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.
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.
Так как блокировки включались вручную, то если их забыли выключить сразу после прохождения трудных участков дороги – это могло привести к поломке трансмиссии.
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.
Дифференциал Torsen
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.
Планетарная гидромуфта АКПП Audi V8
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.
AutoleekQuattro – это зарегистрированная компанией Audi технология полного привода, которая впервые появилась на автомобилях этой немецкой марки в 1980 году. Первой моделью, на которой появился полный привод Quattro, стало двухдверное купе Audi Quattro. Впоследствии полным приводом Quattro начали оснащаться все модели, выпускаемые этой компанией. Особенность этой технологии состоит в том, что система полного привода применяется на автомобилях с продольным размещением двигателя и трансмиссии. Принято выделять шесть неофициальных поколений системы полного привода Quattro.
Первое поколение производилось с 1980 по 1987 годы. Особенностью этого поколения Quattro являлось применение трех открытых дифференциалов (переднего, заднего и центрального), причем, передний дифференциал был без функции блокировки, а задний и центральный имели функцию ручной блокировки.
Второе поколение системы Quattro выпускалось с 1988 по 1995 годы. Особенностью этого поколения стало применение центрального дифференциала Torsen, который при езде по нормальному дорожному покрытию равномерно распределял крутящий момент по обеим осям, а при надобности мог перенаправить до 75% момента на нужную ось.
Третье поколение Quattro выпускалось одновременно со вторым, но устанавливалась эта система только на Audi V8. Спецификой этого поколения системы полного привода было применение центрального дифференциала с планетарной передачей и многодисковой блокировочной муфтой, которая управлялась электроникой. Такой вариант Quattro был характерен для модификаций с автоматической КПП. Для версий с механической КПП центральным дифференциалом служил Torsen.
Четвертое поколение системы Quattro устанавливается на полноприводные модификации моделей Audi с 1995 года. Изменения, которые коснулись этой генерации системы полного привода, касаются применения электронной блокировки EDL для открытых переднего и заднего дифференциалов. Центральный дифференциал – Torsen второго поколения.
В пятом поколении Quattro, которым начали комплектовать модели Audi с 2006 года, преобразования коснулись центрального дифференциала. Тут стоял Torsen третьего поколения со стандартным распределением крутящего момента 40/60 между передней и задней осью. В условиях плохого сцепления с дорожным покрытием, дифференциал изменял соотношение крутящего момента, передавая от 80 до 100% (при содействии системы ESP) момента на один из мостов.
Наконец, шестое, вышедшее в 2010 году, поколение Quattro отметилось заменой Torsen на центральный с плоскими зубчатыми шестернями. Он позволяет распределять на переднюю ось до 75%, а на заднюю – до 80% крутящего момента.
Схема quattro. 1) коробка передач 2)
раздаточная коробка 3) карданная передача
4) главная передача и задний межколесный дифференциал
5) вал привода передней оси
6) главная передача и передний межколесный дифференциал
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 является системой постоянного полного привода, в которой крутящий момент постоянно передается на все колеса автомобиля. С 1980 года название quattro используется автопроизводителем Audi для обозначения системы полного привода своих автомобилей и является зарегистрированным товарным знаком. Отличительной особенностью системы quattro является продольное расположение двигателя и элементов трансмиссии, которое характерно для большинства автомобилей Audi.
Несмотря на различия в конструкции систем конкретных автомобилей, система quattro включает следующие традиционные элементы полноприводной трансмиссии: коробку передач, раздаточную коробка, карданную передачу, главную передачу и межколесный дифференциал на каждой оси.
В трансмиссии quattro может устанавливаться как механическая коробка передач , так и коробка-автомат .
Перспективная версия системы полного привода от Audi основана на использовании гибридной силовой установки и носит название E-tron quattro . Данную систему планируется устанавливать на серийные автомобили с 2014 года.
Конструктивно система E-tron quattro включает в дополнение к двигателю внутреннего сгорания и коробке передач два электродвигателя - мощностью 33 кВт на передней оси и 60 кВТ - на задней. При этом задняя ось имеет только электрический привод. Питание электродвигателей осуществляется от литий-ионной аккумуляторной батареи, установленной в центральном тоннеле автомобиля.
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:
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.
Второе поколение:
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.
Третье поколение:
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.
Четвертое поколение:
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.
Пятый этап:
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 , 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.
Само ж распределение крутящего момента на оси Audi происходит в зависимости от раздаточной коробки и её конструкции, может передаваться через приводные валы или отдельную зубчатую передачу.
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:
