Как называется система полного привода компании ауди

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.

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

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.

Источник

Системы полного привода от Audi и список моделей машин с Quattro

Полный привод в автомобиле – это залог отличной управляемости и приёмистости транспортного средства.

Он даёт водителю уверенность на дороге, особенно в случае мокрого покрытия, гравийных участков и других явлений, повышающих опасность вождения.

Ведь недаром наиболее известная система Quattro от Audi была впервые применена именно на раллийном авто.

Как всё начиналось

Полный привод традиционно использовался во внедорожниках – автомобилях, которые предназначались для езды в трудных условиях. Ставить полный привод на седаны не было смысла – конструкция получалась слишком громоздкой, неоправданно рос расход топлива. Большинство автомобилей, ориентированных на ралли и спорт, оснащались задним приводом, что вносило в гонку особый элемент. Но вот инженеры Ауди предприняли эксперимент на своей раллийной версии 80-й модели, дав ей имя Audi Quatrro. И не прогадали. Сегодня немецкую систему полного привода, разработанную в Ингольштадте, считают одной из самых прогрессивных.

Впервые новинка была представлена на Женевском автосалоне в 1980 году, а уже в 1983 году был выигран мировой чемпионат ралли в личном зачёте, в следующем году – также и в зачёте производителей. С этих пор другие концерны стали ставить 4WD сперва на спортивные, а затем и на серийные седаны, купе и универсалы.

Схема столь удачной quattro была взята из компактного армейского внедорожника Iltis производства дружественного Volkswagen. И хотя позже инженеры «народного автомобиля» отказались от этого принципа из-за распространения авто с поперечным расположением двигателя, в Ауди идею развили на все сто.

Как работает система quattro

В трансмиссии каждого современного автомобиля присутствует такой узел, как дифференциал. Он распределяет вращение от коробки передач на ведущие колёса, а также позволяет им крутиться с разной угловой скоростью. Работа механизма хорошо иллюстрируется в прохождении крутого поворота. В это время внутреннее колесо проходит путь намного меньший, чем внешнее. Если бы не было дифференциала, оно бы пробуксовывало, а управление автомобилем на больших скоростях было бы невозможным.

Но у дифференциала есть и обратная сторона: если колесо теряет сцепление с поверхностью, то крутящий момент распределяется на другое до 100%, и движение становится невозможным. Для решения этой проблемы дифференциал блокируется.

Совокупность решений по работе разных колёс и осей, а также управлению ими и составило уникальность привода quattro.

1 поколение

Первоначальное исполнение полного привода немцы осуществили с помощью комбинации межколёсных и межосевых дифференциалов свободного типа. Это значит, что по умолчанию дифференциал работал всегда – на ровных участках раллийной трассы с твёрдым покрытием и крутыми поворотами система была незаменима. Блокировка включалась водителем принудительно, а привод был механическим.

На это уходило немало времени, да и было нелегко, поэтому уже через год, в 1981 блокировку оснастили механическим приводом.

2 поколение

В 1987 году вместо свободного межосевого дифференциала с принудительной блокировкой была установлена самоблокирующаяся система Torsen 1, которая распределяла крутящий момент между осями поровну. Если какая-то из осей оказывалась нагруженной меньше и теряла сцепление, загрузка могла переходить на другую ось в значении 80% от общей, выдаваемой КПП. Оси шестерён сателлитов были расположены перпендикулярно валу привода. Задний дифференциал снабдили автоматической разблокировкой – при разгоне автомобиля он автоматически включался, чтобы не допустить порчи шестерён.

3 поколение

В 1988 году впервые увидела свет система электронного управления дифференциалом (EDS). Теперь в зависимости от дорожных условий колёса притормаживались в автоматическом режиме. Центральный дифференциал сблокировали с планетарной передачей, увеличив крутящий момент, и многодисковой фрикционной муфтой. Передний межколёсный дифференциал был открытым, задний – Torsen 1, самоблокирующийся. При этом автомобили с механической коробкой передач были близки по своему поведению к заднеприводным, они не могли начать движение, если проскальзывали оба задних и одно переднее колесо.

Машины, оснащённые автоматом, этого недостатка были лишены.

4 поколение

С 1995 года серийные автомобили A4, S4 и RS4 стали снабжаться полностью электронным управлением открытых межколёсных дифференциалов. Система получила название EDL. Благодаря датчикам угловых скоростей колёс ABS буксующие колёса подтормаживаются, а крутящий момент перераспределяется на более загруженные колёса. Межосевой дифференциал снова стал самоблокирующимся, в процессе усовершенствований Type 1 от компании Torsen сменился на Type 2. По умолчанию он нагружал оси в равных пропорциях, но мог изменять соотношение на 3/1.

5 поколение

В моделях Audi с 2006 года стали внедрять ассиметричный полный привод. Это значит, что крутящий момент распределяется центральным дифференциалом Torsen Type 3 не в равных долях, а в отношении 40% на переднюю и 60% на заднюю ось. Это даёт идеальную тягу и управляемость. Похоже, Ауди наконец удалось совместить в автомобиле превосходство полноприводника, особый характер машины с задними ведущими колёсами и практичность авто с передними. Впрочем, при пробуксовке передней оси может быть передано до 75% крутящего момента, а задней – до 80%. С наличие системы ESP можно полностью переместить нагрузку на одну из осей.

6 поколение

В 2010 году Audi отказалась от установки центрального дифференциала Torsen, заменив его на механизм собственной разработки. Основным отличием стало применение плоских зубчатых колёс с косозубым зацеплением. Уменьшился вес конструкции, система получила возможность быстрее реагировать на изменение дорожной обстановки. Распределение между осями в стандартном режиме осталось 40/60.

Преимущества и недостатки системы quattro

Система полного привода Audi недаром пользуется славой одной из лучших в мире. У неё действительно есть плюсы, которые дают превосходство над автомобилями с моноприводом.

1. Хороший разгон. Имея достаточно мощный двигатель, автомобиль, у которого крутящий момент распределяется на все колёса, быстрее стартует и увереннее набирает скорость.
2. Управляемость. Чёткая работа дифференциалов и их блокировка в случае необходимости, позволяет входить в поворот предсказуемо и сохранять устойчивость даже на крутых виражах.
3. Безопасность. Отныне не ни дождь, ни мокрый снег, ни песок, попавший под одно из колёс, не приведут к пробуксовке, заносам и потенциальной аварии. Автомобиль цепко держится за дорогу там, где есть наибольшее сцепление.
4. Проходимость. Конечно, автомобили Audi – это не полноценные внедорожники, однако на грунтовой дороге или в снежной колее даже владельцы седанов чувствует своё преимущество.
5. Комфорт водителя. Только самые первые системы Quattro управлялись вручную. В дальнейшем применение самоблоков и электроники полностью освободило водителя от необходимости вникать в управление.
6. Надёжность. Как механизмы Torsen, так и самостоятельные разработки Audi не требуют частых регламентных работ, многое выдерживают при правильной эксплуатации.

Правда, не обошлось и без огорчений:

1. Расход топлива. Увы, чтобы крутить все четыре колеса, приходится жечь больше бензина или ДТ.
2. Несмотря на электронику, не стоит надеяться на неё слепо – эксплуатировать авто нужно бережно.
3. Если поломка всё же случилась, ремонт будет стоить ощутимо дороже моноприводных моделей.

Полноприводные Ауди: список моделей

Первой моделью с полным приводом стала легендарная Audi Quattro, а также её разновидность Coupe. Привод первого поколения получили также модели 80 и 100.

Второе поколение применялось также на универсалах Avant S2 и RS2, S4 и ранних A6.

Третьим поколением оснащался представительский седан V8.

Четвёртое поколение нашло воплощение почти во всех линейках: A4, A6 b A8, а также в модификациях S и RS этих моделей. Также quattro нашёл применение в семействе кроссоверов Q 3 и Q5. На Q7 стоял оригинальный привод BorgWarner.

Пятое поколение ставится на RS4 и S4 на платформе B7.

Шестое поколение было представлено на Audi RS5 2010 года.

Источник

Зачем это нужно?

Не так давно наш эксперт Борис Игнашин написал довольно подробный материал о том, зачем в принципе нужен легковой полный привод. 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.

🔧 Система полного привода Quattro на понятном языке

• 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.

• Схема системы полного привода Quattro:

— Подпись к фото номер 1:

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 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).
Схема дифференциала Torsen
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.

— Схема системы полного привода E-tron quattro:

— К фото номер 2:

1. корпус дифференциала
2. солнечная шестерня привода передней оси
3. червячные шестерни
4. солнечная шестерня привода задней оси
5. фланец вала привода задней оси
6. ось червячной шестерни
7. сателлиты
8. полый вал
9. приводная шестерня

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.

— К фото номер 3:

1. двигатель внутреннего сгорания
2. коробка передач
3. кабель высокого напряжения
4. электродвигатель
5. высоковольтная аккумуляторная батарея
6. задний мост с электрическим приводом

This article is about Audi’s AWD system. For the Audi car, see Audi Quattro. For the high-performance division formerly known as quattro GmbH, see Audi Sport GmbH.

Quattro

Type	Division
Industry	Automotive
Founded	1980
Headquarters	Germany
Area served	Worldwide
Owner	Volkswagen Group
Parent	Audi

quattro (meaning four in Italian) is the trademark used by the automotive brand Audi to indicate that all-wheel drive (AWD) technologies or systems are used on specific models of its automobiles.^[1]

The word «quattro» is a registered trademark of Audi AG, a subsidiary of the German automotive concern, Volkswagen Group.^[1]

Quattro was first introduced in 1980 on the permanent four-wheel drive Audi Quattro model, often referred to as the Ur-Quattro (meaning «original» or «first»). The term quattro has since been applied to all subsequent Audi AWD models. Due to the nomenclature rights derived from the trademark, the word quattro is now always spelled with a lower case «q», in honour of its former namesake.

Other companies in the Volkswagen Group have used different trademarks for their 4WD vehicles. While Audi has always used the term «quattro», Volkswagen-branded cars initially used «syncro», but more recently, VW uses «4motion». Škoda simply uses the nomenclature «4×4» after the model name, whereas SEAT uses merely «4» («4Drive» more recently). None of the above trademarks or nomenclatures defines the operation or type of 4WD system, as detailed below.

Longitudinal systems[edit]

Volkswagen Group has been developing four-wheel drive (4WD) systems almost since its inception during the Second World War. The Volkswagen Kübelwagen, Volkswagen Schwimmwagen, and Volkswagen Kommandeurswagen were all military vehicles which required all four road wheels to be «driven», the latter being a 4WD Volkswagen Beetle. Their military and four-wheel drive experiences later aided them in designing the Volkswagen Iltis for the German military (Bundeswehr) in the 1970s. The Iltis utilized an early form of 4WD, which would later become synonymous with «quattro».^[2]

Locking centre differential[edit]

In that original quattro system, later found in road-going passenger cars, the engine and transmission are situated in a longitudinal position. Torque is sent through the transmission to a mechanical centre differential^[3] (commonly abbreviated to «diff») which apportions (distributes) the torque between front and rear driven axles. 4WD was permanently active.

The Torsen T1 centre differential[edit]

After 1987, Audi replaced a manually locking centre differential with the Torsen (torque sensing) Type 1 («T1″) centre differential. This allowed engine torque to be automatically directed to individual axles as driving conditions and grip warranted. Under ‘normal’ conditions (where grip in both front and rear axles is equal), torque is split between front and rear with a ‘default» 50:50 distribution in many, though not all, versions. In adverse conditions (i.e., when there is variation in grip between front and rear), a maximum of 67-80% (depending on the transmission, or model of Torsen diff) of the engine’s torque can be directed to the front or rear axles. The fully automated mechanical nature of the Torsen centre differential helps prevent wheel slippage from occurring, by diverting torque instantly, without any discernible notice to the vehicle occupants,^[4] to the axle which has more grip. This method of operation can be described as proactive. Furthermore, unlike the various types of electronically operated differentials, Torsen has no requirement for electronic data from sources such as road wheel speed sensors; it, therefore, has an element of «fail-safe», unlike designs such as Haldex Traction, should one of the wheel speed sensors develop a fault. In comparison, viscous coupling and electronically controlled centre differentials that are used in other four-wheel drive systems are reactive, since they only redirect torque after wheel slippage has occurred. The advantage is felt under hard acceleration, including whilst cornering, since the torque transfer between axles is seamless, thus maintaining stable vehicle dynamics, and considerably reducing the chance of losing control of the vehicle.

The Torsen-based quattro system also offers an advantage in the opposite function of distributing torque to the road wheels, namely engine braking. When engine braking is used to slow the car down, with Torsen-based systems, the resulting «reverse-torque» loads on the front and rear axle are equally stabilized, in exactly the same way that engine «propulsion» torque is apportioned fully mechanically autonomously. This allows the spreading of the engine braking effect to all four wheels and tyres. The Torsen-based quattro-equipped vehicle is able to execute a more stable high-speed turn under deceleration, with less risk of losing control due to loss of grip in the front or rear axles.

This configuration of the quattro system, however, does have some limitations:

1. With placement of the engine and transmission assembly in a fore/aft position (longitudinally), the front axle is placed rearwards behind the engine, which leads to the criticism of some Audi vehicles as being nose heavy. This results in a weight distribution of 55:45 (F:R).
2. The nature of the Torsen is akin to that of a limited slip differential in that, rather than actively allocating torque (as a computer controlled clutch can do), it supports a torque difference across the differential (the torque bias ratio/TBR), from the side with the least grip to the side with the most. Hence by nature the Torsen is limited in the amount of torque that can be supplied to the axle with the most grip by the torque available at the axle with the least amount of grip. Therefore, if one axle has no grip, regardless of the TBR, the other axle will not be supplied substantial torque. In the extreme, for a centre differential implementation, complete loss of traction on a single wheel will result in very limited torque to the other three wheels. Audi responded to this limitation for the first Torsen-equipped cars by adding a manually locking rear differential and then later replaced this feature with Electronic Differential Lock (EDL), which is the ability to use the individual wheel brakes (monitored by the ABS sensors) to limit individual wheel spin. EDL was implemented across both front and rear (open) differentials to operate at speeds less than 80 km/h. This has the effect of increasing torque from a single low-traction wheel hence allowing more torque to be passed by the Torsen to the remaining high-traction wheels.
3. While the standard (Type 1 or T1) Torsen supports a static torque ratio of 50:50; i.e., input torque is supported equally across both output shafts, the T1 has a Torque Bias Ratio (TBR) of 2.7–4:1; i.e., it allows about 3 to 4 times the torque to be supplied to the most tractive output shaft than that is available on the least tractive shaft or, a torque split of between 25% to 75%. However, by nature the T1 Torsen is locked under most circumstances (output shafts locked together). Only when the TBR is reached (i.e., there is a greater torque difference across the output shafts than can be supported by the TBR) do the output shafts turn relative to each other, and the differential unlocks. This characteristic results in a relatively free torque movement between both outputs of the (centre) differential, within the limits of the TBR. Thus the static torque distribution of the T1 Torsen in a centre differential installation, rather than being 50:50, will mirror the weight distribution (both static and dynamic) of the vehicle due to the traction available at either (front:rear) output shaft. In a standard car, this is desirable from the perspective of stability, acceleration and traction, but can be undesirable in terms of handling (understeer). While the standard quattro Torsen T1 with 2.7:1 TBR is more than sufficient in most conditions, Torsen T1 differentials with higher TBRs (4:1) are available and can further limit understeer by supporting a wider torque split. A better solution, however, is to apportion a torque split directly between both output shafts (front & rear) and for this reason Audi has adopted the Type 3 (T3) Torsen design in the latest generations of quattro.

The Torsen type «C» (T3)[edit]

The Torsen T3 centre differential combines a planetary gear set with a Torsen differential in a compact package developed for centre differential installations. Unlike the T1 Torsen where the torque split is a nominal 50:50, in the T3 Torsen the torque split, due to the use of the planetary gear set, is an asymmetric 40:60 front-rear torque split (i.e., when grip is equal on both front and rear axles, 40% of torque is sent to the front axle, and 60% to the rear). As with the T1 Torsen, torque will be distributed dynamically depending on tractive conditions, but with an actual (rather than nominal) static bias. The T3 allows handling characteristics and vehicle dynamics more akin to rear-wheel drive cars. This asymmetric Torsen was first introduced in the highly acclaimed 2006-model (B7) Audi RS4. The Type 3 torsen was used in the Audi S4 and RS4 B7 manual transmissions from 2006 to 2008, as well as the S6, S8, and Q7 models from 2007.

The torque split across axles and between left and right wheels has been achieved through the various evolutions of the quattro system, through a driver-selectable manually locking differential (rear axle only), and eventually through open differentials with Electronic Differential Lock (EDL). EDL is an electronic system, utilising the existing anti-lock braking system (ABS), part of the Electronic Stability Programme (ESP), which brakes just the one spinning wheel on an axle, therefore allowing the transfer of torque across the axle to the wheel which does have traction.^[5]

Crown-wheel centre differential[edit]

Audi debuted a new generation of quattro in the 2010 RS5. The key change is the replacement of the Torsen Type «C» centre differential with an Audi-developed «Crown Gear» differential. Whilst this is superficially the same as a normal open differential, adapted for a centre application, it has some key differences:

1. The central carrier and associated spider gears interface directly to two crown wheels connected to the front and rear drive shafts
2. The two crown wheels interface to the spider gears at different diameters, and so produce different torque when turned by the spider gears. This is engineered to produce a 40:60 static torque split front and rear.
3. Each crown wheel interfaces to the respective output shaft directly, whilst the spider carrier interfaces to each output shaft using a clutch pack which gives the unit the ability to control torque distribution over and above the static torque distribution.

If one axle loses grip, different rotational speeds arise inside the differential which result in an increase in axial forces that force the clutch plates to close. Once closed, the output shaft is locked resulting in the diversion of the majority of the torque to the axle achieving better traction. In the Crown Gear differential up to 85% of torque can flow to the rear, and up to 70% of torque can be diverted to the front axle.

The features of the Crown Gear differential provide the following benefits over the Torsen Type «C»

1. The ability to set up a more stable torque distribution, with full locking whereas the Torsen can only provide a torque distribution up to the Torque Bias Ratio; i.e., the Crown Gear differential can lock fully, regardless of bias ratio. Unlike the Torsen, the Crown Gear differential does not operate like a limited slip differential and can operate, fully locked, with no traction on one output shaft.
2. Easier integration into control electronics allowing four-wheel electronic torque vectoring with or without the active rear sport differential
3. Considerable reduction in size and weight (at 4.8 kg, some 2 kg lighter than the Torsen Type C)

The net result of this advance in quattro is the ability of the vehicle electronics to fully manage the vehicle dynamics in all traction situations, whether in cornering, acceleration or braking or in any combination of these.

Evolutions[edit]

Audi has never officially debuted quattro in specific generations. Changes to quattro technology have generally been debuted with a specific range or model in the range and then brought into other models during appropriate points in the model cycle.

The exception to the above was the debut of the 2010 RS5 which was, amongst other things, heralded by Audi as the debut of a «new generation of quattro».

quattro generation I[edit]

Used from 1981 to 1987 in Audi Quattro turbo coupé, Audi 80 B2 platform (1978–1987, Audi 4000 in North American market), Audi Coupé quattro B2 platform (1984–1988), Audi 100 C3 platform (1983–1987, Audi 5000 in North American market). Also, starting from 1984, used on the Volkswagen VW Passat B2 platform (VW Quantum in the US market) where it was known as Syncro.

System type: Permanent four-wheel drive.

Open centre differential, manually lockable via switch on centre console.¹

Open rear differential, manually lockable via switch on centre console.¹

Open front differential, no lock.

¹ABS disabled when locked.

How the system performs: When all differentials are unlocked, the car will not be able to move if one wheel (front or rear) loses traction (is on ice or raised in the air). When the center differential is locked with the rear differential unlocked, the car will not be able to move if one front wheel and one rear wheel lose traction. When the rear differential is locked with the center unlocked, the car will not be able to move if both rears or one front loses traction. When both center and rear differentials are locked, the car will not be able to move if both rears and one front lose traction.

quattro generation II[edit]

Starting from 1988 on older generation Audi 100 C3 platform and Audi Quattro until the end of their production, and on new generation B3 platform (1989–1992) Audi 80/90 quattro, B4 platform (1992–1995) Audi 80, Audi S2, Audi RS2 Avant, C4 platform (1991–1994) Audi 100 quattro, Audi S4, later C4 platform (1994-1997) Audi A6/S6.

System type: Permanent four-wheel drive.

Torsen centre differential, 50:50 ‘default’ split, automatically apportioning up to 75% of torque transfer to either axle.

Open rear differential, manually lockable via switch on centre console located next to handbrake.¹

Open front differential, no lock.

¹ABS disabled when locked, automatically unlocks if speed exceeds 25 km/h (16 mph).

quattro generation III[edit]

Used only on the Audi V8 starting from 1988 to 1994.

System type: Permanent four-wheel drive.

V8 with automatic transmission:

Planetary gear centre differential with electronically controlled multi-plate locking clutch

Torsen type 1 differential rear.

Open differential front.

V8 with manual transmission:

Torsen type 1 centre differential.

Torsen type 1 rear differential.

Open front differential.

How does the system perform: In on-road conditions the car will not be able to move if one front and both rear wheels lose traction altogether.

quattro generation IV[edit]

Starting from 1995 on Audi A4/S4/RS4 (B5 platform), Audi A6/S6/allroad/RS6, Audi A8/S8 with both manual and automatic transmissions. Also on VW Passat B5, where it was initially referred to as syncro, but by the time it reached US soil, it had been re-christened 4motion.^[6] Also used on the Volkswagen Phaeton and Volkswagen Group D platform sister vehicles. The Volkswagen Touareg used 4Xmotion with a separate transmission, PTUs and front axles.

The manually locking rear differential from the earlier generations was replaced with a conventional open differential, with Electronic Differential Lock (EDL) (which detects wheelspin via ABS road wheel speed sensors, and applies brakes to one spinning wheel, thus transferring torque via open differential to the opposite wheel which has more traction). EDL works at speeds up to 80 km/h (50 mph), on all quattro models (on non-quattro models: up to 40 km/h (25 mph)).

System type: Permanent four-wheel drive.

Torsen type 1 centre differential, 50:50 ‘default’ split, automatically apportioning up to 75% of torque transfer to either front or rear axle.

Open rear differential, Electronic Differential Lock (EDL).^[5]

Open front differential, Electronic Differential Lock (EDL).^[5]

quattro generation V[edit]

Starting with the B7 Audi RS4 and the manual transmission version of the 2006 B7 Audi S4. It was adopted in the entire S4, S6, and S8 lineup in 2007.^[1]

System type: Permanent asymmetric four-wheel drive.

Torsen type 3 (Type «C») centre differential, 40:60 ‘default’ split front-rear, automatically apportioning up to 80% of the torque to one axle using a 4:1 high-biased center differential. With the aid of ESP, up to 100% of the torque can be transferred to one axle.

Open rear differential, Electronic Differential Lock (EDL).^[5]

Open front differential, Electronic Differential Lock (EDL).^[5]

Vectoring quattro system[edit]

Audi’s new sport differential, debuted ‘torque vectoring’ to quattro generation V. The Audi sport differential allowed the dynamic allocation of torque across the rear axle of the debut vehicle: the B7 (2008) S4, and is now an optional addition to all quattro vehicles, which continue to use the 40:60 asymmetric Torsen (Type «C») centre differential. The sport differential replaces the normal open rear differential while the front axle still rely on an open differential with EDL.^[5]

The torque vectoring rear axle differential is designed and manufactured by Magna Powertrain,^[7] and is being offered on Audi A4, A5, A6 and their derivatives (including RS models). The Sport Differential selectively distributes torque to the rear axle wheels thereby generating a yaw moment, which improves handling and also stabilizes the vehicle when it oversteers or understeers, thereby increasing safety.

The sport differential operates by using two superposition («step up») gears at the differential, which are operated via multi-plate clutches each side of the differential crown wheel. When required by the software (using lateral and longitudinal yaw sensors, the ABS wheel sensors, and a steering wheel sensor), the control software (located in a control unit close to the rear differential), actuates the relevant clutch pack. This has the effect of taking the output shaft drive through the step-up gear to the attached wheel, while the other shaft continues to drive its wheel directly (i.e., the clutch pack not actuated). The higher speed output shaft produces increased torque to the wheel, producing a yaw (turning) moment. In normal operation increased torque is delivered to the wheel on the outside of the turn thereby increasing the vehicles turning moment, in other words, its willingness to turn in the direction pointed by the steering wheel.

quattro generation VI[edit]

Audi debuted the 6th generation of quattro in the 2010 RS5. The key change in generation VI is the replacement of the Torsen Type «C» centre differential with an Audi-developed «Crown Gear» differential. With the new «Crown Gear» center differential, up to 70% of the torque can be applied to the front wheels while up to 85% can be applied to the rear wheels if necessary. The net result of this advance in quattro is the ability of the vehicle electronics to fully manage the vehicle dynamics in all traction situations, whether in cornering, acceleration, braking, snow or in any combination of these. This system was later adopted by the A7, latest generation of the A6 and A8.

BorgWarner[edit]

The Audi Q7, the platform-mate of the Volkswagen Touareg and Porsche Cayenne, does not use the same underpinnings of either previous model. BorgWarner instead provides the 4WD system for this more off-road appropriate SUV. A Torsen Type 3 (T3) differential is used.

Ultra[edit]

Audi announced «Audi Quattro with Ultra Technology» in February 2016, it is a front-wheel drive biased system for use on platforms with longitudinally mounted engines.^[8]

Transverse systems[edit]

Since Volkswagen Group’s first mainstream transverse engined vehicle in 1974, four-wheel drive (4WD) has also been considered for their A-platform family of cars. It was not until the second generation of this platform that 4WD finally appeared on the market. The mid-1980s Mk2 Golf syncro, with its transverse engine and transmission positioning, had most of its torque sent primarily to the front axle.

Attached to the transaxle is a Power Transfer Unit (PTU), which is connected to a rear axle through a propeller shaft. The PTU also feeds torque through itself to the front axle. At the rear axle, torque was first sent through a viscous coupling before reaching the final drive gearset. This coupling contained friction plates and an oil just viscous enough so that pressure affected how many plates were connected and active (and therefore, how much power was being delivered to the rear wheels).

Starting with the Mk4 generation A4-platform, the viscous coupling has been dropped in favour of a Haldex Traction electro-hydraulic limited-slip «coupler» (LSC) or clutch. The Haldex Traction LSC unit is not a differential and therefore cannot perform in the true sense like a differential. A Haldex Traction unit may divert up to a maximum 100% of the torque to the rear axle as conditions warrant. Many people^[who?] are confused with the torque distribution on Haldex-based systems. Under normal operating conditions the Haldex clutch operates a rate of 5% torque transmission. Under adverse conditions where the car’s road wheel speed sensors have determined that both front wheels have lost traction, the Haldex clutch can lock at 100% clamping force, meaning all torque is transferred to the rear axle. The torque split between left and right wheels is achieved with a conventional open differential. If one side of the driven axle loses grip, then the Electronic Differential Lock (EDL) component of the ESP controls this. EDL brakes a single spinning wheel; therefore, the torque gets transferred across the axle to the opposite wheel via the open differential. On all transverse engine cars with the Haldex-based four wheel drive system, the EDL only controls front wheels, and not the rear.

The main advantages of the Haldex Traction LSC system over the Torsen-based system include: a slight gain in fuel economy (due to the decoupling of the rear axle when not needed, thereby reducing driveline losses due to friction), and the ability to maintain a short engine bay and larger passenger compartment due to the transverse engine layout. A further advantage of the Haldex, when compared to just front wheel drive variants of the same model, is a more balanced front-rear weight distribution (due to the location of the Haldex center «differential» next to the rear axle).

Disadvantages of the Haldex Traction system include: the vehicle has inherent front-wheel drive handling characteristics (as when engine braking, load is only applied on the front wheels, and due to the reactive nature of the Haldex system and slight lag time in the redistribution of engine power), and the Haldex LSC unit also requires additional maintenance, in the form of an oil and filter change every 60,000 kilometres (37,000 mi) (whereas the Torsen is generally considered to be maintenance-free). Another important disadvantage of the Haldex system is the requirement for all four tyres to be of identical wear levels (and rolling radii), due to the Haldex requiring data from all four road wheel speed sensors. A final significant disadvantage is the reduction in luggage capacity in the boot (trunk), due to the bulky Haldex LSC unit necessitating a raised boot floor by some three inches.

Viscous coupling[edit]

This 4WD system was used only on Volkswagen branded vehicles, and was never used on any Audi cars except Audi R8 model.

The aforementioned viscous coupling 4WD system was found in the Mk2 generation of transverse-engined A2-platform vehicles, including the Volkswagen Golf Mk2 and Jetta. It was also found on the Volkswagen Type 2 (T3) (Vanagon in the US), Mk3 generation of Golf and Jetta, third generation of Volkswagen Passat B3 (which was based on a heavily revised A-platform), and the Volkswagen Eurovan.

The Vanagon system was RWD-biased, the engine and transaxle were in the rear, whereas the viscous coupling was found in the front axle near the final drive. This 4WD system was known as Syncro on all vehicles.

What: Automatic four wheel drive (on demand).

A viscous coupling installed instead of a centre differential, with freewheel mechanism to disconnect the driven axle when braking.

Open rear differential (mechanical differential lock optional on Vanagon).

Open front differential (mechanical differential lock optional on Vanagon).

Normally a front-wheel drive vehicle (except Vanagon, see above). In normal driving conditions, 95% of torque is transferred to front axle. Because viscous coupling is considered to be «slow» (some time is needed for silicone fluid to warm-up and solidify), 5% of torque is transferred to rear axle at all times to «pre-tension» the viscous coupling and reduce activation time. The coupling locks when slipping occurs and up to near 50% of torque is automatically transferred to rear axle (front in Vanagon). In on-road conditions, the car will not move if one front wheel and one rear wheel lose traction.

The freewheel segment, installed inside the rear differential, lets rear wheels rotate faster than front wheels without locking the viscous coupling and preventing ABS from applying brakes to each wheel independently. Because of the freewheel, torque can be transferred to rear axle only when the vehicle is moving forward. For four-wheel drive to work when reversing, a vacuum-actuated «throttle control element» is installed on the differential case. This device locks the freewheel mechanism when in reverse gear. The freewheel mechanism unlocks when the gear-shift lever is pushed to the right, past the third gear. The freewheel is not unlocked immediately after leaving reverse gear on purpose – this is to prevent the freewheel from cycling from locked to unlocked if the car is stuck and driver is trying to «rock» the car by changing from first to reverse and back.

Disadvantages of this four-wheel drive system are related to actuation time of the viscous coupling.

1. When cornering under acceleration on a slippery surface, the rear axle is engaged with delay, causing sudden change in the car’s behaviour (from understeer to oversteer).
2. When starting on a sandy surface, the front wheels can dig into the sand before all-wheel drive is engaged.

Haldex[edit]

Starting from 1998, the Swedish Haldex Traction LSC unit replaced the viscous coupling. Haldex is used by Audi on the quattro versions of the Audi S1, Audi A3, Audi S3, and the Audi TT. It is also used by Volkswagen in the 4motion versions of the Mk4 and Mk5 generations of Volkswagen Golf, Volkswagen Jetta, and the Golf R32, Volkswagen Sharan, 6th generation VW Passat (also based on the A-platform) and Transporter T5. On the Audis, the trademark holds, and are still referred to as quattro, whereas the Volkswagens receive the 4motion name. The Škoda Octavia 4×4 and SEAT León 4 and SEAT Alhambra 4 also used Haldex LSC, being based on Volkswagen Group models. Curiously, the Bugatti Veyron also utilizes Haldex, though with separate transmission, PTU and front and rear axles.

What: Automatic four wheel drive (on demand).

Haldex Traction LSC multi-plate clutch with ECU electronic control, acting as a pseudo center differential.

Open rear differential, no EDL.

Open front differential, EDL.

How: Normally front-wheel drive vehicle. A Haldex Traction LSC unit may divert up to a maximum 100% of the torque to the rear axle as conditions warrant. Many people find the torque distribution on Haldex Traction systems confusing. Under normal operating conditions, the Haldex LSC clutch operates at 5% (divide 5% between front and rear, and 97.5% torque goes to the front, and 2.5% goes to the rear). Under adverse conditions where both front wheels lose traction, the Haldex clutch can lock at 100% clamping force. This means, that since there is no torque transferred to the front axle, all torque (minus losses) must be transferred to the rear axle. The torque split between left and right wheels is achieved with a conventional open differential. If one side of the driven axle loses grip, then the Electronic Differential Lock (EDL) controls this. EDL brakes a single spinning wheel, and therefore torque gets transferred to the opposite wheel via the open differential. On all transverse-engined cars with the Haldex Traction LSC four-wheel drive system, the EDL only controls the front wheels, and not the rear.

In vehicles equipped with EDL on the front wheels only, the car will not move if both front and one of the rear wheels loses traction.

Again, due to limitations of Electronic Differential Lock (see quattro IV description above), in off-road conditions it is enough for one front and one rear wheel to lose traction and the car will not move.

The Haldex Traction system is more reactive than preventative, in that there must be a difference in slip (or rotational speed) of the two axle systems before the Haldex operates and sends torque to the rear axle. This is not the same as wheel spin, as the system can react in less than the full rotation of any wheel on the vehicle. The Torsen’s permanent ‘full-time’ even torque split under non-slipping conditions makes slipping less likely to start.

The Haldex Electronic Control Unit (ECU) disengages the Haldex clutch in the centre coupling as soon as brakes are applied to allow ABS work properly. When performing tight low-speed turns (e.g. parking) the clutch is disengaged by Electronic Control Unit to avoid «wind-up» in transmission. When Electronic Stability Programs (ESP) are activated the Haldex is disengaged to allow the ESP system to effectively control the vehicle, this applies under acceleration and deceleration conditions.

Marketing[edit]

As part of Audi’s celebration of quattro All-Wheel Drive technology, a TV commercial titled ‘Ahab’ was produced inspired by the American novel, Moby Dick. The ad debuted in the United States during 2012 NFL division playoffs.^[9]

See also[edit]

• 4motion — Volkswagen branded four wheel drive system.
• 4Matic — a four-wheel drive system from Mercedes-Benz
• All-Trac — a four-wheel drive system from Toyota
• ATTESA — a four-wheel drive system from Nissan
• S-AWC — a torque vectoring all-wheel drive system from Mitsubishi Motors
• SH-AWD — a torque vectoring all-wheel drive system from Honda
• BMW xDrive — a four-wheel drive system from BMW
• Four-wheel drive — a history of all-wheel drive in passenger cars
• Symmetrical All Wheel Drive — the four wheel drive system from Subaru

References[edit]

External links[edit]

• Audi.com corporate international portal
• Independent grip. Intelligently applied Audi UK quattro page

Полный привод в автомобиле – это залог отличной управляемости и приёмистости транспортного средства.

Он даёт водителю уверенность на дороге, особенно в случае мокрого покрытия, гравийных участков и других явлений, повышающих опасность вождения.

Ведь недаром наиболее известная система Quattro от Audi была впервые применена именно на раллийном авто.

Как всё начиналось

Полный привод традиционно использовался во внедорожниках – автомобилях, которые предназначались для езды в трудных условиях. Ставить полный привод на седаны не было смысла – конструкция получалась слишком громоздкой, неоправданно рос расход топлива. Большинство автомобилей, ориентированных на ралли и спорт, оснащались задним приводом, что вносило в гонку особый элемент. Но вот инженеры Ауди предприняли эксперимент на своей раллийной версии 80-й модели, дав ей имя Audi Quatrro. И не прогадали. Сегодня немецкую систему полного привода, разработанную в Ингольштадте, считают одной из самых прогрессивных.

Впервые новинка была представлена на Женевском автосалоне в 1980 году, а уже в 1983 году был выигран мировой чемпионат ралли в личном зачёте, в следующем году – также и в зачёте производителей. С этих пор другие концерны стали ставить 4WD сперва на спортивные, а затем и на серийные седаны, купе и универсалы.

Схема столь удачной quattro была взята из компактного армейского внедорожника Iltis производства дружественного Volkswagen. И хотя позже инженеры «народного автомобиля» отказались от этого принципа из-за распространения авто с поперечным расположением двигателя, в Ауди идею развили на все сто.

Как работает система quattro

В трансмиссии каждого современного автомобиля присутствует такой узел, как дифференциал. Он распределяет вращение от коробки передач на ведущие колёса, а также позволяет им крутиться с разной угловой скоростью. Работа механизма хорошо иллюстрируется в прохождении крутого поворота. В это время внутреннее колесо проходит путь намного меньший, чем внешнее. Если бы не было дифференциала, оно бы пробуксовывало, а управление автомобилем на больших скоростях было бы невозможным.

Но у дифференциала есть и обратная сторона: если колесо теряет сцепление с поверхностью, то крутящий момент распределяется на другое до 100%, и движение становится невозможным. Для решения этой проблемы дифференциал блокируется.

Совокупность решений по работе разных колёс и осей, а также управлению ими и составило уникальность привода quattro.

1 поколение

Первоначальное исполнение полного привода немцы осуществили с помощью комбинации межколёсных и межосевых дифференциалов свободного типа. Это значит, что по умолчанию дифференциал работал всегда – на ровных участках раллийной трассы с твёрдым покрытием и крутыми поворотами система была незаменима. Блокировка включалась водителем принудительно, а привод был механическим.

На это уходило немало времени, да и было нелегко, поэтому уже через год, в 1981 блокировку оснастили механическим приводом.

2 поколение

В 1987 году вместо свободного межосевого дифференциала с принудительной блокировкой была установлена самоблокирующаяся система Torsen 1, которая распределяла крутящий момент между осями поровну. Если какая-то из осей оказывалась нагруженной меньше и теряла сцепление, загрузка могла переходить на другую ось в значении 80% от общей, выдаваемой КПП. Оси шестерён сателлитов были расположены перпендикулярно валу привода. Задний дифференциал снабдили автоматической разблокировкой – при разгоне автомобиля он автоматически включался, чтобы не допустить порчи шестерён.

3 поколение

В 1988 году впервые увидела свет система электронного управления дифференциалом (EDS). Теперь в зависимости от дорожных условий колёса притормаживались в автоматическом режиме. Центральный дифференциал сблокировали с планетарной передачей, увеличив крутящий момент, и многодисковой фрикционной муфтой. Передний межколёсный дифференциал был открытым, задний – Torsen 1, самоблокирующийся. При этом автомобили с механической коробкой передач были близки по своему поведению к заднеприводным, они не могли начать движение, если проскальзывали оба задних и одно переднее колесо.

Машины, оснащённые автоматом, этого недостатка были лишены.

4 поколение

С 1995 года серийные автомобили A4, S4 и RS4 стали снабжаться полностью электронным управлением открытых межколёсных дифференциалов. Система получила название EDL. Благодаря датчикам угловых скоростей колёс ABS буксующие колёса подтормаживаются, а крутящий момент перераспределяется на более загруженные колёса. Межосевой дифференциал снова стал самоблокирующимся, в процессе усовершенствований Type 1 от компании Torsen сменился на Type 2. По умолчанию он нагружал оси в равных пропорциях, но мог изменять соотношение на 3/1.

5 поколение

В моделях Audi с 2006 года стали внедрять ассиметричный полный привод. Это значит, что крутящий момент распределяется центральным дифференциалом Torsen Type 3 не в равных долях, а в отношении 40% на переднюю и 60% на заднюю ось. Это даёт идеальную тягу и управляемость. Похоже, Ауди наконец удалось совместить в автомобиле превосходство полноприводника, особый характер машины с задними ведущими колёсами и практичность авто с передними. Впрочем, при пробуксовке передней оси может быть передано до 75% крутящего момента, а задней – до 80%. С наличие системы ESP можно полностью переместить нагрузку на одну из осей.

6 поколение

В 2010 году Audi отказалась от установки центрального дифференциала Torsen, заменив его на механизм собственной разработки. Основным отличием стало применение плоских зубчатых колёс с косозубым зацеплением. Уменьшился вес конструкции, система получила возможность быстрее реагировать на изменение дорожной обстановки. Распределение между осями в стандартном режиме осталось 40/60.

Преимущества и недостатки системы quattro

Система полного привода Audi недаром пользуется славой одной из лучших в мире. У неё действительно есть плюсы, которые дают превосходство над автомобилями с моноприводом.

1. Хороший разгон. Имея достаточно мощный двигатель, автомобиль, у которого крутящий момент распределяется на все колёса, быстрее стартует и увереннее набирает скорость.
2. Управляемость. Чёткая работа дифференциалов и их блокировка в случае необходимости, позволяет входить в поворот предсказуемо и сохранять устойчивость даже на крутых виражах.
3. Безопасность. Отныне не ни дождь, ни мокрый снег, ни песок, попавший под одно из колёс, не приведут к пробуксовке, заносам и потенциальной аварии. Автомобиль цепко держится за дорогу там, где есть наибольшее сцепление.
4. Проходимость. Конечно, автомобили Audi – это не полноценные внедорожники, однако на грунтовой дороге или в снежной колее даже владельцы седанов чувствует своё преимущество.
5. Комфорт водителя. Только самые первые системы Quattro управлялись вручную. В дальнейшем применение самоблоков и электроники полностью освободило водителя от необходимости вникать в управление.
6. Надёжность. Как механизмы Torsen, так и самостоятельные разработки Audi не требуют частых регламентных работ, многое выдерживают при правильной эксплуатации.

Правда, не обошлось и без огорчений:

1. Расход топлива. Увы, чтобы крутить все четыре колеса, приходится жечь больше бензина или ДТ.
2. Несмотря на электронику, не стоит надеяться на неё слепо – эксплуатировать авто нужно бережно.
3. Если поломка всё же случилась, ремонт будет стоить ощутимо дороже моноприводных моделей.

Полноприводные Ауди: список моделей

Первой моделью с полным приводом стала легендарная Audi Quattro, а также её разновидность Coupe. Привод первого поколения получили также модели 80 и 100.

Второе поколение применялось также на универсалах Avant S2 и RS2, S4 и ранних A6.

Третьим поколением оснащался представительский седан V8.

Четвёртое поколение нашло воплощение почти во всех линейках: A4, A6 b A8, а также в модификациях S и RS этих моделей. Также quattro нашёл применение в семействе кроссоверов Q 3 и Q5. На Q7 стоял оригинальный привод BorgWarner.

Пятое поколение ставится на RS4 и S4 на платформе B7.

Шестое поколение было представлено на Audi RS5 2010 года.

Полным приводом на легковом автомобиле сейчас никого не удивить, но еще 40 лет назад привод на все колеса считался уделом серьезных внедорожников. Однако в компании Audi думали иначе, и в 1980 году свет увидел первый серийный легковой автомобиль Ur-quattro со всеми ведущими колесами. С той машины началось развитие идей легкового полного привода. А трансмиссия quattro за 40 лет совершенствовалась, принося Audi новые победы — в гонках и на мировом автомобильном рынке. Предлагаем проследить этот путь в четырех главах нашего повествования — по числу ведущих колес в приводе quattro!

Рождение легенды quattro

История полного привода quattro началась с простого и функционального, как швейцарский нож, внедорожника Volkswagen Iltis. В 1977 году эта машина c двигателем мощностью всего 75 л.с. и полностью независимой подвеской всех колес разрабатывалась для немецкого бундесвера. Но ряд заложенных в ней идей инженеры из Audi решили воплотить в проекте мощного спортивного автомобиля с полным приводом.

Осенью 1977 года первый прототип, построенный на базе обычного Audi 80, начал наматывать тестовые километры. Но одно дело придумать классную идею, и совсем другое — доказать ее перспективность руководству. И инженеры Фердинанд Пиех и Йорг Бензингер пошли ва-банк. В начале 1978 года на глазах боссов концерна прототип на летней резине с легкостью взял заледеневший 33-процентный подъем Туррахер Хое в Альпах — ранее подобное не удавалось ни одному легковому автомобилю. После этого проекту был окончательно дан зеленый свет.

Полноприводный прототип покоряет заснеженный альпийский подъем

Год спустя, когда проект обретал серийные очертания, появился еще один прототип — Allrad A2, построенный на базе седана Audi 80 B2. Он испытывался и в реальной эксплуатации: на неделю машину передали жене Эрнста Фиала, члена совета директоров компании Volkswagen. Фрау Фиал жаловалась на «скачки и дерганье автомобиля при парковке» — и это способствовало доработке потребительских качеств.

На автосалоне в Женеве в 1980 году публике представили серийный Audi Ur-quattro. Название придумал немецкий инженер Вальтер Трезер, основавший в будущем собственное тюнинг-ателье. «Ur» в данном случае переводится как «изначальный», а «quattro» — как «четыре». Этим термином впоследствии и стали обозначаться все полноприводные версии автомобилей Audi.

Первый общественный показ Audi Ur-quattro на автосалоне в Женеве в 1980 году

Ur-quattro представлял собой двухдверное четырехместное купе — с полным приводом и пятицилиндровым турбомотором. И этому автомобилю было суждено начать славную историю гоночных и серийных Audi с трансмиссией quattro.

Секрет успеха quattro

Многие задаются вопросом — что же столь выдающегося в полном приводе quattro? В основу его работы положен принцип максимальной технологичности вкупе с превосходными характеристиками надежности и выносливости.

На самых ранних автомобилях Audi quattro применялась полноприводная трансмиссия, крутящий момент в которой распределялся между осями в соотношении 50:50. Передний, задний и центральный дифференциалы были открытыми, но при необходимости их все можно было заблокировать принудительно.

На первых Audi quattro свободные диффернциалы в трансмиссии можно было заблокировать принудительно

В более поздних вариантах трансмиссии quattro применяется знаменитый самоблокирующийся межосевой дифференциал типа Torsen, ставший ее основой на многие годы, — эта система используется на автомобилях с продольным расположением двигателя. В последних генерациях quattro с «самоблоком» при нормальных условиях движения тяга между передней и задней осями распределяется асимметрично — в соотношении 40:60. Это сделано в угоду азартной, спортивной управляемости. Для уверенного движения по скользким покрытиям момент может автоматически перераспределяться — до 70% тяги на переднюю ось и до 85% на заднюю.

Одна из самых современных схем полного привода quattro получила приставку Ultra

Самый современный вариант полного привода для автомобилей Audi с продольным расположением ДВС называется quattro ultra. «Самоблок» здесь заменен фрикционной и кулачковой электромеханическими муфтами. Они мгновенно (время реакции — 0,2 с) реагируют на изменения дорожных условий, перераспределяя момент. В нормальных условиях присутствует возможность полностью отключить задний мост, что экономит до 0,3 л/100 км.

Что же касается Audi с поперечным расположением мотора, то свой вариант трансмиссии quattro они получили в конце 90-х годов. Его основой стала гидравлическая многодисковая муфта с электронным управлением, позволяющая перераспределять крутящий момент между осями. При движении по сухой дороге практически вся тяга (до 95%) приходится на передние колеса, но при их пробуксовке назад может быть отправлено до половины момента.

На Audi R8 устанавливается уникальная трансмиссия с гидравлической муфтой подключения передних колес

Особняком стоит трансмиссия с гидравлической муфтой на среднемоторном купе Audi R8. Сама муфта здесь устанавливается на дифференциале передней оси. Для лучшей управляемости и устойчивости на высоких скоростях на переднюю ось может быть передано до 50% тяги, а на заднюю — все 100%. В нормальных условиях момент распределяется в соотношении 15:85 между передней и задней осями.

История гоночных побед quattro

Успехи Audi quattro в автоспортивных сражениях интересны не только множеством побед, но и особенно — их многогранностью. Ведь ­полноприводные Audi громили своих соперников в совершенно разных гоночных дисциплинах.

Audi 80 немецкой гоночной серии DTM

А началось все в 1981 году. Тогда за рулем 320-сильной гоночной Audi quattro А1 французская гонщица Мишель Мутон, ставшая впоследствии вице-чемпионкой мира, одержала уверенную победу на первом этапе мирового первенства по ралли — выиграла сложнейшую гонку в Монте-Карло! Дальше последовало множество побед на этапах чемпионата, включая столь сложные, как Ралли Сафари в Африке.

А в 1984 году был представлен совершенно новый гоночный болид — Audi Sport quattro. Он имел укороченную на 32 см колесную базу и новый двигатель с алюминиевым блоком мощностью 450 л.с. В итоге Вальтер Рёрль за рулем этой потрясающей машины выиграл чемпионат в личном зачете, а команда Audi взяла «конструкторский» титул.

В дальнейшем были представлены еще более энерговооруженные полноприводные раллийные болиды Audi quattro S1. На закате самой быстрой в мировом ралли группы B моторы Audi выдавали уже 650 л.с. (были и 1000-сильные прототипы) — и управлять этими монстрами могли лишь самые опытные пилоты. Рёрль говорил: «Мне казалось, что я думаю слишком медленно для этой машины!»

Знаменитый Вальтер Рёрль рядом с монстром Audi quattro S1

Позже в Audi переключились на новое испытание — покорение знаменитого подъема Pikes Peak. Извилистая трасса по праву считается одной из самых сложных в мире. Тем ценнее, что с 1985 по 1987 год Audi quattro S1 побеждали в этом сумасшедшем по своей скорости соревновании.

Гоночные болиды Audi были завсегдатаями различных кольцевых чемпионатов по обе стороны океана

А в 90-х годах полный привод quattro отлично показал себя и в кольцевых чемпионатах: в 1996-м на автомобилях Audi были выиграны серии гонок категории FIA GT в шести странах мира. Уже в двухтысячных последовала грандиозная серия побед Audi в самом знаменитом автомобильном марафоне — гонке «24 часа Ле-Мана». Ну а полноприводные 600-сильные гоночные монстры, замаскированные под «малышей» Audi А1, которые могли разгоняться до 100 км/ч менее чем за две секунды, одержали множество побед и выиграли титул в мировом чемпионате по ралли-кроссу.

Двигатель этого смешного на вид «малыша» Audi S1 выдает больше 600 л.с.

Audi quattro: из прошлого в будущее

Полным приводом quattro за 40 лет оснащалось огромное количество моделей Audi. Но среди них существует «элитный клуб» по-настоящему знаковых и уникальных — настоящих жемчужин, с полным приводом quattro.

Первая из них — это, разумеется, Audi Sport quattro, появившаяся в 1984 году. Этот автомобиль представлял собой омологационный вариант раллийного монстра, громившего всех и вся на этапах чемпионата мира, — настоящий волк в овечьей шкуре! За внешностью обычного купе скрывался суперкар: пятицилиндровый двигатель с турбонаддувом выдавал 306 л.с., что обеспечивало легкой полноприводной машине разгон с 0 до 100 км/ч за 4,9 секунды! Максимальная скорость — больше 250 км/ч. Автомобиль был выпущен ограниченным тиражом 214 экземпляров и сегодня представляет особую ценность для коллекционеров.

Audi Sport quattro

В 1988 году трансмиссия quattro впервые была применена на автомобиле представительского класса Audi V8. Огромный и роскошный седан оснащался 3,6- и 4,2-литровыми двигателями мощностью 250 и 280 л.с. соответственно, а салон отличался продуманностью интерьера и прекрасной шумоизоляцией. В будущем полный привод quattro сопутствовал представительским автомобилям Audi A8 и их модификациям, стал доступен и в паре со знаменитым двигателем W12 и был адаптирован в том числе и для бронированных версий этих авто.

Audi V8

Традиция «волков в овечьей шкуре» продолжилась в 1992 году уникальной моделью Audi RS2 Avant quattro. Разработанный совместно с Porsche полноприводный универсал оснащался 315-сильным турбомотором, благодаря которому он буквально рвал асфальт четырьмя ведущими колесами. В 1999-м традицию скоростных универсалов продолжил еще более мощный, 381-сильный Audi RS4 Avant quattro, позднее появились и свирепые универсалы RS6 c более чем 500-сильными моторами.

Audi RS2 Avant quattro

В 1995 году полный привод quattro впервые скрестили с новейшим на тот момент дизельным двигателем TDI на автомобиле Audi A6. Сейчас комбинация дизеля с полным приводом на машинах марки встречается повсеместно.

Audi TT Roadster

В 1998-м было представлено спортивное купе Audi TT, годом позже появился и открытый TT Roadster. Обе версии впоследствии получили трансмиссию quattro, что сделало TT Roadster первым в мире автомобилем подобного класса с приводом на все колеса.

Audi Allroad

В 2000 году под маркой Audi появился настоящий внедорожник — модель Allroad. Приподнятый полноприводный универсал с регулируемой высотой дорожного просвета сочетал комфорт автомобиля бизнес-класса с отменной проходимостью. В 2005-м заложенные в нем идеи продолжил большой кроссовер премиум-класса Audi Q7, позже появились и другие полноприводники этой серии — Q3, Q5 и Q8.

Audi e-tron

Время не стоит на месте, но Audi не просто шагает с ним в ногу, но и опережает его! Представленный в 2018 году полностью электрический Audi e-tron продемонстрировал совершенно новую концепцию полного привода quattro. На электрическом кроссовере он согласовывает работу двух электромоторов, а на уже анонсированных еще более энерговооруженных e-tron S и e-tron S Sportback работает даже с тремя двигателями. Все для того, чтобы, как и 40 прошедших лет, обеспечивать автомобиль уверенным сцеплением с любым покрытием, а водителю дарить удовольствие от вождения!

Четыре преимущества использования полного привода quattro

1. Уверенность: за рулем Audi с полным приводом мокрые и заснеженные дороги и капризы погоды воспринимаются лишь кинофильмом за лобовым стеклом!

2. Безопасность: привод на все колеса и активные электронные системы безопасности уберегут водителя даже в самых серьезных и опасных дорожных ситуациях!

3. Спортивный азарт: в полноприводных Audi живет искра гоночных успехов и побед — водителю остается только ее найти!

4. Комфорт: трансмиссия quattro исторически прекрасно сочетается с самыми дорогими и комфортабельными автомобилями марки Audi, погружая их владельцев в атмосферу комфорта и спокойствия.

Audi Q7

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.

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.

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.

Модель: Audi V8.

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.

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.

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.

(24 оценок, среднее: 3,92 из 5)
Загрузка…