Quattro от audi

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.

Принцип работы системы Quattro

Во избежание любого рода технических неудобств при управлении автомобилем, важно знать, как работает полный привод Кватро на Ауди

По причине того, что сегодня система относится к наиболее популярным, но не до конца изученным автомобилистами, рекомендуется учесть определенные моменты и обратить внимание не некоторых нюансы

Кватро может работать одновременно с автоматической и механической коробкой передач, так как при проектировании и производстве высококвалифицированные специалисты концерна постарались подобрать технические детали, чтобы предоставить соответствующие эксплуатационные характеристики. Большинство автомобилей Ауди оснащено автоматической коробкой переключения передач, поэтому Кватро устанавливается по умолчанию.

Принцип работы системы Кватро заключается в следующем. Вал оси переднего привода передает крутящий момент от раздаточного блока на основную передачу и дифференциал колесной системы передней оси. Сам вал для максимальной защиты от износа помещен в специальный хомут, поэтому обеспечивается его нормальное функционирование без технических неточностей и повреждений. К тому же, производитель Ауди стал внимательнее относиться к работе приводной системы, поэтому предпоследние модели имеют в едином техническом узле дифференциал передней оси, вал приводной системы, раздатчик крутящего момента, главную передачу и КПП. Обеспечивается наиболее точная работа всей системы и автомобиля в целом.

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

Преимущества и недостатки системы «quattro»

Если не рассматривать первое и второе поколения, которые сегодня уже редко встречаются, конструктивные недоработки устранены с помощью электроники. Садись и едь: хоть по грязи, хоть по грунту, хоть по снегу. Только не штурмуй слишком большие преграды, ты всё-таки не на джипе.

Ощущения от того, как работает привод quattro, можно описать одним словом – восторг. Ощущение идеально управляемой машины, уверенность на любой дороге, надежность сделали его легендой среди полноприводных автомобилей. Если добавить мощную внешность, можно легко понять, почему у Audi столько восторженных поклонников.

Развитие системы

I поколение

Система quattro первого поколения оснащалась межколесными и межосевыми дифференциалами свободного типа с возможностью принудительной жесткой блокировки механическим приводом. В 1981 году систему модифицировали, блокировки стали  включаться с помощью пневматики.

Модели: Quattro, 80, Quattro Cupe, 100.

II поколение

В 1987 году место свободного межосевого занял самоблокирующийся дифференциал повышенного трения Torsen Тype 1. Модель отличалась поперечным расположением шестерен сателлитов относительно приводного вала. Передача крутящего момента варьировалась в соотношении 50/50 при нормальных условиях, а при пробуксовке на ось с лучшим сцеплением передавалось до 80% мощности. Задний дифференциал оснастили функцией автоматической разблокировки при скорости выше 25 км/ч.

Модели: 100, Quattro, 80/90 quattro NG, S2, RS2 Avant, S4, A6, S6.

III поколение

В 1988 году была внедрена электронная система . Крутящий момент перераспределялся по осям с учетом силы их сцепления с дорогой. Контроль осуществляла система EDS, которая притормаживала буксующие колеса. Электроника автоматически подключала блокировку многодисковой муфты межосевого и свободного переднего дифференциалов. переместился на заднюю ось.

Модель: Audi V8.

IV поколение

1995 год – установлена система электронной блокировки переднего и заднего дифференциалов свободного типа. – Torsen Type 1 или Type 2. Стандартный режим распределения момента – 50/50, с возможностью передачи до 75% мощности на одну ось.

Модели: A4, S4, RS4, A6, S6, RS6, allroad, A8, S8.

V поколение

В 2006 году стал применяться несимметричный центральный дифференциал Torsen Type3. Отличительная особенность от предыдущих генераций – сателлиты расположены параллельно ведущему валу. Межколесные дифференциалы – свободные, с электронной блокировкой. Распределение момента в нормальных условиях происходит в пропорции 40/60. При пробуксовке мощность возрастает до 70% на переднюю и до 80% на заднюю ось. С использованием системы ESP появилась возможность передавать на одну ось до 100% крутящего момента.

Модели: S4, RS4, Q7.

VI поколение

В 2010 году существенное изменение претерпели элементы конструкции полного привода новой модели Audi RS5. Был установлен межосевой дифференциал собственной разработки на основе технологии взаимодействия плоских зубчатых колес. По сравнению с Torsen, это более эффективное решение для стабильного распределения крутящего момента при различных условиях движения.

Центральный дифференциал Quattro на основе плоских зубчатых колес

В обычном режиме соотношение мощности составляет 40:60 для передней и задней оси. При необходимости дифференциал передает до 75% мощности на переднюю ось и до 85% – на заднюю ось. Обладает меньшим весом, облегчает интеграцию в работу управляющей электроники. В результате применения нового дифференциала динамические характеристики автомобиля гибко изменяются в зависимости от любых условий: силы сцепления шин с дорогой, характера движения и манеры езды.

Технические характеристики Audi ur-Quattro

В таблице ниже представлены основные характеристики модификаций автомобиля Ауди Кватро.

Полный VIN номер Audi Quattro выглядит следующим образом: WAUZZZ85ZBA90099. Именно так выглядел VIN номер первого экземпляра, который был введён на рынок Великобритании.  Символы здесь означают следующее:

• 85 — тип шасси;
• Z — игнорируется;
• B — год (1981, буква I не использовалась);
• A — игнорируется;
• 90099 — номер шасси. У модификаций Coupe GT и Coupe (Type 85s) отличалась первая цифра 9 (000099). Сначала это было шесть цифр, а в 1989 году «9» была отброшена.

Конструкция и ее особенности

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

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

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

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

Система quattro первых поколений

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

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

Далее рассмотрим основные конструктивные нюансы полного привода quattro разных годов.

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.

Принцип работы

Принцип работы полного привода Quattro базируется на основе наиболее эффективного распределения мощности при пробуксовке колес. Электроника считывает показания датчиков антиблокировочной системы и сравнивает угловые скорости всех колес. При превышении критического предела одним из колес – оно притормаживается.

Одновременно включается блокировка дифференциала, и крутящий момент в нужном соотношении распределяется на колесо с лучшим сцеплением. Электроника распределяет мощность в соответствии с выверенным алгоритмом. Алгоритм работы, разработанный путем многочисленных испытаний и анализа поведения автомобиля при различных условиях движения и состоянии дорожного покрытия, обеспечивает максимальную активную безопасность. Это делает управление автомобилем предсказуемым в сложных условиях.

Эффективность применяемых блокировок и управляющей электронной системы дает возможность полноприводным автомобилям Audi трогаться с места без пробуксовки на любом типе дорожного покрытия. Данное свойство обеспечивает прекрасные динамические качества и проходимость.

Ради будущего и экономии топлива: Quattro Ultra

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

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

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

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

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

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

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

https://youtube.com/watch?v=6WqcW-0b1oM

История появления

Впервые легковой автомобиль с подобной конструкцией системы полного привода был представлен на Женевском автосалоне в 1980-м году. Прототипом послужил армейский джип Volkswagen Iltis. Испытания в процессе его разработки в конце 1970-х показали отличную управляемость и предсказуемое поведение на скользкой заснеженной дороге. Идея внедрить концепцию полного привода внедорожника в конструкцию легкового автомобиля была реализована на базе серийного купе Audi 80.

Символ интеллектуальной системы полного привода Quattro – электромеханический геккон

Постоянные победы первой модели Audi Quattro в раллийных гонках, доказали правильность выбранной концепции полного привода. Вопреки сомнениям критиков, основным доводом которых была громоздкость трансмиссии, гениальные инженерные решения обратили этот недостаток в преимущество.

Новый автомобиль Audi Quattro получил великолепную устойчивость. Приближенное к идеальному распределение веса по осям стало возможным именно благодаря схеме расположения трансмиссии. Полноприводный автомобиль Audi 1980-го года выпуска стал легендой ралли и эксклюзивным серийным купе.

Что придумали в Ингольштадте?

Почему quattro стал столь желанной системой для многих автолюбителей? Всё дело в немецком подходе к инженерии – эти ребята знают, как отточить до блеска любую технологию.

Ну что ж, давайте посмотрим, что там внутри у полноприводных Audi.

Первым делом нужно сказать, что quattro может использовать и механическую коробку передач, и автоматическую, также в зависимости от модели может в определённых пределах меняться и компоновка привода. Но как бы то ни было, а основными элементами системы всегда являются:

• коробка передач;
• раздатка (раздаточная коробка);
• карданная передача;
• главная передача;
• межколёсные дифференциалы, имеющиеся на каждой оси.

Как мы уже сказали, коробки передач могут устанавливаться самые разные, но в нашем случае есть одна конструктивная особенность – КПП механически объединена с раздаточной коробкой, которая занимается перераспределением крутящего момента двигателя по осям.

В последние годы инженеры Audi пошли ещё дальше и впихнули в один корпус не только КПП и раздатку, но и вал привода передней оси, главную передачу, а также в придачу ещё и межколёсный дифференциал.

Отдельно надо упомянуть и о межосевом дифференциале, который тоже спрятался в этом корпусе.

С развитием системы quattro он менялся от примитивного с механической блокировкой, до более продвинутого Torsen, технически сложного самоблокирующегося с коронными шестернями, способного в дополнение ко всему менять перераспределение крутящего момента по осям в зависимости от режима езды.

Вращение на переднюю ось, как уже было вскользь упомянуто, передаётся от раздаточной коробки валом к главной передаче и дифференциалу.

На заднюю ось крутящий момент попадает по карданной передаче. Конструктивно она выполнена из двух валов, промежуточной опоры и трёх шарниров равных угловых скоростей. Упирается кардан в задний мост, где, как правило, в отельном корпусе находится главная передача и ещё один межколёсный дифференциал. Он, кстати, может быть свободным с механической или электронной блокировкой, а бывает и с самоблокирующимся Torsen.

Посмотрите это видео, здесь все понятно как работает quattro:

Надо сказать, что не все Audi с четырьмя ведущими колёсами могут похвастаться постоянным полным приводом. Так, к примеру, модели с поперечно расположенным мотором комплектуются автоматически подключаемой системой с муфтой Haldex. Наверное, знатоки уже смекнули, что такая технология это не что иное, как привод 4Motion от Volkswagen.