Система повного приводу quattro

1. Конструкція і її особливості
2. 1-е покоління
3. 2-е покоління
4. 3-е покоління
5. 4-е покоління
6. 5-е покоління
7. 6-е покоління
8. сучасні напрацювання

Наши партнеры ArtmMisto

У модельних лінійках автомобілів преміум-сегмента різних виробників обов'язково присутні версії з повним приводом. Причому у кожної фірми така система зареєстрована як окрема торгова марка. У Mercedes вона позначається як 4Matic, у BMW - xDrive, а дочірня Audi концерну VAG застосовує повний привід quattro.

Система quattro позиціонується як привід з постійною передачею обертання на дві осі авто (так званий «Full-Time»). Примітно, що quattro не є позначенням типу приводу, і відносини до загальноприйнятого 4WD не має. Таке позначення системи швидше вказує на конструктивні особливості системи і застосування певних технологій.

Конструкція і її особливості

Система quattro застосовується виключно на автомобілях з поздовжнім розміщенням силової установки, і це є однією з основних особливостей.

Вперше повний привід quattro з'явився на автомобілях Audi в 1980 році. У міру розробки нових технологій система поліпшувалася і допрацьовувалася. При цьому сам виробник не поділяє привід по поколінням, хоча вони явно проглядаються, тому для простоти розіб'ємо цю систему по поколінням.

Незважаючи на постійне вдосконалення цієї системи, основні конструктивні компоненти у неї незмінні. Основними складовими трансмісії є:

• КПП (МКПП, АКПП);
• Роздавальна коробка (РП, раздатка);
• Вали приводу;
• Головні передачі;
• Диференціали (міжколісні, міжосьовий).

Система quattro перших поколінь

До особливостей системи quattro можна віднести компоновку КПП, раздатки і міжосьового диференціала - вони представлені у вигляді єдиного вузла, тобто зв'язок між ними жорстка. А в останніх версіях quattro в цей вузол ще і додали приводний вал, головну передачу і міжосьовий диференціал передньої осі.

Основна відмінність по конструкції між приводами різних років зводиться до застосування різних типів диференціалів. Це в свою чергу позначається на передавальному співвідношенні.

Далі розглянемо основні конструктивні нюанси повного приводу quattro різних років.

1-е покоління

Система quattro стала використовуватися на Audi в 1980 році. Конструктивно це був найпростіший привід, який можна віднести до повноцінного 4WD з рівномірним розподілом обертання по обох осях (симетричний). Пристрій мало на увазі наявність диференціалів:

• Міжосьового - вільного, але з можливістю ручного блокування;
• Межколесного заднього - вільного, з примусовим блокуванням вручну;
• Межколесного переднього - вільного;

Можливість примусового блокування диференціалів забезпечувало відмінні показники по прохідності. Примітно, що при залученні механізму блокування система ABS відключалася.

Так як блокування включалися вручну, то якщо їх забули вимкнути одразу після проходження важких ділянок дороги - це могло привести до поломки трансмісії.

Залучення тієї чи іншої блокування позначалося на поведінці авто. Якщо все блокування відключені, то автомобіль міг зупинитися при пробуксовці будь-якого колеса. При залученні блокування міжосьового диференціала припинення руху авто відбувалося, якщо буксували два колеса - передній і задній осі. При блокуванні заднього диференціала авто роблять нерухомою в разі пробуксовування обох коліс заднього моста або одного переднього. При включенні обох же блокувань авто зупинялося тільки якщо виникали три колеса одночасно - два задніх і одне переднє.

Система quattro 1 покоління застосовувалася досить довго - до 1992 року. Крім Ауді вона встановлювалася також на Volkswagen Passat B2.

2-е покоління

Повний привід quattro 2 покоління почав впроваджуватися з 1987 року і отримав дещо іншу конструкцію, хоча він також був симетричним. До його особливостей відноситься:

• Використання в якості диференціала між осями самоблокується вузла Torsen;
• Диференціал задньої передачі - блокується вручну, але з автоматичним відключенням при пересуванні на швидкості понад 25 км / год;
• Диференціал передка залишився вільним.

диференціал Torsen

Особливість роботи диференціала Torsen полягає в тому, що при звичайних умовах пересування співвідношення розподілу обертання становить 50/50, але при потребі відбувається автоматичне зміна значень і на вісь, колеса якої краще зчіплюються з дорогою, подається до 75% тягового зусилля.

У Torsen є і недоліки, причому істотні. При вивішуванні одного колеса машина повністю обездвіжівается. Відбувається це через те, що Torsen не може передавати 100% на одну вісь, максимальні пропорції для нього 25/75. Якщо ж одне колесо втратило момент (не зустрічав опір), то передача обертання припиняється і на іншій осі.

Тому автомобіль може зупинитися якщо:

• буксувати почали одночасно по одному колесі на кожній осі, або одне з них вивішено при відключеною блокування задньої осі;
• при залученні блокування авто зупиниться тільки якщо буксувати почали обидва колеса задньої осі і одне - передній, або ж при вивішуванні переднього колеса або обох заднього моста.

Вирішити проблему з знерухомленням авто в разі вивішування одного з коліс досить просто. Необхідно задіяти гальмо, щоб створити опір вивішеного колеса. Це дозволить Torsen блокуватися і при цьому перенести 75% моменту на іншу вісь.

3-е покоління

Система quattro 3 покоління - симетрична, застосовувалася тільки на одній моделі Audi - V8. Причому для моделей з «механікою» і АКПП розроблені були різні по влаштуванню приводи.

У версії з МКПП привід включав два самоблокирующихся диференціала Torsen - між осями, а також на задньому мосту, передок залишився з вільним диференціалом. Тобто, від примусового блокування конструктори повністю відмовилися.

На пробуксовку така система виявилася на належному рівні. Автомобіль зупиняється тільки якщо прослизати почали обидва колеса задньої осі і одне переднє. А ось проблема з вивішуванням залишилася колишньою - машина роблять нерухомою в разі втрати контакту з дорогою будь-якого одного колеса.

На версії з коробкою-автомат в якості міжосьового диференціала використовується планетарна гидромуфта з автоматичним блокуванням. Такий вузол допоміг усунути проблему вивішування. Авто з такою системою quattro зупиняється тільки при вивішуванні по одному колесі на обох осях.

Планетарна гидромуфта АКПП Audi V8

4-е покоління

Повний привід quattro 4 покоління отримав дещо інші конструктивні вузли, але все також симетричний. Так, в якості диференціала між осями став використовуватися Torsen нового покоління (тип 2). Передній і задній міст отримали вільні диференціали, оснащені системою EDL (електронне блокування диференціала). Ця система входить до складу ABS і її завданням є пригальмовування колеса, для зміни передавального співвідношення (друге колесо осі починає отримувати більший момент). Системи EDL працюють окремо, тобто взаємозв'язку блокувань обох осей між собою немає.

Використання EDL повністю контролюється електронікою. Для збереження елементів трансмісії від пошкоджень, вона відключається на швидкості вище 40 км / ч. Для спортивних версій передбачається відключення EDL при досягненні 80 км / год.

Система quattro цього покоління відрізняється високою ефективністю. Авто зупиняється тільки в разі пробуксовки всіх коліс одночасно. Що стосується вивішування, то машина зупиняється при втраті контакту з дорогою двох будь-яких коліс.

5-е покоління

У 2004 році з'явилося 5-е покоління системи quattro, яке отримало асиметричне співвідношення передачі обертання (в пропорції 40/60 з можливістю автоматичного розподілу до 20/80).

У конструкції приводу в якості міжосьового диференціала використовується Torsen (тип 3), міжколісні залишилися колишніми - вільні з EDL.

Особливість роботи приводу полягає в тому, що для блокування задіюється і ESP, що дозволяється Torsen вже перекидати весь момент на одну вісь.

З такою компоновкою автомобіль зупиняється тільки при пробуксовці всіх коліс. Знерухомлення також відбувається в разі вивішування двох коліс на різних осях або одного з ведучих мостів.

Різновидом цього покоління є привід з векторизацией, використовується він в спортивних версіях автомобілів. Його особливість зводиться до того, що задній міст завдяки використанню в диференціалі підвищують передач з пакетами муфт може «підрулювати». Тобто при проходженні поворотів система автоматично перерозподіляє момент між колесами, забезпечуючи збільшення його на колесі, що йде по зовнішньому радіусу.

Задній активний диференціал

6-е покоління

У 2010 році з'явилася система quattro 6 покоління, як розвиток приводу з векторизацией в quattro 5, вона застосовується в нових спортивних версіях авто.

У ній відмовилися від диференціала, що самоблокується Torsen. Його місце зайняв диференціал власної розробки з коронними шестернями. Він відрізняється асиметричним розподілом тяги (60/40) і можливістю автоматичного перерозподілу моменту в пропорції до 85/15.

Диференціал розробки Audi

Перевагами такого диференціала є дещо менша маса вузла в порівнянні з Torsen, можливість блокування навіть в умовах втрати моменту на одному з коліс, а також векторизация із задіянням ESP, причому без ускладненої конструкції заднього диференціала.

Вся система працює повністю в автоматичному режимі і контролюється електронікою. Вона забезпечує відмінні показники при пробуксовці - авто зупиняється тільки при прослизанні всіх коліс. Що стосується вивішування, то машина перестає рухатися тільки за умови, що вивішені одне заднє і одне переднє колесо.

сучасні напрацювання

Привід quattro забезпечує постійний привід на всі колеса. Але конструктори не обмежуються тільки цим. Є й системи, які кардинально відрізняються від загального поняття quattro. Такими приводами можна назвати e-tron quattro і quattro ultra.

Автомобілі Audi з приводом e-tron quattro відрізняються тим, що обертання коліс задньої осі забезпечує електромотор. Тобто, будь-яка механічна зв'язок між осями відсутній. Обертання, що отримується від двигуна, подається тільки на передню вісь, а зад володіє електроприводом.

E-tron quattro може бути гібридом з трьома або двома електродвигунами, один з яких знаходитися спереду спільно з ДВС. Компанія Audi «е-тронами» позначає всі електричні версії авто і ті гібридні, які здатні пересуватися використовуючи тільки електричну тягу. У повністю електричних версіях також використовується до трьох електромоторів.

Пристрій двигуна електромобіля

Незважаючи на те, що всі колеса є ведучими, повноцінною системою 4WD її назвати неможливо. Така система має безліч режимів роботи, і тільки деякі з них передбачають подачу обертання одночасно на всі колеса.

Система quattro ultra вже і зовсім не відноситься до постійного повного приводу. Вона позиціонується як «On Demand», тобто, повний привід задіюється тільки при потребі, причому все працює в автоматичному режимі.

Конструкція такого приводу включає вільні міжколісні диференціали з системою EDL, а в якості міжосьового використовуються дві електромагнітні муфти, що дозволяє системі відключати і підключати задній міст.

Система приводу quattro ultra

Ця система використовує для роботи достатньо велика кількість електроніки. В її завдання входить постійний контроль за параметрами руху і практично миттєве підлаштовувати приводу під конкретні умови. Тобто, при потребі вона підключає повний привід, задіє блокування і т. Д.