Как работает система полного привода quattro на Ауди: 15 любопытных фактов
Принцип распределения крутящего момента между осями
Я как фанат Audi решил подробно рассмотреть, как же работает легендарная система полного привода quattro на этих автомобилях.
Начнем с того, как вообще происходит распределение крутящего момента между передней и задней осью. В обычном полноприводном автомобиле это делается при помощи межосевого дифференциала. Но в Audi пошли дальше и применили самоблокирующийся центральный дифференциал Torsen, который может в режиме реального времени изменять распределение мощности между осями в зависимости от условий сцепления каждого из колес.
То есть, если одно колесо начинает буксовать, дифференциал Torsen тут же подает больше крутящего момента на другие колеса. Это позволяет systeme quattro получить максимальное сцепление с дорогой и не застрять даже в самых сложных условиях. Круто же, правда?
Audi использует разные типы дифференциалов Torsen и Haldex в зависимости от модели. Например, на Q3 стоит электронно-управляемая муфта Haldex 5-го поколения. А вот на S5 и RS5 устанавливают самоблокирующийся дифференциал с асимметричным распределением крутящего момента — 40% на переднюю ось и 60% на заднюю.
Благодаря quattro автомобили Audi демонстрируют потрясающую курсовую устойчивость и тягу при разгоне. Система полного привода работает в связке с ABS и другими ассистентами, что гарантирует фантастическую управляемость в любых условиях.
Я считаю, Audi очень правильно сделали, что разработали полный привод quattro для раллийных гонок в 1980-х. Ведь именно там, на сложных трассах, система прошла настоящее боевое крещение. С тех пор quattro стала визитной карточкой и синонимом полного привода от Audi. Круче гор сдвинуть!
Использование межосевых дифференциалов
Это очень интересный момент, позволяющий глубже понять принцип работы этой легендарной технологии.
В обычных полноприводных автомобилях применяются простые межосевые дифференциалы с фиксированным распределением крутящего момента между передней и задней осью. Например, 50/50 или 60/40. Это уже лучше, чем привод только на одну ось, но не идеально.
Инженеры Audi пошли дальше и разработали самоблокирующийся центральный дифференциал Torsen. Он может в реальном времени менять распределение крутящего момента между осями, подавая его туда, где в данный момент имеется лучшее сцепление с дорогой.
Например, на заднем салоне Audi A6 и А4 устанавливается асимметричный дифференциал Torsen, который направляет 60% крутящего момента на заднюю ось. А на кроссоверах Q5 и Q7 стоит симметричный дифференциал, распределяющий мощность поровну между осями.
Еще один распространенный в Audi вариант — электронно-управляемая муфта Haldex последнего поколения. Она позволяет программно изменять степень блокировки и крутящий момент для задних колес. Это дает большую гибкость в настройке полного привода.
В общем, использование продвинутых межосевых дифференциалов — один из ключевых факторов, позволяющих системе полного привода quattro добиваться такого фантастического сцепления и управляемости в любых дорожных условиях. Это по-настоящему инженерный шедевр от Audi!
Технология Torsen для перераспределения мощности
Одним из ключевых элементов системы полного привода quattro является уникальный дифференциал Torsen. Эта технология позволяет мгновенно распределять крутящий момент между передней и задней осью в зависимости от условий сцепления каждого колеса.
В отличие от обычных дифференциалов, Torsen является самоблокирующимся и не имеет фиксированного распределения мощности. Если одно из колес начинает буксовать, дифференциал Torsen автоматически перенаправляет крутящий момент на остальные колеса, имеющие лучшее сцепление.
Это позволяет системе quattro Audi постоянно поддерживать оптимальную тягу и курсовую устойчивость в любых дорожных условиях. На скользком покрытии или бездорожье машина не застревает и не «рыскает», как с обычным полным приводом постоянного распределения мощности.
В разных моделях Audi применяются дифференциалы Torsen с различной степенью асимметрии распределения крутящего момента. Например, на Audi S4 стоит дифференциал Torsen с соотношением 50:50 между осями. А в Audi RS5 установлен Torsen с распределением 40:60 в пользу задней оси для лучшей управляемости.
Технология Torsen — это настоящее инженерное искусство, позволяющее системе quattro выжимать максимум из возможностей полного привода. Я считаю, именно благодаря дифференциалу Torsen полный привод Audi демонстрирует такие фантастические характеристики!
Самоблокирующийся центральный дифференциал
Одной из важнейших особенностей системы полного привода quattro является использование самоблокирующегося центрального дифференциала. В отличие от обычных «открытых» дифференциалов, он может распределять крутящий момент между передней и задней осью в реальном времени.
Как это работает? В центральном дифференциале quattro установлены специальные фрикционные диски, которые при пробуксовке одного из колес мгновенно блокируются и перенаправляют крутящий момент на колеса с лучшим сцеплением.
То есть, если заднее правое колесо начинает буксовать на льду, дифференциал подает больше мощности на переднее левое колесо, имеющее контакт с дорогой. Таким образом обеспечивается максимальная тяга и курсовая устойчивость.
Самоблокирующийся дифференциал постоянно анализирует условия сцепления каждого колеса и оптимально распределяет крутящий момент. Это ключевая особенность, позволяющая системе полного привода quattro Audi превосходить обычные системы.
Конечно, такой high-tech дифференциал стоит немалых денег. Но оно того стоит — ведь именно благодаря ему полный привод quattro демонстрирует по-настоящему фантастическую проходимость и управляемость в любой ситуации!
Управление полным приводом quattro при помощи электроники
Современные системы полного привода quattro оснащаются сложной электроникой, позволяющей точно контролировать распределение крутящего момента между осями.
В зависимости от модели, в системе quattro используются различные датчики — углов установки колес, бокового ускорения, проскальзывания колес и т.д. Полученные данные в реальном времени обрабатывает блок управления полным приводом.
Он может мгновенно подать команду на изменение степени блокировки межосевых дифференциалов, если обнаруживается пробуксовка колеса или потеря сцепления. Также блок управления корректирует крутящий момент от двигателя под текущие условия.
Например, на Audi A3 при прохождении поворота электроника перераспределяет тягу для большей курсовой устойчивости. А на Audi Q7 при движении по бездорожью система отправляет больше мощности на заднюю ось для лучшей проходимости.
Благодаря электронному управлению, полный привод quattro максимально эффективно использует возможности каждого колеса в любой момент времени. Это позволяет добиваться идеальной управляемости и тяги в самых разных условиях. Такие «умные» системы полного привода — просто высший пилотаж инженерной мысли!
Различные режимы распределения крутящего момента
Система полного привода quattro может работать в разных режимах распределения крутящего момента между осями. Это позволяет максимально эффективно использовать преимущества полного привода в каждой конкретной ситуации.
Например, в нормальных условиях на сухом асфальте привод quattro подает основную мощность на заднюю ось, обеспечивая лучшую управляемость, как на заднеприводном автомобиле.
При прохождении поворота система может слегка притормозить внутренние колеса, чтобы снизить недостаточную поворачиваемость, присущую полноприводным машинам.
А в сложных условиях — на скользкой, мокрой или заснеженной дороге — привод quattro мгновенно перераспределяет крутящий момент по осям для максимальной тяги и курсовой устойчивости.
Некоторые режимы позволяют имитировать задний привод или полный привод с фиксированным распределением мощности — например, для езды по бездорожью.
Такая гибкость и адаптивность режимов помогает системе полного привода quattro Audi демонстрировать фантастические характеристики в любых дорожных условиях и решать любые задачи.
Система quattro с многодисковой муфтой Haldex
На некоторых моделях Audi вместо классического дифференциала Torsen используется полноприводная муфта Haldex последнего поколения. Она тоже позволяет реализовать преимущества системы quattro.
Муфта Haldex представляет собой многодисковую муфту, управляемую электроникой. При проскальзывании передних колес муфта мгновенно блокируется и начинает передавать крутящий момент на заднюю ось.
Степень блокировки муфты Haldex и распределение крутящего момента можно точно дозировать с помощью электроники. Это позволяет оптимизировать полный привод под любые условия — от нормального асфальта до грязи и снега.
Например, на Audi S3 муфта Haldex перераспределяет до 100% крутящего момента на заднюю ось при пробуксовке передних колес. А на Q3 latest поколения муфта Haldex работает не только реактивно, но и предиктивно — предвосхищая потерю сцепления.
Так что, несмотря на отсутствие сложного дифференциала Torsen, система quattro с муфтой Haldex так же эффективно использует преимущества полного привода благодаря «умной» электронике.
Преимущества привода quattro зимой и на скользкой дороге
Одно из главных преимуществ полного привода quattro — это фантастическая управляемость и тяга в зимних условиях и на скользкой дороге.
Когда дорога покрыта снегом или льдом, сцепление с поверхностью резко падает. При таких условиях обычный заднеприводный автомобиль очень легко может занести или вообще застрять на месте из-за пробуксовки колес.
А вот система полного привода quattro мгновенно перераспределяет крутящий момент на те колеса, которые еще имеют сцепление с дорогой. Это позволяет сохранить контроль над автомобилем и уверенно двигаться даже по обледенелой трассе.
Кроме того, при трогании на скользкой дороге quattro тут же подает мощность сразу на все колеса, исключая пробуксовку. А высокотехнологичные дифференциалы обеспечивают нужное распределение крутящего момента для оптимальной тяги и поворачиваемости в любой ситуации.
Вот почему полный привод quattro считается одним из лучших решений для зимних дорог и непревзойденным лидером среди полноприводных систем!
Улучшенная курсовая устойчивость благодаря quattro
Еще одно важнейшее преимущество системы полного привода quattro — это фантастическая курсовая устойчивость автомобиля.
При прохождении поворотов на высокой скорости на передние колеса действуют большие боковые силы. Это может привести к недостаточной поворачиваемости и заносу задней оси.
Но система quattro мгновенно перераспределяет крутящий момент, чтобы прижать задние колеса к дороге и уменьшить занос. Электроника также может притормозить внутренние передние колеса, улучшая поворачиваемость.
В итоге автомобиль Audi сохраняет идеальную курсовую устойчивость, слушается руля и уверенно проходит повороты на высоких скоростях, не срываясь в занос.
Такое поведение в виражах особенно важно для спортивных моделей S и RS. Именно поэтому технология полного привода quattro считается идеальным решением для мощных автомобилей Audi.
Повышенная проходимость внедорожников Ауди
Система полного привода quattro идеально подходит для внедорожников Audi, значительно улучшая их проходимость по бездорожью.
Благодаря возможности распределять крутящий момент между осями, система quattro гарантирует, что внедорожник Audi не застрянет из-за пробуксовки одного колеса. Крутящий момент сразу перенаправляется туда, где есть сцепление с поверхностью.
Кроме того, есть специальный режим для бездорожья, который имитирует жесткую блокировку межосевого дифференциала. Это обеспечивает постоянный полный привод 50:50 для равномерного распределения нагрузки между осями.
Инженеры Audi также адаптируют дорожный просвет, геометрию подвески и другие параметры для максимальной проходимости внедорожников с системой quattro. Например, у Audi Q7 угол въезда составляет 25 градусов, а у Q3 — 18 градусов.
Так что полный привод quattro в сочетании с продуманной конструкцией позволяет внедорожникам Audi уверенно чувствовать себя не только на асфальте, но и в самых сложных условиях бездорожья.
Quattro позволяет разгоняться быстрее за счет сцепления
Система полного привода quattro не только улучшает управляемость автомобилей Audi, но и позволяет им разгоняться быстрее благодаря лучшему сцеплению с дорогой.
При разгоне с места на заднеприводном автомобиле очень легко может возникнуть пробуксовка колес, и часть мощности теряется впустую. А вот система quattro мгновенно направляет крутящий момент на все колеса, обеспечивая максимальное сцепление с дорогой.
Кроме того, в процессе разгона электроника quattro постоянно следит за состоянием шин и оптимально распределяет мощность для наилучшего сцепления. Это позволяет избежать пробуксовки и использовать весь потенциал двигателя.
В итоге автомобили Audi с системой полного привода quattro разгоняются значительно быстрее, чем их заднеприводные аналоги той же мощности. Например, Audi S4 с quattro разгоняется до 100 км/ч за 4,7 секунды, а заднеприводный BMW M340i — за 4,9 секунды, хотя их двигатели развивают одинаковую мощность.
Так что quattro не только улучшает управляемость, но и делает автомобили Audi по-настоящему быстрыми благодаря фантастическому сцеплению и тяге.
Технология Ultra на новых моделях Ауди для еще лучшей динамики
На новейших моделях Audi вроде A6, A7, Q7 и Q8 используется усовершенствованная система полного привода под названием Ultra Quattro. Она позволяет добиться еще более впечатляющей динамики.
В чем ее особенности? Ultra Quattro может полностью отключать привод одной из осей, когда в этом нет необходимости. Например, при движении по прямой на высокой скорости задействуется только задний привод, как на обычном заднеприводном автомобиле.
А в сложных условиях система мгновенно подключает полный привод quattro. Переключение происходит за доли секунды. Такая технология позволяет совместить преимущества заднего привода на хорошем покрытии и полного привода quattro при потере сцепления.
Благодаря Ultra Quattro автомобили Audi стали еще быстрее и динамичнее, сохранив легендарную управляемость. Например, Audi SQ7 с этой системой разгоняется до 100 км/ч всего за 4,8 секунды, несмотря на вес более 2 тонн!
Так что технология Ultra — это новая эволюционная ступень системы полного привода quattro, доказывающая, что инженеры Audi продолжают совершенствовать ее, несмотря на многолетнюю историю.
Использование коротких карданных валов для оптимальной работы
Для оптимальной работы системы полного привода quattro на автомобилях Audi используются специальные короткие карданные валы. Это техническое решение имеет большое значение.
Дело в том, что при использовании длинных карданных валов между передним и задним мостами возникает так называемый «шарнирный эффект». Из-за него межосевой дифференциал работает неоптимально, теряется часть крутящего момента.
На моделях Audi применяются очень компактные и прочные карданные валы. Благодаря этому потери крутящего момента сведены к минимуму. Дифференциал Torsen и другие элементы системы quattro работают как единое целое, без потерь и задержек.
Это обеспечивает максимально эффективное использование возможностей полного привода — точное и мгновенное распределение мощности между осями в режиме реального времени.
Так что применение высокотехнологичных компактных карданных валов — еще один пример того, насколько продумана и совершенна система полного привода quattro от Audi. Действительно инженерный шедевр!
Сочетание привода quattro с системами ESP и ABS
Система полного привода quattro работает в тесной взаимосвязи с другими электронными ассистентами автомобилей Audi, такими как ABS и ESP. Это позволяет достичь максимальной управляемости.
Антиблокировочная система ABS предотвращает блокировку колес при экстренном торможении. А электронная система стабилизации ESP следит за курсовой устойчивостью и притормаживает отдельные колеса, чтобы удержать автомобиль на заданной траектории.
Блок управления системы полного привода quattro учитывает данные от датчиков ABS и ESP. Если какое-то колесо начинает буксовать или терять сцепление при торможении, quattro сразу же перераспределит крутящий момент, чтобы компенсировать эту ситуацию.
Такое взаимодействие между системами помогает сохранять максимально возможное сцепление каждого колеса с дорогой и обеспечивает фантастическую устойчивость и управляемость автомобиля.
Благодаря совместной работе quattro, ABS и ESP автомобили Audi демонстрируют поистине выдающиеся ходовые качества в любых условиях. Это отличный пример синергетического эффекта от взаимодействия передовых технологий!
Разработка quattro компанией Ауди для ралли в 1980-х годах
История системы полного привода quattro берет начало в 1980-х годах, когда инженеры Audi разработали ее специально для участия автомобилей марки в раллийных гонках.
До этого Audi не имела большого опыта с полноприводными автомобилями. Но для успеха в ралли требовалась максимальная проходимость и управляемость в любых условиях трассы.
Инженеры Audi во главе с Фердинандом Пихом создали революционную для того времени систему полного привода с центральным межосевым дифференциалом Torsen и прочными короткими карданными валами.
Благодаря этому автомобили Audi с системой quattro стали непобедимы в ралли, выиграв все чемпионаты в период с 1982 по 1987 годы. Это и принесло quattro славу легендарной и культовой системы полного привода.
Так что именно жесткие условия ралли послужили колыбелью для революционной технологии quattro от Audi, которая до сих пор остается эталоном полного привода на дорожных автомобилях.