Quattro在意大利语中的意思是“4”,奥迪手中是骄傲的4驱动器系统,在BBA大战中帮助奥迪不要漏风。
蜥蜴最代表quattro,是中国最受欢迎的象征,也意味着“避难所”
经常有人比较宝马的xDrive,其实比不了。quattro采用机械结构的自动锁定系统,xDrive依靠电气控制系统进行扭矩分配。从可靠性方面来看,quattro无疑做不到。
要知道,宝马直到1991年才从当时的5系车型开始用电子控制驱动四轮,比奥迪晚了几年,发展方向也大不相同。在第四方面,电子系统没有纯机器好,这是毋庸置疑的。
奥迪的quattro 4驱动器技术无疑是当今最耀眼的4驱动器技术之一,它是世界上最好的,毫不夸张。没有quattro技术,就没有今天的奥迪,也没有今天的四驱动器轿车的辉煌。可以说,quattro发扬了四驱技术,将奥迪放在了各大赛的四驱祭坛上
过去,所有带有quattro标志的奥迪汽车都使用基于Torson差速器的全时4驱动器,奥迪通过Audi这样的4驱动器和quattro名字之间的团结,形成了认知惯性。quattro是基于汤森差速器的四驱动器的代名词。其实quattro只是奥迪的御用改装部,所有高性能奥迪车都是
奥迪RS4
还有一个关于Quattro起源的小故事。
1977年冬天,有一天奥迪工程师们打算去瑞典的考场测试一辆名为Iltis的越野车。(威廉莎士比亚,美国作家)。
Iltis
奥迪几年前为德国军队开发的全时四驱越野车辆Iltis,设计简单,但凭借在四圈分配电力的全时四驱技术,具有强大的越野能力。
可以想象,军用越野车辆的舒适性和驾驶性能最终无法与轿车相比。因此,轿车如何拥有越野车般的舒适性和驾驶性能,成为奥迪工程师们的新课题,同时启动了4驱动器项目code 262。(威廉莎士比亚,美国作家)。
最初的开发是以当时生产的奥迪80蓝本为基础进行的。
B2版本奥迪80
为了获得平衡的扭矩分配,工程师们不想直接使用开放式中央差速器的全时4驱动器。因为当时电气控制技术相当落后,不足以支持这项技术。不得已出现了惊人的方案。
可以通过空心套筒轴线分配前后扭矩。该轴套集成在变速箱中,轴套将50%的动力传递给后续机,枢轴将另一半传输给电车速记机,并实现限制滑动功能。因此,第一代奥迪80 quattro问世,开启了quattro的新时代。
既然提到了四驱系统,我们来简单描述:四驱系统的构成应该有 3 个差速器,即前后桥的 2个轮间差速器和将动力分配给前后桥的 1 个中央差速器。
1987年,quattro技术开始出现第一次飞跃,托森(Torsen)差速器被引入到四驱系统当中。
形成了第二代quattro,即quattro torsen A
第二代B3 版本 奥迪80 quattro
托森是扭矩传感器的意思,从这一点就可以看出此时的quattro四驱与普通全时四驱的重大不同。
托森差速器主要的功能:
1. 传递发动机功率
2. 平衡前后桥转速
整个差速器的工作过程并不复杂:
1、发动机功率传递至空心轴
2、空心轴转动,同时也带动差速器的外壳旋转
3、蜗杆轴旋转,带动3个涡轮旋转
4、由于3个涡轮的旋转,带动蜗杆旋转
5、动力平均的从蜗杆处传递至差速器齿轮轴和驱动轴
6、差速器齿轮轴将动力传输至驱动前桥
7、驱动轴将动力传输至驱动后桥
那么看了结构之后,托森差速器在汽车行驶的时候是如何工作的呢?
1.汽车直线行驶时
涡轮、蜗杆和差速器外壳是作为一个整体旋转的,这时的差速器并不起作用
2.汽车转弯行驶时
这时就可以体现出托森差速器的核心价值了,这种结构可以使得托森差速器在汽车以不同的转弯半径行驶时,都能达到平衡前后轮车速的目的,避免车轮打滑,所以这也就是为什么奥迪的四驱模式抓地力会很足的原因之一了。
托森差速器实际上在汽车转弯的过程中扮演一个“平衡器”的角色:
1.当后桥的转速比前桥低,往后桥分配更多的驱动力,进行过弯补偿
2.当后桥的驱动力过大发生打滑时,后桥转速会相应变快,往前桥分配更多的驱动力,平衡驱动
最后,我们引入一个关乎差速器分配扭矩特性的重要指标:锁紧系数K
要知道,普通差速器的锁紧系数K数值近似1,我们可以理解为,前后分配扭矩输出平均化
而托森差速器的锁紧系数K数值可以达到3.5,数值越大就代表了可以实现自由分配前后桥输出扭矩的能力就越大。
仅过了一年,到了1988年,奥迪就在后轴差速器上做出了改进,告别手动锁止机构,quattro进入第三代。
第三代quattro 奥迪V8L
时间来到1994年,奥迪终于将quattro研发到第四代,这一代可不再是优化改进,而是直接更换了差速器结构,从原本的Torsen A 更换为Torsen B,这也是考虑到当时的变速箱匹配问题所做的重大改变。
顺便提一句:在1994年,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。
Torsen B型差速器又叫:平行轴式托森差速器(Parallel-Axis-Torsen:PAT)
第四代quattro C4版本100
第五代quattro没有什么大的亮点,无非是改良了动态力矩分配,通过大小涡轮直径比值改成2:3的方式,形成非对称版本。
这一分配方式的变化,使得前桥分配力矩为40%,后桥分配力矩达到60%。
前五代quattro都已经成为过去式,我们无需去追究,自从2005年奥迪革新了自己的四驱技术后,第六代quattro的托森差速器由B型改进为C型。要知道,目前主流四驱车型都是C型托森差速器。
C型又称为:行星齿轮式中央差速器,第一代奥迪Q7就采用这种差速器。
C型托森差速器最大的特点就是动态力矩分配:
1. 当车辆处于牵引状态时,前桥太阳轮与行星齿轮架的摩擦力增大,起到锁止作用。这时的前桥扭矩分配为60%,后桥则为40%。
2. 当车辆处于滑行状态时,齿圈压向行星轮,太阳轮压向后桥驱动毂和差速器壳体,达到最大锁止力矩。这时的前桥扭矩分配为20%,后桥则为80%。
3. 正常行驶时,前后桥分配扭矩比例为40:60。
第六代quattro 奥迪Q7(4L)
2010年,奥迪第七代quattro问世,从托森C型改进为托森D型:冠状齿轮中央差速器。
这种最新的结构,优势明显,结构紧凑,体积小,重量轻。而由于设计时前后桥冠状齿轮分度圆的直径比值为2:3,所以前后桥扭矩分配也能达到40:60,分配极限为70:30。而因为是冠状齿轮结构,这种结构下的动力分配几乎没有延迟。缺点也有,既然在动力分配方面自由度更高,那无疑就牺牲了自锁的力度,所以有时也需与制动系统配合使用。
介绍完整整七代quattro,相信大家都能明白我为什么说奥迪的四驱是世界上最好的四驱,尽管有人会说最新的quattro ultra已经不算是纯粹的quattro了,连引以为傲的机械结构都在慢慢放弃?其实这未尝不是科技发展下奥迪的屈服呢?科技使人进步,车企也在慢慢转变自身的品牌战略吧,让我们珍惜这最后的机械式四驱吧。
参考文献:
[1]曾祥齐.奥迪 quattro 全时四轮驱动技术, 客车技术与研究,2006.6.
[2]周宏湖.德国 SUV 四杰全时 4驱核心技术,汽车与配件,2012.12.
[3]Audi of Amrican,Inc , quattro:The evolution of Audi all-wheel drive,2001.6.
[4]Audi Q7 Power Transmission ,2006.11.
文/靓靓小黑猪
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