[爱卡汽车SUV频道原创]
现代车辆主要有四个轮子(不是备胎),四驱系统不再局限于越野车辆,越来越多的公司正在推出配备四驱系统的车型。(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视),)《爱卡四驱讲堂》是ICA SUV频道的新栏目。与一般的四驱动器分析不同,本节以车辆的四驱动器系统为切入点,分析了多家制造商的四驱动器结构、历史、品牌等,分享了四驱动器系统的使用方法,客观公正地分析了目前流行的四驱动器系统。Kauu在熟悉4驱动器系统的同时,可以对安装在其他车型上的4驱动器系统有更深入的了解。(莎士比亚、斯图尔特、STARTER)总之,你感兴趣的、与四驱有关的内容,我们都会想办法满足。
现在进入正题。奥迪被称为“照明工厂”,这与奥迪使用时尚的LED每周行车灯有关。但是熟悉奥迪的人都知道Quattro 4驱动器系统是奥迪真正的精髓。那么奥迪的quattro发展了几代人,每一代人都做了哪些改变,对奥迪有意义吗?答案是肯定的。4驱动器系统提高了车辆的稳定性,便于操作。随着技术的发展,在保证稳定性的前提下,燃料消耗也可能相应减少。
一、quattro的起源
Quattro是意大利语中的单词,翻译成汉语的意思是“4”。当Quattro出现在奥迪汽车上时,这意味着该车配备了4驱动器系统。20世纪70年代,奥迪的工程师们正在冰雪路上测试80辆配备大马力发动机的奥迪。同行中有大众iltis军用越野车,主要负责保修和救援等。在测试中,奥迪80因滑倒成绩不佳。一起走的大众iltis马力并不突出,但凭借四驱系统,反而在冰雪路上的可操作性和稳定性更强。这让奥迪工程师们产生了一个大胆的想法:可以擦亮眼睛,将四驱动器系统安装在轿车上,提高稳定性和可操作性。(威廉莎士比亚,美国作家)。
奥迪将进军大赛领域,制造80辆马力测试车进行冰雪测试。
大众iltis军用越野车辆一起走,车辆是四轮驱动,测试中主要负责后勤支援和救援等。
冰雪测试中马力不占优势,但由于四驱系统的出色表现,iltis给奥迪80上了一课。奥迪工程师从中获得灵感,开发了奥迪的quattro系统。
1980年,在日内瓦车展上,奥迪宣布了一款名为Quattro的车型,该车型全时配备了4驱动器系统,此后在拉力赛中取得了优异的成绩。为了向这款车型致敬,奥迪正式将旗下的四驱动器系统命名为quattro。今天,quattro不仅是奥迪4驱动器系统的名称,还是奥迪旗下生产高性能汽车的公司,类似于AMG和奔驰的关系,主要是R8、RS6、RS7等车型。
奥迪在1980年日内瓦车展上发布了Quattro这款车型,它以奥迪80为基础,配备了全时四驱动器系统。
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随后这台车在拉力赛中取得了优异的成绩。为了纪念该车型,奥迪将旗下的四驱系统正式命名为quattro,并且一直沿用至今。
相比较高大威猛的越野车,四驱系统移植到轿车中,质量与体积都是一个棘手的问题。经过不懈努力,在量产车型上,奥迪的工程师采用了空心传动轴的设计,配备前、中、后三个差速器,并且中央差速器以及后差速器都具备手动锁止功能。锁止后,车辆ABS功能将失效。在1980年,汽车的电子辅助系统还并不发达,当差速器都处于“打开”的状态时,任何一个车轮打滑都将导致车辆无法前进。而锁止两个差速器后,只有在两个后轮以及一个前轮都失去抓地力时,车辆才无法移动。这样一来,车辆拥有了更好的操控性与稳定性。
奥迪的四驱系统采用了空心传动轴的设计,配备前、中、后三个差速器,并且“中差”以及“后差”可以手动锁止。
随后,奥迪陆续为旗下的Quattro turbo coupe、80以及100等车型配备了第一代的quattro系统。由于第一代quattro系统是为了赛事而生,这就需要驾驶员拥有高超的驾驶技巧。进入民用车领域后,如何正确使用四驱系统困扰着很多驾驶员。甚至一些驾驶员因为错误操作而导致发生事故,这给奥迪敲响了警钟。
配备了quattro系统的车辆在各项赛事中优势尽显,取得了令人羡慕的成绩,这对于其它对手来说有些不公平。后来,一些赛事举办方甚至用更改规则来限制奥迪使用四驱系统。
quattro系统为赛事而生,其全部手动操作的设定并不太适合民用车。收到众多反馈后,奥迪开始针对quattro进行升级。
第一代quattro系统并不太适合民用车,很多消费者并不熟悉使用方法,不少奥迪车的四驱系统甚至成为了摆设。在收到大量反馈后,奥迪开始针对quattro系统进行升级。
与托森差速器结合
二、第二代quattro系统走向自动化
综合来看,第一代quattro结构简单、可靠,并且性能出众。两个差速器可以分别锁止,动力分配多元化。但是相对的,操作不便,需要驾驶员拥有一定驾驶技巧。随着路况越来越好,很多消费者甚至从未操作过quattro。此时奥迪意识到quattro操作上的弊端,消费者更需要操控性与行驶稳定性。
奥迪于1988年为奥迪100车型配备了第二代quattro系统,其改为托森A型中央差速器,前/后轴都采用开放式差速器。
第二代quattro系统默认状态下扭矩分配为50:50,可以自动将最多75%的扭矩传递前/后桥。
基于这样的用车环境,奥迪于1988年为C3平台上的奥迪100车型搭载了第二代quattro系统。第二代quattro系统采用了托森式(A型)中央差速器,核心结构为蜗轮蜗杆,有着单向传递的特性,而前/后轴则是开放式差速器。
后来,奥迪为旗下众多车型配备了第二代quattro系统,包括四门轿车、旅行车以及掀背旅行车等。
驾驶员不再需要操作quattro系统,可以专心享受驾驶乐趣。
正常情况下,车辆前、后轴的动力分配默认为50:50。根据需要,quattro系统可以自动将最高75%的扭矩传递至前/后桥。与此同时,为了满足一些“老司机”的用车需要,通过选装差速器锁止装置,后桥依然可以实现手动锁止。锁止后,车辆ABS系统失效,以增加车辆的脱困能力。而当车速超过25km/h时,后桥差速器会自动解除锁止,ABS重新介入工作。相比较前一代,第二代quattro系统在确保稳定性与可靠性的情况下,操作更方便,同时基本杜绝了错误操作等情况的发生。
对于部分“老司机”而言,可以通过选装,使车辆拥有更好的性能。
从1988年开始,奥迪为旗下大量车型配备了quattro系统,主要包括奥迪80/90以及奥迪100等。大获成功后,奥迪有了推出高性能车型的想法。
有了更好的行驶稳定性,奥迪也不再满足于家用车,速度快、马力大,并且操控性好,高性能车成为了奥迪的下一个目标。
在1995年,奥迪联合保时捷推出了RS2 Avant。车辆基于80打造,搭载高性能2.2L涡轮增压发动机,并且配备了奥迪标志性的quattro系统,行驶稳定性与操控性同样有保障。在此基础上,奠定了quattro以及奥迪性能车型的地位。此后,奥迪推出的所有性能车都搭载了quattro系统。
基于当时的80车型,奥迪联合保时捷开发了一款高性能旅行车,并且命名为RS2 Avant
当时的宣传手册上同时出现了保时捷与奥迪的商标,RS2搭载一台2.2T发动机,加速时间为5.4s,标配quattro系统。
车辆的表现令人刮目相看,quattro系统功不可没。随着RS2的成功,奥迪在性能车领域有了一席之地,并且今后的S/RS车型全部搭载了quattro系统。
当时汽车工业并不十分发达,车辆主要以手动挡为主,只有少部分豪华车型配备了自动变速箱。在取得成功之后,奥迪也准备在豪华车型上有所作为,而当时的quattro系统只能匹配手动变速箱。出于这种考虑,奥迪再一次针对quattro进行升级。
三、与自动变速箱成功牵手
奥迪在普通车领域内做的风生水起,但是面对奔驰S以及宝马7系这样的竞争对手,奥迪只能被动挨打。经过研发,奥迪在1988年基于大众D1平台推出了旗舰的V8车型,(V8是车型名称,同样搭载了V8发动机),并且竞争对手锁定为奔驰S以及宝马7系。
奥迪于1988年正式推出了V8车型,搭载V8发动机,并且可以选择手动以及自动变速箱。
作为旗舰车型,quattro系统自然必不可少。针对V8车型,奥迪单独开发了一套四驱系统。(准确来说是两套四驱系统,手动/自动变速箱四驱系统的结构并不相同)
作为旗舰车型,奥迪为其配备了大量全新的技术,并且搭载了手动以及自动变速箱。与此同时,奥迪开发了第三代quattro系统,并且该系统仅应用于V8车型。因此一定程度上,第二代以及第三代quattro是同时开发的。
第三代quattro系统只应用于V8(后来更名为奥迪200)车型上,其中自动挡车型以多片离合器充当中央差速器,前桥为开放式差速器,后桥为托森A型差速器。
针对于搭载了自动变速箱奥迪V8车型,车辆采用了行星齿轮带电控多片离合器的中央差速器,后桥为托森A型差速器,而前桥则是开放式差速器。与此同时,针对手动挡车型,四驱系统的中央差速器则变成了托森A型差速器。第三代quattro系统与V8车型正式确立了奥迪在轿车领域内的地位,并且为今后“技术下放”提供了可能。
此外,针对高端客户,奥迪还特别研发了“加长版”车型。加长并非国内专利,外国消费者也喜欢。
对于奥迪来说,不管是自动挡还是手动挡车型,四驱系统全部实现自动化,只有当一个前轮以及两个后轮同时失去抓地力时,车辆才无法脱困。
第四代quattro应用电子辅助
四、第四代quattro应用电子辅助
在1994年,已经复苏的奥迪陆续完成了对旗下车型的改名,奥迪80更名为A4,奥迪100更名为A6,而奥迪200(奥迪V8)则更名为A8,并且一直沿用至今。
从1994年开始,奥迪更换了车型名称,80更名为A4,100更名为A6,200更名为A8。奥迪开始在轿车上采用A+数字的命名方式。
代号为C5的奥迪A6,国内消费者相当熟悉,政府等部门也大量采购,成为了“官车”的代名词。
得益于电子系统的发展,第四代quattro依旧采用了托森A型或者B型中央差速器,系统默认的动力输出为50:50,在遇到打滑以及出现较大转速差的时候,托森差速器会自动向任意驱动轴传递最多75%的动力。与此同时,前/后桥则配备了开放式差速器搭配电子差速锁(Electronic Differential Lock)。动力分配、差速器锁止等工作都由车辆自动完成,驾驶员不再需要关注四驱系统,quattro变成了“隐形的保护伞”。
同样的,A4也开始与国内消费者结缘,与A6相似的外形使其有着不俗的销量。(奥迪套娃从很早就开始了)
外界质疑声不断,毕竟电子系统并不十分可靠,但是奥迪依旧我行我素。从1995年开始,奥迪为旗下部分A4、A6以及A8的手动/自动挡车型配备了quattro系统。当时配备了quattro系统的奥迪轿车在行驶中电子系统介入更加迅速,有更好的行驶稳定性以及更高的过弯速度,提升了操控性。
包括旗舰车型A8L在内,奥迪为多款轿车配备了全新的第四代quattro系统。
代表着性能的奥迪RS4则标配了quattro系统。
更多车型被研发出来,基于A6打造的Allroad车型同样配备了quattro系统。一定意义上,Allroad可以看做是奥迪SUV的开拓者。
五、有后驱感的第五代quattro
凭借着四驱系统,此时的奥迪已经可以与奔驰以及宝马进行一番较量。但是不可避免的是,很多消费者更加关注操控性优异的后驱车,而对于发动机纵置排列前轮驱动的奥迪来说却是个难题。开发全新平台耗费巨大,奥迪再一次从quattro系统上寻找突破口。在2005年推出的奥迪S4手动车型上quattro变为了全新的托森C型中央差速器,默认的前后桥动力分配为40:60,并且可以自动传递最高65%的扭矩至前轴,80%的扭矩至后轴,搭配前后桥的电子差速锁,四驱车型头一次有了“后驱车的感觉”。对于消费者来说,虽然后驱车有一定魅力,但是四驱车的优势更加明显,配备了四驱系统的奥迪自然得到了青睐。
2005年,奥迪S4首先装备第五代quattro系统,采用托森C型中央差速器,默认动力分配为40:60。搭配电子差速锁,车辆有了“后驱车的感觉”。
随后包括A6、A8等车型都有配备quattro系统的版本。代号C6的A6L在国内上市,开始正式“加长”。
当时A6L推出了一款搭载4.2L V8发动机的车型,并且配备quattro系统。尽管达到了80万的天价,但是依然受到消费者的青睐。
这其中有一个小插曲,奥迪在2003年推出“派克峰”概念车,并且于2005年正式推出Q7。当时Q7的quattro系统直接采用了托森C型中央差速器,虽然结构相似,但是与轿车上的quattro有一定区别。车辆的四驱系统由博格华纳重新参与调校,兼顾了非铺装路面行驶以及脱困能力。因此,一定意义上,奥迪“派克峰”以及后来的Q7是首个搭载第五代quattro的车型。
奥迪在2003年曾经推出过一款“派克峰”概念车,正是Q7的原型车。
2005年,奥迪正式推出Q7,并且搭载了第五代quattro系统。车辆的四驱系统由博格华纳一同参与调校,同时兼顾非铺装路面使用。
Q7推出后,凭借着大空间与强大的动力,得到了市场的认可。
随后,奥迪陆续为旗下车型配备了第五代quattro系统,包括A4、A6以及A8的大部分车型。由于采用了纯机械结构的中央差速器,扭矩传递比较快、可靠性高,搭配先进的电子系统,确保车辆拥有更好的行驶稳定性与操控性。但是相应的,托森差速器体积大、重量也大,扭矩不能完全传递至某一车桥,这些问题也确实存在。基于这些问题,奥迪也在不断进行提升。
第六代quattro放弃托森差速器
六、第六代quattro采用冠状齿轮
正如前文所说,纯机械结构的托森差速器体积大、重量也大,并且扭矩无法完全传递至某一车桥,这些问题一直困扰着奥迪。迫于降低排放以及竞争对手的压力,奥迪再一次做出了改变。到了2010年,奥迪首先在旗下的RS5车型上配备了全新的第六代quattro系统,用冠状齿轮差速器替代了之前一直使用的托森中央差速器。“冠齿”无论从体积、重量还是扭矩传递上均优于之前的“托森”,其中重量减少2kg左右,并且可以传递最高70%的扭矩至前轴。虽然扭矩传递只有5%的提升,同时重量减少2kg,但是对于性能车而言,还是有着不小提升。
奥迪于2010年正式发布了RS5车型,并且用冠状齿轮差速器取代了一直使用的“托森式“。
四驱系统减重2kg,同时扭矩传递提升5%,对于一台性能车来说,还是相当可观的。
伴随着双离合变速箱的广泛应用,奥迪将第六代quattro系统应用在了旗下A6以及A7等车型上面,并且取得了不错的效果。而在一些地区,由于用车环境相对恶劣,奥迪的部分车型依旧延续了托森式差速器。随后,奥迪推出了搭载8AT变速箱的RS6以及RS7车型,在四驱系统结构上,与第六代quattro有一定不同,其内部取消了“冠齿”标志性的多片离合器,转而使用“托森”上面的蜗轮蜗杆结构。编辑认为,这样差异化的设定与变速箱结构以及性能车经常激烈驾驶有关。
奥迪广泛采用双离合变速箱,与冠状齿轮差速器配合,传递效率更高。
相比较“托森”,冠状齿轮虽然也是机械结构,但是多出了一组电控多片离合器。在一些用车环境相对恶劣的地方,奥迪依旧采用了第五代quattro系统。
总的来说,面对越来越严格的排放法规,奥迪也在朝着轻量化发展,并且显而易见的是,第六代quattro系统更加偏向公路性能。选装了后桥运动差速器后,车辆的公路性能得到了进一步加强。与此同时,包括SUV以及部分“A系列”轿车依旧沿用了第五代quattro系统。在保证稳定性与可靠性的前提下,采用冠状齿轮差速器作为全新quattro系统的核心零件,奥迪确实勇于创新。
作为很多人的梦想之车,奥迪RS6采用了8速自动变速箱。虽然官方宣称同样配备了“冠齿”差速器,实际上还是有一定差别的。
编辑认为,也许是出于可靠性方面的考虑,与8AT匹配的quattro系统,更像是托森式中央差速器。
作为RS6的兄弟车型,RS7同样没有采用最新的冠状齿轮差速器。
目前在国内销售的Q5虽然即将换代,但是其依旧采用了托森式中央差速器的quattro系统。由于需要兼顾非铺装路面,采用更加可靠的四驱系统也未尝不可。
在已经发布了第六代quattro系统的情况下,部分地区销售的奥迪车型依旧配备了第五代quattro系统。随着车辆环保的日益严格,节能减排成为了各大车企的首要目标。与此同时,轻量化成为了今后汽车的发展方向,善于研究黑科技的奥迪又将如何变革呢?
全时变适时四驱
七、纵置+Haldex的第七代quattro
伴随着日益严格的排放法规以及越来越好的道路条件,奥迪发现即便是配备了四驱系统的车型,也并不是一直需要四驱系统。基于这样的打算,奥迪在2016年2月发布了全新的quattroultra系统,并且将其配备在了全新的A4 Allroad车型上。在轻量化以及保证通过性的概念下,quattro系统采用电控多片离合器式中央差速器,后桥同样是电控“牙嵌”离合器。相比较“托森”以及“冠齿”,电控多片离合器可以使车辆在良好路面平稳行驶时,完全断开连接使车辆变成前轮驱动。同时,电控“牙嵌”离合器也完全断开后轴与传动轴的连接,减少传动轴以及后差速器带来的能量损耗。
奥迪为全新A4 Allroad配备了第七代quattro系统,中央差速器变成了多片离合器,后桥则是“牙嵌”离合器,全时变适时。
相比较传统quattro系统,quattro ultra减重4kg,传动效率提升5%,并且车辆百公里油耗降低0.3L。
在全时变适时四驱后,奥迪宣称四驱系统的重量减轻4kg,传动效率提升5%,并且最终百公里油耗降低0.3L。不同于传统的机械结构,quattro ultra系统由遍布车身的多个传感器实时监控车辆的各项数据,结合驾驶模式以及导航等信息综合计算出最合适的车辆状态并且调整四驱系统。
quattro ultra系统同样将搭载在奥迪全新Q5上,并且马上将进入国内。
奥迪的这套适时四驱系统也将会搭载在全新Q5上面,虽然在稳定性以及脱困能力上不如托森式中央差速器,但是车辆的综合油耗更低,满足了更多消费者的用车需求。总的来说,这一代的quattro系统虽然全时变适时,但是车辆通过性基本得以保留,并且公路性能以及经济性都有一定提升,奥迪的变革是成功的。
毕竟Q5定位于城市SUV,更多的还是铺装路面使用,采用适时四驱系统倒也在情理之中。准备购买Q5的消费者,您怎么看?
八、一些另类的quattro系统
奥迪一直致力于研究发动机纵置的quattro系统,但是旗下有一类车型虽然有着quattro标志,却搭载了完全不同的四驱系统。作为大众集团的一部分,奥迪于1996年推出了基于高尔夫平台打造的奥迪A3以及衍生车型,并且部分车型同样配备了quattro。相比较奥迪传统的四驱系统,A3以及随后推出的TT车型采用了基于发动机横置排列打造的Haldex四驱系统。该系统以多片离合器充当中央差速器,正常状态下以前驱为主,遇到打滑等情况,后桥理论上最多可以获得50%的动力。
奥迪A3基于大众高尔夫平台打造而来,其quattro系统以多片离合器为中央差速器。正常状态下以前驱为主,遇到打滑最多向后桥传递50%动力。
作为奥迪旗下入门级的“跑车”,新款TT基于大众旗下MQB平台打造而来,其四驱系统同样是多片离合器结构的四驱系统。
奥迪Q3同样基于发动机横置平台开发而来,定位于城市SUV。车辆的quattro系统采用多片离合器充当中央差速器。
最后,奥迪于2007年推出了R8车型,配备了粘性耦合结构的quattro四驱系统。这套四驱系统采用粘性耦合器充当中央差速器,常规状态下偏向后轮驱动,并且最多只能有30%的动力传递至前轮。而全新一代的R8则将中央差速器更换为了电控多片离合器,不仅传递效率更高,同时扭矩分配也更加合理。
R8作为一款超级跑车,车辆的四驱系统自然“与众不同”。其quattro系统实际为粘性耦合器充当中央差速器,最多可以传递30%的动力至前桥。
全新一代R8也采用了多片离合器结构的全时四驱系统,动力分配更加合理,带来更好的操控性。
编辑点评:虽然名字都叫quattro,但是随着车型数量的上升,现阶段奥迪旗下的四驱系统有着不同类别,其中历史最为悠久的是在纵置发动机平台上研发的quattro系统。经历了手动到自动的操作模式,机械到电控的结构,quattro系统的每一次变革都会引来质疑。不可否认的是,在路况越来越好以及环保要求不断提高的情况下,奥迪的quattro系统还会继续变革。下一回,也许就将是电动四驱呢?
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