Nguyên lý hoạt động và nguyên lý hoạt động của Audi Quattro

Cỗ máy 4X4 Quattro trứ danh ... Ai mà không biết cái tên nổi đình nổi đám trong giới mê xe đẹp này nhỉ? Tuy nhiên, nếu cái tên này gần như đã trở thành huyền thoại, bạn cần xem xét kỹ hơn những gì nó bao gồm, bởi vì đôi khi có một sự khác biệt thú vị giữa Quattro và Quattro!

Vì vậy, chúng ta sẽ thấy các hệ thống Quattro khác nhau tồn tại trên các xe của Tập đoàn Volkswagen, bởi vì vâng, một số Volkswagen cũng được hưởng lợi từ chúng. Như vậy, có ba hệ thống chính: một cho động cơ dọc phía trước, một cho động cơ dọc phía sau (hiếm có R8, Gallardo, Huracan ...) và hệ thống cuối cùng dành cho các loại xe thông dụng nhất (động cơ ngang).

Cách hoạt động của các loại Quattro khác nhau

Bây giờ chúng ta hãy xem xét kỹ hơn kiến ​​trúc và hoạt động của các loại Quattro khác nhau.

Quattro TORSEN cho động cơ dọc (1987-2010)

A6 với động cơ dọc

Torsen đối xứng giới hạn chênh lệch tốc độ giữa hai trục (nếu nó được giới hạn ở mức 70% thì chúng ta có thể có phân phối mô-men xoắn là 30% / 70% hoặc 70% / 30%).

thương mại: thụ động / vĩnh viễn

Phổ biến một cặp vợ chồng Avant / phần phía sau : 50% – 50%

(với lực kéo ngang nhau giữa trục trước và trục sau)

Điều chế : từ 33% / 67% (hoặc do đó 67% / 33%) đến 20% / 80% (hoặc 80% / 20%) tùy thuộc vào phiên bản Torsen (tùy thuộc vào hình dạng của răng và bánh răng mà Torsen được nghiên cứu)

Thử thách: Hạn chế trượt giữa phía trước và phía sau để có thể thoát ra khỏi những chỗ trơn trượt.

Đây là một chút nội thất của Torsen, cơ chế của nó ngăn một trong hai bên quay mà không di chuyển bên kia, không giống như một bộ vi sai thông thường. Ở đây, động cơ quay toàn bộ vỏ vi sai (được đánh dấu bằng màu xám), có hai trục (bánh trước và bánh sau) được kết nối với nhau bằng các bánh răng để hạn chế sự chênh lệch tốc độ giữa chúng (nổi tiếng hạn chế trượt).

Đây là một cuộc chuyển giao không thay đổi do đó truyền mô-men xoắn trên trục

tiến và lùi ổn định

.

Mô-men xoắn bắt đầu từ động cơ, được truyền đến hộp, và sau đó tất cả chuyển đến bộ vi sai chống trượt giới hạn Torsen đầu tiên (Torsep cho Tormà Senhát). Từ sự khác biệt này, chúng tôi chuyển tới lui theo tỷ lệ chia 50/50. Ở đây không thể ngắt hoàn toàn cầu sau hay cầu trước, bốn bánh xe luôn nhận mô-men xoắn, dù chỉ là một công suất nhỏ. Sự khác biệt Torsen sẽ (tôi không thể xác nhận tại thời điểm này) hơi khác so với dòng xe SUV hạng sang (phù hợp hơn một chút để vượt qua): Touareg, Q7, Cayenne.

Cả cầu trước và cầu sau đều có bộ vi sai tiêu chuẩn (không giới hạn trượt) giúp phân bổ mô-men xoắn giữa bánh trái và bánh phải. Nhưng có những phiên bản cao cấp hơn một chút của Quattro được thiết kế cho các phiên bản thể thao hơn.

Cuối cùng, vectơ mô-men xoắn chỉ có thể được áp dụng ở đây bởi ESP phát trên hệ thống phanh, vì vậy nó kém phát triển hơn nhiều so với vectơ mô-men xoắn của vi sai cầu sau Quattro Sport.

Quattro CROWN GEAR (bánh răng / bánh răng phẳng) cho động cơ dọc (2010 -…)

Q7 với động cơ dọc

Phiên bản này (kể từ năm 2010) sử dụng một loại trường hợp chuyển giao khác. Điều này cho phép các kỹ năng vận động được điều chỉnh. không đối xứng giữa các trục khác nhau do sự chặn ít nhiều quan trọng của ly hợp nhớt.

Trong mọi trường hợp, đây là hộp số vĩnh viễn sẽ liên tục truyền mô-men xoắn tới phía trước và phía sau (mặc dù tất nhiên sự điều biến mô-men xoắn có thể thay đổi giữa các trục tùy thuộc vào ly hợp, nhưng sẽ luôn có một cặp xảy ra trên mỗi trục họ) ...

thương mại: thụ động / vĩnh viễn

Phổ biến một cặp vợ chồng Avant / phần phía sau : 60% – 40%

(với lực kéo ngang nhau giữa trục trước và trục sau)

Điều chế : từ 15% / 85% đến 70% / 30% tùy thuộc vào sự khác biệt về độ bám giữa cầu trước và cầu sau. Điều này là không đối xứng, như bạn có thể thấy từ mức độ phân bố có thể có giữa mặt trước và mặt sau.

Thử thách: tán tỉnh người mua BMW bằng cách giải thích rằng họ có thể

в

85% công suất ở phía sau (ở BMW, chúng tôi luôn là 100%)

Chuông (vỏ) của bộ vi sai (hình chữ nhật màu đen bao quanh mọi thứ) được kết nối với một trục trung tâm được trang bị bánh răng hành tinh ("bánh răng nhỏ màu xám" kết nối trục trước và trục sau, do đó dẫn đến trục trước và trục sau).

Trục màu xanh lá cây dẫn đến trục sau có thể được ghép nối với chuông thông qua bộ ly hợp nhiều tấm có thể nhìn thấy trong vùng màu cam. Đây là một máy đo độ nhớt (nó cho phép bạn bị trượt hạn chế, mặt khác, sự khác biệt cơ bản không ngăn được sự trượt): sự kết nối giữa ly hợp màu xanh lá cây và màu xám xảy ra nếu có sự khác biệt về tốc độ (đây là nguyên lý của ly hợp nhớt, dầu trong cabin nở ra khi được làm nóng, cho phép khớp nối với nhau vì silicon nở ra khi nóng và sự khác biệt về tốc độ giữa các khớp ly hợp gây ra sự kích động làm nóng dầu silicon). Điều này làm cho chuông vi sai ghép nối với trục cầu sau nếu có sự khác biệt về tốc độ giữa hai trục.

Phân phối ban đầu là 60 (sau) / 40 (trước) vì bánh răng trục giữa (tím) không chạm vào vành (xanh lam và xanh lục) ở cùng một vị trí (hướng vào trong nhiều hơn cho màu xanh lam = 40). % trở lên đối với màu xanh lá cây = 60%). Mômen xoắn khác với cơ sở vì có tác dụng đòn bẩy khác nhau.

Tất cả công suất đi qua trục màu đen đi qua trục màu xanh (dẫn đến trục trước). Điều này làm quay trục được kết nối với vỏ vi sai, và do đó bánh răng mặt trời. Những bánh răng mặt trời này được kết nối với bánh răng phẳng ("bánh đà" màu xanh lam và xanh lá cây).

Nếu tốc độ giữa trục sau và vỏ vi sai dày lên, silicone: các khớp nối được dán vào nhau và kết quả là trục động cơ sẽ được kết nối trực tiếp với trục sau (thông qua một cái chuông được kết nối với động cơ, nhưng nó cũng sẽ đề cập đến trục sau nếu khớp nối nhớt tham gia Trong trường hợp này, chúng ta có 85% cho trục sau và 15% cho trục trước (tình huống = mất lực kéo ở trục trước).

Lý thuyết ở trên và thực hành ở dưới.

Vi sai Crown Gear - Audi Emotion Club AUDIclopedia

Quattro Ultra (2016 - ...)

giao dịch: hoạt động / không lâu dài

Phổ biến một cặp vợ chồng Avant / phần phía sau : 100% – 0%

(với lực kéo ngang nhau giữa trục trước và trục sau)

Điều chế : từ 100% / 0% đến 50% / 50%

Mục tiêu ; Cung cấp hệ dẫn động tất cả các bánh nhằm hạn chế mức tiêu thụ ở mức tối đa, ngay cả khi điều đó đồng nghĩa với việc hy sinh sự cao quý của các thiết bị trong quá khứ.

Chế độ lực kéo, hầu hết thời gian (giống như Haldex), mục tiêu chính là giảm mức tiêu thụ và quan trọng hơn là hoàn hảo trên mọi địa hình.

Đây là phiên bản gần đây nhất tại thời điểm viết bài này, chúng tôi đang nói về việc thay thế bánh xe Crow bằng một thiết bị có thể ngắt kết nối. Hệ thống sau thực sự có thể tách trục sau để có thể chuyển sang nỗ lực kéo, và do đó nó không còn là hộp số vĩnh viễn nữa ... Vì vậy, hệ thống này rất giống Haldex, nhưng Audi đang làm mọi thứ để khiến chúng ta nghĩ về nó như càng ít càng tốt. càng nhiều càng tốt (một thương hiệu được biết rõ về danh tiếng của Haldex thấp hơn nhiều so với Torsen và Crown Gear). Ngoài ra còn có hai ly hợp ở hai bên của trục sau để tháo trục giữa, vì quay nó (ngay cả trong chân không) cần năng lượng. Điểm khác biệt lớn là Torsen / Crown Gear có khả năng tự chăm sóc và rất bền, trong khi hệ thống này cần được điều khiển bởi một máy tính kết nối với nhiều loại cảm biến. Do đó, nó có khả năng kém tin cậy hơn, nhưng cũng kém bền hơn vì đĩa có thể bị nóng (nó cũng bị giới hạn ở mô-men xoắn 500 Nm, không giống như Quattro cổ điển với Torsen).

Thiết bị này gần giống với hệ thống Porsche có trên Macan một cách đáng ngạc nhiên, ngay cả khi các thương hiệu làm mọi cách để làm bùn nước và giả vờ rằng chúng không có điểm chung (thực tế là không đúng, vật liệu của nhiều thành phần đều giống nhau, và thậm chí thường là ZF. thiết kế mọi thứ) ... Hơn nữa, nó gần như giống nhau về nguyên tắc, ngoại trừ vi sai của Porsche cho phép sử dụng lực kéo hoặc lực kéo (chỉ lực kéo hoặc 4X4 trên Quattro Ultra với vi sai đa đĩa có thể chuyển đổi) .

Về cách thức hoạt động của nó, chúng ta có thể nói rằng điều này hoàn toàn trái ngược với XDrive, vì thiết bị BMW liên tục kết nối động cơ với phía sau và nếu cần, gắn trục trước vào hộp số. Ở đây trục trước luôn được kết nối và nếu cần, trục sau được nối với xích truyền động và hấp thụ 50% mô-men xoắn.

Khi phát hiện mất lực kéo ở trục sau, trục cầu sau được nối với xích truyền lực.

Đây là "bộ vi sai" có thể chuyển đổi nổi tiếng (màu đỏ - ly hợp)? Thật không may, nó bị giới hạn ở mô-men xoắn 500 Nm, điều này chứng tỏ lực cản của nó ít hơn so với Quattro cũ tốt với Torsen.

2018 Audi Q5 quattro Ultra CÁCH KHÓA TRUNG TÂM MỚI HOẠT ĐỘNG - Audi [Old Torsen] AWD KHÁC BIỆT

Quattro cho động cơ ngang

Động cơ ngang Q3

giao dịch: hoạt động / không lâu dài

Phổ biến một cặp vợ chồng Avant / phần phía sau : 100% – 0%(với lực kéo ngang nhau giữa trục trước và trục sau)

Điều chế : từ 100% / 0% đến 50% / 50%

Mục tiêu: Có thể cung cấp dịch vụ lái xe bốn bánh trên những chiếc xe nhỏ của nhóm nhờ nhà sản xuất thiết bị Haldex / Borgwarner.

Đây là một chiếc Audi TT, nhưng nó giống nhau đối với tất cả mọi người.

Haldex 5. Thế hệ - Cách thức hoạt động

Mọi thứ hoàn toàn khác ở đây, vì chúng tôi đang xử lý một kiến ​​trúc hoàn toàn khác. Sự sắp xếp theo chiều ngang tối ưu hóa không gian có sẵn trong xe với chi phí cân bằng của xe (hãy nhớ rằng ở đây chúng ta đang quên mất các khối lớn và hộp số lớn, rất mạnh mẽ!).

Nói tóm lại, mọi thứ, như mọi khi, đều bắt đầu với động cơ / hộp số đốt trong. Ở đầu ra, chúng ta có một bộ vi sai quay hoàn toàn và dẫn động trục trung tâm của hộp số thông qua bánh răng được chỉ ra trong sơ đồ màu tím. Như vậy, bên trong bộ vi sai cầu trước được tách thành hai phần cho bánh trái và bánh phải.

Cuối trục truyền động nối trước và sau là loại Haldex trứ danh nên gây nhiều tranh cãi với giới sành xe. Thật vậy, tất cả mọi người (hay nói đúng hơn là những người đam mê ô tô) đều biết rõ về chiến binh Haldex / Torsen ...

Trên thực tế, Torsen và Haldex không quan tâm rằng một cái là vi sai hạn chế trượt và cái kia là hệ thống ly hợp nhiều đĩa được kích hoạt bằng điện tử (thủy điện), do đó cố gắng đóng vai trò của một bộ vi sai.

Ở cấu hình này, xe không thể nhận quá 50% mô-men xoắn trục sau và điều này cũng dễ hiểu khi nhìn vào hình trên.

Ngoài ra, công việc chủ yếu được thực hiện ở chế độ bám đường, và phía sau có thể được ngắt hoàn toàn mà không nhận thêm bất kỳ mô-men xoắn nào: Haldex bị ngắt và không còn kết nối giữa trục trung tâm và vi sai cầu sau.

Sự khác biệt Haldex / Torsen?

Sự khác biệt giữa chúng là đáng kể. Torsen là bộ vi sai thụ động hoạt động tự động và cơ học. Nó cung cấp mô-men xoắn không đổi trên cả hai trục (mô-men xoắn thay đổi nhưng lực luôn được truyền tới tất cả các bánh xe). Haldex cần một máy tính và các bộ truyền động để hoạt động, và nhiệm vụ chính của nó là hành động để đáp lại.

Trong khi Torsen luôn hoạt động, Haldex chờ mất lực kéo trước khi tham gia, gây ra một lượng nhỏ thời gian ngừng hoạt động làm giảm hiệu quả của nó.

Ngoài ra, không giống như Torsen, hệ thống này nóng lên nhanh hơn nhiều do ma sát của các đĩa: do đó, về lý thuyết, nó kém bền hơn.

Quattro Sport / Đồ họa vector / Vector mô-men xoắn

Thách thức: cải thiện hiệu suất vào cua của chiếc xe và hạn chế hiện tượng bẻ lái tự nhiên do Audi gây ra (động cơ chạy quá xa về phía trước).

Có một bộ vi sai Torsen hoặc Crown Gear ở đây.

Quattro Sport bao gồm một bộ vi sai thể thao tinh tế hơn nhiều ở phía sau. Thật vậy, cái sau cho phép chúng tôi đề xuất cặp vectơ nổi tiếng (mà chúng ta thường biết bằng tiếng Anh: Torque Vectoring. Nhấp vào đây để tìm hiểu thêm về hoạt động).

Loại thứ hai bao gồm ly hợp nhiều tấm và bánh răng hành tinh được sắp xếp theo hình xoắn ốc.

Click vào đây để tìm hiểu thêm

Tiến hóa Quattro: tổng hợp

Tiến hóa Quattro theo chiều dọc: en bref

Ngoại trừ các phương tiện chạy ngang hoặc động cơ đặt sau, hệ thống Quattro hiện đã ở thế hệ thứ sáu. Do đó, nó bao gồm việc hồi sinh tất cả các bánh xe của ô tô với sự trợ giúp của các trục truyền động và nhiều bộ vi sai.

Thế hệ đầu tiên xuất hiện vào đầu những năm 80 (chính xác là 81), có 3 bộ vi sai: một ở phía trước cổ điển, hai ở trung tâm và ở phía sau, có thể khóa (không cần trượt hoặc điều chỉnh, nó bị khóa).

Đây là thế hệ thứ hai khi bộ vi sai trung tâm được trang bị bằng Torsen, một bộ vi sai hạn chế trượt và không còn là bộ khóa vi sai duy nhất. Điều này sau đó cho phép điều chỉnh sức mạnh phía trước / phía sau trong khoảng 25% / 75% hoặc ngược lại (75% / 25%) thay vì chặn 50/50 như ở thế hệ đầu tiên.

Sau đó, Torsen cũng được mời làm cầu sau từ thế hệ thứ ba, được biết rằng trục sau chỉ được sử dụng trên Audi V8 năm 1988 (đây là A8 trong tương lai, nhưng nó vẫn chưa được đặt tên).

Thế hệ thứ tư tiết kiệm hơn một chút (không chỉ cung cấp những chiếc limousine sang trọng như Audi V8) với bộ vi sai cầu sau cổ điển (có thể khóa điện tử, do đó phanh thông qua ESP).

Do đó, hệ thống này đã phát triển, giữ nguyên triết lý cho đến ngày nay bằng cách cải thiện khả năng của Torsen trung tâm để liên tục thay đổi mô-men xoắn truyền giữa trục trước và trục sau (giờ đây lên đến 85% cơ học trên trục và thậm chí 100% nhờ hệ thống ESP hoạt động trên hệ thống phanh. làm cho việc vận hành hệ thống trở nên thú vị như khi vận hành với một hệ thống truyền lực sạch).

Sau đó là một bộ vi sai thể thao (được gắn trên trục, nó không phải là bộ vi sai trước / sau mà là trái / phải) trên trục sau tùy chọn hoặc trên một số xe thể thao (S5, v.v.). Đây là một công nghệ vectơ mô-men xoắn nổi tiếng khá phổ biến trong tất cả các nhà sản xuất cao cấp, nó không chỉ liên quan đến Quattro.

Sau đó là Quattro Ultra (chúng ta luôn nói về những chiếc xe được thiết kế theo chiều dọc), được thiết kế để giảm mức tiêu thụ nhiên liệu. Không còn truyền động vĩnh viễn, nó có thể được tách hoàn toàn (trục sau rõ ràng) để tiết kiệm năng lượng.

Vì vậy, nếu chúng ta tóm tắt (biết rằng việc phân chia ngày tháng không phải lúc nào cũng rõ ràng, bởi vì khoảng thời gian đó có thể bao gồm những chiếc xe có nhiều thế hệ Quattro. Ví dụ: vào năm 1995, Audi đã được bán với Quattro 2, 3 hoặc 4 ...):

• Thế hệ Quattro 1: 1981 - 1987
• Quattro Torsen thế hệ thứ 2: 1987 - 1997
• Thế hệ 3 Torsen Quattro: 1988 - 1994 (chỉ trên tổ tiên A8: Audi V8)
• Quattro Torsen thế hệ thứ 4: 1994 - 2005
• Quattro Torsen thế hệ thứ 5: 2005 - 2010
• Quattro Crown Gear thế hệ thứ 6: từ 2011
• Quattro thế hệ 7 Ultra (song song với thế hệ 6): từ 2016

Sự phát triển của sự chuyển giao Quattro: tóm tắt

Tập đoàn Audi / Volkswagen cũng bán nhiều loại xe đa động cơ phổ biến (A3, TT, Golf, Tiguan, Touran, v.v.), đối với những mẫu xe này, cần phải cung cấp hệ dẫn động bốn bánh.

Và đây là nơi mà Quattro đang được cung cấp cho Volkswagen, Seat và Skoda, bởi vì nó không còn là Quattro thực sự mà những người theo chủ nghĩa thuần túy yêu thích.

Nếu thiết bị phản hồi khá chậm khi khởi động (kích hoạt trục sau), thì kể từ đó, nó đã tiến bộ đáng kể với thế hệ thứ năm ngày nay. Tuy nhiên, về mặt logic, nó ít phức tạp hơn và được hiệu chỉnh so với Quattro cho động cơ đặt dọc được thiết kế cho những chiếc xe sang trọng nhất. Thiết bị này được phát minh bởi người Thụy Điển, không phải bởi Audi.

Sự kết nối của Porsche?

Ngay cả khi Porsche cố gắng hết sức để ngăn chặn nó, thì hệ dẫn động Quattro vẫn là một sự nhượng bộ, nếu không muốn nói là một bản sắc. Nhắc đến Cayenne, chắc chắn chúng ta có thể nói đến Quattro. Macan chỉ cần thay thế trung tâm Haldex bằng một hệ thống gần giống với Quattro Ultra (torsen có thể tháo rời). Sự khác biệt ở đây là chúng ta có thể tiến hoặc lùi 100%, với Quattro ultra hạn chế chuyển đổi xe thành lực kéo. Mặt khác, nó giống hệt với bộ vi sai cầu sau Vectoring tùy chọn và hộp số PDK, đây thực sự là một S-Tronic (cộng được cung cấp bởi ZF). Nhưng suỵt, tôi sẽ bị mắng nếu chuyện này lộ ra...