но, как говорится, лиха беда начало.

Все современные разновидности полного привода Quattro.

Конструкция полного привода Quattro у современных моделей Audi сильно отличается. Давайте разбираться, что тут, как и почему.

Марка Audi буквально приучила автомобилистов к тому, что полный привод в легковой машине – вещь нужная, полезная и веселая. С помощью полного привода можно повысить проходимость автомобиля, уровень его активной безопасности и доминировать над соперниками в гонках. Все началось почти 40 лет назад, когда с конвейера сошел легендарный Audi Quattro – первый серийный легковой автомобиль с полным приводом.

Инженеры Audi вдохновились внедрением полного привода в автомобили Audi после успеха созданного для немецких военных внедорожника Volkswagen Type 183, также известного как Iltis. По слухам, сам Фердинанд Пих настоял на разработке полноприводных Audi.

Полноприводные Audi выигрывали практически все гонки, на которых они появлялись. Дебютное для Quattro январское ралли в Австрии было выиграно с полуторачасовым преимуществом. За первые пару лет с момента своего появления модель Audi Quattro завоевала победы на более 20 этапах чемпионата мира по ралли. В 1984 году Audi Quattro получает титул «Спортивный автомобиль года».

Полноприводные Audi добивались побед в самых разных дисциплинах автоспорта. В 1985 году Мишель Мутон на Audi Sport Quattro выиграл в весьма опасной гонке Pikes Peak (подъем по грунтовому серпантину на высоту 4302 м). На следующий год достижение повторил гонщик Боби Анзер. В 1987 году в Pikes Peak доминировал Вальтер Рерль, пилотировавший 600-сильную Audi Sport Quattro S1.

К середине 1980-х полный привод Quattro стали предлагать для всех моделей Audi. В 1988 году появляется полный привод Quattro второго поколения, с межосевым дифференциалом типа Торсен. Первым серийным седаном представительского класса с полным приводом стал Audi V8. Любопытно, что модель V8 в 1990 и 1991 году стала лучшей в немецком кузовном чемпионате DTM.

Audi V8 в 1990 и 1991 году стала лучшей в немецком кузовном чемпионате DTM

В ходе эволюции полный привод Quattro сменил уже семь поколений. Сегодня полный привод Quattro предлагается фактически в трех вариантах.

Классика: Quattro с самоблоком Torsen.

Постоянный полный привод Quattro с самоблокирующимся межосевым дифференциалом.

Этот тип полного привода использовался c 1988 года. В его основе лежит самоблокирующийся дифференциал Torsen. Конечно, за 30 лет сам дифференциал претерпел изменения, которые в основном касаются распределения крутящего момента. Если первоначально дифференциал был симметричным, то в самых новых моделях Audi он распределят крутящий момент между осями в неравной пропорции. Сегодня самоблокирующийся межосевой дифференциал обеспечивает ассиметрично-динамическое распределение крутящего момента до 70% к передней оси или до 80% к задней. Перераспределение крутящего момента происходит без какой-либо

задержки и не требует регулирующего вмешательства системы ESC. Полный привод Quattro с самоблокирующимся межосевым дифференциалом Torsen сегодня можно встретить на самых больших Audi. Например, на новом Q7. За доплату его можно «скрестить» со спортивным задним дифференциалом. А вот Audi Q5 второго поколения уже перешел на привод, именуемый Quattro Ultra.

Quattro c самоблокирующимся дифференциалом с торцевым зацеплением.

В 2009 году на Audi S4 (модель 8K), оснащенным полным приводом с межосевым дифференциалом Torsen, дебютировал спортивный дифференциал задней оси, позволяющий активно распределять крутящий момент между задними колесами с помощью двух ускоряющих ступеней.

В 2010 году, к 30-летнему юбилею Quattro, на Audi RS5 появился новый тип полного привода Quattro. В раздаточной коробке здесь дебютировал совершенно новый дифференциал с торцевым зацеплением. Он способен распределять крутящий момент между передней и задней осями без задержки и бесступенчато в достаточно широком диапазоне: от 70 % на переднюю ось и до 85 % на заднюю. Этот же дифференциал получил и представленный в том же году Audi A7 Sportback.

Новый дифференциал с торцевым зацеплением также является самоблокирующимся и характеризуется асимметрично-динамическим распределением крутящего момента. Он превосходит дифференциал Torsen в плане динамического перераспределения крутящего момента, что позволяет более полно реализовать потенциал сцепления колес с дорогой. Самое главное, такой дифференциал лучше комбинируется с электронными системами, использующими подтормаживание колес. Еще данный дифференциал компактнее и легче. При массе в 4,8 кг он примерно на два килограмма легче, чем прежний Torsen.

При нормальном сцеплении колес с дорогой дифференциал с торцевым зацеплением передает на задние колеса 60% момента и 40% на передние. При пробуксовке колес до 85% момента может

передаваться на задние колеса или до 70% на передние.

Бонус: спортивный задний дифференциал.

Спортивный задний дифференциал посредством фрикционных муфт перераспределяет входной крутящий момент и, за счет передаточного механизма, увеличивает число оборотов одного из задних колес. Увеличение числа оборотов и перенос крутящего момента на внешнее колесо в повороте приносят желаемый эффект – возникает момент, поворачивающий автомобиль вокруг вертикальной оси, и, тем самым, направляющий его по дуге поворота.

Quattro для самых маленьких

На самых компактных полноприводных моделях – А3, Q2 и Q3 – полный привод Quattro реализован на основе многодисковой электрогидравлической муфты Haldex 5-го поколения. Крутящий момент передается на муфту карданным валом, соединенным с конической передачей раздаточной коробки, находящейся на передней оси автомобиля. Любопытно, что коническая передача передает вращение на вал привода задней оси с повышающим коэффициентом 1,6. Таким образом, для передачи меньшего крутящего момента можно использовать вал

меньшего диаметра. В задней главной передаче частота вращения, передаваемая валом привода,

соответственно уменьшается в 1,6 раза. Сама муфта Haldex пристыкована к главной задней передаче. Величина крутящего момента, передаваемого муфтой на заднюю ось, определяется

степенью замыкания муфты.

Замыкание муфты создается гидравликой, сдавливающей пакеты фрикционов через поршень, имеющий форму кольца. Давление в гидросистеме муфты создает электрический насос. Регулировка усилия, воздействующего на поршень и пакет фрикционов, происходит через электромагнитный клапан.

Такая конструкция позволяет подключать заднюю ось по требованию, в зависимости от дорожной ситуации и уровня сцепления колес с дорогой. Благодаря скорости срабатывания муфты Haldex и возможности превентивного подключения задней оси эта конструкция обеспечивает постоянный полный привод.

Ради будущего и экономии топлива: Quattro Ultra

В 2016 году Audi представила новый по конструкции тип полного привода: Quattro ultra, который впервые нашел применение на Audi A4 allroad в середине 2016 года. Примечательно, что прежде приставку ultra имели не типы привода, а модели Audi, отличающиеся особой экономичностью. Эти модели предназначены в основном для экономичной Европы. Полный привод Quattro ultra собственно и создан для того, чтобы еще больше снизить экономию топлива, за счет снижения потерь в трансмиссии. Quattro ultra может сочетаться только с 2-литровыми моторами в комбинации с механической КПП или с АКП S tronic.

Итак, Quattro ultra является постоянным полным приводом, который активно регулирует подводимый к заднему мосту крутящий момент. В сердце этой трансмиссии лежит электронноуправляемая многодисковая муфта с гидравлическим приводом. Она пристыкована к коробке передач. Еще одна муфта – с кулачковым исполнительным механизмом – интегрирована в заднюю главную передачу.

Особенность привода Quattro ultra заключается во взаимодействии муфты полного привода с кулачковой муфтой в задней главной передаче. Она позволяет при разомкнутой муфте полного привода обездвижить раздаточную коробку (главную пару) с валом привода задней оси, разобщив их и остальную трансмиссию. Когда обе муфты размыкаются, карданный вал привода задней оси и детали задней главной передачи становятся неподвижными, что снижает потери на трение. Этим значительно экономится топливо и уменьшается выброс CO2. Обещана экономия на уровне 0,3 л/100 км.

Муфта полного привода Quattro ultra распределяет крутящий момент в свободной пропорции. Когда полный привод не нужен и необходимости в нем в ближайшее время не предвидится, происходит переключение на более эффективный с точки зрения расхода топлива передний привод.

При этом сначала размыкается муфта полного привода и производится оценка ходовых качеств автомобиля, движущегося на одном только переднем приводе. Если ходовые качества стабильны, размыкается кулачковая муфта в задней главной передаче.

Блок управления полным приводом постоянно отслеживает параметры вращения колес и ускорения и позволяет спрогнозировать уход автомобиля в занос за 500 мс до наступления этой негативной ситуации. Этих 500 мс достаточно для того, чтобы исполнительные механизмы Quattro ultra успел активировать полный привод.

Для подключения полного привода необходимо, чтобы кулачковая муфта в задней главной передаче снова сомкнулась. Включить ее мгновенно невозможно, так как в переднеприводном режиме коробка заднего дифференциала неподвижна. Ее нужно «раскрутить» и синхронизировать скорость ее вращения. Поэтому при включении полного привода сначала смыкается муфта полного привода, разгоняя карданный вал и соединенную с ним ведомую шестерню задней главной передачи. Когда частота вращения коробки заднего дифференциала стала примерно синхронной, активируется кулачковая муфта.

Вместо заключения

На выходных официальный импортер Audi AG в Республике Беларусь компания ООО «Автосалон-АВ» напомнила журналистам и поклонникам марки о возможностях полного привода Quattro. На площадке у автосалона «Audi Центр Минск» разместилась полоса препятствий, по которой кроссоверы Audi Q5 и Q7 ездили, борясь с диагональным вывешиванием, коварными роликами (они идеально имитируют лед на дороге) и брали подъем под 26 градусов. Конечно, со всеми испытаниями машины справлялись на ура. И ощутимой разницы между Q5 и Q7 не было видно ни со стороны, ни с водительского места. И это при этом, что Quattro эти моделей устроен совершенно по разным “рецептам”. У Q5 – Quattro Ultra плюс “робот” S tronic. У Q7 традиционный Quattro c дифференциалом Torsen плюс 8-ступенчатый гидромеханический “автомат”. Современная и очень настроенная на экономичность трансмиссия Quattro Ultra ничуть не уступала традиционному и предельно постоянному полному приводу. Младшая Q5 точно так же послушно и чутко реагировала на акселератор, позволяя в натяг преодолевать все препятствия.

Audi Q5, в трансмиссии которой аж два сцепления: двойное у “робота” S tronic и многодисковая муфта полного привода, очень уверенно брал сложные и тяжелые внедорожные препятсвтия. По ощущениям этот кроссовер ползет в натяг не хуже, чем более традиционно сконструированный Audi Q7.

Послушные и точные реакции большого Audi Q7 на акселератор позволяют уверенно взбираться на крутой подъем. Полный привод Quattro с Torsen в центре не дает колесам ни шанса на пробуксовку.

Чтобы взобраться на такой склон, нужен не только постоянный полный привод, но и адекватная настройка электроники, имитирующей блокировки межколесных дифференциалов.

Преимущество кроссоверов Audi в том, что даже новичок за их рулем, ничего не смыслящий во внедорожном вождении, может лихо справиться с любыми выдуманными препятствиями.

Audi A5 Sportback, лавирующая между конусов на мокрой площадке, лично мне вновь напомнила о том, что полноприводная машина разгоняется гораздо эффективнее, чем тормозит. Полный привод Quattro как всегда демонстрирует высокую цепкость на скользкой поворехности дороги.

Система привода Quattro от Audi

Четыре кольца на решетке радиатора, каждый сразу скажет об производителе Audi, а так же может вспомнить их систему полного привода Quattro. Расскажем о принципе работы и немного истории появления.

Содержание статьи:

  • История разработки системы
  • Составные части
  • Как работает
  • Видео

Как уже говорилось, полный привод чаще всего встречается во внедорожниках, но не исключены и легковые автомобили. Один из таких типов полного привода известный как Quattro, разработанный инженерами компании Audi. Казалось бы, что можно взять и сделать аналог уже существующим, но увы нет, есть отличие от конкурентов.

История создания привода Quattro

Многие автомобили от компании Audi оснащены системой полного привода. По сути Quattro является постоянным, полным приводом. Крутящий момент передается постоянно на все четыре колеса автомобиля. Впервые о ней упоминается в 1980 году, именно в этот период компания с четырьмя кольцами зарегистрировала товарным знаком свою разработку и обозначила её как Quattro для привода автомобилей подобного рода.

Первый этап истории:

Можно отметить 1981 год, в системе Quattro межосевой дифференциал был свободным с механической блокировкой. Блокировка была электропневматической или ручной.

Второй этап Quattro припадает на 1988 год, в этот период принцип работы привода полностью изменился. Появился самоблокирующийся дифференциал от фирмы Torsen, который способен распределить крутящий момент на ось до 80%. Сателлиты располагались перпендикулярно относительно валам привода. Блокировка была самостоятельной. В 1995 году внесли небольшое изменение в блокировку и с этого года она стала электронной.

Начиная с 2007 года в автомобили Audi с полным приводом Quattro стали внедрять самоблокирующийся несимметричный дифференциал Torsen. Он способен распределять крутящий момент по осям в обычном стандартном положении с пропорцией 40 на 60. Так же способен перераспределять крутящий момент на ось с лучшим сцеплением в соотношении 70% на переднюю ось, а если это была задняя то до 80%. Сателлиты в этом поколении Quattro располагаются параллельно приводным валам Torsen T-3.

Началом Quattro считается 2010 год, дифференциал стал самоблокирующимся несимметричным с коронными шестернями. Распределение крутящего момента осталось таким же 40 на 60. Но вот перераспределение на ось с лучшим сцеплением изменилось, теперь на заднюю отдавалось 85%, а если передняя то стандартные 70%. Примером такого автомобиля можно считать Audi RS5.

Последнее поколение Quattro можно считать 2014-2016 года, компания Audi стала переводить автомобили с полным приводом на полностью роботизированную систему под названием E-tron quattro, которая сама решает по какому принципу распределять крутящий момент на ось, а в частности и на колесо. Благодаря такой технологии полный привод Quattro стал не только удобным при езде, но и вспомогательным в нестандартных ситуациях или на плохой дороге.

Хозяева автомобилей Audi с полным приводом стали считать два главных вида системы Quattro, с 2010 года и после 2014 года. Некоторые считают, что полностью доверенный роботу привод Quattro не сможет правильно среагировать там, где и как решит водитель. Другие же считают, что система сможет вывести автомобиль из сложной ситуации, тем самым избежать ДТП или подобное столкновение. Как видим есть две стороны, плюсы и минусы.

С каких основных частей состоит Quattro

Чем же отличается Quattro от других подобных систем. Во-первых это постоянный полный привод как уже говорилось, а во-вторых это продольное расположение двигателя и частей трансмиссии. Такое расположение характерно для многих автомобилей компании Audi.

В стандартный набор полного привода Quattro входят:

  • коробка передач;
  • раздаточная коробка;
  • карданная передача;
  • межколесный дифференциал;
  • главный набор передач.

Принцип работы системы Quattro

Система Quattro может работать в паре, как с автоматической коробкой передач, так и с механической. До этого мы уже рассказывали о подобной системе xDrive от компании BMW, но в Quattro принцип построения немного другой.

Вал оси переднего привода передает крутящий момент от раздаточной коробки на главную передачу и межколесный дифференциал передней оси. Сам же вал помещен в полностью отдельный кожух. В предпоследних моделях Audi дифференциал передней оси, вал привода, главная передача, раздатка и кпп находятся в одном корпусе.

Для дифференциала межколесного спереди установлен свободный дифференциал, а начиная с 1995 года он блокируется с помощью электроники. Устройство полного привода Quattro начинается с коробки передач, которая соединена с раздаточной коробкой. В эту конструкцию входит дифференциал межосевой, он распределяет крутящий момент на обе оси. Корпус дифференциала соединен с коробкой передач механическим путем.

Выделить можно еще один полный привод от Audi, это E-tron Quattro. По своей конструкции этот привод используется в гибридных силовых установках для новых автомобилей. В помощь двигателю внутреннего сгорания, устанавливаются два электродвигателя. Для передней оси мощность двигателя 33 кВт, а для задней оси – 60 кВт. Питание электрических двигателей осуществляется от литий-ионновых батарей, установленных посередине автомобиля.

Видео Audi RS5 с полным приводом нового поколения:

Ilyhacancer › Блог › Поколения полного привода Quattro.

Начал копаться в статьях про полный привод quattro и был немного удивлён.
Вот что удалось найти.

Audi 80/90 B2 Quattro, Audi Quattro, Audi UrQuattro 1981-1987
Первое поколение quattro. Постоянный полный привод со свободными дифференциалами. Ручная блокировка межосевого и заднего дифференциалов с помощью вращающейся рукоятки на консоли

Audi 80/90(B3/B4)/100/200/S2/S4 Quattro 1987-1994, RS2 1994-1995
Второе поколение quattro. Постоянный полный привод. Самоблокирующийся межосевой дифференциал Torsen, автоматически распределяющий крутящий момент между осями. Ручная (электро-пневматическая) блокировка заднего дифференциала с помощью клавиши на консоли с автоматическим отключением при превышении скорости 25 км/ч.

Audi V8 Quattro (Ручная КПП) 1989-1994
Второе поколение quattro. Постоянный полный привод. Межосевой дифференциал Torsen с автоматическим распределением крутящего момента между осями. Дифференциал Torsen в заднем мосту распределяет момент между задними колесами.

Audi V8 Quattro (Автоматическая КПП) 1989-1994
quattro III — планетарная передача с многодисковым гидравлическим сцеплением, блокируемое автоматически с помощью электроники. Автоматически блокируемый дифференциал Torsen в заднем мосту. Система quattro впервые была применена с автоматической трансмиссией, а “автомат” использовался как источник давления масла для многодискового сцепления привода заднего моста.

Audi A4/A6(C4)/A6(C5)/A8/S4/S6/Allroad Quattro 1994-2007, S4/S6 Quattro 1994-2005
quattro IV — Постоянный полный привод. Межосевой дифференциал Torsen с автоматическим распределением крутящего момента между осями. Электронная противопробуксовочная система (EDL) на обоих мостах, которая подтормаживает буксующие колеса, тем самым имитируя блокировку межколесных дифференциалов. Работает на скорости до 40 км/ч, на заряженных версиях S4/S6 — до 80 км/ч. А8 использует EDL вместе с ASR — система уменьшения оборотов двигателя. Практически невозможно потерять сцепление с дорогой при использовании такой системы. Исключение — полное вывешивание одного из мостов.
Audi Allroad может оснащаться понижающей передачей.

Audi RS4 B7 Manual/Q7 2005-…, S4 B7 Manual 2006-…, A5 2006-…, A6 2006-…(?), Все A4 B8 2007-…, RS6 2008-.
quattro V. Постоянный полный привод. Межосевой дифференциал Torsen тип 3, распределение тяги 40% вперед и 60% назад в нормальных условиях. Автоматическая частичная блокировка с перебросом тяги в пределах от 70/30 до 15/85 вперёд/назад.

Audi RS5 (2011-…)
quattro VI. Постоянный полный привод. Центральный дифференциал на основе плоского зубчатого колеса (Коническое зубчатое колесо, у которого угол делительного конуса равен 90°, англ: “crown-gear differential”), распределение тяги 40:60 в нормальных условиях. Автоматическая частичная блокировка с перебросом тяги в пределах от 70/? до ?/85 вперёд/назад.

Вплоть до момента появления полноприводного Audi TT в 1998 году абреввиатура quattro означала одну и ту же систему. Затем quattro стало просто торговой маркой и более не указывает на тип полного привода, используемый в автомобиле. Автомобили концерна V.A.G. c поперечно-расположенным двигателем (Audi A3 quattro, TT quattro, а так же Golf IV 4motion, Seat и Skoda) использует систему автоматически подключаемого полного привода Haldex. Автомобили с продольным расположением двигателя (Аudi A4/A6 и т.д., VW Passat 4motion) продолжают испоьзовать “настоящую” quattro систему на основе центрального дифференциала Торсен.

Audi A4 B9 (2014-…), Audi A5 (2016-…)
quattro VII. Автоматический полный привод e-quattro будет использовать электромоторы суммарной мощностью 136 л.с. для привода задних колёс. Двигатель внуреннего сгорания будет приводить только передние колёса.

Audi A3/S3 Quattro, Audi TT Quattro (1998-2003)
Автоматически-подключаемый полный привод типа Haldex. Переднеприводный автомобиль в нормальных условиях. Момент на задний мост передаётся через управляемое электроникой многодисковое гидравлическое сцепление, расположенное в корпусе заднего дифференциала. На первых поколениях Haldex, чтобы определить необходимость включения полного привода ведущим колёсам достаточно было провернуться на 1/8 оборота. Начиная с третьего поколения Haldex, электроника может подключать полный привод до пробуксовки колёс.

Audi A3/S3 Quattro (2003-2008)
Автоматически-подключаемый полный привод с Haldex второго поколения.

Audi A3/S3 Quattro (2008-…)
Автоматически-подключаемый полный привод с Haldex четвёртого поколения.

Audi TT Quattro (1998-2006)
Автоматически-подключаемый полный привод с Haldex первого поколения. С 2002 года — Haldex второго поколения.

Audi TT Quattro (2006-2009)
Автоматически-подключаемый полный привод с Haldex второго поколения.

Audi TT Quattro (2009-…)
Автоматически-подключаемый полный привод с Haldex четвёртого поколения.

Audi R8
Нормально-заднеприводный автомобиль. Привод на передний мост передаётся через вискомуфту, которая передаёт примерно 15% момента на передний мост в нормальных условиях, и примерно 30% при пробуксовки заднего.

Audi Q7
Постоянный полный привод, распределение тяги 50/50, центральный дифференциал блокируется многодисковой муфтой с электронным управлением.

Система полного привода quattro

В модельных линейках автомобилей премиум-сегмента разных производителей обязательно присутствуют версии с полным приводом. Причем у каждой фирмы такая система зарегистрирована как отдельная торговая марка. У Mercedes она обозначается как 4Matic, у BMW – xDrive, а дочерняя Audi концерна VAG применяет полный привод quattro.

Система quattro позиционируется как привод с постоянной передачей вращения на две оси авто (так называемый «Full-Time»). Примечательно, что quattro не является обозначением типа привода, и отношения к общепринятому 4WD не имеет. Такое обозначение системы скорее указывает на конструктивные особенности системы и применение определенных технологий.

Конструкция и ее особенности

Система quattro применяется исключительно на автомобилях с продольным размещением силовой установки, и это является одной из основных особенностей.

Впервые полный привод quattro появился на автомобилях Audi в 1980 году. По мере разработки новых технологий система улучшалась и дорабатывалась. При этом сам производитель не разделяет привод по поколениям, хотя они явно просматриваются, поэтому для простоты разобьем эту систему по поколениям.

Несмотря на постоянное совершенствование этой системы, основные конструктивные компоненты у нее неизменны. Основными составляющими трансмиссии являются:

  • КПП (МКПП, АКПП);
  • Раздаточная коробка (РП, раздатка);
  • Валы привода;
  • Главные передачи;
  • Дифференциалы (межколесные, межосевой).

Система quattro первых поколений

К особенностям системы quattro можно отнести компоновку КПП, раздатки и межосевого дифференциала – они представлены в виде единого узла, то есть связь между ними жесткая. А в последних версиях quattro в этот узел еще и добавили приводной вал, главную передачу и межосевой дифференциал передней оси.

Основное отличие по конструкции между приводами разных годов сводится к применению разных типов дифференциалов. Это в свою очередь сказывается на передаточном соотношении.

Далее рассмотрим основные конструктивные нюансы полного привода quattro разных годов.

1-е поколение

Система quattro стала использоваться на Audi в 1980 году. Конструктивно это был самый простой привод, который можно отнести к полноценному 4WD с равномерным разделением вращения по обеим осям (симметричный). Устройство подразумевало наличие дифференциалов:

  • Межосевого – свободного, но с возможностью ручной блокировки;
  • Межколесного заднего – свободного, с принудительной блокировкой вручную;
  • Межколесного переднего – свободного;

Возможность принудительного блокирования дифференциалов обеспечивало отличные показатели по проходимости. Примечательно, что при задействовании механизма блокировки система ABS отключалась.

Задействование той или иной блокировки сказывалось на поведении авто. Если все блокировки отключены, то автомобиль мог остановиться при пробуксовке любого колеса. При задействовании блокировки межосевого дифференциала прекращение движения авто происходило, если буксовали два колеса – передней и задней оси. При блокировании заднего дифференциала авто обездвиживалось в случае пробуксовке обоих колес заднего моста или одного переднего. При включении обеих же блокировок авто останавливалось только если проскальзывали три колеса одновременно – два задних и одно переднее.

Система quattro 1 поколения применялась достаточно долго – до 1992 года. Помимо Ауди она устанавливалась также на Volkswagen Passat B2.

2-е поколение

Полный привод quattro 2 поколения начал внедряться с 1987 года и получил несколько иную конструкцию, хотя он также являлся симметричным. К его особенностям относится:

  • Использование в качестве дифференциала между осями самоблокирующегося узла Torsen;
  • Дифференциал задней передачи – блокируемый вручную, но с автоматическим отключением при передвижении на скорости свыше 25 км/ч;
  • Дифференциал передка остался свободным.

Особенность работы дифференциала Torsen заключена в том, что при обычных условиях передвижения соотношение распределения вращения составляет 50/50, но при надобности происходит автоматическое изменение значений и на ось, колеса которой лучше сцепляются с дорогой, подается до 75% тягового усилия.

В Torsen имеются и недостатки, причем существенные. При вывешивании одного колеса машина полностью обездвиживается. Происходит это из-за того, что Torsen не может передавать 100% на одну ось, максимальные пропорции для него 25/75. Если же одно колесо утратило момент (не встречает сопротивление), то передача вращения прекращается и на другой оси.

Поэтому автомобиль может остановиться если:

  • буксовать начали одновременно по одному колесу на каждой оси, или одно из них вывешено при отключенной блокировке задней оси;
  • при задействовании блокировки авто остановится только если буксовать начали оба колеса задней оси и одно – передней, или же при вывешивании переднего колеса или обоих заднего моста.

Решить проблему с обездвиживанием авто в случае вывешивания одного из колес достаточно просто. Необходимо задействовать тормоз, чтобы создать сопротивление вывешенному колесу. Это позволит Torsen заблокироваться и при этом перенести 75% момента на другую ось.

3-е поколение

Система quattro 3 поколения – симметричная, применялась только на одной модели Audi – V8. Причем для моделей с «механикой» и АКПП разработаны были разные по устройству приводы.

В версии с МКПП привод включал два самоблокирующихся дифференциала Torsen – между осями, а также на заднем мосту, передок остался со свободным дифференциалом. То есть, от принудительной блокировки конструкторы полностью отказались.

На пробуксовку такая система оказалась хорошей. Автомобиль останавливается только если проскальзывать начали оба колеса задней оси и одно переднее. А вот проблема с вывешиванием осталась прежней – машина обездвиживалась в случае потери контакта с дорогой любого одного колеса.

На версии с коробкой-автомат в качестве межосевого дифференциала используется планетарная гидромуфта с автоматической блокировкой. Такой узел помог устранить проблему вывешивания. Авто с такой системой quattro останавливается только при вывешивании по одному колесу на обоих осях.

4-е поколение

Полный привод quattro 4 поколения получил несколько иные конструктивные узлы, но все также симметричен. Так, в качестве дифференциала между осями стал использоваться Torsen нового поколения (тип 2). Передний и задний мост получили свободные дифференциалы, оснащенные системой EDL (электронная блокировка дифференциала). Эта система входит в состав ABS и ее задачей является притормаживание колеса, для изменения передаточного соотношения (второе колесо оси начинает получать больший момент). Системы EDL работают раздельно, то есть взаимосвязи блокировок обоих осей между собой нет.

Использование EDL полностью контролируется электроникой. Для сохранения элементов трансмиссии от повреждений, она отключается на скорости выше 40 км/ч. Для спортивных версий предусматривается отключение EDL при достижении 80 км/ч.

Система quattro этого поколения отличается высокой эффективностью. Авто останавливается только в случае пробуксовки всех колес одновременно. Что касается вывешивания, то машина останавливается при потере контакта с дорогой двух любых колес.

5-е поколение

В 2004 году появилось 5-е поколение системы quattro, которое получило асимметричное соотношение передачи вращения (в пропорции 40/60 с возможностью автоматического распределения до 20/80).

В конструкции привода в качестве межосевого дифференциала используется Torsen (тип 3), межколесные остались прежними – свободные с EDL.

Особенность работы привода заключена в том, что для блокировки задействуется и ESP, что позволяется Torsen уже перебрасывать весь момент на одну ось.

С такой компоновкой автомобиль останавливается только при пробуксовке всех колес. Обездвиживание также происходит в случае вывешивание двух колес на разных осях или одного из ведущих мостов.

Разновидностью этого поколения является привод с векторизацией, используется он в спортивных версиях автомобилей. Его особенность сводится к тому, что задний мост благодаря использованию в дифференциале повышающих передач с пакетами муфт может «подруливать». То есть при прохождении поворотов система автоматически перераспределяет момент между колесами, обеспечивая увеличение его на колесе, идущем по внешнему радиусу.

Задний активный дифференциал

6-е поколение

В 2010 году появилась система quattro 6 поколения, как развитие привода с векторизацией в quattro 5, она применяется в новых спортивных версиях авто.

В ней отказались от самоблокирующегося дифференциала Torsen. Его место занял дифференциал собственной разработки с коронными шестернями. Он отличается асимметричным распределением тяги (60/40) и возможностью автоматического перераспределения момента в пропорции до 85/15.

Дифференциал разработки Audi

Достоинствами такого дифференциала являются несколько меньшая масса узла по сравнению с Torsen, возможность блокировки даже в условиях потери момента на одном из колес, а также векторизация с задействованием ESP, причем без осложненной конструкции заднего дифференциала.

Вся система работает полностью в автоматическом режиме и контролируется электроникой. Она обеспечивает отличные показатели при пробуксовке – авто останавливается только при проскальзывании всех колес. Что касается вывешивания, то машина перестает двигаться только при условии, что вывешены одно заднее и одно переднее колесо.

Современные наработки

Привод quattro обеспечивает постоянный привод на все колеса. Но конструкторы не ограничиваются только этим. Есть и системы, которые кардинально отличаются от общего понятия quattro. Такими приводами можно назвать e-tron quattro и quattro ultra.

Автомобили Audi с приводом e-tron quattro отличаются тем, что вращение колес задней оси обеспечивает электромотор. То есть, какая-либо механическая связь между осями отсутствует. Вращение, получаемое от двигателя, подается только на переднюю ось, а зад обладает электроприводом.

E-tron quattro может быть гибридом с тремя или двумя электродвигателями, один из которых находиться спереди совместно с ДВС. Компания Audi «е-тронами» обозначает все электрические версии авто и те гибридные, которые способны передвигаться используя только электрическую тягу. В полностью электрических версиях также используется до трех электромоторов.

Несмотря на то, что все колеса являются ведущими, полноценной системой 4WD ее назвать невозможно. Такая система обладает множеством режимов работы, и только некоторые из них предусматривают подачу вращения одновременно на все колеса.

Система quattro ultra уже и вовсе не относится к постоянному полному приводу. Она позиционируется как «On Demand», то есть, полный привод задействуется только при надобности, причем все работает в автоматическом режиме.

Конструкция такого привода включает свободные межколесные дифференциалы с системой EDL, а в качестве межосевого используются две электромагнитные муфты, что позволяет системе отключать и подключать задний мост.

Система привода quattro ultra

Эта система использует для работы достаточно большое количество электроники. В ее задачу входит постоянный контроль за параметрами движения и практически мгновенное подстраивайте привода под конкретные условия. То есть, при надобности она подключает полный привод, задействует блокировки и т. д.

Система полного привода Quattro

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.

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.

Раллийная версия Audi Quattro 1980 года выпуска

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.

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.

Центральный дифференциал Quattro на основе плоских зубчатых колес

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.

Audi › Система quattro ultra сэкономит горючее на новых моделях Audi

По уверению производителя, новая система полного привода позволяет экономить топливо до 0,3 л/100 км по сравнению с предшествующей конструкцией.

Компания Audi раскрыла детали устройства нового поколения системы quattro, получившей приставку ultra к названию. Напомним, на полноприводных моделях с продольным расположением мотора немцы используют конструкцию с центральным самоблокирующимся дифференциалом, а на машинах с поперечной компоновкой силового агрегата — многодисковую электрогидравлическую муфту для подключения задней оси. Система quattro с технологией ultra, предназначенная для «продольных» полноприводников, в чём-то похожа на своих предшественниц, но в то же время отличается от обеих.

В основе системы quattro с технологией ultra лежит многодисковое сцепление в масляной ванне с электрическим актуатором, установленное сразу за коробкой передач (справа). В корпусе заднего дифференциала появилась кулачковая муфта (слева), способная разделять на две части правую полуось. На рисунке эти элементы выделены красным.

Когда в полном приводе нет необходимости, многодисковое сцепление отключает от коробки передач карданный вал. Одновременно соленоид поворачивает рычаг с зубьями, который разъединяет заднюю кулачковую муфту, сжимая мощную пружину. Ведомая шестерня главной передачи останавливается вместе с карданным валом. Вращаются (от дороги) только полуоси и конические шестерни-сателлиты в дифференциале, но без нагрузки. Они создают минимальное сопротивление.

Режим переднего привода. Зелёным выделены валы и шестерни, которые не вращаются.

При необходимости задняя ось подключается за миллисекунды. За этот короткий срок успевает пройти несколько процессов. Сначала замыкается многодисковое сцепление, разгоняя карданный вал. Затем соленоид освобождает блокирующий рычаг, и кулачковая муфта правой задней полуоси быстро смыкается под действием пружины (процесс напоминает спуск курка).

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.

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.

Ссылка на основную публикацию