Система привода Quattro от Audi

Система привода Quattro от Audi

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:

• История разработки системы
• Составные части
• Как работает
• Видео

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.

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.

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.

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.

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 xDrive от компании BMW, 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.

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:

Система полного привода Quattro

Quattro (в пер. с итал. «четыре») — фирменная система полного привода, применяемая на автомобилях марки Audi. Конструкция представляет собой классическую схему, позаимствованную у внедорожников, — двигатель и коробка передач расположены продольно. Интеллектуальная система обеспечивает наилучшие динамические характеристики, исходя из дорожных условий и сцепления колес. Автомобили обладают выдающимися показателями управляемости и сцепления с поверхностью на любом типе дорожного покрытия.

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.

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.

Раллийная версия Audi Quattro 1980 года выпуска

Модели: Quattro, 80, Quattro Cupe, 100.

II поколение

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

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

III поколение

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

IV поколение

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

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

V поколение

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

Модели: S4, RS4, Q7.

VI поколение

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

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.

Элементы современной системы

Современная трансмиссия Quattro состоит из следующих основных элементов:

• Коробка передач.
• Раздаточная коробка и межосевой дифференциал в одном корпусе.
• Главная передача, конструктивно выполненная в корпусе заднего дифференциала.
• Карданная передача, передающая крутящий момент от центрального дифференциала на ведомые оси.
• Межосевой дифференциал, распределяющий мощность между передней и задней осью.
• Передний дифференциал свободного типа с электронной блокировкой.
• Задний свободный дифференциал с электронной блокировкой.

Элементы системы Quattro

Система Quattro отличается повышенной надежностью и износостойкостью элементов. Этот факт подтверждается тремя десятилетиями эксплуатации как серийных, так и раллийных автомобилей Audi. Случавшиеся поломки в основном являлись результатами неправильной или чрезмерно интенсивной эксплуатации.

Принцип работы

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

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

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

Преимущества

• Превосходная устойчивость и динамика.
• Отличная управляемость и проходимость.
• Высокая надежность.

Недостатки

• Увеличенный расход топлива.
• Строгие требования к правилам и условиям эксплуатации.
• Высокая стоимость ремонта в случаях выхода элементов из строя.

Quattro – совершенная система интеллектуального полного привода, проверенная временем и жесткими условиями раллийных гонок. Новейшие разработки и лучшие инновационные решения десятилетиями повышали общую эффективность системы. Выдающиеся ходовые качества полноприводных автомобилей Audi доказывают это на практике на протяжении уже более 30 лет.

Теория полного привода. Разбираемся с многообразием схем Audi Quattro

Все знают: под обозначением Quattro скрывается полноприводная трансмиссия. Но какая? Ведь только для автомобилей с продольным расположением мотора было предложено множество вариаций! А есть еще модели с поперечным расположением двигателя, и они также имеют обозначение Quattro!

Все началось с турбомонстра

Первая полноприводная модель Audi так и называлась – Quattro. Купе представили в 1980 году на Женевском автосалоне. Изначально в продажу поступили автомобили с 2,1-литровым пятицилиндровым турбомотором мощностью 200 л.с. и крутящим моментом 285 Нм, позже двигатель был модернизирован, его рабочий объем увеличился до 2,2 л, а тягово-мощностные характеристики улучшились до 220 л.с. и 309 Нм. С места до 100 км/ч купе разгонялось за 6,3 секунды, а максимальная скорость составляла 230 км/ч. Да, суперкары того времени имели динамику получше, но многие ли из них могли предложить полноприводную трансмиссию?

Компания Audi стала одним из пионеров полного привода на легковых автомобилях и получила право снимать сливки как в автоспорте (полноприводные болиды быстро показали свою эффективность на раллийных, кольцевых трассах и не только), так и на поприще продаж гражданских автомобилей.

Причем (что важно!) полный привод оказался доступен не только богатым покупателям “заряженного” купе, но и тем, кто задумывался о приобретении куда более массовых и доступных моделей – 80 (В2) и 100 (С3). “Все ведущие” были нужны не столько для реализации крутящего момента (ведь и моторы на обычных седанах и универсалах были проще), сколько для повышения устойчивости на скользкой дороге, а также для улучшения проходимости.

Помните знаменитый ролик, в котором Audi 100 CS Quattro покоряет укрытый снегом лыжный 47-метровый трамплин под уклоном 37,5 градуса? Снимали, конечно, со страховкой , но подъем был настоящим: серийной полноприводной “сотке” крутой склон действительно оказался под силу!

Честный полный привод и Torsen

Что представляла собой трансмиссия Quattro первого поколения? Это был настоящий постоянный полный привод с принудительной блокировкой межосевого и заднего дифференциалов. В обычных условиях все дифференциалы оставались свободными, а на бездорожье или скользком покрытии водитель при помощи специального переключателя задействовал ту или иную блокировку. Просто, надежно, но, согласитесь, примитивно. Да и не очень это удобно – то включать, то выключать блокировки на сложном покрытии.

Поэтому в трансмиссии Quattro II, увидевшей свет в 1988 году, был использован симметричный (50/50) самоблокирующийся дифференциал Torsen. Название – производное от двух слов TORque SENsing (чувствительность к тяге). Ведь и в самом деле он очень быстро реагирует на изменения тяги и практически моментально изменяет степень блокирования и соотношение по передаче момента в пользу оси, имеющей лучшее сцепление с дорогой (вплоть до 75%).

Это позволило отказаться от принудительной блокировки и оставить ее только для заднего дифференциала, который по-прежнему можно было блокировать вручную, при помощи специальной клавиши.

Трансмиссией Quattro II оснащались модели начала 1980-х – начала 1990-х: 80/90/S2/RS2 (B3 и B4), 100/200/S4 (C3 и С4), а также Coupe Quattro.

А вот представительский седан V8 получил трансмиссию Quattro третьего поколения. На автомобиле с механической коробкой передач просто был добавлен еще один Torsen на задней оси, что позволило сделать межколесную блокировку автоматической. Это же решение было использовано и на версии с автоматической коробкой передач. Ну а главной технической особенностью V8 с АКП стало то, что за распределение крутящего момента по осям отвечает не Torsen, а расположенное в корпусе коробки многодисковое сцепление с электронным управлением. Именно оно обеспечивает передачу крутящего момента 50/50, а в случае разности скорости вращения валов блокирует “центр”.

В середине 1990-х модели Audi примерили новую индексацию (А4, А6, A8) и получили трансмиссию Quattro четвертого поколения. В ее основе осталась старая схема с центральным дифференциалом Torsen, а главным нововведением стало использование электронной имитации межколесных блокировок EDL (Electronic Differential Lock). С одной стороны, это означает, что сзади исчезла механическая блокировка, с другой – автомобили получили “интеллектуальную” систему, которая сама за счет выборочного подтормаживания пробуксовывающих колес обеспечивает перераспределение крутящего момента в пользу колес, имеющих лучшее сцепление с дорогой.

Сначала на спортивных S4 и RS4, а затем и на массовых моделях 2000-х Audi стала внедрять несимметричный дифференциал с распределением 40/60 в пользу задней оси. Тем самым добились более “интересной” управляемости на скользких покрытиях, а избыточную поворачиваемость при переборе с “газом” должна сдерживать ESP. Здесь уже применяется самоблокирующийся дифференциал Torsen планетарного типа, позволяющий перебрасывать до 70% момента на переднюю ось и до 85% на заднюю.

Также напомним, что “заряженной” S4 был положен еще и “активный” задний sport differential с векторизацией тяги: повышающие редукторы обеспечивают 20-процентную разницу в скорости вращения полуосей, что позволяет автомобилю “ввинчиваться” в поворот под тягой.

В 2010 году на “горячей” модели RS5 дебютировала новая версия трансмиссии Quattro VI, которая затем появилась и на “гражданской” А6 (С7). Ее изюминка – новый дифференциал с коронными шайбами, который также имеет изначальное распределение крутящего момента 40/60 в пользу задних колес, но при необходимости обеспечивает соотношение от 70/30 до 15/85 также в пользу задних колес. Постойте-ка, но ведь подобные характеристики дает и планетарный Torsen! Да, но новый дифференциал компактнее и легче. А потому…

В новейшей Quattro ultra (новые поколения Audi A4 и Q5) Torsen также отсутствует. Более того, межосевой дифференциал заменен двумя муфтами (многодисковая в хвостовике коробки и кулачковая в заднем редукторе), что позволяет полностью “отключать” карданный вал и за счет этого уменьшать трансмиссионные потери.

Как заявили в компании, новая трансмиссия на 4 кг легче и обеспечивает дополнительную экономию 0,3 л/100 км. Но цена экономии – потеря честного постоянного полного привода, ведь в ряде случаев вся тяга будет передаваться только на передние колеса. Впрочем, грустить о потере ходовых качеств преждевременно: как ни крути, а у компании богатый опыт по части подключаемого AWD.

В то время как большие модели Audi с продольным расположением двигателя оснащались механическим дифференциалом, компактные А3 и ТТ с поперечно расположенным мотором еще в конце 1990-х получили многодисковую электронно-управляемую муфту Haldex в приводе задних колес. Из года в год система совершенствовалась, но суть остается неизменной: постоянный привод на передние колеса, задние подключаются по мере необходимости. Для повышения проходимости, что актуально уже для компактного кроссовера Q3, используется блокировка муфты, а также электронная имитация межколесных блокировок.

С точки зрения эксплуатации

В отличие от моторов или автоматических коробок трансмиссии Quattro поводов для критики или даже сомнений относительно надежности и долговечности не дают: что-что, а полный привод независимо от используемой конструкции можно считать беспроблемным. Главное условие – соблюдать требования о применении шин одинаковых размерностей на передней и задней осях.

Даже если не углубляться в историю и рассматривать только современные и свежие модели, мы увидим, что они могут иметь различные версии трансмиссии Quattro: с дифференциалом Torsen, более компактным дифференциалом с коронными шестернями, двумя муфтами или муфтой Haldex. И на скользких покрытиях они управляются по-разному, демонстрируя различный характер поворачиваемости под тягой: у компактных моделей с муфтой Haldeх она недостаточная, у машин с несимметричным дифференциалом – избыточная. Есть различия по части проходимости и экономичности. Но независимо от варианта исполнения и “постоянства” полный привод под маркой Quattro повышает ходовые качества автомобиля в сложных условиях, но при этом не ухудшает его надежность. Что, согласитесь, тоже немаловажно.

А какая еще компания превратила легковой полный привод в один из китов своей философии? Конечно же Subaru! Так что следующий материал будет посвящен Symmetrical AWD. Следите за публикациями!

Quattro от AUDI — современная система полного привода

Quattro от Audi – одна из самых интересных систем полного привода, которые предлагаются сегодня для «штатного» вождения. В самом деле, если рассматривать обычные городские автомобили, а не настоящие суровые внедорожники для спортивного джиппинга, мало кто может порадовать настолько «продвинутыми» ходовыми качествами.

Название Кватро означает «четыре», то есть привод на 4 колеса. Подобная система давно использовалась для автомобилей, работающих в сложных условиях, спортивных и военных. Но реализация полного привода от концерна Ауди показала, что предела совершенству, как всегда, не существует.

Интересно, что систему полного привода запатентовали вскоре после того, как Карл Бенц выпустил свой первый автомобиль, то есть в конце 19 века. Правда, изобретали его для тракторов, но кого сейчас это волнует?

Почти 100 лет полный привод считался уделом спортивной, военной и спецтехники, которая трудилась на бездорожье, в суровых природных условиях. Автомобили, заполняющие городские асфальтовые дороги, просто не нуждались в такой сложной системе. Но инженеры Audi совершили переворот не только в технике, но и в сознании людей.

Поколения системы полного привода QUATTRO

В 1980 году первое полноприводное купе Audi 80 было представлено на Женевском автосалоне. Как и многие другие хорошие вещи, идея была взята с военной техники, но переработана с учетом современных требований и возможностей. Для «обкатки» своей разработки Audi выставила полноприводное купе на спортивные гонки, и его победы во многом поспособствовали популярности полного привода среди покупателей.

Первая ауди кватро 1980 год

Как и у настоящих внедорожников, двигатель и коробка передач расположены продольно. Идея была позаимствована у военных автомобилей VW Iltis, но концерн Audi AG доработал ее, добавив свои особенности: КПП, раздаточная коробка и межосевой дифференциал связаны в единый узел, к ним добавлены передний и задний дифференциалы. Инновация заключалась в том, что межосевой и задний дифференциал предусматривают ручную принудительную блокировку.

1-ое поколение

Это самая первая система постоянного полного привода, которая выпускалась с 1980 года. Характеристики:

1. Межосевой и задний дифференциал – свободные с ручной блокировкой;
2. Передний дифференциал – свободный;
3. Отключение блокировок предназначено для нормальных дорог, при этом пробуксовка одного колеса останавливает автомобиль;
4. Ручное управление дифференциалами дает возможность «вырулить» из ситуаций, когда колеса (одно или несколько) буксуют, передавая усилие на ту ось, которая крепче стоит на земле;
5. Распределение тяги по осям 50/50 при отключенных блокировках и до 100% на любую ось при заблокированных дифференциалах.

Недостатком этой системы можно назвать только необходимость вручную управлять блокировками дифференциалов, хотя уже через год система блокировки была усовершенствована. Управление блокировкой оснастили пневматикой.

2-ое поколение

Новая конструкция появилась в 1988 году. От предыдущей она отличается межосевым дифференциалом Torsen. Автоматическая блокировка дала дополнительное удобство водителю.

Межосевой дифференциал Торсен

Характеристики quattro 2:

1. Сзади свободный дифференциал с принудительной ручной блокировкой, но автоматическим отключением при скорости 25 км/ч и больше;
2. Свободный передний дифференциал;
3. При включении Torsen автоматически передает большее усилие на тот мост, который имеет лучшее сцепление с дорогой. Недостатком этой системы является остановка при вывешивании одного колеса – свободное вращение воспринимается как нулевое усилие;
4. Распределение усилия по осям 50/50 при отключенных дифференциалах и 75/25 при включенных. В отличие от первого поколения, здесь уже нельзя передать 100% усилия на одну ось;
5. Распределение усилия проходит автоматически кроме случаев тяжелого бездорожья, когда нужно ручное управление задним дифференциалом.

3-е поколение

Третье поколение устанавливается исключительно на Audi V8 с 1988 по 1994 годы. Для модификаций с разными типами коробки передач разработали разные варианты привода.

1. На автомобили с «механикой» идут уже два дифференциала Torsen, межосевой и задний, на передней оси остался свободный дифференциал;
2. В обоих случаях распределение усилия 50/50 при отключенных блокировках и 75/25 с подключенным межосевым дифференциалом.
3. Трансмиссия «автомат» комплектуется Torsen только на задней оси. А в межосевом дифференциале установлена планетарная гидромуфта с функцией автоматического срабатывания. Управление уже электронное, подключение осуществляется при пробуксовке колес;

Планетарная гидромуфта с автоматической блокировкой

4-ое поколение

Производство четвертого поколения quattro стартовало в 1995 году. Благодаря проведенной «работе над ошибками» получился великолепный полный привод «Олроуд». Да, въехать на вертикальную скалу он не может, но справиться с менее экстремальным бездорожьем – вполне. Особенности:

1. Электроника EDL оценивает скорость колес и при необходимости притормаживает то, которое буксует;
2. Передний и задний дифференциалы свободные с EDL;
3. Автоматика отключает блокировки при скорости выше 40 км/ч;
4. Распределение усилия 50/50 при нормальном сцеплении с дорогой, до 75/25 на бездорожье;
5. Остановка происходит при пробуксовке всех колес или при вывешивании одного переднего и одного заднего.

5-ое поколение

Начало производства привода пятого поколения – 2006 год. Это первая система полный привод с асимметричным распределением усилия по осям. Особенности:

1. Межосевой асимметричный дифференциал Torsen Type C;
2. Спереди и сзади свободный дифференциал с EDL;
3. Распределение усилия 40/60, при подключении дифференциалов на переднюю ось подается до 70, на заднюю до 80% усилия;
4. Когда к распределению крутящего момента подключается система ESP, появляется возможность подавать 100% мощности на ту ось, у которой лучше сцепление с дорогой.

На спортивных моделях появилась функция векторизации. На задний мост устанавливается дифференциал с повышающей передачей, и как следствие «подруливание» при прохождении поворотов.

6-ое поколение

В 2010 году Audi представила собственную разработку в сфере полного привода – межосевой дифференциал с плоскими зубчатыми колесами, устанавливаемый вместо Torsen. Его конструкция оказалась легче и при этом эффективней, с более простой интеграцией в электронную систему. Особенности:

1. Постоянный полный привод с распределением усилий 40/60 на обычной дороге, до 70% на переднюю ось и до 85% на заднюю ось при подключении дифференциалов;
2. Функция векторизации с применением системы ESP;
3. Электронное управление всеми элементами привода;
4. Машина останавливается при вывешивании одного заднего и одного переднего колеса или при пробуксовке всех колес, если они стоят на земле.

Система «quattro ultra»

В 2016 году Audi показала новую систему привода, устанавливаемую на Audi A4 Allroad. В отличие от предыдущих поколений, это уже не постоянный, а подключаемый полный привод, при котором задний мост задействован не постоянно. Особенности:

1. В качестве межосевого дифференциала выступают две электромагнитные муфты, с помощью которых можно отключить или подключить задний мост;
2. Передний дифференциал – свободный с EDL;
3. Задний дифференциал – с многодисковой муфтой Haldex;
4. Управление приводом полностью автоматическое, выполняется на основе данных про скорость и параметры движения.

Система полного привода QUATTRO-ULTRA без межосевого дифференциала

Устройство и принцип работы современных систем «кватро»

Сегодня на автомобилях Audi можно встретить систему quattro последних поколений. Несмотря на определенные отличия, общий принцип работы у нее не сильно изменился.

Полный привод от Ауди состоит из основных элементов:

1. КПП
2. Межосевой дифференциал (в одном из вариантов конструкции);
3. Передний и задний дифференциалы с электронной блокировкой;
4. Электроника. Задействуются EDL, ASP, ABS, ЭБУ и т.д.

Ниже, на видео, очень доступно объясняется принцип работы системы «кватро» одного из последних поколений с межосевым дифференциалом.

Основная задача привода – максимально эффективно распределить крутящий момент между колесами. Для этого электронная система собирает данные о скорости каждого колеса, и если одно (два, три) колеса вращаются заметно быстрей остальных, это обычно означает пробуксовку. Система притормаживает буксующее колесо и передает основное усилие на ту ось, где сцепление лучше, то есть угловая скорость вращения колес меньше.

Распределение мощности идет по настройкам, установленным инженерами Audi. «Сумрачный немецкий гений» просчитал все варианты: как автомобиль ведет себя в разных дорожных условиях, за счет каких усилий можно максимально эффективно преодолеть сложный участок, как обеспечить безопасность.

Преимущества и недостатки системы «quattro»

Если ездить исключительно по ровным сухим дорогам, соблюдая режим скорости и «пенсионерский» стиль вождения, полный привод не нужен: слишком сложная система. Вот эту сложность и можно назвать недостатком, который проявляется в основном при неисправности привода. В конце концов, все его элементы требуют грамотного обслуживания, а значит, стоимость регулярного ТО возрастает.
Но это единственное, что можно назвать серьезным недостатком quattro. Остальные минусы, как правило, чисто субъективные.

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.

Сильные стороны – практически идеальная управляемость в любую секунду. Резкий старт и набор скорости, вхождение в повороты, преодоление снежных заносов и грязи, и всё это без ручного управления приводом, за счет одной только умной электроники. Удобно и функционально.

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.

Система полного привода 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.

Раздаточная коробка непосредственно присоединена к коробке передач. Конструктивно она включает межосевой дифференциал, распределяющий крутящий момент на переднюю и заднюю оси. Корпус дифференциала имеет механическое соединение с коробкой передач. Распределение крутящего момента на оси в зависимости от конструкции раздаточной коробки может осуществляться непосредственно через приводные валы или отдельную зубчатую передачу.

В качестве межосевого дифференциала в системе полного привода quattro использовались и используются:

1. с 1981 года – свободный межосевой дифференциал с механической блокировкой;
2. с 1988 года – самоблокирующийся симметричный дифференциал Torsen с возможностью перераспределения крутящего момента на ось с лучшим сцеплением до 80%. Расположение сателлитов перпендикулярно приводным валам (Torsen Т-1);
3. с 2007 года – самоблокирующийся несимметричный дифференциал Torsen с распределением крутящего момента по осям в стандартном положении 40:60 и с возможностью перераспределения крутящего момента на ось с лучшим сцеплением до 70% – на переднюю ось и до 80% – на заднюю ось. Расположение сателлитов параллельно приводным валам (Torsen Т-3).
4. с 2010 года – самоблокирующийся несимметричный дифференциал с коронными шестернями с распределением крутящего момента по осям в стандартном положении 40:60 и с возможностью перераспределения крутящего момента на ось с лучшим сцеплением до 70% – на переднюю ось и до 85% – на заднюю ось (Audi RS5).

Раздаточная коробка автомобиля Audi Allroad дополнительно оснащается пониженной передачей.

Передача крутящего момента на заднюю ось осуществляется с помощью карданной передачи, состоящей из двух валов, трех шарниров равных угловых скоростей и одной промежуточной опоры.

Главная передача и задний межколесный дифференциал выполнены в отдельном картере. В разное время в системе quattro использовались следующие конструкции задних дифференциалов:

1. с 1981 года – свободный дифференциал с механической блокировкой (ручной или электропневматической);
2. с 1988 года – самоблокирующийся симметричный дифференциал Torsen (Audi V8);
3. с 1995 года – свободный дифференциал с электронной блокировкой.

Вал привода передней оси обеспечивает передачу крутящего момента от раздаточной коробки к главной передаче и межколесному дифференциалу передней оси. Он помещен в отдельный кожух. На последних моделях автомобилей Audi, оснащенных системой quattro, коробка передач, раздаточная коробка, вал привода, главная передача и дифференциал передней оси объединены в одном корпусе.

В качестве переднего межколесного дифференциала используется сободный дифференциал, к которому с 1995 года добавлена функция электронной блокировки дифференциала.

На автомобилях Audi с поперечным расположением двигателя (Audi A3/S3, Audi TT, Audi Q3) используется система полного привода подключаемого автоматически, аналогичная системе 4Motion с фрикционной муфтой Haldex.

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.

Система полного привода quattro — устройство, принцип работы

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, карданная передача привода задней оси, главная передача 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.

Источники:

http://fastmb.ru/auto_shem/811-sistema-privoda-quattro-ot-audi.html
http://techautoport.ru/transmissiya/sistemy-polnogo-privoda/quattro.html
http://zen.yandex.ru/media/id/5939541ae3cda85cf4157daf/5a0170a85f49678cc3c8b522
http://vaznetaz.ru/quattro
http://systemsauto.ru/transmission/quattro.html
http://avto-i-avto.ru/ustrojstvo-avto/sistema-polnogo-privoda-quattro-ustrojstvo-princip-raboty.html