Quattro

Tento článek je o systému pohonu všech kol Audi. Pro stejnojmenný vůz Audi, viz Audi Quattro . Pro dceřinou společnost Audi viz quattro GmbH .

quattro (z  italštiny  -  „čtyři“) je název používaný společností AUDI AG k označení technologií nebo systémů trvalého pohonu všech kol (4WD) používaných při konstrukci určitých vozů Audi . [jeden]

Slovo „quattro“ je registrovaná ochranná známka společnosti AUDI AG (dceřiná společnost německého automobilového koncernu Volkswagen Group ). [jeden]

Systém quattro byl poprvé použit v roce 1980 při konstrukci vozu Audi Quattro se stálým pohonem všech kol (dnes je tento vůz známý také jako Ur-Quattro ; "Ur-" - německy  "starověký", "velký-" ). V budoucnu byl termín quattro aplikován na všechny modely Audi s pohonem všech kol. Z terminologických důvodů souvisejících s existencí ochranné známky se název systému pohonu všech kol quattro píše s malým písmenem, aby tak vzdával hold prvnímu modelu.

Zbývající společnosti koncernu Volkswagen používají k označení vozů s pohonem všech kol jiné ochranné známky (pro vozy značky Volkswagen se původně používalo označení syncro , které nedávno ustoupilo ochranné známce 4motion , ve Škodě jsou vozy s pohonem všech kol označeny přidání „4 × 4“ k názvu modelu; u SEAT jsou omezeny na číslo „4“). Žádná z výše uvedených ochranných známek a termínů nedefinuje typ systému AWD (viz popis níže).

Podélné systémy

Koncern Volkswagen vyvíjí systémy pohonu všech kol (4WD) téměř od svého založení během druhé světové války . Volkswagen Kubelwagen , Volkswagen Schwimmwagen a Volkswagen Kommandeurwagen byly vojenské vozy, takže měly poháněna všechna čtyři kola . Volkswagen Kommandeurwagen byla varianta vozu Volkswagen Beetle s pohonem všech kol . Nasbírané zkušenosti z vývoje vojenských vozidel a systémů pohonu všech kol společnost úspěšně uplatnila při vytváření Volkswagenu Iltis pro německé ozbrojené síly v 70. letech. Iltis používal ranou formu pohonu všech kol, později známý jako „quattro“ [2] .

Jedná se o první systém quattro, později migrovaný do civilních vozů. Motor a převodovka měly podélné uspořádání. Točivý moment je přenášen přes převodovku na mechanický centrální diferenciál [3] , který rozděluje (rozděluje) točivý moment mezi přední a zadní hnací nápravu . Systém znamenal neustálý provoz pohonu všech kol.

Po roce 1987 Audi nahradilo manuální uzávěrku středového diferenciálu středovým diferenciálem Torsen Type 1 ("T1") ( snímání točivého momentu nebo sensitivní točivý moment - citlivý na točivý moment ) .  To umožnilo automaticky směrovat točivý moment na jednu či druhou nápravu v závislosti na jízdním režimu a také adhezní sílu kol k povrchu. U naprosté většiny verzí systému je točivý moment za „normálních“ podmínek (stejná síla přilnavosti kol přední a zadní nápravy k povrchu) rozdělován mezi přední a zadní nápravu „standardně“ poměr 50:50. Ve ztížených podmínkách (tedy s rozdílnými adhezními silami kol přední a zadní nápravy s povrchem) lze na přední nebo zadní nápravu přenést až 67-80 % točivého momentu motoru (v závislosti na variantě převodovky a diferenciální model Torsen). Plně automatický charakter mechaniky středového diferenciálu Torsen zabraňuje protáčení kol , což je zajištěno okamžitým (a pro ty v kabině nepostřehnutelným [4] ) přenosem točivého momentu na nápravu, jejíž kola mají lepší přilnavost k povrchu. Tento způsob fungování lze označit jako proaktivní. Na rozdíl od elektronicky řízených diferenciálů také diferenciál Torsen nepotřebuje elektronická data ze zdrojů, jako jsou snímače otáček kol. Díky tomu je takový diferenciál odolný proti poruchám snímače otáček kol , na rozdíl například od zařízení Haldex Traction . Viskózní spojky a elektronicky řízené centrální diferenciály používané v jiných systémech pohonu všech kol jsou naopak reaktivní, protože přesměrují točivý moment po začátku prokluzu. Výhoda systému je patrná při intenzivní akceleraci , včetně zatáčení. Přerozdělení točivého momentu mezi nápravy se provádí co nejplynuleji, díky čemuž je zajištěna stabilita dynamických charakteristik vozu a výrazně je snížena pravděpodobnost ztráty kontroly.

Systém quattro založený na diferenciálu Torsen také poskytuje výhodu funkce zpětného rozdělení točivého momentu mezi kola, zejména při brzdění motorem. Pokud se ke snížení rychlosti vozidla použije brzdění motorem, v systému založeném na diferenciálu Torsen se výsledné zatížení točivého momentu „vzad“ na přední a zadní nápravu rozloží rovnoměrně, což je přesně stejné jako rozložení u motoru „vpřed“. kroutící moment - zcela mechanicky, autonomně. To umožňuje rozdělení brzdného účinku motoru na všechna čtyři kola a pneumatiky. Vůz vybavený systémem quattro založeným na diferenciálu Torsen má zvýšenou směrovou stabilitu při projíždění vysokorychlostních zatáček s decelerací - je méně pravděpodobné, že se vůz vymkne kontrole v důsledku ztráty přilnavosti kol přední nebo zadní nápravy k povrchu .

Systém quattro v této konfiguraci má však řadu omezení.

  1. U motoru a převodovky v podélném směru je přední náprava umístěna za motorem, což u některých modelů Audi vedlo k výraznému posunu hmotnosti vozidla vpřed, ale systém stále umožňuje dosáhnout příznivějšího rozložení hmotnosti než u příčných motorů. používá se při konstrukci Mitsubishi a podobných modelů. Uvažovaný systém dosahuje rozložení hmotnosti 55:45 (přední: zadní).
  2. Diferenciál Torsen je podobný diferenciálu s omezeným prokluzem v tom, že místo aktivního rozdělování točivého momentu (což dělají počítačem řízené spojky) ze strany s menší trakcí na stranu s vyšší trakcí, udržuje pouze určitý rozdíl točivého momentu (poměr točivého momentu nebo TBR ( Poměr zkreslení točivého momentu)). Maximální množství točivého momentu, který může diferenciál Torsen dodat na nápravu s vysokou trakcí, je tedy samozřejmě omezeno množstvím točivého momentu dostupného na nápravě s nízkou trakcí. Pokud tedy jedna z náprav nemá přilnavost, pak se na druhou nápravu nebude přenášet žádný významný točivý moment bez ohledu na hodnotu TBR. Pro systém se středovým diferenciálem znamená extrémní situace úplné ztráty trakce na jednom z kol extrémně malé množství točivého momentu přenášeného na ostatní tři kola. Jako protiopatření použili inženýři Audi v konstrukci prvních vozů s diferenciálem Torsen manuální uzávěrku zadního diferenciálu, která byla následně nahrazena systémem elektronické uzávěrky diferenciálu (EDL), který aktivuje brzdy jednotlivých kol (řízených údaji ze snímačů ABS) působit proti předení. Systém EDL byl implementován pro přední i zadní (otevřený) diferenciál a je navržen pro provoz při rychlostech do 80 km/h. Toto řešení zvyšuje točivý moment jediného kola s nízkou trakcí, čímž umožňuje přenos většího točivého momentu přes diferenciál Torsen na zbývající kola se spolehlivější trakcí.
  3. Statický poměr točivého momentu standardního diferenciálu Torsen (Typ 1 nebo T1) je 50:50 (vstupní točivý moment je rovnoměrně rozdělen mezi oba výstupní hřídele). Současně je T1 schopen poskytnout poměr točivého momentu (Torque Bias Ratio, TBR) v rozsahu od 2,7:1 do 4:1. Jinými slovy, takový diferenciál umožňuje přenos točivého momentu na výstupní hřídel s nejlepší přilnavostí, 3-4násobek točivého momentu dostupného na hřídeli s nejmenší přilnavostí. To znamená, že takový diferenciál poskytuje rozdělení točivého momentu v poměru 25 % ku 75 %. Ve většině případů je však diferenciál Torsen T1 z definice uzamčen (výstupní hřídele jsou vzájemně uzamčeny). Teprve při dosažení hodnoty TBR (tzn. rozdíl točivého momentu na výstupních hřídelích překročí hodnotu TBR) se výstupní hřídele vůči sobě otáčejí a diferenciál se odblokuje. V důsledku toho dochází k relativně volnému přerozdělení točivého momentu mezi dvěma výstupními hřídeli (středového) diferenciálu v rámci hodnoty TBR. Diferenciál Torsen T1 ve svém centrálním umístění tedy ve skutečnosti neposkytuje statické rozdělení točivého momentu 50:50. Ve skutečnosti bude rozložení točivého momentu odpovídat rozložení (statickému i dynamickému) hmotnosti vozidla a bude záviset na trakci dostupné na každém z výstupních hřídelů (přední:zadní). U standardního vozidla to má pozitivní vliv na směrovou stabilitu, zrychlení a trakci, ale může mít i nežádoucí účinky na ovladatelnost (nedotáčivost). Ve většině případů postačuje točivý moment (TBR) 2,7:1 poskytovaný standardním diferenciálem systému quattro Torsen T1. Diferenciály Torsen T1 s vyššími poměry točivého momentu (4:1) jsou však k dispozici pro další omezení nedotáčivosti s větším rozdělením točivého momentu. Nejlepším řešením je však rozdělování točivého momentu přímo mezi oba výstupní hřídele (přední a zadní). Z tohoto důvodu používají inženýři Audi v nejnovějších generacích systémů quattro diferenciály Torsen Type 3 (T3).

Kompaktní diferenciál Torsen T3 je určen pro centrální instalaci. Jeho konstrukce kombinuje planetovou převodovku a diferenciál Torsen. Na rozdíl od diferenciálu Torsen T2, kde je rozdělení točivého momentu nominálně 50:50, u Torsen T3 je točivý moment dělený planetovým převodem ve skutečnosti asymetrický 40:60 (přední náprava: zadní náprava) (tj. obě nápravy se stejnou spojkou, diferenciál posílá 40 % točivého momentu na přední nápravu, 60 % na zadní). Stejně jako v případě diferenciálu Torsen T1 je točivý moment dynamicky přerozdělován v závislosti na kvalitě přilnavosti kol k povrchu, avšak s určitým skutečným (nikoli jmenovitým) statickým poměrem. Diferenciál T3 umožňuje ovladatelnost a dynamický výkon podobný vozům s pohonem zadních kol . Tento asymetrický diferenciál Torsen byl poprvé použit ve velmi úspěšném Audi RS 4 v roce 2006 (platforma B7). Následně byl tento diferenciál instalován na modelový rok 2006 s manuální převodovkou a modelový rok 2007 s oběma typy převodovek S4 [1] na platformě B7 a také na modely S5 a Q7. Takový diferenciál se používal u vozidel s podélným motorem vybavených pohonem všech kol quattro ( A4 , A6 , A8 , Q7 ). U některých modelů tento diferenciál ustoupil centrálnímu diferenciálu založenému na plochých převodech.

V průběhu vícestupňového vývoje systému quattro bylo sdílení točivého momentu v rámci náprav (mezi levým a pravým kolem) zpočátku zajišťováno řidičem ovládanou manuální uzávěrkou diferenciálu (pouze zadní náprava), poté elektronickou uzávěrkou diferenciálu ( EDL) otevřené diferenciály. Systém EDL je elektronický systém, který využívá stávající protiblokovací brzdový systém (ABS) z programu elektronické stability (ESP) ke zpomalení jednoho prokluzujícího kola nápravy, čímž umožňuje přenos točivého momentu na druhé kolo s vyšší přilnavostí [5] .

Audi představilo novou generaci quattro pro rok 2010 RS5. Hlavní změnou bylo nahrazení středového diferenciálu Torsen Type „C“ diferenciálem s plochým převodem navrženým Audi. Na první pohled je nový diferenciál podobný běžnému otevřenému diferenciálu přizpůsobenému středovému uložení. Nicméně nový vývoj má řadu důležitých rozdílů.

  1. Středový unašeč a pastorková kola přímo zapadají do dvou ozubených věncových kol připojených k přednímu a zadnímu hnacímu hřídeli.
  2. Dvě ozubená věnce zapadají do planetových kol s různými průměry, a proto vytvářejí různé krouticí momenty, když se otáčejí vlivem planetových kol. Tato konstrukce zajišťuje statické rozdělení točivého momentu v poměru 40:60 mezi přední a zadní nápravu.
  3. Každé z věncových ozubených kol je přímo spojeno s příslušným výstupním hřídelem, zatímco unášeč je spojen s každým z výstupních hřídelů prostřednictvím spojkového svazku, což umožňuje řídit distribuci točivého momentu přes jeho statické rozdělení.

Pokud kola jedné z náprav ztratí trakci, vytvoří se v diferenciálu různé rychlosti otáčení, což vede ke zvýšení axiálních sil, při jejichž působení spojka zabírá. Při sepnutí spojky se výstupní hřídel zablokuje, což má za následek, že většina točivého momentu směřuje na nápravu, jejíž kola mají nejlepší přilnavost k povrchu. Diferenciál založený na plochých převodech je schopen přenést až 85 % a až 70 % točivého momentu na zadní a přední nápravu.

Konstrukce diferenciálu s plochým ozubením poskytuje následující výhody oproti diferenciálu Torsen typu "C".

  1. Schopnost organizovat stabilnější rozdělení točivého momentu s plným blokováním, zatímco diferenciál Torsen poskytuje rozdělení pouze v rámci točivého momentu (Torque Bias Ratio, TBR). Jinými slovy, diferenciál s plochým ozubením má schopnost plně se uzamknout bez ohledu na poměr točivého momentu (TBR). Na rozdíl od diferenciálu Torsen nemá diferenciál s plochým převodem žádnou podobnost s diferenciálem s omezeným prokluzem a může pracovat v plně uzamčeném stavu bez spojky na jednom z výstupních hřídelů.
  2. Jednodušší integrace do řídicí elektroniky poskytující elektronické vektorování točivého momentu pro všechna čtyři kola s aktivním zadním sportovním diferenciálem nebo bez něj.
  3. Výrazné snížení objemu a hmotnosti (s 4,8 kg je tento diferenciál přibližně o 2 kg lehčí než diferenciál Torsen Type C).

Výsledkem tohoto vylepšení systému quattro je schopnost elektronických systémů plně řídit dynamický výkon vozidla při jakékoli změně trakce, ať už jde o zatáčení, akceleraci, brzdění nebo jakoukoli kombinaci těchto manévrů.

Evoluce

Audi nikdy oficiálně nerozdělovalo systémy quattro do samostatných generací  - změny v technologiích quattro byly zpravidla zaváděny do technického vybavení vozů určitých modelů nebo řad, poté byly ve vhodných obdobích rozšířeny na design dalších modelů. modelový cyklus.

Výjimkou je model 2010 RS 5, který se vyznačuje novou generací systému quattro oznámeného Audi .

Systém quattro generace I

Byl používán v letech 1981 až 1987 v konstrukci Audi quattro (kupé s přeplňovaným motorem), Audi 80 na platformě B2 (1978-1987, Audi 4000 na severoamerickém trhu ), Audi Coupe quattro na platformě B2 ( 1984-1988), Audi 100 na platformě C3 (1983-1987, Audi 5000 na severoamerickém trhu). Od roku 1984 se také používá na vozech Volkswagen VW Passat na platformě B2 ( VWQuantum na americkém trhu) pod názvem Syncro .

Typ systému: stálý pohon všech čtyř kol.

Otevřený středový diferenciál s funkcí manuálního zamykání pomocí spínače na středové konzole?.

Otevření zadního diferenciálu s funkcí manuálního zamykání pomocí spínače na středové konzole?.

Otevřený přední diferenciál bez funkce uzávěrky.

? - Když je diferenciál uzamčen, systém ABS je deaktivován.

Vlastnosti systému. Všechny diferenciály nejsou uzamčeny: vůz se nemůže pohnout, pokud jedno z kol (přední nebo zadní) ztratí trakci s povrchem (například na ledu nebo když kolo visí ven). Středový diferenciál uzamčen, zadní diferenciál nezablokován: Vozidlo se nemůže pohybovat, pokud jedno z předních a jedno ze zadních kol současně ztratí trakci. Zadní diferenciál uzamčen, středový diferenciál nezablokován: Vozidlo se nemůže pohybovat, pokud dvě zadní kola nebo jedno přední kolo ztratí trakci. Zadní diferenciál uzamčen, střední diferenciál uzamčen: Vozidlo se nemůže pohybovat, pokud dvě zadní kola a jedno přední kolo ztratí trakci současně.

Systém quattro generace II

Od roku 1988 se používal na první generaci Audi 100 na platformě C3 a Audi quattro až do ukončení výroby těchto modelů. Instalováno na novou generaci Audi 80/90 quattro na platformě B3 (1989-1992), Audi 80 na platformě B4 (1992-1995), Audi S2 , Audi RS2 Avant , Audi 100 quattro na platformě C4 (1991-1994 gg.), Audi S4 , rané modely Audi A6 / S6 na platformě C4 (1995).

Typ systému: stálý pohon všech kol .

Středový diferenciál Torsen , rozdělení výkonu 50:50 za „normálních“ podmínek, automatické směrování až 75 % točivého momentu na kteroukoli z náprav.

Otevřete zadní diferenciál s funkcí ručního zamykání pomocí spínače na středové konzole poblíž páky parkovací brzdy?. Otevřený přední diferenciál bez funkce uzávěrky.

? - Když je diferenciál uzamčen, systém ABS je deaktivován. Diferenciál se automaticky odemkne, když rychlost překročí 25 km/h (16 mph).

Systém quattro generace III

Používá se výhradně na Audi V8 od roku 1988 do roku 1994.

Typ systému: stálý pohon všech kol .

V8 s automatickou převodovkou .

Centrální diferenciál s planetovou převodovkou a elektronicky řízenou lamelovou spojkou.

Zadní diferenciál Torsen Type 1 .

Otevřený přední diferenciál.

V8 s manuální převodovkou .

Středový diferenciál Torsen Type 1 .

Zadní diferenciál Torsen Type 1.

Otevřený přední diferenciál.

Vlastnosti systému. Na silnici není vůz schopen pohybu v případě současné ztráty trakce s povrchem jednoho předního a dvou zadních kol. Vliv citlivosti diferenciálního točivého momentu při zavěšení jednoho z kol probíhá u Audi V8 s manuální převodovkou. U automatické převodovky tento efekt chybí, protože u modelu V8 s automatickou převodovkou poskytuje středový diferenciál plné uzamčení, i když točivý moment na protáčející se kolo diferenciál nevnímá. Modely s manuální převodovkou jsou více podobné vozům s pohonem zadních kol, protože při zatáčení s dodáváním točivého momentu se točivý moment přenáší na vnější zadní kolo. To má za následek stabilnější chování vozidla v zatáčkách a také usnadňuje dosažení přetáčivosti díky výkonu motoru.

Systém quattro IV generace

Od roku 1995 se používá na Audi A4 / S4 / RS 4 (platforma B5), Audi A6 / S6 / allroad / RS6 , Audi A8 / S8 s manuálními a automatickými převodovkami. Byl také instalován na VW Passat B5 , kde se původně jmenoval syncro , ale v době, kdy vstoupil na americký trh, se jmenoval 4motion . To bylo také použito na Volkswagen Phaeton a příbuzných vozidlech postavených na platformě „D“ koncernu Volkswagen . Volkswagen Touareg používal systém 4Xmotion se speciálními převodovkami, rozdělovacími převodovkami a předními nápravami.

Manuální uzávěrka diferenciálu používaná v dřívějších verzích systému byla nahrazena tradičním otevřeným diferenciálem se systémem elektronické uzávěrky diferenciálu (EDL) (elektronický systém detekuje prokluzování kol prostřednictvím snímačů otáček kol ABS a působí brzdnou silou na protáčející se kolo, čímž se točivý moment přenese přes otevřený diferenciál na protější kolo, které má větší přilnavost). Systém EDL pracuje při rychlostech až 80 km/h (50 mph) u všech modelů quattro (až 40 km/h (25 mph) u modelů bez quattro).

Typ systému: stálý pohon všech kol .

Středový diferenciál Torsen Type 1 nebo Type 2 , „standardní“ rozdělení točivého momentu 50:50, automatické předávání až 75 % točivého momentu na přední nebo zadní nápravu.

Otevřený zadní diferenciál s elektronickou uzávěrkou diferenciálu (EDL) [5] .

Otevřený přední diferenciál s elektronickou uzávěrkou diferenciálu (EDL) [5] .

Systém quattro generace V

Použitelné od Audi RS 4 na platformě B7 a Audi S4 2006 na platformě B7 s manuální převodovkou. V roce 2007 se tento systém začal instalovat na celou řadu modelů S4 [1] . Ve stejném roce se systém stal standardem u všech Audi s podélným motorem a pohonem všech kol quattro a zůstal jím až do jeho nahrazení v modelu 2010 RS5.

Typ systému: permanentní asymetrický pohon všech čtyř kol .

Středový diferenciál Torsen Type 3 (typ "C"), "standardní" rozdělení točivého momentu v poměru 40:60 mezi přední a zadní nápravu, automatické převádění až 80 % točivého momentu na obě nápravy prostřednictvím vysokého poměru točivého momentu 4 středový diferenciál :jedna. Pomocí systému ESP je možné přenést až 100 % točivého momentu na jednu nápravu.

Otevřený zadní diferenciál s elektronickou uzávěrkou diferenciálu (EDL) [5] .

Otevřený přední diferenciál s elektronickou uzávěrkou diferenciálu (EDL) [5] .

Vektorizovaný systém quattro

S novým sportovním diferenciálem Audi dorazilo vektorování točivého momentu do páté generace systémů quattro. Sportovní diferenciál Audi poskytoval dynamické rozdělování točivého momentu na zadní nápravu debutového vozu S4 založeného na platformě B8 (2008). Tento diferenciál je v současnosti nabízen jako volitelná výbava u všech vozidel quattro, která stále používají asymetrický (40:60) středový diferenciál Torsen (typ „C“). Sportovní diferenciál nahrazuje konvenční otevřený zadní diferenciál, zatímco přední náprava využívá otevřený diferenciál s elektronickým EDL [5] .

Diferenciál zadní nápravy s vektorováním točivého momentu navržený a vyrobený společností Audi. K dispozici pro modely Audi A4, A5, A6 a odvozené modely (včetně modelů S a RS ). Sportovní diferenciál selektivně rozděluje točivý moment mezi zadní kola, čímž vytváří točivý moment, který zlepšuje ovladatelnost a také poskytuje stabilizaci při nedotáčivosti nebo přetáčivosti, a v důsledku toho zvyšuje bezpečnost vozidla.

Sportovní diferenciál využívá dva kombinované (up) převody, které jsou poháněny lamelovými spojkami umístěnými na každé straně věnce diferenciálu. Při přijetí příkazu ze softwaru (použijí se příčné a podélné snímače otáčení vozidla kolem svislé osy, snímače otáček kol systému ABS a také snímač polohy volantu), řídicí software (umístěný v ovladači jednotka umístěná v těsné blízkosti zadního diferenciálu) aktivuje odpovídající spojkový balíček. Tím je pohon výstupního hřídele přiváděn na příslušné kolo přes rychloběh, zatímco druhý hřídel stále pohání přímo své vlastní kolo (spojkový paket není aktivován). Výstupní hřídel, která se otáčí vyšší rychlostí, přenáší zvýšený točivý moment na příslušné kolo, čímž vytváří točivý moment. Za „normálních“ podmínek se zvýšený točivý moment přenáší na kolo umístěné na vnější straně zatáčky, což zvyšuje točivý moment vozu. Jinými slovy, auto je ochotnější zatáčet do směru, který udává volant.

Systém quattro generace VI

Audi představilo šestou generaci systému quattro v roce 2010 RS 5 ( Audi quattro concept ). Hlavní změnou v generaci VI bylo nahrazení středového diferenciálu Torsen Type „C“ diferenciálem s plochým převodem vyvinutým Audi. Nový centrální diferenciál založený na plochých převodech umožňuje v případě potřeby přenést až 70 % a až 85 % točivého momentu na přední a zadní nápravu. Výsledkem tohoto vylepšení systému quattro je schopnost elektronických systémů vozidla plně řídit dynamický výkon při jakékoli změně kvality přilnavosti kol k povrchu, ať už jde o zatáčení, akceleraci, brzdění nebo jakoukoli kombinaci. těchto manévrů.

systém quattro ultra

Od roku 2016 byla zahájena montáž systému quattro ultra se dvěma spojkami. Systém quattro ultra dokáže automaticky vypnout pohon zadních kol v závislosti na jízdním režimu. Začalo se používat u Audi A4 Allroad (B9) [6] [7] .

BorgWarner

Model Audi Q7 postavený na stejné platformě jako Volkswagen Touareg a Porsche Cayenne je vybaven pohonem, který mezi předchozími koncernovými modely nemá předky. Systém pohonu všech kol pro toto terénnější vozidlo dodává BorgWarner . Systém využívá diferenciál Torsen Type 3 (T3).

Příčné systémy

S představením prvního sériově vyráběného vozu Volkswagen Group s příčným motorem v roce 1974 začala společnost uvažovat o systému pohonu všech čtyř kol (4WD) pro rodinu vozidel Volkswagen Group A na platformě . Pohon všech kol se na trhu objevil až s uvedením druhé generace této platformy. V Mk2 Golf syncro (polovina 80. let) s příčnou konstrukcí motoru/převodovky byla většina točivého momentu stále směrována převážně na přední nápravu. Pohon vozů v této konfiguraci nelze nazvat stálým pohonem všech kol.

K nápravě s převodovkou je připevněna rozdělovací převodovka , spojená se zadní nápravou pomocí kardanu . Točivý moment na přední nápravu přenáší i samotná rozdělovací převodovka. Točivý moment přiváděný na zadní nápravu byl zpočátku přenášen na ozubená kola koncového převodu prostřednictvím viskózní spojky. Spojka se skládala z třecích kotoučů a oleje, jehož viskozita umožňovala tlakem řídit počet připojených a aktivních kotoučů (a podle toho řídit množství výkonu přenášeného na zadní kola).

Počínaje generací Mk4 na platformě A4 koncernu Volkswagen byla viskózní spojka nahrazena elektrohydraulickou třecí spojkou (LSC) Haldex Traction . Trakční zařízení Haldex není diferenciál, a proto nemůže plně plnit funkce diferenciálu . Haldex Traction dokáže nasměrovat až 100 % točivého momentu na zadní nápravu v závislosti na vnějších podmínkách. Rozdělení točivého momentu v systémech založených na spojce Haldex není pro mnohé dostatečně jasné. Za normálních podmínek přenáší spojka Haldex 5 % točivého momentu. V obtížných podmínkách, kdy snímače otáček kol detekují ztrátu trakce na obou předních kolech, se spojka Haldex může zablokovat se 100% kompresní silou, což znamená, že veškerý točivý moment se přenese na zadní nápravu. Sdílení točivého momentu mezi levým a pravým kolem je dosaženo prostřednictvím tradičního otevřeného diferenciálu. Pokud jedna strana hnací nápravy ztratí trakci, převezme řízení systém EDL, který je součástí systému ESP. EDS brzdí jediné protáčející se kolo a přenáší točivý moment na kolo opačné nápravy prostřednictvím otevřeného diferenciálu. U všech vozidel s příčným motorem vybavených pohonem Haldex AWD řídí EDL pouze přední kola.

Mezi hlavní výhody systému založeného na třecí spojce Haldex Traction oproti systému založenému na diferenciálu Torsen patří malé zvýšení spotřeby paliva (zadní náprava se připojuje pouze v případě potřeby, což obecně snižuje třecí ztráty v hnacím systému) a možnost zvětšení prostoru pro cestující díky malé délce motorového prostoru s motorem napříč. Další výhodou spojky Haldex ve srovnání s verzemi s pohonem předních kol stejného modelu vozidla je výhodnější rozložení hmotnosti (vzhledem k přítomnosti středového „diferenciálu“ Haldex v těsné blízkosti zadní nápravy).

Nevýhody systému Haldex Traction zahrnují ovládání „pohonu předních kol“ (při brzdění motorem se zatížení přenáší pouze na přední kola; reaktivní povaha systému Haldex a přítomnost mírného zpoždění v procesu distribuce motoru vliv také ovlivňuje výkon) a další údržbu třecí spojky Haldex, konkrétně nutnost výměny oleje a filtru každých 60 tisíc kilometrů (zatímco diferenciál Torsen zpravidla nevyžaduje údržbu). Další důležitou nevýhodou systému Haldex je, že všechny pneumatiky musí mít stejné opotřebení (a poloměr valení), aby správně fungovaly, protože systém Haldex potřebuje data ze všech snímačů rychlosti kol. Poslední důležitou nevýhodou je zmenšení prostoru pro zavazadla. Pro umístění poměrně velkého zařízení Haldex je třeba obětovat přibližně sedm centimetrů výšky zavazadlového prostoru.

Viskózní vazba

Důležitá poznámka: tento systém pohonu všech kol byl použit pouze u vozů Volkswagen a nebyl instalován na žádné vozy Audi , s výjimkou modelu Audi R8 .

Výše zmíněný systém pohonu všech kol založený na viskózní spojce byl vybaven příčným motorem vozidel postavených na platformě A2 generace Mk2, včetně Volkswagen Golf Mk2 a Jetta . Systém byl také aplikován na Volkswagen Type 2 (T3) (Vanagon na americkém trhu), Golf a Jetta generace Mk3, třetí generaci Volkswagen Passat B3 (který byl založen na výrazně přepracované platformě A) a Volkswagen Eurovan .

Všimněte si, že v systému pohonu Vanagon došlo k „posunu“ směrem k zadní nápravě, protože samotné auto mělo původně pohon zadních kol . Motor a náprava s převodovkou byly umístěny vzadu, zatímco viskózní spojka byla umístěna na přední nápravě poblíž hlavního ozubeného kola. Všechna vozidla vybavená tímto systémem byla označena Syncro .

Typ systému: automatický pohon všech čtyř kol (plug-in).

Místo centrálního diferenciálu je instalována viskózní spojka s volnoběžným mechanismem pro odpojení zásuvné nápravy při brzdění.

Otevřený zadní diferenciál (mechanická uzávěrka jako volitelná výbava pro Vanagon).

Otevřený přední diferenciál (mechanická uzávěrka jako volitelná výbava pro Vanagon).

Vlastnosti systému. Za „standardních“ podmínek zůstává vůz s pohonem předních kol (s výjimkou Vanagonu, viz výše). Za standardních podmínek se 95 % točivého momentu přenáší na přední nápravu. Vzhledem k tomu, že viskózní spojka je považována za „pomalou“ (zahřátí a vytvrzení silikonu trvá určitou dobu), 5 % točivého momentu se vždy přenese na zadní nápravu, aby se viskózní spojka udržela ve „stavu připravenosti“, což zkracuje dobu aktivace spojky. Při prokluzu se spojka zablokuje a až 50 % točivého momentu se přenese na zadní nápravu (přední v případě Vanagonu). Na silnici není vůz schopen pohybu se současnou ztrátou trakce na jednom předním a jednom zadním kole.

Díky segmentu volnoběžky umístěnému uvnitř zadního diferenciálu se mohou zadní kola otáčet rychleji než přední kola, aniž by došlo k zablokování viskózní spojky a ABS k nezávislému působení brzdné síly na každé kolo. Díky volnoběžnému mechanismu může být točivý moment přenášen na zadní nápravu pouze při pohybu vozidla vpřed. Pro zajištění funkčnosti pohonu všech čtyř kol při couvání byl na skříni diferenciálu instalován „regulační prvek škrticí klapky“ s podtlakovým pohonem. Toto zařízení blokuje volnoběžný mechanismus při zařazení zpátečky. Mechanismus se odblokuje přesunutím řadicí páky doprava a projetím třetího převodového stupně. Systém záměrně nepustí volnoběžku současně s vyřazením zpátečky. Je to nutné pro zamezení častého přechodu ze zamčeného do odemčeného stavu a naopak, např. při pokusu „rozhoupat“ zaseknutý vůz (neustálé řazení z prvního převodového stupně na zpátečku a naopak).

Nevýhody tohoto systému pohonu všech kol jsou spojeny s dobou odezvy viskózní spojky.

  1. Při průjezdu zatáčkou na kluzkém povrchu s akcelerací se zadní náprava zapojí se zpožděním, což má za následek náhlou změnu chování vozidla (přechod z nedotáčivosti k přetáčivosti).
  2. Při rozjezdu v písku mohou přední kola „jet“ do písku, dokud se neaktivuje pohon všech kol.

Haldex spojka

Od roku 1998 je viskózní spojka nahrazena třecí spojkou švédské firmy Haldex Traction . Spojku Haldex používá Audi ve verzích quattro Audi A3 , Audi S3 a Audi TT . Spojku používá také Volkswagen ve verzích 4motion Volkswagen Golf , Volkswagen Jetta a Golf R32 generací Mk4 a Mk5 , Volkswagen Tiguan , Volkswagen Sharan , Volkswagen Passat 6. generace (také na platformě A) a Transporter T5 . U vozů Audi zůstává označení quattro nezměněno, u vozů Volkswagen se zavádí označení 4motion . Pohon vozů Škoda Octavia 4x4, SEAT Leon 4 a SEAT Alhambra 4 rovněž využívá spojku Haldex (tyto vozy vycházejí z modelů koncernu Volkswagen ). Zajímavé je, že Bugatti Veyron používá také spojku Haldex, ale má speciální převodovku, rozdělovací převodovku, přední a zadní nápravu.

Typ systému: automatický pohon všech čtyř kol (plug-in).

Trakční vícelamelová třecí spojka Haldex elektronicky řízená ECU fungující jako centrální pseudodiferenciál.

Otevřený zadní diferenciál bez elektronické uzávěrky (EDL).

Otevřený přední diferenciál s elektronickou uzávěrkou (EDL).

Vlastnosti systému. V normálním režimu má vůz pohon předních kol . Haldex Traction může v závislosti na vnějších podmínkách směrovat až 100 % točivého momentu na zadní nápravu . Rozdělení točivého momentu v systémech Haldex Traction není pro mnohé dostatečně jasné. Za standardních podmínek pracuje třecí spojka Haldex s 5 % točivého momentu (5 % je rozděleno mezi přední a zadní nápravu; tedy 97,5 % točivého momentu je přenášeno na přední nápravu, 2,5 % na zadní). V obtížných podmínkách, pokud obě přední kola ztratí trakci, lze spojku Haldex zablokovat se 100% kompresní silou. V tomto případě, protože nedochází k přenosu točivého momentu na přední nápravu, jde veškerý točivý moment (minus ztráty) na zadní nápravu. Sdílení točivého momentu mezi levým a pravým kolem je dosaženo prostřednictvím tradičního otevřeného diferenciálu. Pokud jedna strana hnací nápravy ztratí trakci, převezme řízení systém EDL, který je součástí systému ESP. EDS brzdí jediné protáčející se kolo a přenáší točivý moment na kolo opačné nápravy prostřednictvím otevřeného diferenciálu. U všech vozidel s příčným motorem vybavených pohonem všech kol Haldex Traction řídí systém EDL pouze přední kola.

Vozidla vybavená elektronickým zamykacím systémem (EDL) pouze pro přední diferenciál nebudou schopna jízdy, pokud dvě přední kola a jedno zadní kolo ztratí trakci současně.

Opět platí, že kvůli omezením způsobeným elektronickou uzávěrkou diferenciálu (viz popis systému quattro 4. generace výše) není vůz v terénních podmínkách schopen pohybu, i když jedno přední a jedno zadní kolo ztrácí trakci současně. čas.

Systém Haldex Traction je spíše reaktivní než proaktivní – pro aktivaci spojky Haldex a přenos točivého momentu na zadní nápravu musí být rozdíl mezi otáčkami kol přední nápravy a otáčkami kol zadní nápravy. Takový stav není ekvivalentní prokluzu, protože systém je schopen reagovat za dobu kratší, než je doba úplného otočení kteréhokoli z kol vozidla. Konstantní, rovnoměrné rozdělení točivého momentu zajišťované diferenciálem Torsen v neprokluzových podmínkách snižuje pravděpodobnost prokluzu.

Elektronická řídicí jednotka spojky Haldex (ECU) otevírá spojku Haldex ve střední spojce při zahájení brzdění, aby byla zajištěna správná funkce ABS . Při ostrých zatáčkách při nízké rychlosti (například při parkování) ECM otevře spojku, aby se zabránilo cirkulaci energie v převodovce. Když je aktivován elektronický stabilizační program (ESP), spojka Haldex se uvolní, aby mohl systém ESP účinně ovládat vozidlo. To se děje jak při zrychlování, tak při zpomalování.

Aftermarket instalace spojky Haldex

Centrální třecí spojka Haldex Traction se často používá k nezávislé přestavbě starých modelů Volkswagen s pohonem předních kol na pohon všech kol . Má se za to, že taková spojka je schopna odolat vyššímu výkonu než viskózní spojkový systém používaný v synkrovozech.

Transformace se provádí instalací zadní nápravy a odpovídajícího zavěšení ze synchronizačního vozu na vhodný přijímací vůz (tj. Volkswagen Corrado nebo Volkswagen Golf ), následovanou výrobou specializovaného držáku pro montáž zadní spojky Haldex.

Přívrženci této úpravy často využívají originální elektronickou řídící jednotku a program řízení motoru z modernějšího vozu koncernu Volkswagen k ovládání centrální spojky Haldex pomocí standardních snímačů otáček kol ABS, nebo si pořizují ovladače jiných výrobců, které poskytují vhodnou modulaci šířky pulzu , Díky tomu lze aktivační spojku a výkon na zadní kola ovládat jednoduchým otočným knoflíkem nebo pomocí dat ze snímače polohy plynu (TPS).

Marketing

V rámci reklamní kampaně na technologii pohonu všech kol Audi quattro byla natočena televizní reklama s názvem „Ahab“ podle klasického románu Hermana Melvilla Moby Dick. Národní premiéra videa se konala v roce 2012 během her americké národní fotbalové ligy [8] .

Viz také

  • 4motion -  systém pohonu všech kol Volkswagen
  • 4Matic -  systém pohonu všech kol Mercedes-Benz
  • All-Trac  - systém pohonu všech kol od Toyoty
  • ATTESA -  Systém pohonu všech kol Nissan
  • Mitsubishi S-AWC  - systém pohonu všech kol s vektorováním točivého momentu od Mitsubishi Motors
  • SH-AWD –  systém pohonu všech kol s vektorováním točivého momentu společnosti Honda
  • Symmetrical AWD –  systém pohonu všech kol Subaru
  • BMW xDrive -  systém pohonu všech kol BMW
  • Pohon všech kol  – historie vozů s pohonem všech kol

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 4 Webové stránky Audi.com, glosář. Článek quattro Archivováno 22. června 2008.
  2. ↑ Mediální web Audi of America: 25 let Audi quattro Archivováno 19. června 2008. , 22. února 2005
  3. ↑ Web Audi.com, glosář. Článek Centrální diferenciál Archivováno 15. května 2008.
  4. ↑ Audi A Drive („bez jakéhokoli rozeznatelného upozornění pro cestující ve vozidle“  ) . CarDekho. Získáno 8. září 2017. Archivováno z originálu 8. září 2017.
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 Webové stránky Audi.com, glosář. Článek Elektronická uzávěrka diferenciálu Archivováno 22. června 2008.
  6. ↑ Nová převodovka Audi quattro ultra - se dvěma spojkami místo samobloku Torsen - Autoreview . Staženo 26. ledna 2018. Archivováno z originálu 27. ledna 2018.
  7. ↑ Audi Q5 2017 - testovací jízda - magazín Za volantem . Staženo 26. ledna 2018. Archivováno z originálu 2. dubna 2018.
  8. ↑ Audi apeluje na Hermana Melvilla, aby zdůraznil výhody quattro . Získáno 23. srpna 2012. Archivováno z originálu dne 22. dubna 2012.

Vnější zdroje