Quattro與奔馳的4MATIC、寶馬的xDrive一起被稱為三大汽車四驅動器技術,也是奧迪最負盛名的主要技術。
最早的故事應該從1977 年說起。
在那一年,曾為大眾研發(fā)了四輪驅動越野車Iltis的奧迪預備測試部門主管羅蘭德·古姆佩特和他的上級、時任奧迪車身試驗負責人的約克·本辛格有了將Iltis 越野車的四輪驅動系統(tǒng)移植到奧迪轎車上的想法,而后者更是說動了奧迪主管技術研發(fā)的董事會成員費迪南德·皮耶希,讓他批準了這個即將成為傳奇的項目。
隨著研發(fā)的進行,皮耶希開上了代號為A1 的四輪驅動原型車,不久后,整個項目還得到大眾公司的銷售許可和新審批的研發(fā)費用。
1979 年初夏,大眾終于批準生產(chǎn)四輪驅動奧迪車型,并將奧迪的四輪驅動系統(tǒng)命名為“quattro”。這個名稱來源于Quattratrac一詞(有關越野車專用變速器的術語)。而quattro在意大利語中意味著數(shù)字“四”,恰好反映出四輪驅動概念的特點,于是此后我們在所有具備四輪驅動系統(tǒng)的奧迪車上都能看到這個標識。
1980 年,第一代quattro :空心傳動軸
奧迪quattro
奧迪quattro 借鑒了大眾Iltis 越野車的四輪驅動理念,但要想把四輪驅動技術從笨重的越野車成功地應用在轎車上,所要做的工作并不是簡單的“移植”可以完成的。由于轎車空間的限制,四輪驅動系統(tǒng)必須滿足體積小、結構簡單的要求。如何在有限的空間內將動力分配給前后軸成為奧迪工程師亟待解決的難題。
奧迪變速器工程師想出了一個絕妙的方案:在變速器內安裝一根26.3 厘米長的空心傳動軸,使能量可以向兩個方向傳送。他們將差速器安裝在奧迪80 的變速器后,通過空心傳動軸進行驅動,并通過該空心軸將動力傳送到前軸差速器上。下一步則是在中央差速器的后端安裝一根傳動軸,用來將發(fā)動機的動力傳遞到后軸差速器上。這是汽車設計史上的創(chuàng)舉。該空心軸理念實現(xiàn)了四輪驅動設想,并且重量輕、結構緊湊,同時效率出眾。
空心傳動軸成功地解決了向前后軸輸出動力的難題,為了使奧迪quattro 應對更為苛刻的路況,奧迪工程師在第一代quattro 技術中使用了前、中、后三個開放式差速器,其中中央差速器和后軸差速器均帶手動鎖止功能。駕駛人可以根據(jù)不同路況需求,通過中控臺的鎖止開關控制差速器的工作狀態(tài)。
奧迪使用最早的中央差速器
1986 年,第二代quattro :托森A 型中央差速器
托森A型中央差速器
1986 年,第二代quattro 全時四輪驅動技術迎來了一次重要的技術革新:采用轉矩感應式托森A 型中央差速器。這套系統(tǒng)采用蝸輪式差速器結構,并利用蝸輪蝸桿不可逆?zhèn)鲃釉硖峁┎煌淖枣i值,可實現(xiàn)自動鎖死功能的新系統(tǒng)不再需要駕駛人手動調節(jié)差速器的工作狀態(tài),日常使用更加便捷主動。
托森A 型差速器主要由蝸輪、蝸桿行星齒輪、差速器殼體、前輸出軸和后輸出軸等部件組成。發(fā)動機輸出的動力直接用來驅動托森差速器的殼體,殼體的轉動會帶動三組蝸桿行星齒輪轉動。行星齒輪與殼體之間是由直齒連接的,與前后輸出軸之間是由蝸桿連接的。這樣動力可以順利地通過行星齒輪分配給前后輸出軸,從而能夠驅動前后車橋。正是因為行星齒輪的蝸桿設計,讓它具備了一個自鎖死功能。一旦某車軸遇到較大阻力,托森差速器就會向這個車軸傳輸更大的動力。
奧迪100(C3)
1988 年,第三代quattro——首次應用于自動檔車型
1988 年,奧迪首次將quattro 全時四輪驅動技術應用在自動檔車型,這也是四輪驅動技術第一次與頂級豪華轎車的結合。
1988 年10 月亮相的奧迪V8 根據(jù)不同的變速器類型提供了兩套quattro 四輪驅動系統(tǒng),兩套系統(tǒng)的差異體現(xiàn)在中央差速器上。奧迪為使用自動變速器的奧迪V8 配備了帶電控多片離合器的行星齒輪中央差速器,多片離合器鎖死后可將全部動力傳遞至后軸,這種前瞻性的理念至今引領著當今四輪驅動技術的潮流。如果說quattro全時四輪驅動技術的精髓是純機械式中央差速器,在奧迪V8 自動檔車型上對電控多片離合器的嘗試似乎與最初的設計理念有所背離。但實際上奧迪已經(jīng)堅定了“純機械”的理念:奧迪V8的手動檔車型便沿用了上一代quattro 系統(tǒng)的托森A 型中央差速器。
奧迪V8
1994 年,第四代quattro :托森B 型中央差速器——首次使用EDL 電子差速鎖
托森B型中央差速器
雖然結構不一樣,但托森B型和托森A型的功能是一樣的。托森B型的標志就是它軸向放置的蝸桿,這也是它得名“平行軸托森”的原因
經(jīng)過14 年的不斷完善,第四代奧迪quattro全時四輪驅動技術迎來了兩項重大技術革新:首先,采用平行齒輪結構的純機械式托森B 型中央差速器取代蝸輪蝸桿結構的A 型差速器。全新的B 型中央差速器同樣具備自動鎖止功能,并且可以配備在自動檔車型上。
其次,第四代奧迪quattro 系統(tǒng)在前后軸上首次使用了EDL 電子差速鎖。當單側車輪出現(xiàn)打滑時,位于前后軸的電子差速鎖可利用液壓控制單元對打滑車輪進行制動,有效增強另外一側車輪的驅動力。配合反應敏捷的純機械式中央差速器,quattro 全時四輪驅動技術實現(xiàn)了在四個車輪間高效傳遞動力的領先優(yōu)勢。
配備第四代quattro 全時四輪驅動技術的手動檔車型依舊使用托森A 型中央差速器,新增加的前后軸電子差速鎖是與上一代技術的最大差別。
奧迪100(C4)
1997 年,第五代quattro :優(yōu)化的托森A 型中央差速器
第五代quattro 全時四輪驅動技術基本延續(xù)了上一代的特點,奧迪工程師將突破點放在了優(yōu)化托森A 型中央差速器和ESP 與四輪驅動系統(tǒng)的配合上。經(jīng)過優(yōu)化的托森A 型中央差速器具有更為出色的轉矩分配能力,同時牽引力鎖止值也得到了優(yōu)化。為了奧迪quattro 車型應對各種極限路況,第五代quattro 全時四輪驅動技術與ESP的配合更為密切。這一改進使quattro 車型具備了更高的主動安全性。
2005 年,第六代quattro :托森C 型中央差速器——奧迪Q 系列誕生
奧迪Q7構造圖
2005 年,是對奧迪quattro 全時四輪驅動技術最為重要的一年。在這一年,quattro 的核心技術中央差速器升級到C 型,采用行星齒輪結構的托森C 型中央差速器結構更加精巧,自動鎖止功能的反應更為迅速。
同一年,全系標配quattro 全時四輪驅動技術的奧迪Q7 正式問世。這款充滿動感的頂級豪華SUV 標志著奧迪Q 系列車型的誕生?,F(xiàn)在奧迪Q5、A8L 、A4L 的四輪驅動車型上,都是采用托森C 型中央差速器。
托森C型中央差速器分解圖
第七代quattro :冠齒中央差速器
最新一代的quattro 的中央差速器已由原來的托森C 差速器改為本書前面介紹的冠齒差速器。它比托森C 型中央差速器更輕,轉矩分配范圍變化更大。冠齒中央差速器最先在RS5 上應用,隨后在奧迪A7 和新奧迪A6 上采用。
冠齒中央差速器
——本文內容摘自《圖解奧迪——揭秘奧迪汽車獨門絕技》
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