Что означает кватро. Принцип работы полного привода quattro от Audi

Уникальная система Quattro устанавливалась на многих автомобилях марки Audi в период с 80-х до конца 2000 годов, при этом лишь недавно она была заменена более современной версией полного привода E-tronQuattro. Столь длительный период использования этого раздаточного механизма обусловлен его революционным устройством, которое по своей функциональности, износостойкости и практичности намного превзошло даже самые смелые ожидания. Рассматриваемая система была призвана распределять крутящий момент равномерно между всеми колесами, что позволяет водителю облегчить управление транспортным средством на любых типах поверхности. В результате маневренность, устойчивость, а также проходимость машин Audi существенно улучшились, благодаря чему продажи марки резко пошли вверх.

История создания

До создания полного привода у производителей легковых автомобилей дошли руки только в начале 70-х годов прошлого столетия. Тем не менее ничего путного мировым разработчикам не удалось создать до 1977 года, когда Фердинанд Пиех, занимавший в то время пост главы совета директоров компании Audi, не сформировал блестящую команду экспертов, поставив перед ними задачу органичного внедрения полного привода на легковые авто. Главными персонами в команде стали Йорг Бенсингер и Вальтер Трезер, сконструировавшие тестовый прототип А 1. Это было доработанное спортивное купе Audi 80 с установленной на него ходовой частью от модели внедорожники Iltis, выпущенной несколькими годами ранее.

Главной особенностью прототипа стал задний вал, присоединенный к приводному механизму коробки передач.

В качестве заднего привода использовалась передняя ось с наклоненным под определенным углом корпусом дифференциала. Она была идентична механизму, использованному на модели Iltis, но разработчики развернули ее назад, чтобы улучшить управляемость машины на неровных поверхностях. В итоге система была успешно опробована как на ровной трассе, так и в полевых условиях, зарекомендовав себя только с лучшей стороны. Однако судьбу серийной установки первого образца полного привода Quattro должно было решить руководство концерна Volkswagen, в состав которого входила компания Audi.

После технических испытаний на заснеженной трассе перед главой совета директоров концерна было принято решение о доработке системы. Дело в том, что на крутых поворотах устойчивость машины оставляла желать лучшего, а вероятность опрокидывания возрастала в несколько раз. Чтобы исправить проблему, за коробкой вмонтировали межосевой дифференциал, который приводился в движение специальным полым валом. С одной стороны, к нему подводился привод передней оси, с другой – стыковался карданный вал, передающий крутящий момент на заднюю ось авто. Эта версия полного привода Quattro была опробована на мокрой трассе, после чего получила добро на серийную установку. Первыми обладателями такой системы стали купе и седаны Audi 80 – легендарной машины, встретить которую можно и сегодня на отечественных дорогах.

Успехи в спортивных состязаниях

Преимущество, которое предоставляла инновационная разработка компании Audi в раллийных гонках, не идут ни в какое сравнение. На протяжении более чем 10 лет ни один аналог не мог даже близко сравниться с , поэтому гонщики, установившие на свои транспортные средства такие механизмы, выигрывали десятки секунд на круге у более опытных оппонентов. Иногда правила в раллийных соревнованиях доходили до абсурда: на автомобили, где была внедрена рассматриваемая система, заранее начислялось несколько минут к итоговому времени. Многие машины вовсе не допускались к соревнованиям, отчего зрелищность автоспорта в то время значительно упала.

Несмотря на многочисленные судейские запреты, автомобилям Audi с изобретением Quattro, удалось выиграть большинство гонок в сезоне 1982/83 годов, включая ралли Португалии, Аргентины, Финляндии, Швеции и т. д. К 1985 году практически все команды пересели на версии полного привода от Audi, поэтому существовавшие ограничения были сняты организаторами гонок. Кроме того, для спортивных соревнований разработчики концерна Volkswagen выпустили ряд версий системы Quattro, получивших приставки Rally и Sport. Доминирование машин Audi в автоспорте продолжалось более 15 лет, но в 1997 году руководство организации FIA запретило транспортным средствам принимать участие в гонках с упомянутой системой полного привода. С тех пор система Quattro устанавливалась только гражданские авто.

Технология механизма

Безусловно, представленная система имеет ряд модификаций, призванных придать определенные технические характеристики конкретной марке транспортного средства, сошедшего с конвейера компании Audi. Вместе с тем у такой разработки есть следующие незаменимые элементы:

  • Коробка передач – служит для выбора скоростного режима транспортного средства;
  • Главная передача – предназначена для увеличения крутящего момента на все колеса;
  • Раздаточная коробка – распределяет крутящий момент между всеми колесами или осями;
  • Карданная передача – нужна для передачи крутящего момента только конкретному валу;
  • Дифференциал – быстро распределяет мощность мотора к трансмиссионным элементам.

Все составные части, которыми снабжена система Quattro как вместе, так и по отдельности обладают высокой степенью надежности.

Случаи поломок устройства на многочисленных моделях Audi были единичными, при этом связаны они были чаще всего с интенсивной или неправильной эксплуатацией транспортного средства. Трансмиссия полного привода могла компоноваться автоматической либо механической коробкой передач, к которой крепился раздаточный механизм. В его конструкции был межосевой дифференциал, равномерно передававший нагрузку на переднюю и заднюю оси. Корпус этого элемента в свою очередь, соединялся с КПП, а крутящий момент распределялся либо через приводные валы, либо с помощью отдельной зубчатой передачи.

Если подробно рассматривать конструкцию межосевого дифференциала полного привода Quattro, то за период своего существования она претерпела ряд изменений. В начале 1980 годов это был свободный механизм с механической блокировкой, однако спустя несколько лет его заменил оригинальный агрегат Torsen, способный передавать до 80% нагрузки на нужную ось. В 2007 году этот механизм был модернизирован, получив возможность распределения до 70% крутящего момента на ось с лучшим сцеплением. Тремя годами позже на марки Audi устанавливался ассиметричный дифференциал с возможностью самостоятельной блокировки и перераспределения нагрузки до 70% на переднюю ось, до 85% нагрузки – на заднюю ось.

В начале 2010 годов описываемая система претерпела ряд изменений, и теперь принцип действия агрегатов основан на работе гибридной силовой установки. Дополнительно к силовой установке, а также коробке передач присоединены два автономных электромотора, мощность которых оценивается на уровне 33 кВт и 60 кВт. Для задней оси предусмотрен только электрический привод, питание которого возложено на отдельную батарею, вмонтированную в центральный тоннель автомобиля. Это нововведение было принято с целью уменьшить выбросы вредных веществ в атмосферу, ведь ни для кого не является секретом, что машины с системой полного привода потребляют гораздо больше горючего, нежели их аналоги с передним или задним приводом.

Преимущества и недостатки

Конечно же, транспортные средства, где есть система Quattro, имеют как положительные, так и негативные характеристики. Изначально поговорим о плюсах полного привода, в перечень которых неизменно входят:

  • Устойчивость на любом типе дорожного покрытия;
  • Повышенная эффективность торможения мотором;
  • Замечательные показатели проходимости;
  • Моментальный отклик на поворот руля.

Дополнительным преимуществом машин Audi с обозначением Quattro стало стремительное начало движения с прокручиванием всех четырех колес одновременно, что позволяет даже на скользкой дороге набрать оптимальную скорость за считаные секунды. Продолжительные пробуксовки при этом практически полностью исключены и возникают только в том случае, когда шины транспортного средства находятся в плачевном состоянии.

К сожалению, система Quattro обладает рядом незначительных недостатков. В их перечень включены такие факторы, как:

  • Повышенный расход топлива;
  • Повышенные требования к бережности эксплуатации авто;
  • Дорогостоящий ремонт механизма в случае его выхода из строя.

Еще одним минусом машины с полным приводом считается высокая вероятность потери курсовой устойчивости в экстремальных ситуациях. При плохом сцеплении с дорожным покрытием неопытные водители слишком часто совершают одну распространенную ошибку: входят в резкий поворот на высокой скорости. Система Quattro просто не успевает своевременно распределить крутящий момент, вследствие чего транспортное средство уходит в занос. Поэтому в дождливую или снежную погоду специалисты рекомендуют не давить изо всех сил на педаль газа, в противном случае можно попасть в серьезное ДТП.

Легендарные марки Audi с рассматриваемым приводом

Полный привод Quattro устанавливался на десятки моделей немецкого концерна Volkswagen, однако, лишь некоторые из них приобрели статус легенд дороги. Одной из самых быстрых спортивных машин стала AudiQuattroCoupe, отличительными признаками которой считаются изящные очертания кузова, мощный силовой агрегат объемом 2,8-литра, а также возможность достигать 100 км/ч всего за 7 секунд. Для 1991 года, когда авто впервые было представлено потенциальным покупателям, это был замечательный показатель.

Для любителей экстремальной езды разработчики Audi представили версию SportQuattro. При укороченной колесной базе модель могла выдавать феноменальные 302 лошадок, разгоняясь с места до 100 км/ч менее чем за 5 секунд. Именно такое авто чаще всего участвовало в раллийных состязаниях, поэтому в конструкцию его кузова были введены жабры отвода горючего наряду с ноздрями забора воздуха на капоте.

Для спокойной размеренной езды была сконструирована серия моделей AudiAvantQuattro, которая имела просторное багажное отделение, комфортабельный салон и великолепную обзорность дорожной обстановки. В эти машины, помимо системы полного привода, были внедрены устройства контроля крена, надежная линейка моторов с неприхотливой подвеской. За период своего существования модели AudiAvant зарекомендовали себя как идеальное авто для семейного использования.

Таким образом, полный привод Quattro стал настоящим революционным достижением немецких конструкторов, позволившим улучшить технические характеристики авто, придать ей динамику разгона и устойчивость на различных дорожных покрытиях.

Да Нет

Не так давно наш эксперт Борис Игнашин написал довольно подробный материал о том, зачем в принципе нужен . 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 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.

На фото: Porsche 959

Азиатский ответ

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.

На фото: Subaru Impreza

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.

На фото: Mitsubishi Lancer Evolution 1992

Что дальше?

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.

Раньше полный привод у Audi был честным. А теперь — сплошная электроника. Но хуже ли стало от этого? Мы проверили это на примере классических и современных моделей Audi на большом празднике полного привода Quattro Day.

У входа в автоцентр выстроились три классические модели Audi, которые оснащались фирменной системой полного привода Quattro. Каждая из них является желанным объектом владения для любого фаната марки.



Audi Quattro Coupe. Наследник легендарного Quattro, позволивший компании Audi окончательно закрепиться в сегменте премиальных автомобилей. Этот экземпляр оснащен 2,6-литровым бензиновым двигателем, полноприводной трансмиссией quattro второго поколения с дифференциалом Торсен. Владелец сохранил автомобиль в отличном состоянии и использует его для ежедневных поездок. Мотор отличается мягкой, плавной тягой, а вот управляемость специфическая. Как и предшественница, Audi Coupe Quattro в поворотах сильно скользит передней осью.


Большая редкость в наших краях — полноприводный представительский седан Audi V8. Выпускался как с «автоматом», так и с честной «механикой», что для такого класса не совсем привычно. В каждом варианте система полного привода имела небольшие отличия. Интересно, что Audi V8 — это также первый седан представительского класса, участвовавший в кольцевых автогонках и ставший чемпионом DTM в 1990−92 г. г.


Кожа, полноценный блок климат-контроля, отличные материалы отделки. За интерьер Audi V8 до сих пор не стыдно. Разве что на этом экземпляре ощущается немалый пробег.



Постоянным полным приводом и турбированным двигателем сегодня никого не удивишь. А в 80-х годах прошлого века только Audi предлагала подобные модели. Серийная Audi 200 Turbo развивала 200 «лошадей» и разгонялась с места до 100 км/ч за 7,5 секунды, что считалось выдающимся результатом. Владелец этой машины посчитал мощность и динамику недостаточными. Двигатель уже «раскачан» до 400 лошадиных сил, но это еще не конец.


Audi RS4 — это настоящий гоночный монстр в обличье гражданского седана. В салоне водителя ждут тесные спортивные кресла, тугое сцепление, хваткий руль. Несмотря на это, RS4 вполне подходит для ежедневного использования, если не смущает огромный расход топлива. Под капотом — 4,2-литровый V8 мощностью 420 сил. На разгон до «сотни» уходит всего 4,8 секунды.


Если раньше с полным приводом Audi было все понятно — механический дифференциал Torsen устанавливался везде, — то на современных моделях используются три различных типа полного привода. И все они по-прежнему называются фирменным словом Quattro.

На машины с поперечным расположением двигателя устанавливается постоянный полный привод Quattro на основе гидравлической многодисковой муфты Haldex. Истинно верующие фанаты марки считают такие Audi ненастоящими. Haldex можно встретить на Audi Q3, A3, TT.

Автомобили с продольным расположением двигателя сохраняют фирменный постоянный полный привод Quattro с самоблокирующимся межосевым дифференциалом Torsen. Он есть у моделей Q7, A6, A5, A8.

На новом поколении Audi Q5 и некоторых модификациях A5 устанавливается новый тип привода Quattro ultra. Похоже на Torsen, только еще одна многодисковая муфта установлена в заднем дифференциале и размыкает одну из полуосей. Придумано для экономии топлива.




Полноприводные кроссоверы Audi Q5 и Audi Q7 успешно справились с тарированными препятствиями, несмотря на то, что оснащаются разными типами полного привода. Главная задача пилота — не бояться давить на газ. В этом случае электроника успешно подтормаживает те колеса, которые не имеют сцепления с поверхностью, и перебрасывает крутящий момент на другие колеса. Но все же поведение автомобилей при прохождении диагонального вывешивания и «скользкого» пандуса отличалось.






После серии заездов мы пришли к выводу, что полный привод Audi Q7 работает более эффективно. И как минимум быстрее. Там, где Q5 долго и беспомощно вращала колесами, прежде чем электроника перераспределит крутящий момент, Q7 уже уверенно продвигалась вперед.


Преимущество фирменного полного привода в виражах оценивали на Audi A5 Sportback. На влажном асфальте работа Quattro особенно эффективна. Разгоны, короткая переставка, прохождение плавной дуги — автомобиль со всем этим справляется легко и с небольшой долей азарта. Самое главное ощущение водителя — все под контролем.

Сравнив несколько поколений полного привода Audi, мы пришли к выводу, что прогресс не остановить. Фанаты истинного полного привода могут предавать новые модели анафеме, но факт в том, что в содействии с современными электронными системами даже многодисковая муфта Haldex способна творить чудеса. Но все равно мы скучаем по тем, настоящим, Audi Quattro.

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.

tor que sen sing или tor que sen sitive - 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.

  1. 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).
  2. 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.
  3. 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 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 .

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.

  1. Центральное водило и сателлиты непосредственно сопрягаются с двумя коронными шестернями, соединенными с передним и задним ведущими валами.
  2. 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.
  3. 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».

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.).

V8 с автоматической коробкой передач .

Центральный дифференциал с планетарной передачей и многодисковой блокировочной муфтой с электронным управлением.

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 / /RS 4 (платформа B5), Audi A6 /S6/allroad /RS6, Audi A8 / 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)).

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.

Система quattro V поколения

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) .

Открытый передний дифференциал с электронной системой блокировки (Electronic Differential Lock, EDL) .

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 .

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

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.

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.

  1. 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).
  2. 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 .

См. также

  • 4Matic - система полного привода компании Mercedes-Benz
  • S-AWC Mitsubishi Motors
  • SH-AWD - система полного привода с векторизацией крутящего момента компании Honda
  • Полный привод - история полноприводных легковых автомобилей

Примечания

Внешние источники

  • Audi.com международный корпоративный портал
  • Independent grip. Intelligently applied страница, посвященная quattro, на сайте представительства Audi в Великобритании

Шаблон: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)
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)