Arbeitsprinzip und Arbeitsprinzip des Audi Quattro

Die berühmte 4X4 Quattro-Maschine ... Wer kennt diesen Namen nicht, der unter Liebhabern schöner Autos so berühmt ist? Wenn dieser Name jedoch schon fast zur Legende geworden ist, müssen Sie sich genauer ansehen, was er beinhaltet, denn manchmal gibt es einen schönen Unterschied zwischen Quattro und Quattro!

Wir werden uns also die verschiedenen Quattro-Systeme ansehen, die auf Fahrzeugen des Volkswagen Konzerns existieren, denn ja, einige Volkswagen profitieren auch davon. Somit gibt es drei Hauptsysteme: eines für den vorderen Längsmotor, ein weiteres für die hinteren Längsmotoren (selten R8, Gallardo, Huracan…) und das letzte für die gängigsten Autos (Quermotor).

So funktionieren die verschiedenen Quattro-Typen

Schauen wir uns nun die Architektur und den Betrieb der verschiedenen Quattro-Typen genauer an.

Quattro TORSEN für Längsmotor (1987-2010)

A6 mit Längsmotor

Torsen begrenzt die Drehzahldifferenz zwischen den beiden Achsen symmetrisch (bei einer Begrenzung auf 70 % können wir eine Drehmomentverteilung von 30 % / 70 % oder 70 % / 30 % haben).

Handel: passiv / permanent

Seltene Verbreitung Paar VORHER / hinten : 50% - 50%

(bei gleicher Traktion zwischen Vorder- und Hinterachse)

Modulation : von 33 % / 67 % (oder damit 67 % / 33 %) bis 20 % / 80 % (oder 80 % / 20 %) je nach Torsen-Version (abhängig von der von Torsen untersuchten Form der Zähne und Zahnräder)

Herausforderung: Begrenzen Sie das Rutschen zwischen vorne und hinten, damit Sie aus den rutschigen Bereichen herauskommen.

Hier ist ein wenig vom Torsen-Innenraum, sein Mechanismus verhindert, dass sich eine der beiden Seiten dreht, ohne die andere zu bewegen, im Gegensatz zu einem herkömmlichen Differential. Hier dreht der Motor das gesamte Differentialgehäuse (grau hervorgehoben), das über zwei Wellen (Vorder- und Hinterräder) verfügt, die durch Zahnräder miteinander verbunden sind, um den Drehzahlunterschied zwischen ihnen (den berühmten begrenzten Schlupf) zu begrenzen.

Dies ist eine Übertragung permanent der somit das Drehmoment auf die Achsen überträgt

vorwärts und rückwärts stabil

.

Das Drehmoment beginnt am Motor, wird an die Box übertragen und dann geht alles zum ersten Torsen-Sperrdifferenzial (Torsen für Tordass Sensingen). Von diesem Differential gehen wir in einer 50/50-Aufteilung hin und her. Hier ist es unmöglich, die Hinter- oder Vorderachse komplett abzukoppeln, die vier Räder erhalten immer Drehmoment, auch ein kleines. Das Torsen-Differential wird (kann ich im Moment nicht bestätigen) etwas anders sein als die Linie der Luxus-SUVs (etwas besser geeignet zum Überqueren): Touareg, Q7, Cayenne.

Sowohl die Vorder- als auch die Hinterachse verfügen über ein serienmäßiges Differenzial (keine Schlupfbegrenzung), das das Drehmoment zwischen den linken und rechten Rädern verteilt. Es gibt jedoch etwas fortschrittlichere Versionen des Quattro, die für sportlichere Versionen entwickelt wurden.

Schließlich kann hier Torque-Vectoring nur durch ESP auf die Bremse wirken, ist also deutlich weniger ausgeprägt als das Torque-Vectoring des Quattro Sport Hinterachsdifferenzials.

Quattro CROWN GEAR (Ritzel / Flachgetriebe) für Längsmotor (2010 -…)

Q7 mit Längsmotor

Diese Version (seit 2010) verwendet eine andere Art von Verteilergetriebe. Dadurch können motorische Fähigkeiten moduliert werden. asymmetrisch zwischen verschiedenen Achsen durch das mehr oder weniger wichtige Blockieren der Viskosekupplung.

In jedem Fall ist dies ein permanentes Getriebe, das ständig Drehmoment nach vorne und hinten überträgt (wobei die Drehmomentmodulation natürlich je nach Kupplung zwischen den Achsen geändert werden kann, aber es wird immer ein Paar geben, das an jeder von ihnen auftritt sie) ...

Handel: passiv / permanent

Seltene Verbreitung Paar VORHER / hinten : 60% - 40%

(bei gleicher Traktion zwischen Vorder- und Hinterachse)

Modulation : von 15 % / 85 % bis 70 % / 30 % je nach Gripunterschied zwischen Vorder- und Hinterachse. Es ist asymmetrisch, wie man an der Höhe der möglichen Verteilungen zwischen Vorder- und Rückseite erkennen kann.

Herausforderung: Flirten Sie mit BMW Käufern, indem Sie erklären, dass sie es können

в

85% Leistung im Heck (bei BMW waren wir immer 100%)

Die Glocke (Gehäuse) des Differenzials (das schwarze Rechteck, das alles umgibt) ist mit einer Mittelachse verbunden, die mit Planetenrädern ausgestattet ist ("kleine graue Ritzel", die die Vorder- und Hinterwelle verbinden und so zur Vorder- und Hinterachse führen).

Die grüne Welle zur Hinterachse kann über die im orangen Bereich sichtbaren Lamellenkupplungen mit der Glocke gekoppelt werden. Dies ist ein Viskosimeter (es ermöglicht Ihnen einen begrenzten Schlupf, sonst ein Grunddiff, das das Durchrutschen nicht verhindert): Die Verbindung zwischen der grünen und der grauen Kupplung erfolgt bei einem Drehzahlunterschied (das ist das Prinzip einer Visco-Kupplung, das Öl in der Kabine dehnt sich bei Erwärmung aus, wodurch die Kupplungen zusammenfügen, da sich das Silikon bei Hitze ausdehnt und der Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Kupplungen eine Bewegung verursacht, die das Silikonöl erhitzt). Dadurch koppelt die Differenzialglocke an die Hinterachswelle, wenn zwischen beiden ein Drehzahlunterschied besteht.

Die Anfangsverteilung ist 60 (hinten) / 40 (vorne), da die Mittelachszahnräder (lila) die Felgen (blau und grün) nicht an der gleichen Stelle berühren (mehr nach innen für blau = 40). % oder mehr nach außen für Grün = 60%). Das Drehmoment unterscheidet sich von der Basis, da es eine andere Hebelwirkung gibt.

Alle Kraft geht durch eine schwarze Welle, die die blaue Welle kreuzt (die zur Vorderachse führt). Dadurch dreht sich die mit dem Differentialgehäuse verbundene Achse und damit die Sonnenräder. Diese Sonnenräder sind mit Flachrädern (blaue und grüne "Schwungräder") verbunden.

Verdickt sich die Drehzahl zwischen Hinterwelle und Differenzialgehäuse, Silikon: Die Kupplungen werden miteinander verklebt und dadurch wird die Motorwelle direkt mit der Hinterachse verbunden (über eine Glocke, die mit dem Motor verbunden ist, es bezieht sich aber auch auf die Hinterachse, wenn die Visco-Kupplung einrastet In diesem Fall haben wir 85% für die Hinterachse und 15% für die Vorderachse (Situation = Traktionsverlust an der Vorderachse).

Theorie oben und Praxis unten.

Kronenrad Differential - Audi Emotion Club AUDIclopedia

Quattro-Ultra (2016 -…)

Handel: aktiv / nicht permanent

Seltene Verbreitung Paar VORHER / hinten : 100% - 0%

(bei gleicher Traktion zwischen Vorder- und Hinterachse)

Modulation : von 100 % / 0 % bis 50 % / 50 %

Ziel ; Bieten Sie Allradantrieb an, der den Verbrauch auf das Maximum begrenzt, auch wenn dies bedeutet, den Adel früherer Geräte zu opfern.

Im Traktionsmodus geht es (genau wie bei Haldex) meistens darum, den Verbrauch zu senken und vor allem in jedem Gelände fehlerfrei zu sein.

Diese Version ist zum Zeitpunkt dieses Schreibens die neueste, wir sprechen davon, das Krähenrad durch ein abtrennbares Gerät zu ersetzen. Letzteres kann zwar die hintere Welle entkoppeln um auf Zugkraft umschalten zu können, und ist somit kein Dauergetriebe mehr... Also das System ist Haldex sehr ähnlich, aber Audi tut alles, damit wir so darüber nachdenken wenig wie möglich. so viel wie möglich (eine Marke, die sich des viel geringeren Rufs von Haldex im Vergleich zu Torsen und Crown Gear bewusst ist). Außerdem gibt es auf beiden Seiten der Hinterachse zwei Kupplungen zum Auskuppeln der Mittelwelle, da das Drehen (auch im Vakuum) Energie erfordert. Der große Unterschied besteht darin, dass das Torsen / Crown Gear autark und sehr langlebig ist, während dieses System von einem Computer gesteuert werden muss, der mit einer Reihe von Sensoren verbunden ist. Daher ist es potenziell weniger zuverlässig, aber auch weniger langlebig, da die Scheiben heiß werden können (es ist auch auf 500 Nm Drehmoment begrenzt, im Gegensatz zum klassischen Quattro mit Torsen).

Dieses Gerät kommt dem auf dem Macan verfügbaren Porsche-System überraschend nahe, auch wenn die Marken alles tun, um das Wasser zu trüben und so zu tun, als hätten sie nichts gemeinsam (tatsächlich stimmt das nicht, das Material für viele Elemente ist das gleiche, und oft sogar ZF., der alles entwirft) ... Außerdem ist es fast das gleiche Prinzip, außer dass das Porsche-Differential die Verwendung von Traktion oder Traktion ermöglicht (nur Traktion oder 4X4 bei einem Quattro Ultra mit einem schaltbaren Lamellendifferenzial) .

In seiner Arbeitsweise kann man sagen, dass dies das komplette Gegenteil von XDrive ist, da das BMW-Gerät den Motor kontinuierlich mit dem Heck verbindet und bei Bedarf die Vorderachse mit dem Getriebe verbindet. Hier ist immer die Vorderachse und bei Bedarf die Hinterachse mit der Übertragungskette verbunden und nimmt 50% des Drehmoments auf.

Bei erkanntem Traktionsverlust an der Hinterachse wird die Hinterachswelle mit der Getriebekette verbunden.

Ist hier das berühmte schaltbare "Differenzial" (rot - Kupplung)? Leider ist er auf 500 Nm Drehmoment begrenzt, was seinen geringeren Luftwiderstand gegenüber dem guten alten Quattro mit Torsen beweist.

2018 Audi Q5 quattro Ultra WIE DIE NEUE ZENTRALVERRIEGELUNG FUNKTIONIERT - Audi [Old Torsen] DIFFERENTIAL AWD

Quattro für Quermotor

Q3 Quermotor

Handel: aktiv / nicht permanent

Seltene Verbreitung Paar VORHER / hinten : 100% - 0%(bei gleicher Traktion zwischen Vorder- und Hinterachse)

Modulation : von 100 % / 0 % bis 50 % / 50 %

Ziel: Dank des Geräteherstellers Haldex/Borgwarner Allradantrieb auf den Kleinwagen des Konzerns anbieten zu können.

Hier ist ein Audi TT, aber es ist für alle gleich.

Haldex 5. Generation - So funktioniert es

Hier ist alles ganz anders, da wir es mit einer ganz anderen Architektur zu tun haben. Die Queranordnung optimiert das Platzangebot im Fahrzeug zu Lasten der Fahrzeugbalance (dabei vergessen wir große Blöcke und große, sehr robuste Getriebe!).

Kurzum, alles beginnt wie immer mit dem Verbrennungsmotor/Getriebe. Am Ausgang haben wir ein Differential, das sich vollständig dreht und die Zentralwelle des Getriebes durch das im Diagramm in Lila angezeigte Zahnrad antreibt. Somit ist die Innenseite des vorderen Differentials in zwei Teile für das linke und das rechte Rad geteilt.

Am Ende der Getriebewelle, die Front und Heck verbindet, befindet sich der berühmte Haldex, der unter Kennern so umstritten ist. Tatsächlich kennt jeder (oder besser gesagt Autobegeisterte) den Haldex / Torsen-Krieger gut ...

Tatsächlich ist es Torsen und Haldex egal, dass das eine ein Sperrdifferenzial und das andere ein elektronisch betätigtes Lamellenkupplungssystem (hydroelektrisch) ist, das daher versucht, die Rolle eines Differenzials zu spielen.

In dieser Konfiguration kann das Auto nicht mehr als 50% des Hinterachsdrehmoments erreichen und dies ist anhand des obigen Bildes leicht zu verstehen.

Außerdem wird die Arbeit hauptsächlich im Traktionsmodus verrichtet, und das Heck kann ohne weiteres Drehmoment komplett abgeschaltet werden: Haldex ist ausgekuppelt und es gibt keine Verbindung mehr zwischen Mittelwelle und Hinterachsdifferenzial.

Haldex / Torsen-Unterschied?

Die Unterschiede zwischen ihnen sind signifikant. Torsen ist ein passives Differential, das mechanisch und autonom arbeitet. Es liefert ein konstantes Drehmoment an beiden Achsen (das Drehmoment variiert, aber die Kraft wird immer auf alle Räder übertragen). Haldex benötigt einen Computer und Aktuatoren, um zu funktionieren, und seine Hauptaufgabe besteht darin, darauf zu reagieren.

Während der Torsen die ganze Zeit läuft, wartet Haldex auf einen Traktionsverlust, bevor er eingreift, was zu einer kleinen Ausfallzeit führt, die seine Effizienz verringert.

Außerdem erwärmt sich dieses System im Gegensatz zum Torsen durch die Reibung der Scheiben viel schneller und ist daher theoretisch weniger haltbar.

Quattro Sport / Vektorgrafiken / Drehmomentvektor

Die Herausforderung: das Kurvenverhalten des Autos zu verbessern und das natürliche Untersteuern von Audi (dessen Motor zu weit vorne steht) zu begrenzen.

Hier gibt es entweder ein Torsen- oder Kronenrad-Differential.

Der Quattro Sport besteht aus einem deutlich verfeinerten Sportdifferenzial am Heck. Letzteres ermöglicht es uns, das berühmte Vektorpaar vorzuschlagen (das wir normalerweise auf Englisch kennen: Torque Vectoring. Klicken Sie hier, um mehr über die Operation zu erfahren).

Letztere besteht aus spiralförmig angeordneten Lamellenkupplungen und Planetengetrieben.

Klicken Sie hier, um mehr zu erfahren

Quattro-Evolution: Synthese

Quattro-Längsentwicklung: en bref

Außer bei Fahrzeugen mit Quer- oder Heckmotor gibt es das Quattro-System mittlerweile in der sechsten Generation. Daher besteht es darin, alle Räder des Autos mit Hilfe von Getriebewellen und zahlreichen Differentialen zu revitalisieren.

Die erste Generation erschien Anfang der 80er Jahre (genau 81), hatte 3 Differentiale: eines vorne klassisch, zwei in der Mitte und hinten, die gesperrt werden konnten (ohne Schieben oder Modulation, es ist gesperrt).

Dies war in der zweiten Generation, als das Mittendifferenzial vom Torsen verkörpert wurde, ein Sperrdifferenzial und nicht mehr die einzige Differenzialsperre. Dadurch kann dann die Front-/Heckleistung zwischen 25 % / 75 % oder umgekehrt (75 % / 25 %) moduliert werden, anstatt wie in der ersten Generation 50/50 zu blockieren.

Dann wurde Torsen ab der dritten Generation auch an die Hinterachse eingeladen, wohl wissend, dass letztere nur beim 8er Audi V1988 verwendet wurde (das ist der zukünftige A8, der aber noch keinen Namen bekommen hat).

Die vierte Generation ist etwas sparsamer (liefert nicht nur Luxuslimousinen wie den Audi V8) mit klassischem Hinterachsdifferenzial (elektronisch sperrbar, also bremst über ESP).

Das System hat sich daher weiterentwickelt und behält bis heute die gleiche Philosophie bei, indem es die Fähigkeit des zentralen Torsens verbessert hat, das übertragene Drehmoment zwischen Vorder- und Hinterachse ständig zu variieren (jetzt bis zu 85% mechanisch an der Achse und sogar 100% dank ESP-Wirkung) auf den Bremsen, was die Bedienung des Systems fast so angenehm macht wie mit einem sauberen Triebwerk).

Dann kam ein Sportdifferenzial (an der Achse montiert, es ist kein Vorder-/Hinterdifferenzial, sondern ein Links-/Rechts-Differential) an der optionalen Hinterachse oder an manchen Sportwagen (S5 usw.). Dies ist eine berühmte Torque-Vectoring-Technologie, die bei allen Premium-Herstellern sehr beliebt ist und nicht nur mit dem Quattro verwandt ist.

Dann kam der Quattro Ultra (wir sprechen immer von längsgerichteten Autos), der den Kraftstoffverbrauch senken soll. Kein permanentes Getriebe mehr, es kann komplett getrennt werden (Hinterachse natürlich) um Energie zu sparen.

Also, wenn wir es zusammenfassen (im Wissen, dass die Abgrenzung der Daten nicht immer offensichtlich ist, da der Zeitraum Autos mit mehreren Generationen von Quattro umfassen kann. Beispiel: 1995 wurde Audi mit Quattro 2, 3 oder 4 verkauft ...) :

• Generation 1 Quattro: 1981 - 1987
• Quattro 2. Generation Torsen: 1987 - 1997
• Generation 3 Torsen Quattro: 1988 - 1994 (nur bei A8 Vorfahren: Audi V8)
• Quattro 4. Generation Torsen: 1994 - 2005
• Quattro 5. Generation Torsen: 2005 - 2010
• Quattro Kronenrad der 6. Generation: seit 2011
• Quattro Generation 7 Ultra (parallel zur Generation 6): ab 2016

Evolution des Quattro Transversal: in Kürze

Der Audi / Volkswagen Konzern verkauft auch viele beliebte Cross-Motor-Fahrzeuge (A3, TT, Golf, Tiguan, Touran usw.), für diese Modelle war es notwendig, Allradantrieb anzubieten.

Und hier wird der Quattro für Volkswagen, Seat und Skoda angeboten, denn Puristen lieben nicht mehr den echten Quattro.

Reagierte das Gerät eher träge auf seinen Start (Aktivierung der Hinterachse), so hat es sich seither mit der heutigen fünften Generation deutlich weiterentwickelt. Es ist jedoch logischerweise weniger komplex und kalibriert als der Quattro für einen Längsmotor, der für die luxuriösesten Autos entwickelt wurde. Dieses Gerät wurde von den Schweden erfunden, nicht von Audi.

Die Porsche-Verbindung?

Auch wenn Porsche sein Bestes tut, um es zu unterdrücken, sind Quattro-Antriebe sehr viel ein Zugeständnis, wenn nicht eine Identität. Apropos Cayenne, wir können definitiv über Quattro sprechen. Der Macan ersetzte einfach das zentrale Haldex durch ein System, das fast identisch mit dem Quattro Ultra ist (abnehmbarer Torsen). Der Unterschied hier ist, dass wir 100 % vorwärts oder rückwärts schicken können, wobei der Quattro ultra darauf beschränkt ist, das Auto in Traktion umzuwandeln. Es ist ansonsten identisch mit dem optionalen Vectoring-Hinterachsdifferential und dem PDK-Getriebe, das eigentlich eine S-Tronic ist (plus von ZF geliefert). Aber pssst, ich werde gescholten, wenn das rauskommt...