【奥迪的自动挡怎么操作】科普干货：合资进口车型4驱动器系统深度分析——奥迪篇(1)

提起奥迪，人们就会想到两种歌词技术。一个是“灯厂”，奥迪的灯出神入化，非常有特色，技术感十足，另一个技术是奥迪的四次系统。奥迪的四次系统是奥迪发展的基石之一。人们经常说：“世界上只有两种4驱动器。一个是奥迪的quattro，另一个是另外四个驱动器。”这句话有些夸张，但也充分说明了奥迪在人们心中的地位。至少很多人知道奥迪启动了4个驱动器。事实上，奥迪的quattro是品牌，是奥迪4驱动器系统的总称，无论是什么4驱动器系统，使用什么结构，在奥迪车型上始终被称为quattro。

奥迪品牌4驱动器发展史：

第一代quattro(1980):奥迪在日内瓦车展上推出了搭载quattro四轮驱动技术的车型，该车型的中央差速器采用人工固定式。该四驱系统采用空心轴设计，通过万向节轴向后轮传递动力，空心轴是用前轮驱动动力的第一代quattro。正是凭借quattro 4驱动器系统，奥迪开始在WRC拉力赛中驰骋，并在1982年获得了第七场比赛冠军和车辆总冠军。奥迪quattro 4驱动器技术在拉力赛赛场上已经享有盛誉，1984年获得今年的车辆总冠军，1985年、1986年和1987年三次派克峰登山比赛冠军。

第二代quattro(1986):Auditoson type-A型差速器取代了手动锁定的中央差速器，该托森差速器为quattro 4驱动器系统提供了自动锁定功能。正常行驶时，发动机的扭矩以50336050的分配率传递到前后轴，当某个车轮打滑时，中央差速器可以自动将动力分配到附着力更好的车轴。当然，作为牵引车车型，quattro系统不仅配备了中央差速器，前轴上也安装了手动锁定差速器。后轴采用开放式差速器。

第三代quattro(1988):TOSON型-A型差速器当时不适合自动档车型，因此奥迪V8车型分别装有两种QUATTRO系统，手动档采用TOSON型-A型中央差速器，自动档匹配与带有电控离合器的行星齿轮中央差速器一致。

第四代quattro(1994):奥迪在自动车型上正式启用了Tosen-B型中央差速器，启用了“EDL电子差速器锁”功能，EDL的引入在一定程度上弥补了Tosen B型差速器在轮间动力分配上的不足。另外，托森B型差速器的安装位置可以安装在前、中、后三个地方。

第五代quattro(1997):这一代的四次驱动器在硬件结构角度上变化不大，采用了Torson型B型中央差速器，但针对扭矩的分配能力和牵引力锁定值进行了优化。第五代全时间四轮驱动技术与ESP系统紧密配合，提高高速行驶的稳定性和可跟踪性。

第六代quattro(2005):这一代quattro 4驱动器系统的主要变化是用Toson型-B型差速器替换Toson型-C型中央差速器，利用行星架包裹蠕虫，分别连接行星架内外轴，Toson C型差速器主要应用于中央差速器。正常行驶时，前后轴的扭矩分配比率从50:50更改为40336060。使奥迪的四轮车型具有偏向落后的特性。

第七代quattro(2010):这一代quattro正式告别了使用了24年的Torson差速器。为了使用新开发的冠齿轮差速器，严格地说属于半机械结构。相对来说，冠齿差速器体积小，重量轻，扭矩分配范围更大。对于4个驱动器干预，前后轴基本上按40:60的比例分配。

根据前后轮抓地力的反馈情况，前轮动力在15%~70%之间分配，后轮动力在30%~85%之间自动分配。从这一代开始，奥迪的quattro有了两种，一种是原有的Q8、A8L上所匹配的基于托森TYPE-C型的第六代托森，另一种是在纵置双离合车型上所采用的基于冠齿差速器的quattro。

• 第八代quattro ultra(2016):

严格来说，这一个版本的quattro并不算是升级换代的产品，实际上只能算是简配的产品，在这一代，奥迪抛弃了刚刚使用没几年的冠状齿轮差速器，使用了多片离合器，同时将全时四驱变为适时四驱，分别在奥迪最新的纵置车型上使用。当然，这里请大家一定要先明白一件事，那就是四驱系统的结构设计一定是与四驱车型的用途相关的，很多人包括我在内迷恋纯机械的四驱，认为托森差速器或者冠齿差速器更稳定、分配扭矩更大，对多片离合器的四驱有一定的偏见。实际上奥迪quattro的定位一直是公路四驱，如果只是公路四驱，无论是多片离合器还是纯机械，一般扭矩分配的强度并不大，片面的强调或者神话机械差速器没有意义。

现款的奥迪品牌按照高低端车型在不同的时期共匹配了五种四驱类型，这些四驱虽然都属于quattro品牌，但是其内在的结构是完全不同的：

• 横置车型：奥迪Q3、A3、TT、RS3等横置车型搭载博格华纳的翰德五代全时四驱。
• 2010年前纵置车型：奥迪A4、A5、A6、A7、A8、Q5、Q7、Q8等搭载托森差速器。
• 2010年后纵置车型：奥迪A4、A5、A8、Q7、Q8、RS5等车型搭载的冠状齿轮差速器
• 2016年后纵置车型：奥迪A6、A7、A8、Q5等车型搭载quattro ultra纵置适时四驱
• 奥迪新能源车型：电动四驱

博格华纳翰德五代四驱基本原理：

这是一套纯粹的基于电子液压系统的多片离合器结构，只能用于前横置发动机布局，它利用电子油泵产生轴向压力，压紧多片离合器，实现前后轴的动力分配，日常行驶时前后轴动力分配比例是95:5，在检测到前轮发生打滑时，电子油泵开始泵油产生压力，最大可以实现50:50的前后轴动力分配，当然这是极限情况。相对来说，受限于发动机横置布局，必须要通过伞形齿轮改变传动方形，因此，前后轮的驱动效率相对较低。由于缺乏独立的润滑和散热，这套四驱系统无法长时间高强度进行动力分配。

托森差速器的基本原理：

托森差速器的英文是：torque-sensing differential，翻译过来就是“转矩敏感式差速器”，既然称之为“差速器”，那么就说明其两个部分允许转速差，原理上来说，就是利用涡轮和蜗杆单向传递扭矩、反向锁止的原理，实现单向动力传递，蜗杆的转动可以带动蜗轮转动，但是蜗轮转动不能带动蜗杆，这样就实现了自锁。如下图是最原始的托森A型差速器，基本结构就是由6个蜗杆分成两组围绕蜗轮互相啮合，中央两端的蜗轮左右两端处于断开状态。利用蜗杆带动涡轮传递动力。

托森A型差速器原理

如托森A型差速器应用到中央差速器的位置时，其结构如下图所示，发动机动力通过空心轴的外轴传递差速器的壳体上，壳体旋转通过行星齿轮带动蜗杆转动，蜗杆带动啮合的涡轮将动力正向传递到前后轴，实现基本的动力分配。这样，当前后轴之间没有转速差时，蜗杆和蜗杆之间处于完全静止状态，而如果前轴或者后轴的某一个车轮打滑时，比如后轮发生打滑，正常情况下会带动后轴增加转速，也就是会发生相对于相对逆向转动，此时，由于涡轮和蜗杆的啮合，后轮的涡轮会带动蜗杆转动，但是由于前面的蜗杆和涡轮属于反向传递，会自动锁死，这样就避免了车轮打滑。

托森A型差速器

而实际上托森B型差速器主要就是对涡轮蜗杆的方向和结构进一步优化，进一步精简了蜗杆的数量和啮合方式。

托森B型差速器

托森C型差速器则进一步将结构进行了简化，通过一套行星架将斜齿蜗杆进行嵌套，斜齿的内层和外层分别和前后轴连接，实现正向扭矩传递和反向扭矩锁止。

托森C型差速器

托森差速器的缺点：

1、托森差速器对于对角车轮同时打滑时是无法实现自锁的，也就是说如果对角车轮以相同的转速空转，托森差速器并不会自锁，对于交叉轴的路况必须要配合EDL轮间限滑才能实现较好的效果。

2、托森差速器无法实现完全锁止，由于涡轮和蜗杆的齿轮螺旋角存在一定的限滑系数，最多只能传递85%的动力。日常行驶时偏向后驱特性，40:60，前轴的扭力分配范围为15%-65%，后轴的扭力分配范围为35~85%。

3、托森差速器采用涡轮蜗杆传递动力，存在相对滑动，特别是对于频繁转向的操作、前后轴存在转速差的工况时，传递效率变低，动力损失也相对较高。

4、托森差速器属于纯机械的“被动触发”四驱系统，相对而言无法在特殊路况主动接通，无可调整能力。

根据托森差速器上述的一些缺点，为了应对日益严苛的欧盟排放法令，再加上托森差速器的专利归属权被丰田控股的日本捷太格特公司所采购，2010年奥迪开始推出新一代的冠状齿轮差速器。

未完持续。。。

预告：限于篇幅，今天只和大家普及了奥迪的四驱历史和托森差速器的原理，下一篇文章重点分析奥迪的冠齿差速器原理和奥迪的quattro ultra。