Полный привод от ауди

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.

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.

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.

Видео

Подумал вдруг кому будет интересно почитать. полная инфа здесь www.awdwiki.com/ru/quattro/

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.

Читать дальше: Литые диски на меган 3

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 блокирока заднего дифференциала

Четыре кольца на решетке радиатора, каждый сразу скажет об производителе Audi, а так же может вспомнить их систему полного привода Quattro. Расскажем о принципе работы и немного истории появления.

Как уже говорилось, полный привод чаще всего встречается во внедорожниках, но не исключены и легковые автомобили. Один из таких типов полного привода известный как Quattro, разработанный инженерами компании Audi. Казалось бы, что можно взять и сделать аналог уже существующим, но увы нет, есть отличие от конкурентов.

Описание работы Quattro

Работа системы Quattro основана на наиболее эффективном распределении усилий при пробуксовке колес. Электроника считывает показания датчиков антиблокировочной тормозной системы и сравнивает угловые скорости всех колес. Если одно из колес превышает критический предел, оно притормаживается. В этот же момент срабатывает блокировка дифференциала, и крутящий момент распределяется в правильной пропорции на колесо с лучшим сцеплением.

Электроника распределяет энергию по проверенному алгоритму. Рабочий алгоритм, созданный в результате бесчисленных тестов и анализов поведения автомобиля в различных условиях движения и дорожных покрытиях, обеспечивает высокую активную безопасность. Это делает вождение предсказуемым в сложных условиях.

Эффективность используемых блокировок и электронной системы управления позволяет автомобилям Audi с полным приводом трогаться с места без скольжения на любом типе дорожного покрытия. Это свойство обеспечивает прекрасные динамические свойства и возможности для езды по пересеченной местности.

Преимущества и недостатки

Начнем с достоинств дифференциала Torsen:

• высокая точность работы
• плавность работы
• низкий уровень шума при работе
• распределение мощности двигателя автомобиля между колесами или ведущими мостами происходит автоматически и не требует участия водителя
• мгновенное перераспределение крутящего момента не влияет на процесс торможения
• при корректной эксплуатации практически не нуждается в обслуживании (необходимы лишь контроль уровня трансмиссионного масла и его своевременная замена)

Недостатки дифференциала Торсен:

Однако, если вы любите автомобили и технику, бесчисленные и разнообразные способы сделать это увлекательны и зная, что они могут сделать вас лучшим водителем. Итак, чтобы начать с этой проблемы с колесами, что мне нужно, чтобы все 4 колеса водили мою машину?

Вам в основном нужно 3 вещи для этого.

• Передний дифференциал задний дифференциал.
• Один из способов подключения к двум.

Это называется смещением скорости, и тот же принцип применяется и к передней и задней осям, как показано здесь. Как вы можете видеть, внутреннее колесо перемещается на меньшее расстояние на повороте, чем снаружи, и то же самое касается передней и задней осей.

• высокая стоимость из-за сложности изготовления и сборки механизма
• увеличение расхода топлива из-за потерь на трение элементов механического устройства
• сравнительно низкий КПД
• предрасположенность к заклиниванию
• высокий износ нагруженных элементов
• механизм требует особые смазочные материалы из-за значительного тепловыделения при работе
• ускоренный износ деталей при использовании колес одной оси с разными характеристиками (например, при установке запасного колеса, отличающегося от установленных колес)

quattro VI { «@context» : «http://schema.org», «@type» : «Article», «name» : «quattro VI», «image» : «https://www.awdwiki.com/images/audi-quattro-evolution-1-differentials-lock-button.jpg», «articleSection» : «Поколения quattro» } (Редактировать)

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.

Иллюстрация: audi crown gear differential

Иллюстрация: audi crown gear differential

Иллюстрация: audi crown gear differential

«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%». (http://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

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.» (http://www.audi-quattro-highlights.com/)

https://youtube.com/watch?v=-Rirrs5eezk

Современные наработки

Привод quattro обеспечивает постоянный привод на все колеса. Но конструкторы не ограничиваются только этим. Есть и системы, которые кардинально отличаются от общего понятия quattro. Такими приводами можно назвать e-tron quattro и quattro ultra.

Автомобили Audi с приводом e-tron quattro отличаются тем, что вращение колес задней оси обеспечивает электромотор. То есть, какая-либо механическая связь между осями отсутствует. Вращение, получаемое от двигателя, подается только на переднюю ось, а зад обладает электроприводом.

E-tron quattro может быть гибридом с тремя или двумя электродвигателями, один из которых находиться спереди совместно с ДВС. Компания Audi «е-тронами» обозначает все электрические версии авто и те гибридные, которые способны передвигаться используя только электрическую тягу. В полностью электрических версиях также используется до трех электромоторов.

Устройство двигателя электромобиля

Несмотря на то, что все колеса являются ведущими, полноценной системой 4WD ее назвать невозможно. Такая система обладает множеством режимов работы, и только некоторые из них предусматривают подачу вращения одновременно на все колеса.

Система quattro ultra уже и вовсе не относится к постоянному полному приводу. Она позиционируется как «On Demand», то есть, полный привод задействуется только при надобности, причем все работает в автоматическом режиме.

Конструкция такого привода включает свободные межколесные дифференциалы с системой EDL, а в качестве межосевого используются две электромагнитные муфты, что позволяет системе отключать и подключать задний мост.

Система привода quattro ultra

Эта система использует для работы достаточно большое количество электроники. В ее задачу входит постоянный контроль за параметрами движения и практически мгновенное подстраивайте привода под конкретные условия. То есть, при надобности она подключает полный привод, задействует блокировки и т. д.

Ради будущего и экономии топлива: Quattro Ultra

В 2016 году Audi представила новый по конструкции тип полного привода: Quattro ultra, который впервые нашел применение на Audi A4 allroad в середине 2016 года. Примечательно, что прежде приставку ultra имели не типы привода, а модели Audi, отличающиеся особой экономичностью. Эти модели предназначены в основном для экономичной Европы. Полный привод Quattro ultra собственно и создан для того, чтобы еще больше снизить экономию топлива, за счет снижения потерь в трансмиссии. Quattro ultra может сочетаться только с 2-литровыми моторами в комбинации с механической КПП или с АКП S tronic.

Итак, Quattro ultra является постоянным полным приводом, который активно регулирует  подводимый к заднему мосту крутящий момент. В сердце этой трансмиссии лежит электронноуправляемая многодисковая муфта с гидравлическим приводом. Она пристыкована к коробке передач. Еще одна муфта – с кулачковым исполнительным механизмом – интегрирована в заднюю главную передачу.

Особенность привода Quattro ultra заключается во взаимодействии муфты полного привода с кулачковой муфтой в задней главной передаче. Она позволяет при разомкнутой муфте полного привода обездвижить раздаточную коробку (главную пару) с валом привода задней оси, разобщив их и остальную трансмиссию. Когда обе муфты размыкаются, карданный вал привода задней оси и детали задней главной передачи становятся неподвижными, что снижает потери на трение. Этим значительно экономится топливо и уменьшается выброс CO2. Обещана экономия на уровне 0,3 л/100 км.

Муфта полного привода Quattro ultra распределяет крутящий момент в свободной пропорции. Когда полный привод не нужен и необходимости в нем в ближайшее время не предвидится, происходит переключение на более эффективный с точки зрения расхода топлива передний привод.

При этом сначала размыкается муфта полного привода и производится оценка ходовых качеств автомобиля, движущегося на одном только переднем приводе. Если ходовые качества стабильны, размыкается кулачковая муфта в задней главной передаче.

Блок управления полным приводом постоянно отслеживает параметры вращения колес и ускорения и позволяет спрогнозировать уход автомобиля в занос за 500 мс до наступления этой негативной ситуации. Этих 500 мс достаточно для того, чтобы исполнительные механизмы Quattro ultra успел активировать полный привод.

Для подключения полного привода необходимо, чтобы кулачковая муфта в задней главной передаче снова сомкнулась. Включить ее мгновенно невозможно, так как в переднеприводном режиме коробка заднего дифференциала неподвижна. Ее нужно «раскрутить» и синхронизировать скорость ее вращения. Поэтому при включении полного привода сначала смыкается муфта полного привода, разгоняя карданный вал и соединенную с ним ведомую шестерню задней главной передачи. Когда частота вращения коробки заднего дифференциала стала примерно синхронной, активируется кулачковая муфта.

https://youtube.com/watch?v=6WqcW-0b1oM

Конструкция и ее особенности

Система quattro применяется исключительно на автомобилях с продольным размещением силовой установки, и это является одной из основных особенностей.

Впервые полный привод quattro появился на автомобилях Audi в 1980 году. По мере разработки новых технологий система улучшалась и дорабатывалась. При этом сам производитель не разделяет привод по поколениям, хотя они явно просматриваются, поэтому для простоты разобьем эту систему по поколениям.

Несмотря на постоянное совершенствование этой системы, основные конструктивные компоненты у нее неизменны. Основными составляющими трансмиссии являются:

• КПП (МКПП, АКПП);
• Раздаточная коробка (РП, раздатка);
• Валы привода;
• Главные передачи;
• Дифференциалы (межколесные, межосевой).

Система quattro первых поколений

К особенностям системы quattro можно отнести компоновку КПП, раздатки и межосевого дифференциала – они представлены в виде единого узла, то есть связь между ними жесткая. А в последних версиях quattro в этот узел еще и добавили приводной вал, главную передачу и межосевой дифференциал передней оси.

Основное отличие по конструкции между приводами разных годов сводится к применению разных типов дифференциалов. Это в свою очередь сказывается на передаточном соотношении.

Далее рассмотрим основные конструктивные нюансы полного привода quattro разных годов.

2-е поколение

Полный привод quattro 2 поколения начал внедряться с 1987 года и получил несколько иную конструкцию, хотя он также являлся симметричным. К его особенностям относится:

• Использование в качестве дифференциала между осями самоблокирующегося узла Torsen;
• Дифференциал задней передачи – блокируемый вручную, но с автоматическим отключением при передвижении на скорости свыше 25 км/ч;
• Дифференциал передка остался свободным.

Дифференциал Torsen

Особенность работы дифференциала Torsen заключена в том, что при обычных условиях передвижения соотношение распределения вращения составляет 50/50, но при надобности происходит автоматическое изменение значений и на ось, колеса которой лучше сцепляются с дорогой, подается до 75% тягового усилия.

В Torsen имеются и недостатки, причем существенные. При вывешивании одного колеса машина полностью обездвиживается. Происходит это из-за того, что Torsen не может передавать 100% на одну ось, максимальные пропорции для него 25/75. Если же одно колесо утратило момент (не встречает сопротивление), то передача вращения прекращается и на другой оси.

Поэтому автомобиль может остановиться если:

• буксовать начали одновременно по одному колесу на каждой оси, или одно из них вывешено при отключенной блокировке задней оси;
• при задействовании блокировки авто остановится только если буксовать начали оба колеса задней оси и одно – передней, или же при вывешивании переднего колеса или обоих заднего моста.

Решить проблему с обездвиживанием авто в случае вывешивания одного из колес достаточно просто. Необходимо задействовать тормоз, чтобы создать сопротивление вывешенному колесу. Это позволит Torsen заблокироваться и при этом перенести 75% момента на другую ось.

Audi Q3 – компактный городской кроссовер от немцев

Современная машина, которая выпускается почти десятилетие – компактный кроссовер, который собирают на нескольких заводах: в Германии, Бразилии, Китае, Испании.

Внешний вид

SUV пятидверный, 5 посадочных мест.

Переднеприводной Ауди, паркетник с возможностью подключения полного привода. Выпускается также полноприводной джип Audi quattro.

В различных модификациях устанавливаются:

• механика на 6
• автоматы на 6
• роботы на 7.

Двигатели

На авто устанавливают двухлитровые моторы на 170 и 211.

После рестайлинга в 2011 году появились обновления в силовых установках:

• двигатель на 1,4 с мощностью в 150 л.с. может экономить топливо, отключая два цилиндра
• мотор на 2 л теперь представлен мощностями в 180 и 220 л.с.

Полный привод Quattro базируется на муфте Haldex.

Q3, второе поколение

В 2018 году появилось второе поколение Q3 с восьмиугольным радиатором и массивными воздухозаборниками. Сам кузов выглядит скульптурно, появились рельефные черты – над колесами, по бокам. Колесные диски 17 дюймов.

Спортивная модель получила к названию литеру S, а машина, которая появится чуть позже, получит название RS.

Внутри все основательно и добротно:

• кресла подогреваются
• климат-контроль
• датчики погоды, которые отображают данные на дисплее бортового компьютера
• медиасистема.

Авто поступает в продажу в 5 комплектациях.

• Самая дешевая, Standart – это базовая комплектация.
• Advance – с парктроником сзади, круиз-контролем, дополнительными портами USB в салоне.
• Design – отличается особым декором кузова и увеличенным диаметром дисков.
• Sport – внешний вид напоминает о спортивном характере авто.
• Start Edition – самая дорогая версия авто, в которой особая комбинация ассистентов, подсветка салона.

Полноприводная модель Q3 – это 180-сильный мотор с турбонаддувом, подключение задней оси с помощью муфты и автомат S Tronic на 7 ступеней.