Arbeidsprinsipp og arbeidsprinsipp for Audi Quattro

Den berømte 4X4 Quattro -maskinen ... Hvem kjenner ikke dette navnet, så kjent blant elskere av vakre biler? Men hvis dette navnet nesten har blitt en legende, må du se nærmere på hva det inneholder, for det er noen ganger en fin forskjell mellom Quattro og Quattro!

Så vi kommer til å se de forskjellige Quattro -systemene som finnes på Volkswagen Group -biler, for ja, noen Volkswagen har også godt av dem. Dermed er det tre hovedsystemer: det ene for den langsgående motoren, det andre for de bakre langsgående motorene (sjelden R8, Gallardo, Huracan ...) og det siste for de vanligste bilene (tverrgående motor).

Hvordan de forskjellige typene Quattro fungerer

La oss nå se nærmere på arkitekturen og driften av de forskjellige typene Quattro.

Quattro TORSEN for langsgående motor (1987-2010)

A6 med langsgående motor

Torsen begrenser symmetrisk hastighetsforskjellen mellom de to akslene (hvis den er begrenset til 70% så kan vi ha en momentfordeling på 30% / 70% eller 70% / 30%).

handel: passiv / permanent

spread et par Avant / iden : 50% - 50%

(med lik trekkraft mellom for- og bakaksel)

Modulering : fra 33% / 67% (eller derfor 67% / 33%) til 20% / 80% (eller 80% / 20%) avhengig av Torsen -versjonen (avhengig av formen på tennene og tannhjulene Torsen studerte)

Utfordring: Begrens glidningen mellom front og bak slik at du kan komme deg ut av de glatte områdene.

Her er litt av Torsen -interiøret, mekanismen forhindrer den ene av de to sidene i å snu uten å bevege den andre, i motsetning til en konvensjonell differensial. Her roterer motoren hele differensialhuset (markert i grått), som har to aksler (forhjul og bakhjul) koblet til hverandre med tannhjul for å begrense hastighetsforskjellen mellom dem (den berømte begrensede slipen).

Dette er en overføring konstant som derfor overfører dreiemomentet på akslene

stabil frem og tilbake

.

Dreiemomentet starter fra motoren, overføres til boksen, og deretter går alt til den første Torsen -differensialen med begrenset glid (Torsen for Torat sensynge). Fra denne differensialen går vi frem og tilbake i en 50/50 deling. Det er umulig å koble helt bak eller for akselen her, de fire hjulene får alltid dreiemoment, selv et lite. Torsen -differensialen vil (jeg kan ikke bekrefte for øyeblikket) være litt forskjellig fra serien med luksus -SUV -er (litt mer egnet for kryss): Touareg, Q7, Cayenne.

Både for- og bakakselen har en standard differensial (ingen slipgrense) som fordeler dreiemomentet mellom venstre og høyre hjul. Men det er litt mer avanserte versjoner av Quattro designet for sportyere versjoner.

Til slutt kan dreiemomentvektorisering bare brukes her ved ESP -spilling på bremsene, så det er mye mindre utviklet enn dreiemomentvektorering av Quattro Sport bakdifferensial.

Quattro CROWN GEAR (pinion / flat gear) for langsgående motor (2010 -...)

Q7 med langsgående motor

Denne versjonen (siden 2010) bruker en annen type overføringsetui. Dette gjør at motoriske ferdigheter kan moduleres. asymmetrisk mellom forskjellige aksler på grunn av den mer eller mindre viktige blokkeringen av den viskøse koblingen.

Uansett er dette en permanent girkasse som stadig vil overføre dreiemoment til front og bak (selv om dreiemomentmodulasjonen selvfølgelig kan endres mellom akslene avhengig av clutchen, men det vil alltid være et par som vil forekomme på hver av dem) ...

handel: passiv / permanent

spread et par Avant / iden : 60% - 40%

(med lik trekkraft mellom for- og bakaksel)

Modulering : fra 15% / 85% til 70% / 30% avhengig av forskjellen i grep mellom for- og bakakselen. Dette er asymmetrisk, som du kan se fra nivået på mulige fordelinger mellom forsiden og baksiden.

Mål: Flørt med BMW -kjøpere ved å forklare at du kan

в

85% kraft bak (i ​​BMW var vi alltid 100%)

Klokken (huset) til differensialen (det svarte rektangelet som omgir alt) er koblet til en midtaksel utstyrt med planetgir ("små grå tannhjul" som forbinder for- og bakakselen, og dermed fører til for- og bakakselen).

Den grønne akselen som fører til bakakselen kan kobles til klokken gjennom flerplatekoblingene som er synlige i det oransje området. Dette er et viskometer (den lar deg ha begrenset slip, ellers en grunnleggende diff som ikke forhindrer glidning): forbindelsen mellom den grønne og den grå clutchen oppstår hvis det er en forskjell i hastighet (dette er prinsippet for en tyktflytende clutch, oljen i kabinen utvider seg når den varmes opp, noe som gjør at clutchene kobles sammen fordi silikonet utvider seg når det er varmt, og hastighetsforskjellen mellom clutchene forårsaker omrøring som varmer opp silikonoljen). Dette fører til at differensialklokken kobles til bakakselakselen hvis det er forskjell i hastighet mellom de to.

Den første fordelingen er 60 (bak) / 40 (foran) fordi midtakselen gir (lilla) ikke berører felgene (blå og grønn) på samme sted (mer innover for blå = 40). % eller mer utover for grønt = 60%). Dreiemomentet er forskjellig fra basen fordi det er en annen innflytelseeffekt.

All kraft går gjennom en svart aksel som krysser over den blå akselen (som leder til forakselen). Dette roterer akselen som er koblet til differensialhuset, og derfor gir tannhjulet. Disse solhjulene er koblet til flate tannhjul (blå og grønne "svinghjul").

Hvis turtallet mellom bakakselen og differensialhuset tykner, silikon: koblingene limes til hverandre, og som et resultat blir motorakselen direkte koblet til bakakselen (gjennom en klokke som er koblet til motoren, men det vil også referere til bakakselen hvis den viskøse koblingen kobles til. I dette tilfellet har vi 85% for bakakselen og 15% for forakselen (situasjon = tap av trekkraft på forakselen).

Teori ovenfor og praksis nedenfor.

Differensial Crown Gear - Audi Emotion Club AUDIclopedia

Quattro Ultra (2016 -...)

handel: aktiv / ikke permanent

spread et par Avant / iden : 100% - 0%

(med lik trekkraft mellom for- og bakaksel)

Modulering : fra 100% / 0% til 50% / 50%

Mål ; Tilbyr firehjulsdrift som begrenser forbruket til det maksimale, selv om det betyr å ofre adelen til tidligere enheter.

Traction-modus, mesteparten av tiden (akkurat som Haldex), er hovedmålet å redusere forbruket og, enda viktigere, være feilfri i ethvert terreng.

Denne versjonen er den siste i skrivende stund, den handler om å bytte ut Crow -hjulet med en frakoblet enhet. Sistnevnte kan faktisk koble fra bakakselen for å kunne gå over til trekkraft, og derfor er det ikke lenger en permanent girkasse ... Så systemet ligner mye på Haldex, men Audi gjør alt for å få oss til å tenke på det som minst mulig. så mye som mulig (et merke som godt kjenner Haldex sitt mye lavere rykte sammenlignet med Torsen og Crown Gear). Det er også to clutcher på hver side av bakakselen for å koble ut midtakselen, da det å rotere (selv i vakuum) krever energi. Den store forskjellen er at Torsen / Crown Gear er egenomsorg og veldig holdbart, mens dette systemet må styres av en datamaskin som er koblet til en rekke sensorer. Derfor er den potensielt mindre pålitelig, men også mindre holdbar ettersom platene kan bli varme (den er også begrenset til 500 Nm dreiemoment, i motsetning til den klassiske Quattro med Torsen).

Denne enheten er overraskende nær Porsche -systemet som er tilgjengelig på Macan, selv om merkene gjør alt for å gjørme i vannet og later som om de ikke har noe til felles (faktisk er dette ikke sant, materialet for mange elementer er det samme, og ofte til og med ZF. som designer alt) ... Dessuten er det nesten det samme prinsippet, bortsett fra at Porsche-differensialen tillater bruk av trekkraft eller trekkraft (bare trekkraft eller 4X4 på Quattro Ultra med en byttbar differensial på flere plater) .

I sin arbeidsmåte kan vi si at dette er det helt motsatte av XDrive, ettersom BMW -enheten kontinuerlig kobler motoren bak og om nødvendig fester forakselen til girkassen. Her er forakselen alltid tilkoblet, og om nødvendig er bakakselen koblet til overføringskjeden og absorberer 50% av dreiemomentet.

Når det oppdages tap av trekkraft på bakakselen, er bakakselakselen koblet til overføringskjeden.

Her er den berømte koblingsbare "differensialen" (rød - clutch)? Dessverre er den begrenset til 500 Nm dreiemoment, noe som beviser sitt mindre drag sammenlignet med den gode gamle Quattroen med Torsen.

2018 Audi Q5 quattro Ultra HVORDAN DEN NYE SENTRALÅSEN FUNGERER - Audi [Gamle Torsen] DIFFERENSIAL AWD

Quattro for tverrgående motor

Q3 tverrgående motor

handel: aktiv / ikke permanent

spread et par Avant / iden : 100% - 0%(med lik trekkraft mellom for- og bakaksel)

Modulering : fra 100% / 0% til 50% / 50%

Mål: Å kunne tilby firehjulsdrift på de små kjøretøyene i gruppen takket være utstyrsprodusenten Haldex / Borgwarner.

Her er en Audi TT, men den er den samme for alle.

Haldex 5. Generation - Slik fungerer det

Alt er helt annerledes her, siden vi har å gjøre med en helt annen arkitektur. Det tverrgående arrangementet optimaliserer tilgjengelig plass i bilen på bekostning av bilens balanse (husk at her glemmer vi store blokker og store, veldig robuste girkasser!).

Kort sagt, alt starter som alltid med forbrenningsmotoren / girkassen. På utgangen har vi en differensial som roterer og driver sentralakselen på girkassen helt gjennom giret angitt i diagrammet i lilla. Dermed er innsiden av den fremre differensialen delt i to deler for venstre og høyre hjul.

På enden av girkassen som forbinder front og bak er den berømte Haldex, så kontroversiell for kjennere. Faktisk kjenner alle (eller rettere sagt folk som er opptatt av biler) Haldex / Torsen -krigeren godt ...

Torsen og Haldex bryr seg faktisk ikke om at den ene er en differensial med begrenset skli og den andre er et elektronisk aktivert flerplate clutchsystem (vannkraft), som derfor prøver å spille rollen som en differensial.

I denne konfigurasjonen kan bilen ikke få mer enn 50% av dreiemomentet på bakakselen, og dette er lett å forstå ved å se på bildet ovenfor.

I tillegg utføres arbeidet hovedsakelig i trekkmodus, og bakdelen kan stenges helt uten å motta mer dreiemoment: Haldex er frakoblet og det er ikke lenger en forbindelse mellom midtakselen og den bakre differensialen.

Haldex / Torsen forskjell?

Forskjellene mellom dem er betydelige. Torsen er en passiv differensial som fungerer mekanisk og autonomt. Den gir konstant dreiemoment på begge aksler (momentet varierer, men kraften overføres alltid til alle hjul). Haldex trenger en datamaskin og aktuatorer for å operere, og hovedoppgaven er å reagere.

Mens Torsen kjører hele tiden, venter Haldex på tap av trekkraft før den aktiveres, noe som forårsaker en liten mengde nedetid som reduserer effektiviteten.

I tillegg, i motsetning til Torsen, varmes dette systemet opp mye raskere på grunn av friksjonen til platene: Derfor er det i teorien mindre holdbart.

Quattro Sport / Vektorgrafikk / Dreiemomentvektor

Utfordring: Å forbedre bilens svingytelse og begrense den naturlige understyringen forårsaket av Audi (hvis motor er for langt fram).

Det er enten en Torsen- eller Crown Gear -differensial her.

Quattro Sport består av en mye mer raffinert sportsdifferensial bak. Sistnevnte lar oss faktisk foreslå det berømte vektorparet (som vi vanligvis kjenner på engelsk: Torque Vectoring. Klikk her for å lære mer om operasjonen).

Sistnevnte består av flerplateskoblinger og planetgir utstyrt i en spiral.

Klikk her for å finne ut mer

Quattro evolusjon: syntese

Longitudinal Quattro evolution: en bref

Bortsett fra tverrgående eller bakmotorer, er Quattro-systemet nå i sjette generasjon. Derfor består den i å revitalisere alle hjulene på bilen ved hjelp av girkasser og mange differensialer.

Den første generasjonen dukket opp helt på begynnelsen av 80 -tallet (nøyaktig 81), hadde 3 differensialer: en i den klassiske fronten, to i midten og bak, som kunne låses (uten glidning eller modulering, den er låst).

Dette var i andre generasjon, da senterforskjellen ble legemliggjort av Torsen, en begrenset slip -differensial og ikke lenger den eneste differensialsperren. Dette gjør at den fremre / bakre effekten kan moduleres mellom 25% / 75% eller omvendt (75% / 25%) i stedet for å blokkere 50/50 som i første generasjon.

Så ble Torsen også invitert til bakakselen fra tredje generasjon, vel vitende om at sistnevnte bare ble brukt på Audi V8 fra 1988 (dette er den fremtidige A8, men den har ikke fått et navn ennå).

Den fjerde generasjonen er litt mer økonomisk (leverer ikke bare luksuslimousiner som Audi V8) med en klassisk bakdifferensial (som kan låses elektronisk, og dermed bremser via ESP).

Systemet har dermed utviklet seg og beholdt den samme filosofien den dag i dag ved å forbedre den sentrale Torsens evne til konstant å variere det overførte dreiemomentet mellom for- og bakakselen (nå opptil 85% mekanisk på akselen og til og med 100% takket være ESP -virkningen på bremsene. gjør det nesten like hyggelig å betjene systemet som det ville være med et rent drivverk).

Så kom en sportsdifferensial (montert på akselen, det er ikke en differensial foran / bak, men en venstre / høyre) på den bakre akselen (tilleggsutstyr) eller på noen sportsbiler (S5, etc.). Dette er en kjent torque vectoring -teknologi som er ganske populær blant alle premiumprodusenter, den er ikke bare relatert til Quattro.

Så kom Quattro Ultra (vi snakker alltid om langsgående biler), designet for å redusere drivstofforbruket. Ingen mer permanent girkasse, den kan skilles helt (bakaksel åpenbart) for å spare energi.

Så hvis vi oppsummerer det (vel vitende om at avgrensningen av datoer ikke alltid er åpenbar, fordi perioden kan inneholde biler med flere generasjoner Quattro. Eksempel: i 1995 ble Audi solgt med Quattro 2, 3 eller 4 ...) :

• Generasjon 1 Quattro: 1981 - 1987
• Quattro 2. generasjon Torsen: 1987 - 1997
• Generasjon 3 Torsen Quattro: 1988 - 1994 (kun på A8 stamfar: Audi V8)
• Quattro 4. generasjon Torsen: 1994 - 2005
• Quattro 5. generasjon Torsen: 2005 - 2010
• Quattro 6. generasjon Crown Gear: siden 2011
• Quattro generasjon 7 Ultra (parallell til generasjon 6): fra 2016

Utviklingen av Quattro Transversal: kort fortalt

Audi / Volkswagen-gruppen selger også mange populære kryssmotorbiler (A3, TT, Golf, Tiguan, Touran, etc.), for disse modellene var det nødvendig å tilby firehjulsdrift.

Og det er her Quattro tilbys for Volkswagen, Seat og Skoda, fordi det ikke lenger er den virkelige Quattro som purister elsker.

Hvis enheten var ganske treg til å svare på starten (aktivering av bakakselen), har den siden avansert betydelig med dagens femte generasjon. Imidlertid er den logisk sett mindre kompleks og kalibrert enn Quattro for en langsgående motor designet for de mest luksuriøse bilene. Denne enheten ble oppfunnet av svenskene, ikke av Audi.

Porsche -tilkoblingen?

Selv om Porsche gjør sitt beste for å undertrykke det, er Quattro-drivverk i høy grad en innrømmelse, om ikke en identitet. Når vi snakker om Cayenne, kan vi definitivt snakke om Quattro. Macan erstattet ganske enkelt den sentrale Haldex med et system nesten identisk med Quattro Ultra (avtakbar Torsen). Forskjellen her er at vi kan sende 100% fremover eller bakover, med Quattro ultra begrenset til å konvertere bilen til trekkraft. Den er ellers identisk med valgfri Vectoring bakdifferensial og PDK-girkasse, som egentlig er en S-Tronic (pluss levert av ZF). Men shhh, jeg blir skjelt ut hvis dette kommer ut...