Содержание
- Quattro: честный ли этот полный привод?
- Что придумали в Ингольштадте?
- Экология и четыре ведущих колеса
- Рекомендуем посмотреть:
Приветствую Вас, мои постоянные подписчики и читатели! Как Вы уже поняли, на повестке дня полный привод quattro принцип работы этой технологии и её особенности.
Настоящие поклонники Audi знают, что ощутить весь кайф от вождения этих немецких автомобилей можно только с приводом quattro. В числе основных преимуществ они, безусловно, назовут динамику, управляемость, манёвренность и скажут ещё много хвалебных слов.
Но так ли это на самом деле или же это просто очередной миф маркетологов? Давайте разберёмся.
Quattro: честный ли этот полный привод?
Инженеры из Ингольштадта представили привод под названием quattro в далёком 1980 году, и, конечно же, до сегодняшнего дня он неоднократно модернизировался и преображался – можно выделить около пяти серьёзных этапов в его истории.
Несмотря на неизбежный технологический прогресс, базовые фишки данной технологии от Audi оставались неизменными всегда – это система постоянного полного привода с продольно расположенным двигателем.
Подчеркнём ещё раз – постоянный полный привод и продольные агрегаты. Благодаря тому, что у машины вне зависимости от ситуации ведущими выступают все четыре колеса, удалось достичь уникальной устойчивости на любом дорожном покрытии, высокой эффективности от торможения мотором и завидной управляемости.
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.
Экология и четыре ведущих колеса
И в завершение, друзья, несколько слов о зелёных технологиях. Да-да, о них мы в контексте данной статьи вспомнили не зря. Дело в том, что несколько лет назад умельцы из Audi разработали гибридный полный привод, получивший название E-tron quattro.
Организован он следующим образом: передние колёса вращает традиционный двигатель внутреннего сгорания, а вот задняя ось приводится в движение от электромоторов. Такой вот прогресс.
До скорых встреч, коллеги-автолюбители! Изучаем автомобили вместе!
До сих пор все крупные автомобили Audi (начиная с модели A4) оснащались трансмиссией с постоянным полным приводом и самоблокирующимся межосевым дифференциалом: на большинстве моделей это был Torsen, но некоторые машины имели более компактный узел собственной разработки. А для будущих модификаций в Audi создали новую трансмиссию quattro ultra — с подключаемым приводом задней оси. Подобная схема уже давно используется на «младших» версиях Audi: постоянный привод — только на передние колеса, а задние включаются многодисковой муфтой Haldex, которая расположена в корпусе заднего межколесного дифференциала. Вот только новая трансмиссия устроена сложнее.
Муфта производства компании Magna установлена на выходном валу коробки передач: в масляной ванне работают пять или семь пар фрикционных дисков (в зависимости от модели автомобиля и мощности двигателя), которые сжимаются электроактуатором по команде электроники. А в заднем дифференциале расположена еще одна, более простая, кулачковая муфта. Она размыкается с помощью электромоторчика одновременно с передней муфтой и отключает правую полуось (для смыкания достаточно выключить питание моторчика и муфта замкнется под действием пружин с преднатягом). Таким образом, если разомкнуты обе муфты, карданный вал и ведомая шестерня главной передачи перестают вращаться, уменьшая механические потери в трансмиссии.
В обычных условиях движения автомобиль с системой quattro ultra использует исключительно передний привод. Логика подключения задних колес очень сложная: электроника опрашивает датчики каждые десять миллисекунд и может оперативно подключить задние колеса в случае пробуксовки или малейшего скольжения. В расчет берется и температура забортного воздуха — в холодное время года полный привод может быть включен превентивно. А если электроника распознает, что водитель решил «зажечь» на дороге, то привод задней оси принудительно заработает даже в летнюю жару.
Читайте также: Какое масло нужно заливать в дизельный двигатель
Новая трансмиссия на четыре килограмма легче прежней с самоблокирующимся межосевым дифференциалом. Но для будущих владельцев видимый эффект от применения новой трансмиссии будет небольшим: в Audi обещают снижение расхода топлива… на 0,3 л/100 км. В реальности же разницы может не оказаться совсем. Зато новая система наверняка дешевле в производстве, чем прежняя.
Первым автомобилем с трансмиссией quattro ultra этим летом станет «приподнятый» универсал Audi A4 allroad с роботизированной коробкой передач S tronic. Следом такой полный привод появится на иных версиях A4, новых моделях A5 и Q5, а потом и на других автомобилях Audi с продольным расположением двигателя.
Использовался с 1981 до 1987 на Audi Quattro turbo coupe, Audi 80 платформа B2 (1978-1987), Audi 100 платформа C3 (1983-1992), на американском рынке Audi 4000, Audi 5000.
Тип: Постоянный полный привод
-В центре свободный дифференциал, жестко блокируется вручную с помощью выключателя на центральной консоли.1
-Сзади свободный дифференциал, жестко блокируется вручную с помощью выключателя на центральной консоли.1
-Спереди свободный дифференциал.
1 — ABS принудительно отключается при заблокированном дифференциале.
При заблокированныж дифференциалах до 100% тяги может быть передано на любую ось. Автомобиль не сможет стронуться с места если одно переднее и оба задних колеса потеряют сцепление с дорогой.
За:Настоящий полный привод, идеально для бездорожья.
Против: Не удобен при постоянном использовании на дорогах с переменными сцепными свойствами, требует вмешательства водителя – необходимо включать блокировки при плохом сцеплении с дорогой (иначе достаточно лишь любому из четырех колес забуксовать чтобы машина обездвижилась) и сразу же выключать при восстановлении сцепных свойств (движение с заблокированным дифференциалом по сухому асфальту ухудшает управляемость и вызывает напряжения в трансмиссии приводящие к поломкам).
Начиная с 1988 года используется на Audi платформ B2 и C3, Audi Quattro turbo coupe вплоть до прекращения их производства, затем на Audi нового поколения – платформа B3 (1989-1992) Audi 80/90 Quattro, платформа B4 (1992-1995) Audi 80, Coupe Quattro, S2, RS2, платформа C4 (1991-1994) Audi 100/200 Quattro, S4.
Тип: Постоянный полный привод
-Центральный дифференциал Torsen тип I, распределение тяги в нормальных условиях 50:50. Автоматическая частичная блокировка с перебросом до 75% тяги на ось имеющую лучшее сцепление с дорогой.
-Сзади свободный дифференциал, жестко блокируется вручную с помощью выключателя на консоли около рычага ручного тормоза.1
-Спереди свободный дифференциал.
1 — ABS принудительно отключается при заблокированном дифференциале. Блокировка отключается автоматически если скорость превышает 25 км/ч
При заблокированном заднем дифференциале автомобиль на сможет стронутся с места если одно переднее и оба задних колеса потеряют сцепление с дорогой, но это только при условии что колеса стоят на земле. Из за конструктивных особенностей дифференциала Torsen (TORque SENsing – чувствительный к тяге, крутящему моменту) при вывешивании, к примеру, одного переднего колеса блокировки дифференциала не происходит. Torsen в состоянии передать на мост имеющий лучшее сцепление с дорогой момент в 3 раза превосходящий момент который он «чувствует» на буксующем мосту. Однако если колесо свободно вращается не встречая никакого сопротивления то момент на этом мосту равен нулю. Ноль умножить на три получается ноль. Машина стоит. Для выхода из такой ситуации рекомендуется слегка нажать на педаль тормоза чтобы вращающееся колесо встретило сопротивление и Torsen перебросил тягу на другой мост. Соответственно при вывешивании одного заднего колеса выручит принудительная блокировка заднего дифференциала.
За: Всепогодный постоянный полный привод с автоматическим распределением тяги требующий вмешательства водителя (блокировки заднего дифференциала) лишь в самых суровых условиях
Против: При вывешивании переднего колеса полный привод перестает работать.
Использовался на Audi V8 (1990-?)
Тип: Постоянный полный привод
V8 с «автоматом»:
-Центральный дифференциал с распределением тяги 50:50. Блокируется многодисковым гидравлическим электронно-управляемым сцеплением при возникновении разницы в скоростях вращения переднего и заднего мостов.
-Сзади дифференциал Torsen тип I. Автоматическая частичная блокировка с перебросом до 75% тяги на колесо имеющую лучшее сцепление с дорогой.
-Спереди свободный дифференциал.
V8 с ручной коробкой:
-Центральный дифференциал Torsen тип I, распределение тяги 50:50. Автоматическая частичная блокировка с перебросом до 75% тяги на ось имеющую лучшее сцепление с дорогой.
-Сзади дифференциал Torsen тип I. Автоматическая частичная блокировка с перебросом до 75% тяги на колесо имеющую лучшее сцепление с дорогой.
-Спереди свободный дифференциал.
Автомобиль на сможет стронутся с места если одно переднее и оба задних колеса потеряют сцепление с дорогой, при условии что колеса стоят на земле. V8 с «автоматом» не сдвинется с места если и одно переднее и одно заднее колеса окажутся в воздухе. Из за конструктивных особенностей дифференциала Torsen V8 с ручной коробкой не сдвинется с места если одно колесо, переднее или заднее окажется в воздухе. Для выхода из такой ситуации рекомендуется слегка нажать на педаль тормоза чтобы вращающееся колесо встретило сопротивление и Torsen перебросил тягу на колеса имеющие сцепление с дорогой.
Читайте также: Защитные колпаки на штампованные диски колес
За: Всепогодный постоянный полный привод с автоматическим распределением тяги не требующий никакого вмешательства водителя.
Используется начиная пыхпых с 1994 года на Ауди A6/S6 кузов C4 (обновлённая Audi 100, 1994-1997), затем на Audi A4/S4 кузов B5, A6/S6 кузов C5, A8/S8, и с ручной и с автоматической коробкой передач. Также на VW Passat 4motion кузов B5 (1998-2005), VW Phaeton (2002-?).
Принудительная ручная блокировка заменена на EDL. EDL — Electronic Differential Lock — электронная эмуляция блокировки дифференциала. Система EDL с помощью датчиков ABS собирает информацию о скоростях вращения колес и, при проскальзывании колеса, притормаживает его. Тем самым происходит перераспределение тяги на колеса с лучшим сцеплением с дорогой.
Тип: Постоянный полный привод
-Центральный дифференциал Torsen тип I, распределение тяги в нормальных условиях 50:50. Автоматическая частичная блокировка с перебросом до 75% тяги на ось имеющую лучшее сцепление с дорогой.
-Сзади свободный дифференциал, EDL.
-Спереди свободный дифференциал, EDL.
Это хорошая система постоянного полного привода для дорожного автомобиля. Автомобиль не сможет стронутся с места только если все четыре колеса потеряют сцепление с дорогой. Эффект Torsen-а при котором полный привод перестает работать если одно колесо вывешивается в воздухе не проявляется на Quattro IV так как свободно вращающееся колесо тут же будет приторможено EDL и тяга будет переброшена на другой мост.
Однако, в условиях бездорожья (колеса в воздухе, препятствие мешает свободному продвижению) достаточно потерять сцепление одному переднему и одному заднему колесу для того чтобы автомобиль не смог сдвинуться с места. Причиной этому является то что EDL не заменяет собой обычный механически блокируемый дифференциал и в тяжелых условиях не способен передать достаточное количество тяги на колеса имеющие хорошее сцепление с дорогой. Автомобиль будет стоять на месте, одно передние и одно заднее колеса будут крутиться сопровождаемые треском EDL.
Также если оба колеса одного моста потеряют сцепление, полный привод перестаёт работать. EDL здесь не помогает, так как EDL срабатывает лишь если есть разница в скоростях вращения колёс одного моста.
За: Всепогодный постоянный полный привод с автоматическим распределением тяги не требующий никакого вмешательства водителя.
Против: При вывешивании обоих колёс одного моста полный привод перестает работать.
Используется с 2004 года на Audi RS4 B7, с 2005 года на Audi S4 B7, с 2004 года на Audi Q7. Все модификации Audi A4 B8 с 2007 года.
Тип: Постоянный полный привод
-Центральный планетарный дифференциал Torsen тип 3. Распределение тяги 40% вперед 60% назад в нормальных условиях. Автоматическая частичная блокировка с перебросом тяги в пределах от 70/30 до 15/85 вперёд/назад.
-Сзади свободный дифференциал, EDL. Audi S4 (2008-) — активный "подруливающий" спорт-дифференциал.
-Спереди свободный дифференциал, EDL.
"Активный спорт-дифференциал" добавляет момент на внешнее колесо в повороте, как бы доворачивая автомобиль в поворот.
Используется на Audi RS5 (2010-…) —
Дифференциал с коронными шестернями (Коническое зубчатое колесо, у которого угол делительного конуса равен 90°, англ: "crown-gear differential"), распределение тяги 40:60 в нормальных условиях. Автоматическая частичная блокировка с перебросом тяги в пределах от 70/30 до 15/85 вперёд/назад.
"На смену Торсену пришел новый дифференциал повышенного трения. В нормальных условиях подводимый крутящий момент распределяется между передними и задними колесами в пропорции 40:60. Но как только появляется разница в частоте их вращения, сателлиты начинают проворачиваться и за счет специального профиля зубьев раздвигают ведомые «торцевые» шестерни. Точнее, отодвигают одну из них, преодолевая сопротивление пружины и сжимая пакет фрикционов, который и осуществляет частичную блокировку дифференциала. В предельном состоянии на заднюю ось может быть подано до 85% крутящего момента двигателя, на переднюю — до 70%". (www.autoreview.ru/)
"В конструкцию нового межосевого дифференциала входят две вращающиеся коронные шестерни, которые обязаны своим названием форме зубьев. От задней коронной шестерни приводится карданный вал, идущий к задней оси, а от передней коронной шестерни — выходной вал, идущий к дифференциалу передней оси. Коронные шестерни вращаются четырьмя сателлитами на крестовине, расположенными под углом 90° друг к другу. Эти шестерни приводятся корпусом дифференциала, то есть вторичным валом коробки передач.
В обычных условиях движения скорость вращения двух коронных шестерен и корпуса одинакова. Особая геометрия шестерен обеспечивает неравномерное распределение крутящего момента: 60% крутящего момента двигателя направляется к заднему дифференциалу, а 40% — к переднему.
Если в результате потери сцепления колесами одной оси изменяются значения крутящего момента, то в дифференциале меняются скорости вращения деталей и возникают осевые усилия. В итоге диски соответствующего комплекта прижимаются друг к другу. Возникает эффект самоблокировки, и большая часть крутящего момента направляется к оси с лучшим сцеплением. До 85% крутящего момента может быть передано на заднюю ось. В противоположной ситуации, когда меньшее сцепление имеют колеса задней оси, до 70% крутящего момента подается на переднюю ось.
Благодаря широкому диапазону перераспределения крутящего момента дифференциал с коронными шестернями превосходит своих предшественников по обеспечиваемой тяге. Усилия и крутящий момент перераспределяются без задержки и в соответствии с условиями движения. Максимальная эффективность и быстродействие достигаются за счет механического принципа работы. К достоинствам дифференциала с коронными шестернями также относятся компактность и малая масса. Узел весит 4,8 кг, что примерно на 2 кг меньше, чем масса дифференциала предыдущего поколения.
В модели RS 5, а в скором будущем и в других моделях инженеры Audi совмещают дифференциал с коронными шестернями и программное обеспечение для управления торможением, которое получило название направления крутящего момента (torque
Читайте также: Как разобрать салон автомобиля
vectoring). Таким ПО является эволюционный вариант системы ESP с электронной блокировкой дифференциала, которая входит в стандартную комплектацию многих переднеприводных автомобилей. Однако эта версия системы может воздействовать на каждое из четырех колес отдельно. Новая система обеспечивает точное и динамичное поведение автомобиля при прохождении поворотов.
На основании поворота рулевого колеса и степени ускорения ПО рассчитывает оптимальное распределение крутящего момента между четырьмя колесами. Если система определяет, что внутренние по отношению к повороту колеса, на которые действует меньшая нагрузка, вскоре начнут проскальзывать, она подтормаживает их. Это выражается в несильном прижатии тормозных колодок к дискам. Такая помощь оказывается плавно и непрерывно: автомобиль остается под контролем дольше, а недостаточная поворачиваемость в повороте и при разгоне практически полностью устраняется. Система ESP вмешивается в действия водителя позже, плавнее и только в случае крайней необходимости."
Система названная e-quattro будет использовать два электромотора суммарной мощностью 136 л.с. для привода задних колёс. Двигатель внутреннего сгорания будет приводить только передние колёса. Предположительно такая система будет использоваться на полноприводных модификациях Audi A4 с 2014 года
Quattro Без Торсена: Haldex AWD
С 1998 года шильдик Quattro на автомобиле более не означает что в основе системы полного привода лежит дифференциал Torsen. Шильдиком Quattro стали обозначаться все полноприводные автомобили Audi, а 4motion – все автомобили Volkswagen, не зависимо от используемого типа полного привода. Так на автомобилях концерна V.A.G. (Volkswagen-Audi Gruppe) с продольным расположением двигателя продолжает использоваться система постоянного полного привода с межосевым дифференциалом Torsen, а на автомобилях с поперечным расположением двигателя – автоматически подключаемый полный привод с электронно-управляемой муфтой Хальдекс (Haldex) вместо межосевого дифференциала. Так Haldex применяется на Audi A3/S3 Quattro, Audi TT Quattro, VW Golf, Bora (Jetta на североамериканском рынке) 4motion (1998-), VW Sharan 4motion (2001-), последнем VW Passat 4motion (2005-) и на других автомобилях концерна с поперечным расположением силового агрегата – Seat and Skoda.
Тип: Автоматически подключаемый полный привод.
-Электронно-управляемая муфта Хальдекс (Haldex) вместо межосевого дифференциала.
-Сзади свободный дифференциал, EDL на некоторых моделях (не подтверждено).
-Спереди свободный дифференциал, EDL.
В нормальных условиях автомобиль является переднеприводным, 100% тяги передается на передний мост. Для Haldex первого и второго поколений, один из приводных валов должен опередить другой лишь на 1/8 оборота чтобы давление масла в системе Haldex возросло, многодисковое сцепление сомкнулось и до 100% тяги было передано на задний мост. Переднее колесо успевает проскользнуть лишь на 1/4 оборота как в работу вступает задний мост. Начиная с третьего поколения, муфта Haldex превентивно блокируется электроникой до того, как колёса начнут проскальзывать, к примеру, если водитель резко нажмёт на педаль газа.
При содействии EDL на переднем мосту автомобиль не сможет сдвинуться с места если оба передних и одно заднее колеса потеряют сцепление с дорогой.
На моделях с EDL на обеих мостах автомобиль не сможет стронутся с места только если все четыре колеса потеряют сцепление с дорогой.
Однако, в условиях бездорожья (колеса в воздухе, препятствие мешает свободному продвижению) достаточно потерять сцепление одному переднему и одному заднему колесу для того чтобы автомобиль не смог сдвинуться с места. Причиной этому является то что EDL не заменяет собой обычный механически блокируемый дифференциал и в тяжелых условиях не способен передать достаточное количество тяги на колеса имеющие хорошее сцепление с дорогой. Автомобиль будет стоять на месте, одно передние и одно заднее колеса будут крутиться сопровождаемые треском EDL.
Электроника в состоянии контролировать работу муфты Haldex. Так при нажатии педали тормоза муфта принудительно размыкается для того чтобы не мешать работе ABS. Эта система полного привода позволяет совершать разворота с «ручником» — блок управления муфты Haldex отключает привод задних колес если потянуть ручной тормоз. Так же при маневрировании на малых скоростях (парковка) муфта остается разомкнутой для предотвращения возникновения напряжений в трансмисси. Настройка блока управления муфты Haldex и количество датчиков с которых собирается информация (положение педали газа, угла поворота руля, и т.п.) индивидуально для каждой модели автомобиля.
За: В сравнении с Quattro, Haldex блокируется полностью и перебрасывает до 100% момента на заднюю ось. В сравнении же с другими видами автоматически подключаемого полного привода (например, работающий через вискомуфту Syncro), Haldex предлагает моментальное срабатывание. Экономичнее чем постоянный полный привод.
Против: Haldex первого и второго поколений требует проскальзывания (хоть и незначительного) переднего колеса для активации. Постоянный полный привод (Quattro IV) считается более предсказуемым при активном прохождении поворотов на скользком покрытии. Постоянный полный привод "всегда" активен, увеличивая устойчивость при прямолинейном движении и в поворотах, когда дело еще не дошло до проскальзывания колес. Несмотря на это, подключаемый полный привод с муфтой Haldex довольно хорошо работает, поведение автомобиля предсказуемое, и обычный водитель вряд ли заметит разницу между Torsen и Haldex. Начиная с третьего поколения, Haldex более не требует проскальзывания колеса для активации.