Технология quattro. Система привода Quattro от Audi. Принцип работы quattro

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.

Система полного привода, разработанная немецким производителем Audi, прошла долгий путь развития, который начинался с небольшого военного авто Iltis, собранного разработчиками Volkswagen. Она быстро усовершенствовалась и совсем скоро оставила всех своих сородичей далеко позади, крепко заняв позиции лидера. Даже многие асы ралли предпочли Quattro перед многими другими моделями.

Ниже рассмотрим наиболее известные полноприводные машины из Германии, ставшие легендами автомобильной истории. Но перед этим ознакомимся с неоспоримыми преимуществами системы, а также ее некоторыми недостатками.

Преимущества и недостатки автомобилей, оснащенных полным приводом

Итак, вот какие основные достоинства полноприводных моделей Ауди можно выделить:

высокие показатели проходимости;
вне зависимости от того, в каком состоянии находится дорожное покрытие, начало движения и осуществление разгона происходят на хорошем ускорении без нежелательных пробуксовок;
чувствительная управляемость;
стремительность и устойчивость;
эффективное торможение двигателем.

Автомобили Ауди с полным приводом имеют и некоторые недостатки :

больший расход топлива;
цены на авто на порядок выше;
в случае возникновения экстремальных ситуаций можно резко и неожиданно потерять курсовую устойчивость и управление, если отсутствуют хорошие навыки вождения;
конструктивная сложность, что влечет за собой достаточно дорогостоящий и трудоемкий ремонт.

Обзор популярных моделей авто Ауди: полный привод Quattro

Audi Quattro Coupe

Quattro Coupe имеет изящный вид, который образуют тонкие стойки кузова и небольшие колеса. Он оснащен турбированным пятицилиндровым двигателем с хорошими показателями мощности и крутящего момента. Авто способно произвести разгон буквально за 7 секунд. Его максимальная скорость – 220 километров в час. Машина обладает отличным сцеплением.

Рулевое управление отличается легкостью и неторопливостью, но в то же время неплохой информативностью. Руль привлекателен тем, что на нем можно создать идеальное усилие, придающее определенное чувство уверенности.

Audi Sport Quattro

Ауди Спорт стала своеобразным экстремальным решением разработчиков. Она приобрела более укороченную колесную базу, ее вес составил 1.2 тонны с мощностью в 302 л. с. Автомобиль может разогнаться с места всего лишь за 4.8 секунд до 100 километров. Он стал величайшим представителем авто с направлением ралли за всю историю своего производителя. Его отличительные черты – «ноздри» в капоте для дополнительного забора воздуха и «жабры» в крыльях для отвода горючего.

Рулевое управление достаточно тяжелое, но отзывчивое. Сцепление и двигательная система характеризуются определенной жесткостью. При поворотах отсутствует крен, руль очень информативен. Маневры автомобиль совершает охотно и легко, с изменением баланса, исходя из уровня открытия заслонки и работы педали тормоза.

Audi RS4 Avant

Эта модель Ауди, оснащенная системой полного привода , сочетает в себе классические черты с современными. Она компактна и прямолинейна, обладает хорошей обзорностью и великолепным качеством сборки. Отличительная черта – мощнейший восьмицилиндровый мотор, который развивает довольно высокую скорость за считанные секунды.

RS4 обладает хорошей подвеской, контролем крена, усовершенствованной гидравлической системой, которая способна стабилизировать положение кузова при поворотных маневрах без нарушения общего баланса. Авто отличается определенной пластичностью и превосходным контролем на дороге. Рулевое управление легкое, но при этом абсолютно уверенное.

Полноприводные автомобили Audi прекрасно подойдут для любителей высоких скоростей, и при этом безопасной езды, ценителей путешествий и активного отдыха на природе. Такое авто сможет выгодно подчеркнуть ваш идеальный стиль и солидность.

Все мы знаем немецкую компанию Audi и большинство в курсе про ее систему полного привода quattro. Здесь мы расскажем вам про ее появление, принцип работы и просто подробно изучим этот механизм.

Для начала следует сказать, что эта система не простая, производитель не стал делать аналоги других производителей. Это уникальный механизм, который имеет немало отличий от конкурентов, кстати, используется он как на кроссоверах, так и на седанах.

Как все начиналось

В 1980-м году компания зарегистрировала данный бренд и саму разработку. С того момента что-то изменялось, и компания делила систему по поколениям. Первое поколение появилось на следующий год после оформления патента. Тогда эта система представляла собой межосевой дифференциал с механической блокировкой электронно или руками водителя.

Вторая версия

В 1988-м году компания Ауди выпустила полностью измененную систему quattro, которая уже работала по другому. Там уже был применен самоблокирующийся дифференциал Torsen, который при необходимости распределял крутящий момент и мог передать до 80% на любую из осей.

Присутствовала блокировка, которая блокировала самостоятельно. Сами сателлиты переместились и стали стоять перпендикулярно валам. После этого время ничего не менялось, кроме как блокировка в 1995-м году, она просто стала электронной.

Третья версия

Только в 2007-м году производитель решил произвести еще ряд изменений. Теперь там установлен независимый самоблокирующийся дифференциал от той же компании Torsen. Но в данном случает он распределял крутящий момент 40 на 60, а при необходимости изменял это соотношение. Например, если у передней оси лучшее сцепление и есть пробуксовка задней, то на нее может быть перекинуто до 70% мощности, задняя ось в таком же случае может получить до 80%.

Четвертое поколение

В 2010-м году инженеры немного улучшили эту систему. Дифференциал был заменен на несимметричный, и появились шестерня в форме короны. По сути распределение момента осталась прежним, но задняя ось теперь смогла получить до 85-ти %.

Последняя модерация

На данный момент последнее пятое поколение системы полного привода quattro. Она появилась в 2014-м году и ее устанавливают до сих пор, на такие автомобили как , и так далее. Данная система получила роботизированный механизм E-tron, которая вычисляет правильное распределение крутящего момента по осям и по каждому отдельному колесу.

Это позволило сделать жизнь водителя более удобной и при этом обеспечить безопасности при каких-либо опасных ситуациях связанных, например с заносом.

Владельцы чаще всего не признают старых версий данной системы, они больше всего любят два последних поколения. Также некоторых не любят последнюю версию, так как считают, что опытный водитель среагирует намного лучше, чем роботизированная система E-tron. Но есть и обратная сторона, некоторые наоборот доверяют роботу.

Схема полного привода от Ауди

Как мы уже говорили, эта система отличается от подобных у других производителей. Здесь постоянный полный привод и продольное расположение, как мотора, так и коробки передач. Такую схему производитель использует практически для каждого авто бренда.

Стандартная версия:

раздатка;
межколесный дифференциал;
карданная передача;
основные передачи.

Как работает система quattro

Система спокойно может работать в паре с автоматической коробкой передач и с механической. На передней оси присутствует вал привода, задача которого передать крутящий момент от раздатки на главную передачу и межколесный дифференциал передней оси. Вал находится в отдельном кожухе. Если рассматривать предпоследние версии, то там большая часть деталей расположены в одном кожухе.

Межколесный дифференциал спереди имеет свободный дифференциал, который как мы уже говорили с 1995-го года, управляется электроникой. Сама система полного привода берет свое начало с КПП, соединенной с раздаткой. Также эта конструкция имеет дифференциал межосевой, которая как раз и занимается распределением момента по осям. Дифференциал соединяется с КПП механически.

Все зависит от конструкции раздаточной КПП, крутящий момент может распределяться с помощью приводных валов или же через так называемую зубчатую передачу.

Система E-tron в большинстве случаев используется на гибридных версиях. Эта схема представляет собой всем привычный бензиновый мотор и два электромотора. Первый агрегат имеет мощность в 33 кВт и находится он спереди, а сзади расположен электромотор на 60 кВт.

Вывод

Да это система реально может принести вам много хлопот в случае поломки, но вы должны думать сразу перед покупкой. Если вам не нужен полный привод, то нет смысла его брать так как он увеличит расход топлива, а вы не получите ничего от него ведь вы брали автомобиль для того чтобы просто ездить.

Другое дело, если вы приобретали автомобиль с системой полного привода quattro намерено, и вы изначально понимали для чего он вам нужен. Чаще всего люди его приобретают для того чтобы гонять, ведь постоянный полный привод обеспечивает хороший старт с места.

Видео

Компания Audi решила отказаться от полного привода с центральным дифференциалом Torsen на большинстве своих моделей. На смену ему приходит новая конструкция, радикально отличающаяся от предшественника. «Мотор» побывал на презентации новинки, внимательно изучил ее и опробовал на дорогах общего пользования.

####Что случилось?

Компания Audi представила новую конструкцию полного привода, которая получила название quattro ultra. Она будет использоваться на автомобилях с продольным расположением двигателя и сможет сочетаться с механической коробкой передач или с роботизированной S tronic. Проще говоря, система quattro ultra предназначена для всего, что построено на модульном шасси MLB. То есть для всего семейства A4 – первой моделью с quattro ultra станет A4 Allroad нового поколения, а также A5, Q5 и A6 следующих поколений.

Ключевым отличием новой системой от нынешней - это замена несимметричного центрального дифференциала Torsen на электронноуправляемую муфту Magna, диски которой находятся в масляной ванне (пять или семь пар, в зависимости от модели и мощности мотора). При этом расположение муфты такое же, как у «Торсена» - сразу за коробкой передач.

Но это не все. В quattro ultra есть еще одна муфта, разъединительная, которая находится между правой задней полуосью и корпусом заднего дифференциала. Она кулачковая, а ее основная задача состоит в том, чтобы размыкаться, когда момент на задние колеса не подается. В этом случае задние колеса будут вращаться свободно, а ведомая и ведущая шестерни дифференциала не крутятся вообще: вокруг своих осей свободно вращаются лишь сателлиты и шестерни полуосей.

В ситуации, когда передняя муфта замыкается и начинает подавать момент на задние колеса, задняя под действием пружины смыкается и все четыре колеса начинают вращаться вместе.

####А если попроще?

Все просто: раньше на Audi A4 был постоянный полный привод с механическим самоблоком, а теперь – подключаемый с постоянно гребущими передними колесами.

####Чем был плох старый полный привод?

У новой системы сразу несколько плюсов. Во-первых, она помогает снизить расход топлива. Пусть незначительно – всего на 0,3 литра на сто километров пробега, но снизить. Достичь этого удалось благодаря уменьшению потерь на трение. Потому что, когда кулачковая муфта размыкается, останавливается вращение самого большого компонента дифференциала и карданного вала.

Правда, разницу в 0,3 литра специалисты Audi зафиксировали во время дорожных тестов в Ингольштадте, где интенсивность движения, как и количество автомобилей, трудно сопоставить с московским трафиком.

Во-вторых, новая система легче прежней, с дифференциалом Torsen. Экономия не самая значительная – всего около четырех килограммов, но все же. Третья выгода – возможность управлять распределением момента по осям более гибко – ведь электронная муфта позволяет направлять на задние колеса любое количество момента, от 0 до 100 процентов.

####И как все это работает вживую?

По словам руководителя проекта quattro ultra Флориана Кебля, одна из целей разработчиков заключалась в том, чтобы водитель не почувствовал разницу между старой конструкцией и новой. И им, кажется, это удалось.

В австрийских городах с антигуманными ограничениями скорости и на серпантинах вокруг Инсбрука, где разгоняться не дают бесконечные связки поворотов, нам удалось поездить на универсале A4 последнего поколения как с «Торсеном», так и с quattro ultra. «Четверка» с обычным центральным дифференциалом едет настолько нейтрально, насколько позволяют законы физики, а отследить, как дифф меняет распределение момента между осями, почти невозможно.

Поворот руля, чуть больше газа и 4,7-метровый универсал ввинчивается в вираж, как юла. И пока пассажиры вспоминают стоп-слово, которое вы так и не придумали, водителю хочется сдвигать планку разумного все дальше и дальше, лишь изредка сражаясь со стремящейся соскользнуть наружу мордой.

Автомобиль с quattro ultra в аналогичных условиях едет... точно так же. Разницы в поведении или управляемости – никакой. Универсал пишет траекторию очень нейтрально. И схожесть подтверждается не только ощущениями за рулем, но и телеметрией. На отведенном для теста 60-километровом маршруте момент на задние колеса подавался, в том или ином количестве, 70,8 процента времени. Причем вне зависимости от того, какой был выбран режим мехатронного шасси.

На подключение задней оси у машин с quattro ultra уходит не больше 0,2 секунды. Причем задняя ось подключается еще до того, как начнут проскальзывать передние колеса – блок управления получает данные от системы стабилизации, управляющей электроники силового агрегата, анализирует положение педали газа, обороты двигателя и коэффициент сцепления колес с дорогой сто раз в секунду. Учитывается даже наличие прицепа и стиль вождения!

Помимо этого, алгоритм меняется в зависимости от того, какой режим выбран в системе drive select. Например, в экономичном efficiency тяга на задние колеса подается реже, а в спортивном dynamic – почти постоянно. При старте с места с активированным режимом dynamic задние колеса будут работать сразу, а не когда передние потеряют сцепление с поверхностью.

Схожесть в поведении автомобилей с Torsen и quattro ultra можно объяснить еще и тем, что распределением тяги между колесами в обоих случаях ведают тормоза: внутренние колеса в повороте получают тормозные импульсы, помогающие машине удержаться на траектории.

####То есть, все круто?

Ну, как сказать. Для обычного водителя хуже не стало. Наоборот, сплошные плюсы: более понятное поведение на дороге и снижение расхода топлива. Понравится ли новинка любителям ездить активно, особенно зимой – это вопрос, который требует проверки в более подходящих, чем вылизанные австрийские дороги, условиях.

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.

Autoleek

Главная » Рулевое » Технология quattro. Система привода Quattro от Audi. Принцип работы quattro