Реферат полный привод quattro

Обновлено: 03.07.2024

Особенности полного привода Quattro

То есть, дифференциалы всегда оставались свободными, и только на бездорожье или скользкой дороге при помощи специального переключателя водитель мог задействовать нужную блокировку. Практичное и простое решение, но с необходимостью постоянного переключения рычага ощущался небольшой дискомфорт. Однако главное достоинство инженеров Audi было в другом: они сумели разработать полноприводную трансмиссию идеально подходящую традиционной схеме автомобилей Ауди с продольным расположением двигателя.

В 1988 году появляется второе поколение привода – Quattro II. Производитель учел все преимущества и недостатки Quattro I, поэтому предложил технологию, в которой нашлось место симметричному 50/50 самоблокирующемуся дифференциалу Torsen. Его основное достоинство заключалось в том, что дифференциал крайне быстро реагировал на изменение тяги и сразу же изменял степень блокировки и соотношение передачи момента. Задний дифференциал остался без изменений – водитель, как и прежде, мог его заблокировать в случае необходимости.

Полный привод Quattro II можно было встретить на таких моделях, как:

Audi 80;
Audi 90;
Audi S2;
Audi RS2 (B3 и B4);
Audi 100/200/S4 (C3 и С4);
Audi Coupe Quattro.

Затем появляется третье поколение полноприводной системы Quattro. Основным новшеством было то, что производитель решил заменить задний дифференциал и поставить на его место еще один Torsen. Такое решение встречалось как на авто с механической, так и автоматической коробкой передач.

Новые технологии Quattro

На этом прогресс технологии Quattro не заканчивается. Еще позже производитель анонсирует выпуск моделей легковых авто с четвертым поколением полного привода. Принципиально его схема не изменилась (остался центральный дифференциал Torsen), но появилась электронная система имитации межколесных блокировок. Система получила название Electronic Differential Lock или сокращенно EDL. Эта система действительно стала новым витком в развитии технологии полного привода Quattro, поскольку теперь крутящий момент автоматически перераспределялся в пользу колес, имеющих лучшее сцепление с дорожным покрытием.

В 2007 году было принято решение сделать Torsen ассиметричным: он стал раздавать крутящий момент в соотношении 40 на 60 (преимущество у задних колес). В случае возникновения необходимости соотношение изменялось вплоть 85% тяги в пользу даней оси. В Audi решили нагрузить больше задние колеса, попутно изменив развесовку новых моделей. Все это было сделано с одной целью – улучшить управляемость авто, поскольку в экстремальных режимах вождения легковые авто с полным приводом все еще тяготели к переднеприводности. Так автомобили действительно стали более интересными в управлении с выходом на скользкое дорожное покрытие.

Полный привод для авто с поперечно расположенным ДВС

Так как Quattro оправдывала себя в авто с продольным расположением мотора, возник вопрос обеспечения полным приводом тех машин, у которых двигатель расположен поперечно. В первую очередь вопрос касался компактных моделей по типу Audi TT и A3. Первый вариант полноприводной трансмиссии такие Ауди получили только в 90-х годах прошлого века. В основе технологии заложена гидравлическая многодисковая муфта Haldex с электронным управлением. Она позволяет перераспределять крутящий момент по осям в соотношении 95 на 5 (преимущество у передних колес) во время движения по сухому дорожному полотну. Если появляется пробуксовка, половина момента отправляется на заднюю ось.

Эта технология также из года в год дорабатывалась, но принцип остался неизменным. В современных компактных кроссоверах, например, Q3, появилась блокировка и имитация межколесных блокировок с целью увеличения внедорожных характеристик транспортного средства.

Преимущества и недостатки Quattro

Легковой, автомобиль, оснащенный системой полного привода Quattro, отличается свойственными ему преимущества и некоторыми недостатками.

Из плюсов можно отметить:

повышенная устойчивость машины на любом типе дорожного покрытия;
эффективная работа тормозной системы;
превосходные показатели проходимости;
хороший отклик рулевого колеса.

Седан Audi Quattro способен стремительно набирать скорость даже на скользкой дороге за счет одновременного прокручивания четырех колес. Однако это ведет к следующим неприятным моментам:

повышенный расход топлива;
дороговизна обслуживания и ремонта трансмиссии;
особые требования к эксплуатации такого авто.

Как бы там ни было, полный привод Quattro стал настоящим революционным достижением немецких конструкторов, позволившим улучшить технические характеристики авто, придать ей динамику разгона и устойчивость на различных дорожных покрытиях.

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.

1-е поколение

Система quattro стала использоваться на Audi в 1980 году. Конструктивно это был самый простой привод, который можно отнести к полноценному 4WD с равномерным разделением вращения по обеим осям (симметричный). Устройство подразумевало наличие дифференциалов:

Межосевого – свободного, но с возможностью ручной блокировки;
Межколесного заднего – свободного, с принудительной блокировкой вручную;
Межколесного переднего – свободного;

Возможность принудительного блокирования дифференциалов обеспечивало отличные показатели по проходимости. Примечательно, что при задействовании механизма блокировки система ABS отключалась.

Так как блокировки включались вручную, то если их забыли выключить сразу после прохождения трудных участков дороги – это могло привести к поломке трансмиссии.

Задействование той или иной блокировки сказывалось на поведении авто. Если все блокировки отключены, то автомобиль мог остановиться при пробуксовке любого колеса. При задействовании блокировки межосевого дифференциала прекращение движения авто происходило, если буксовали два колеса – передней и задней оси. При блокировании заднего дифференциала авто обездвиживалось в случае пробуксовке обоих колес заднего моста или одного переднего. При включении обеих же блокировок авто останавливалось только если проскальзывали три колеса одновременно – два задних и одно переднее.

Система quattro 1 поколения применялась достаточно долго – до 1992 года. Помимо Ауди она устанавливалась также на Volkswagen Passat B2.

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.

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.

3-е поколение

В версии с МКПП привод включал два самоблокирующихся дифференциала Torsen – между осями, а также на заднем мосту, передок остался со свободным дифференциалом. То есть, от принудительной блокировки конструкторы полностью отказались.

На пробуксовку такая система оказалась хорошей. Автомобиль останавливается только если проскальзывать начали оба колеса задней оси и одно переднее. А вот проблема с вывешиванием осталась прежней – машина обездвиживалась в случае потери контакта с дорогой любого одного колеса.

На версии с коробкой-автомат в качестве межосевого дифференциала используется планетарная гидромуфта с автоматической блокировкой. Такой узел помог устранить проблему вывешивания. Авто с такой системой quattro останавливается только при вывешивании по одному колесу на обоих осях.

Планетарная гидромуфта АКПП Audi V8

4-е поколение

Полный привод quattro 4 поколения получил несколько иные конструктивные узлы, но все также симметричен. Так, в качестве дифференциала между осями стал использоваться Torsen нового поколения (тип 2). Передний и задний мост получили свободные дифференциалы, оснащенные системой EDL (электронная блокировка дифференциала). Эта система входит в состав ABS и ее задачей является притормаживание колеса, для изменения передаточного соотношения (второе колесо оси начинает получать больший момент). Системы EDL работают раздельно, то есть взаимосвязи блокировок обоих осей между собой нет.

Использование EDL полностью контролируется электроникой. Для сохранения элементов трансмиссии от повреждений, она отключается на скорости выше 40 км/ч. Для спортивных версий предусматривается отключение EDL при достижении 80 км/ч.

Система quattro этого поколения отличается высокой эффективностью. Авто останавливается только в случае пробуксовки всех колес одновременно. Что касается вывешивания, то машина останавливается при потере контакта с дорогой двух любых колес.

5-е поколение

В 2004 году появилось 5-е поколение системы quattro, которое получило асимметричное соотношение передачи вращения (в пропорции 40/60 с возможностью автоматического распределения до 20/80).

В конструкции привода в качестве межосевого дифференциала используется Torsen (тип 3), межколесные остались прежними – свободные с EDL.

Особенность работы привода заключена в том, что для блокировки задействуется и ESP, что позволяется Torsen уже перебрасывать весь момент на одну ось.

С такой компоновкой автомобиль останавливается только при пробуксовке всех колес. Обездвиживание также происходит в случае вывешивание двух колес на разных осях или одного из ведущих мостов.

Задний активный дифференциал

6-е поколение

В 2010 году появилась система quattro 6 поколения, как развитие привода с векторизацией в quattro 5, она применяется в новых спортивных версиях авто.

В ней отказались от самоблокирующегося дифференциала Torsen. Его место занял дифференциал собственной разработки с коронными шестернями. Он отличается асимметричным распределением тяги (60/40) и возможностью автоматического перераспределения момента в пропорции до 85/15.

Дифференциал разработки Audi

Достоинствами такого дифференциала являются несколько меньшая масса узла по сравнению с Torsen, возможность блокировки даже в условиях потери момента на одном из колес, а также векторизация с задействованием ESP, причем без осложненной конструкции заднего дифференциала.

Вся система работает полностью в автоматическом режиме и контролируется электроникой. Она обеспечивает отличные показатели при пробуксовке – авто останавливается только при проскальзывании всех колес. Что касается вывешивания, то машина перестает двигаться только при условии, что вывешены одно заднее и одно переднее колесо.

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.

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.

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.

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.

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. 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.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3
ВИДЫ СИСТЕМ ПОЛНОГО ПРИВОДА АВТОМОБИЛЕЙ 3
СИСТЕМА ПОСТОЯННОГО ПОЛНОГО ПРИВОДА 3
СИСТЕМА ПОЛНОГО ПРИВОДА QUATTRO 6
СИСТЕМА ПОЛНОГО ПРИВОДА XDRIVE 9
СИСТЕМА ПОЛНОГО ПРИВОДА 4MATIC 12
СИСТЕМА ПОЛНОГО ПРИВОДА, ПОДКЛЮЧАЕМОГО АВТОМАТИЧЕСКИ 16
СИСТЕМА ПОЛНОГО ПРИВОДА 4MOTION 17
СИСТЕМА ПОЛНОГО ПРИВОДА, ПОДКЛЮЧАЕМОГО ВРУЧНУЮ 21
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 22

Прикрепленные файлы: 1 файл

реферат по автомобилю (полный привод).docx

ВИДЫ СИСТЕМ ПОЛНОГО ПРИВОДА АВТОМОБИЛЕЙ 3

СИСТЕМА ПОСТОЯННОГО ПОЛНОГО ПРИВОДА 3

СИСТЕМА ПОЛНОГО ПРИВОДА QUATTRO 6

СИСТЕМА ПОЛНОГО ПРИВОДА XDRIVE 9

СИСТЕМА ПОЛНОГО ПРИВОДА 4MATIC 12

СИСТЕМА ПОЛНОГО ПРИВОДА, ПОДКЛЮЧАЕМОГО АВТОМАТИЧЕСКИ 16

СИСТЕМА ПОЛНОГО ПРИВОДА 4MOTION 17

СИСТЕМА ПОЛНОГО ПРИВОДА, ПОДКЛЮЧАЕМОГО ВРУЧНУЮ 21

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 22

ВВЕДЕНИЕ

Полный привод прочно утвердился в сознании большинства водителей как синоним высокой проходимости автомобиля.

ВИДЫ СИСТЕМ ПОЛНОГО ПРИВОДА АВТОМОБИЛЕЙ

Трансмиссии полноприводных автомобилей имеют различные конструкции. В совокупности они образуют системы полного привода. Различают следующие виды систем полного привода:

постоянный полный привод;
полный привод подключаемый автоматически;
полный привод подключаемый вручную.

Разные виды систем полного привода имеют, как правило, разное предназначение. Вместе с тем можно выделить следующие общие преимущества данных систем, определяющие область их применение:

эффективное использование мощности двигателя;
лучшая управляемость и курсовая устойчивость на скользком покрытии;
повышенная проходимость автомобиля.

СИСТЕМА ПОСТОЯННОГО ПОЛНОГО ПРИВОДА

Система имеет следующее устройство (рис.1):

межколесный дифференциал передней оси
коробка передач
межосевой дифференциал
карданная передача задней оси
главная передача задней оси
межколесный дифференциал задней оси
раздаточная коробка
карданная передача передней оси
главная передача передней оси
вискомуфта

Рис.1 Схема системы постоянного полного привода

Постоянный полный привод применяется как на автомобилях с заднеприводной компоновкой (продольное расположение двигателя и коробки передач), так и на автомобилях с переднеприводной компоновкой (поперечное расположение двигателя и коробки передач). Такие системы различаются в основном по конструкции раздаточной коробки и карданных передач. Известными системами постоянного полного привода являются система Quattro от Audi, xDriv e от BMW, 4Matic от Mercedes.

Сцепление обеспечивает кратковременное отсоединение двигателя от трансмиссии при переключении передач, а также предохранение элементов трансмиссии от перегрузок.

Коробка передач служит для изменения крутящего момента, скорости и направления движения автомобиля. В автоматической коробке передач функцию сцепления выполняет гидротрансформатор.

Раздаточная коробка предназначена для распределения крутящего момента по осям автомобиля и его увеличения при необходимости. Современная раздаточная коробка включает цепную передачу (зубчатую передачу), обеспечивающую передачу крутящего момента на переднюю ось, понижающую передачу в виде планетарного редуктора (в отдельных конструкциях) и межосевой дифференциал.

Наличие межосевого дифференциала является отличительной особенностью раздаточной коробки системы постоянного полного привода. Для полной реализации полноприводных возможностей в конструкции системы предусматривается блокировка межосевого дифференциала.

Блокировка дифференциала может осуществляться автоматически или вручную. Современными конструкциями автоматической блокировки межосевого дифференциала является вискому фта,самоблокирующийся дифференциал Torsen, многодисковая фрикционная муфта.

Ручная (принудительная) блокировка дифференциала производится водителем с помощью механического, пневматического, электрического или гидравлического привода.

На некоторых конструкциях раздаточной коробки предусмотрены функции как автоматической, так и ручной блокировки межосевого дифференциала.

Карданные передачи обеспечивают передачу крутящего момента от вторичных валов раздаточной коробки на валы главных передач.

Главная передача служит для увеличения крутящего момента и его передачи на полуоси колес.

Межколесный дифференциал обеспечивает распределение крутящего момента между ведущими колесами и позволяет полуосям вращаться с различными угловыми скоростями. В системах полного привода межколесный дифференциал применяется на передней и задней оси.

Для реализации полноприводных возможностей один или оба дифференциала имеют возможность блокировки. Блокировка межколесного дифференциала может осуществляться вручную или автоматически (вискомуфта, дифференциал Torsen). На современных автомобилях применяется электронная блокировка дифференциала.

Принцип работы системы постоянного полного привода заключается в следующем. Крутящий момент от двигателя передается на коробку передач и далее на раздаточную коробку. В раздаточной коробке момент распределяется по осям. При необходимости водителем может быть включена понижающая передача. Далее крутящий момент через карданные валы передается на главную передачу и межосевой дифференциал каждой из осей. От дифференциала крутящий момент через полуоси передается на ведущие колеса. При проскальзывании колес одной из осей автоматически или принудительно производится блокировка межосевого и межколесного дифференциалов.

СИСТЕМА ПОЛНОГО ПРИВОДА QUATTRO

Несмотря на различия в конструкции систем полного привода конкретных автомобилей, можно выделить следующее общее устройство системы quattro (рис.2):

коробка передач;
раздаточная коробка;
карданная передача привода задней оси;
главная передача и задний межколесный дифференциал;
вал привода передней оси;
главная передача и передний межколесный дифференциал.

Рис.2 Схема системы полного привода quattro

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:

с 1981 года – свободный межосевой дифференциал с механической блокировкой;

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);

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).

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).

Рис.3 Схема дифференциала Torsen

Схема дифференциала Torsen:

корпус дифференциала
солнечная шестерня привода передней оси
червячные шестерни
солнечная шестерня привода задней оси
фланец вала привода задней оси
ось червячной шестерни
сателлиты
полый вал
приводная шестерня

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:

с 1981 года – свободный дифференциал с механической блокировкой (ручной или электропневматической);

с 1988 года - самоблокирующийся симметричный дифференциал Torsen (Audi V8);

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.

Рис.4 Схема системы полного привода E-tron quattro

Схема системы полного привода E-tron quattro:

двигатель внутреннего сгорания
коробка передач
кабель высокого напряжения
электродвигатель
высоковольтная аккумуляторная батарея
задний мост с электрическим приводом

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.

СИСТЕМА ПОЛНОГО ПРИВОДА XDRIVE

Система полного привода xDrive является разработкой концерна BMW и относится к системам постоянного полного привода. Система обеспечивает бесступенчатое, непрерывное и переменное распределение крутящего момента между передней и задней осью в зависимости от условий движения. В настоящее время система xDrive устанавливается на спортивных внедорожниках (SAV, Sports Activity Vehicle) Х1, Х3, Х5, Х6 и легковых автомобилях 3-й, 5-й и 7-й серий.

История развития системы xDrive включает четыре поколения:

распределение крутящего момента между осями при нормальном движении в соотношении 37:63 (37% - на переднюю ось, 63% - на заднюю ось), блокировка межосевого дифференциала, заднего межколесного дифференциала с помощью вязкостной муфты (вискомуфты)

распределение крутящего момента между осями при нормальном движении в соотношении 36:64, блокировка межосевого дифференциала с помощью многодисковой муфты с электромагнитным управлением, блокировка заднего межколесного дифференциала с помощью многодисковой муфты с электрогидравлическим управлением, возможность перераспределения крутящего момента между осями (колесами) в пределах от 0 до 100%

распределение крутящего момента между осями при нормальном движении в соотношении 38:62, межосевой и межколесные дифференциалы свободного типа, электронная блокировка межколесных дифференциалов, взаимодействие с системой динамического контроля курсовой устойчивости

распределение крутящего момента между осями при нормальном движении в соотношении 40:60, функцию межосевого дифференциала выполняет многодисковая фрикционная муфта с электронным управлением, возможность перераспределения крутящего момента между осями в пределах от 0 до 100%, электронная блокировка межколесных дифференциалов, взаимодействие с системой динамического контроля курсовой устойчивости

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

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

Одна из самых современных схем полного привода quattro получила приставку Ultra

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.

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

Audi quattro: из прошлого в будущее

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 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 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.

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.

Читайте также: