Самая первая ауди кватро
Особенности полного привода Quattro
То есть, дифференциалы всегда оставались свободными, и только на бездорожье или скользкой дороге при помощи специального переключателя водитель мог задействовать нужную блокировку. Практичное и простое решение, но с необходимостью постоянного переключения рычага ощущался небольшой дискомфорт. Однако главное достоинство инженеров Audi было в другом: они сумели разработать полноприводную трансмиссию идеально подходящую традиционной схеме автомобилей Ауди с продольным расположением двигателя.
В 1988 году появляется второе поколение привода – Quattro II. Производитель учел все преимущества и недостатки Quattro I, поэтому предложил технологию, в которой нашлось место симметричному 50/50 самоблокирующемуся дифференциалу Torsen. Его основное достоинство заключалось в том, что дифференциал крайне быстро реагировал на изменение тяги и сразу же изменял степень блокировки и соотношение передачи момента. Задний дифференциал остался без изменений – водитель, как и прежде, мог его заблокировать в случае необходимости.
Полный привод Quattro II можно было встретить на таких моделях, как:
- Audi 80;
- Audi 90;
- Audi S2;
- Audi RS2 (B3 и B4);
- Audi 100/200/S4 (C3 и С4);
- Audi Coupe Quattro.
Затем появляется третье поколение полноприводной системы Quattro. Основным новшеством было то, что производитель решил заменить задний дифференциал и поставить на его место еще один Torsen. Такое решение встречалось как на авто с механической, так и автоматической коробкой передач.
Новые технологии Quattro
На этом прогресс технологии Quattro не заканчивается. Еще позже производитель анонсирует выпуск моделей легковых авто с четвертым поколением полного привода. Принципиально его схема не изменилась (остался центральный дифференциал Torsen), но появилась электронная система имитации межколесных блокировок. Система получила название Electronic Differential Lock или сокращенно EDL. Эта система действительно стала новым витком в развитии технологии полного привода Quattro, поскольку теперь крутящий момент автоматически перераспределялся в пользу колес, имеющих лучшее сцепление с дорожным покрытием.
В 2007 году было принято решение сделать Torsen ассиметричным: он стал раздавать крутящий момент в соотношении 40 на 60 (преимущество у задних колес). В случае возникновения необходимости соотношение изменялось вплоть 85% тяги в пользу даней оси. В Audi решили нагрузить больше задние колеса, попутно изменив развесовку новых моделей. Все это было сделано с одной целью – улучшить управляемость авто, поскольку в экстремальных режимах вождения легковые авто с полным приводом все еще тяготели к переднеприводности. Так автомобили действительно стали более интересными в управлении с выходом на скользкое дорожное покрытие.
Полный привод для авто с поперечно расположенным ДВС
Так как Quattro оправдывала себя в авто с продольным расположением мотора, возник вопрос обеспечения полным приводом тех машин, у которых двигатель расположен поперечно. В первую очередь вопрос касался компактных моделей по типу Audi TT и A3. Первый вариант полноприводной трансмиссии такие Ауди получили только в 90-х годах прошлого века. В основе технологии заложена гидравлическая многодисковая муфта Haldex с электронным управлением. Она позволяет перераспределять крутящий момент по осям в соотношении 95 на 5 (преимущество у передних колес) во время движения по сухому дорожному полотну. Если появляется пробуксовка, половина момента отправляется на заднюю ось.
Эта технология также из года в год дорабатывалась, но принцип остался неизменным. В современных компактных кроссоверах, например, Q3, появилась блокировка и имитация межколесных блокировок с целью увеличения внедорожных характеристик транспортного средства.
Преимущества и недостатки Quattro
Легковой, автомобиль, оснащенный системой полного привода Quattro, отличается свойственными ему преимущества и некоторыми недостатками.
Из плюсов можно отметить:
- повышенная устойчивость машины на любом типе дорожного покрытия;
- эффективная работа тормозной системы;
- превосходные показатели проходимости;
- хороший отклик рулевого колеса.
Седан Audi Quattro способен стремительно набирать скорость даже на скользкой дороге за счет одновременного прокручивания четырех колес. Однако это ведет к следующим неприятным моментам:
- повышенный расход топлива;
- дороговизна обслуживания и ремонта трансмиссии;
- особые требования к эксплуатации такого авто.
Как бы там ни было, полный привод Quattro стал настоящим революционным достижением немецких конструкторов, позволившим улучшить технические характеристики авто, придать ей динамику разгона и устойчивость на различных дорожных покрытиях.
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.
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. 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.
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 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
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.
Вместо заключения
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.
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.
Начало 1980 годов для компании Ауди стало значимым, поскольку она в значительной степени начала превосходить своих соперников в раллийных гонках. Этого удалось достичь благодаря производству различных версий гоночных автомобилей. Конечно, A1, A2 и Sport Quattro — это автомобили, которые создавали своим конкурентам большие проблемы, но самым производительным вариантом оказалась модель Audi Quattro S1 E2.
Это действительно монструозный автомобиль, поскольку он оснащался 2.1 литровым силовым агрегатом с пятью цилиндрами, что позволяло получить максимальную мощность в 470 лошадиных сил, который потом разогнали до 600 лошадок. Автомобиль был легендой Группы B, поскольку он позволил превознести ралли на новый уровень.
История
В 1984 году машины, которые относятся к группе Б, начали зажигать раллийное сообщество. Купе Audi Quattro показало отличные результаты на чемпионате, проходившем в 1983 году. Но начали вводить новые правила технического регламента для таких автомобилей, что поставило под угрозу победы модели от Ауди. Другие производители начали производить легкие автомобили с компоновкой мотора в средине шасси, например Peugeot 205 T16, что позволяло им без особых усилий выигрывать у более тяжелой, а также громоздкой модели Quattro, которая еще и отличалась большими размерами.
И тогда производители поняли, что им потребуется довольно смелое обновленное решение, которым стала модель Ауди S1 Quattro 1984 года. Этот автомобиль отличался колесной базой, уменьшенной на 32 сантиметра, в сравнении со стандартной моделью. Весила такая машина всего 1297 килограмм, что при пиковой мощности силового агрегата в 302 лошадиных силы позволяло ему набирать первую сотню всего за 4.8 секунды. Главными отличительными чертами легендарного автомобиля для ралли от Ауди является то, что забор воздуха осуществлялся через специальную ноздрю в капоте, а горячий воздух отводился через специальные отверстия, сделанные в крыльях.
Рулевое колесо Audi Quattro S1 Rally тяжелое, но одновременно отличается хорошей отзывчивостью. Сцепление также было достаточно жестким, а мотор никакой плавности не имел, особенно после того, как достигал отметки в 3.5 тысячи оборотов в минуту. При прохождении поворотов крена автомобиля практически не было. Благодаря тому, что Audi Quattro S1 Group B отличалась короткой колесной базой, автомобиль поворачивал легко и охотно.
В 1985 году версия Sanremo получила единственную победу в чемпионате WRC. За рулем этого автомобиля находился Вальтер Рёрль. Эта версия создавалась специально для участия в мировом чемпионате по ралли.
Характеристики
Вот что действительно поражало, так это технические характеристики автомобиля. Под капотом автомобиля разместился силовой агрегат с рядной компоновкой пяти цилиндров, что позволяло получить рабочий объем 2110 кубических сантиметра. Максимальная мощность этого мотора на версии Audi Sport Quattro S1 1985 года достигала показателей в 600 лошадиных сил. Пиковый крутящий момент достигал показателей в 590 Нм при 5.5 тысячах оборотов в минуту.
Такие характеристики двигателя Ауди S1 Quattro достигались благодаря длине шатуна в 85 мм. Это давало возможность получить степень сжатия в 7.5 к 1. Радиатор для жидкостного охлаждения двигателя располагался в задней части автомобиля, что позволяло получить оптимальную развесовку.
Внешний вид и интерьер
Audi S1 имеет довольно привлекательный внешний вид, учитывая что этот sportcar выпускался в средине 80-х годов. Экстерьер действительно вызывающий, поэтому на него сразу же бросается взгляд. Огромное количество аэродинамических элементов обвеса, а также пластиковые крылья придавали автомобилю агрессивности. Большое количество элементов корпуса были прочными, но одновременно с этим невесомые, поскольку производились из карбона. Части из металла производители использовали только в ходовой части автомобиля, а также шасси и дверях для придания большей надежности конструкции. Вместо классических стекол использовался стеклопластик, а где-то и органические волокна. Это давало возможность получить минимальный вес автомобиля для конкуренции в соревнованиях с другими производителями.
Производители также выпускали и лимитированную серию Audi Sport Quattro Black, которая не имела на себя спонсорской ливреи, а просто была окрашена в привлекательный черный цвет. Этот автомобиль действительно выглядел впечатляюще и получил довольно большую популярность не только среди фанатов марки, но и по всему миру.
Внутреннее пространство автомобиля выглядело довольно аскетичным, но сразу же в глаза, при просмотре обзоров на youtube бросаются эргономичные сиденья, предназначенные для комфортной посадки пилота. Помимо этого, в интерьере автомобиля присутствовало большое количество регулировок для кресел. За производство сидений для автомобиля была ответственна итальянская компания Recaro.
Читайте также: