Audi Allrad. Quattro-Antriebssystem von Audi

Bereits in den 80er Jahren von Audi patentiert, wird der Quattro-Allradantrieb seit mehr als 20 Jahren in Folge in den meisten Modellen der Marke verbaut.

Es wurde jedoch durch eine weiterentwickelte Version des E-tron Quattro-Getriebes ersetzt. Die langjährige Nutzung dieses Allradantriebssystems ist auf sein innovatives Design zurückzuführen, das sich durch seine Einfachheit und Praktikabilität auszeichnet. Die Übertragungsvorrichtung ist so ausgelegt, dass die Drehmomentkraft von der Antriebseinheit durch sie gleichmäßig auf die Radsätze verteilt wird, was sich positiv auf das Fahren auswirkt. Sobald ein solches Getriebesystem in die Audi-Reihe eingebaut wurde, stiegen die Autoverkäufe dramatisch an.

Wie ist Quattro entstanden?

Es ist bemerkenswert, dass in den 70er Jahren des 19. Jahrhunderts ein mehr oder weniger perfektes Design eines Allradgetriebes auftauchte. Bis Ende 1977 konnte das Allradsystem jedoch nicht als perfekt bezeichnet werden. Einer der Geschäftsführer des Audi-Konzerns, Ferdinand Piech, stellte damals den Ingenieuren des Unternehmens die Aufgabe, das Getriebe für den späteren Einsatz in der Konstruktion von Personenkraftwagen zu verbessern. Den Ingenieuren Walter Treser und Jörg Bensinger ist es gelungen, die Idee des CEO in einem Testmodell des berühmten A1 zum Leben zu erwecken. Der Prototyp war eine Neugestaltung des Sportwagens Audi80, auf dem ein modifizierter Allradantrieb des SUV Iltis installiert war.



Der Hinterradantrieb im Test-A1 wurde durch eine SUV-Vorderachse mit modifiziertem Differenzialsystemdesign ersetzt. Sein Design war identisch mit dem des Iltis, mit dem einzigen Unterschied, dass die Ingenieure es am Heck des Autos montierten und damit die Fahrleistung erhöhten. Auch wenn das System den gesamten Testzeitraum „sehr gut“ bestanden hat, hing sein weiteres Schicksal doch ganz von der Entscheidung des Volkswagen-Managements ab, da Audi zu diesem Zeitpunkt bereits dabei war.

Nach einer Reihe von Tests des Systems auf einer Winterstrecke, die vom Vorstandsvorsitzenden von Volkswagen persönlich betreut wurden, ging das Getriebe zur Revision. Und der Grund dafür war die schlechte Stabilität des Autos beim Einfahren in eine scharfe Kurve, wodurch das Auto einfach umkippen konnte. Die Lösung des Problems war die Verwendung eines Zwischenachsdifferentials, das sich unmittelbar hinter dem Kontrollpunkt befand und mit einer speziell konstruierten Welle aggregiert wurde. Eine Seite des Differenzials trieb den Vorderradsatz an, während die andere Seite über eine Kardanwelle die Hinterräder antrieb. Nach all den Tests, die das modifizierte Quattro-System erfolgreich bestanden hat, wurde über den Serieneinsatz entschieden. Die ersten Schilder, auf denen dieses Getriebe verbaut wurde, waren die legendären Audi80-Modelle, die noch heute auf den Straßen unseres Landes zu finden sind.

Sportliche Siege

Mit dem Aufkommen dieses Getriebetyps ließen die damit ausgestatteten Autos, die an Rallye-Rennen teilnahmen, anderen Arten von Sportfahrzeugen keine Chance auf den Sieg. Seit mehr als einem Jahrzehnt ermöglicht das Quattro-System Fahrern, wertvolle Sekunden gegen härtere Konkurrenten zu gewinnen und schließlich prestigeträchtige Wettbewerbe zu gewinnen. Manchmal waren die Regeln des Autorennens überhaupt als absurd zu bezeichnen, da Autos mit einem solchen System an der Ziellinie verlängert wurden und bestimmte Modelle von der Teilnahme am Wettbewerb ausgeschlossen wurden.

Trotz aller Verbote begannen immer mehr Teams, den Allradantrieb von Audi zu nutzen, dank dessen Autos damit prestigeträchtige Weltwettbewerbe wie Rallyes in Finnland, Portugal, Argentinien usw. gewinnen konnten. Daher hob der Motorsportverband das Verbot für Rennwagen mit dem beschriebenen Getriebe auf. Danach begannen die Ingenieure des Unternehmens, spezielle Sportversionen des Allradantriebssystems zu entwickeln, und dem Namen wurden die Präfixe „Sport“ und „Rally“ hinzugefügt.

Nach fünfzehn Jahren führender Autos mit dem Quattro-System in allen Wettbewerben verhängte die FIA ​​​​(International Automobile Federation) 1997 ein vollständiges Verbot ihrer Teilnahme an Rallye-Rennen. Daher ist ein solches Getriebe heute ausschließlich zivilen Fahrzeugen vorbehalten.

Design-Merkmale

Wie jeder Mechanismus hat das Quattro-System seine eigenen Modifikationen, von denen die meisten für ein bestimmtes Modell von Audi-Fahrzeugen entwickelt wurden. Unabhängig von der Modifikation enthält das Getriebedesign jedoch die folgenden dauerhaften Elemente:

1. Getriebe – ermöglicht es Ihnen, während der Fahrt Ihre bevorzugte Geschwindigkeit auszuwählen und beizubehalten.

2. Hauptgetriebemechanismus - dadurch wird das auf alle Antriebsräder übertragene Drehmoment erhöht.

3. Der Übertragungsmechanismus (Kasten) dient der korrekten Kraftverteilung zwischen den Antriebsachsen.

4. Kardanübertragungssystem. Dadurch ist es möglich, die Kraftübertragung auf eine bestimmte Welle sicherzustellen.

5. Differential - dient dazu, die Leistung des Antriebsaggregats auf alle Elemente des Allradantriebs zu verteilen.

Es ist erwähnenswert, dass es während seiner gesamten Existenz praktisch keine ernsthaften Ausfälle des Allradantriebssystems gab. Grundsätzlich traten Fehlfunktionen nach unsachgemäßem Betrieb des Allradantriebs auf. Das Getriebe könnte ein manuelles oder automatisches Getriebe umfassen, ergänzt durch einen speziellen Übertragungsmechanismus. Die Konstruktion des Verteilergetriebes wurde durch ein Zwischenachsdifferential ergänzt, durch das die Last zwischen angetriebenen und angetriebenen Radsätzen verteilt wurde. Das Getriebe könnte sich in einem einzigen Gehäuse mit einem Verteilergetriebe befinden, und die Verteilung der übertragenen Kraft erfolgte über ein Getriebesystem oder über eine separate Antriebswelle.



Übrigens wurde auch das Mittendifferential des Systems viele Male verbessert, bis seine Konstruktion allen Anforderungen entsprach. Ursprünglich war es ein freies mechanisches Übertragungssystem, das mit einer Sperre ausgestattet war. Nach einiger Zeit wurde dieses Design jedoch durch ein fortschrittlicheres ersetzt, mit dem Sie etwa 80% der Last auf jeden der Radsätze übertragen können. Dieses System wurde "Torsen" (Torsen) genannt. Sie blieb jedoch nicht unverändert. Nach der Modernisierung im Jahr 2007 betrug die Kraftumverteilung etwa 70 % für jedes Radpaar, während die Haftung der Räder mit der Fahrbahnoberfläche zunahm. Etwas später kam bei der Audi-Modellpalette ein neues asymmetrisches Differentialsystem zum Einsatz, das die Funktion hat, bei Bedarf die Achssperre einzuschalten, wobei die Last wie folgt verteilt wurde: 70 % auf die Vorderräder und etwa 85 % nach hinten.

Nach dem letzten Upgrade im Jahr 2010 wurde das Design des Systems hybrid. Dies deutet darauf hin, dass der hintere Radsatz von einem Elektroantrieb angetrieben wird, der über eine separate Batterieversorgung verfügt. Eine solche Innovation trug dazu bei, den Gehalt an Schadstoffen im Abgas eines Autos zu reduzieren, das mit einem Allradgetriebe der beschriebenen Art ausgestattet war.

Vorteile und Nachteile

Natürlich ist das Quattro-System nicht ohne Vor- und Nachteile. Zu den positiven Eigenschaften von Autos, die mit diesem Getriebetyp ausgestattet sind, gehören:

Erhöhte dynamische Leistung;

Volle "Motorbremse";

Mehrfach erhöhte Durchlässigkeit;

Stabilität beim Fahren.

Zusätzlich zu den beschriebenen Vorteilen für Audi-Fahrzeuge, die mit diesem Getriebesystem ausgestattet sind, tritt beim Betätigen des Gaspedals auch auf glatter Fahrbahn kein Durchdrehen der Antriebsräder auf, da beide Achsen gleich schnell rotieren, wodurch Sie die Bewegung stabilisieren können. Die Hauptsache ist, dass die Reifen des Fahrzeugs nicht zu abgefahren sind.

Kommen wir von den Vorteilen zu den Nachteilen. Die Hauptnachteile des Quattro-Systems sind:

Erhöhter Kraftstoffverbrauch;

Notwendig vorsichtiges (!) Autofahren, das plötzliche Änderungen der Fahrbahn ausschließt;

Im Falle eines Übertragungsausfalls muss es eine runde Summe zahlen, um es wiederherzustellen.

Der vielleicht unerwartetste Nachteil des Systems ist jedoch die Wahrscheinlichkeit, dass das Fahrzeug im Falle unvorhergesehener Situationen zum Zeitpunkt der Bewegung ins Schleudern gerät. Grund dafür ist, dass sich die meisten Autofahrer bei Kurvenfahrten mit hohen Geschwindigkeiten auf die elektronische Steuerung verlassen. Leider kann sie nicht zu schnell "denken". Das Steuergerät des Quattro-Systems hat einfach keine Zeit, alle zum Zeitpunkt eines scharfen Manövers empfangenen Sensorbefehle zu verarbeiten, wodurch das System nicht richtig funktioniert und das Auto ins Schleudern gerät. In solchen Fällen sollten Sie das Gaspedal nicht „auf den Boden“ treten, da die Gefahr besteht, Täter eines schweren Unfalls zu werden.

Legendärer Audi mit Quattro

Obwohl der im Artikel betrachtete Getriebetyp mehrere Jahrzehnte lang in den meisten Autos der Audi- und Volkswagen-Modellpalette verbaut war, können nur wenige unter allen Fahrzeugen unterschieden werden, die den Titel „legendärer Eroberer der Straßen“ gewonnen haben. . Neben dem legendären A1 und Audi 80 gehört dazu der Sportwagen Quattro Coupé, der seit einigen Jahren in verschiedenen Varianten produziert wird und sich aufgrund seiner hohen Dynamik und seines stilvollen Designs zum Liebling der Autofahrer entwickelt hat. Und für Liebhaber des aktiven Fahrens mit Komfort wurde das Modell Avant Quattro speziell entwickelt.

In den Kommentaren können Sie Ihr positives und negatives Feedback zum Allradsystem AUDI quattro hinterlassen.

Video zur Funktionsweise des Allradsystems Quattro am Beispiel des Audi RS5:

In den Modellreihen der Premium-Fahrzeuge unterschiedlicher Hersteller gibt es immer wieder Versionen mit Allradantrieb. Darüber hinaus hat jedes Unternehmen ein solches System als separate Marke registriert. Bei Mercedes heißt es 4Matic, bei BMW xDrive und die Audi-Tochter der VAG nutzt den Allradantrieb quattro.

Das quattro-System ist als Antrieb mit konstanter Drehübertragung auf zwei Achsen eines Autos (sog. „Full-Time“) positioniert. Bemerkenswert ist, dass quattro keine Bezeichnung für die Antriebsart ist und nichts mit dem allgemein akzeptierten Allrad zu tun hat. Diese Bezeichnung des Systems weist vielmehr auf die konstruktiven Merkmale des Systems und den Einsatz bestimmter Technologien hin.

Design und Funktionen

Das quattro-System wird ausschließlich bei Fahrzeugen mit einer Längsanordnung des Kraftwerks verwendet, und dies ist eines der Hauptmerkmale.

Der Allradantrieb Quattro kam erstmals 1980 bei Audi-Fahrzeugen zum Einsatz. Als neue Technologien entwickelt wurden, wurde das System verbessert und verfeinert. Gleichzeitig teilt der Hersteller selbst das Laufwerk nicht in Generationen ein, obwohl sie deutlich sichtbar sind. Daher werden wir dieses System der Einfachheit halber in Generationen aufteilen.

Trotz der ständigen Verbesserung dieses Systems bleiben seine Hauptstrukturkomponenten unverändert. Die Hauptkomponenten des Getriebes sind:

• Getriebe (Schaltgetriebe, Automatikgetriebe);
• Verteilergetriebe (RP, Razdatka);
• Antriebswellen;
• Hauptgetriebe;
• Differentiale (Zwischenrad, Zwischenachse).

quattro-System der ersten Generation

Zu den Merkmalen des quattro-Systems gehört die Anordnung von Getriebe, Verteilergetriebe und Mittendifferenzial - sie werden als eine Einheit dargestellt, dh die Verbindung zwischen ihnen ist starr. Und in den neuesten Versionen von quattro wurden dieser Baugruppe auch eine Antriebswelle, ein Achsantrieb und ein Mittendifferenzial der Vorderachse hinzugefügt.

Der Hauptunterschied im Design zwischen Laufwerken verschiedener Jahre ist die Verwendung verschiedener Arten von Differentialen. Dies wirkt sich wiederum auf das Übersetzungsverhältnis aus.

1. Generation

Das quattro-System wurde 1980 bei Audi eingeführt. Konstruktiv war es der einfachste Antrieb, der einem vollwertigen Allradantrieb mit gleichmäßiger Drehteilung entlang beider Achsen (symmetrisch) zuzuordnen ist. Das Gerät implizierte das Vorhandensein von Differentialen:

• Interaxal - frei, aber mit der Möglichkeit der manuellen Blockierung;
• Kreuzrad hinten - frei, mit manueller Zwangsverriegelung;
• Zwischenrad vorne - frei;

Die Möglichkeit der erzwungenen Blockierung von Differentialen sorgte für eine hervorragende Leistung im Gelände. Es ist bemerkenswert, dass bei Aktivierung des Verriegelungsmechanismus das ABS-System ausgeschaltet war.

Da die Sperren manuell eingeschaltet wurden, konnte es zu einem Ausfall des Getriebes führen, wenn vergessen wurde, sie sofort nach dem Passieren schwieriger Straßenabschnitte auszuschalten.

Die Verwendung eines bestimmten Schlosses beeinflusste das Verhalten des Autos. Wenn alle Sperren deaktiviert sind, könnte das Auto anhalten, wenn ein Rad durchrutscht. Wenn die Mitteldifferentialsperre aktiviert wurde, stoppte das Auto, wenn zwei Räder durchrutschten - die Vorder- und die Hinterachse. Beim Blockieren des Hinterachsdifferentials wurde das Auto im Falle eines Durchrutschens beider Hinterachsräder oder einer Vorderachse stillgelegt. Wenn beide Sperren eingeschaltet waren, hielt das Auto nur an, wenn drei Räder gleichzeitig durchrutschten - zwei hinten und eins vorne.

Das quattro-System der 1. Generation wurde lange Zeit verwendet - bis 1992. Neben Audi wurde es auch im Volkswagen Passat B2 verbaut.

2. Generation

Der Allradantrieb quattro der 2. Generation wurde 1987 eingeführt und erhielt ein etwas anderes Design, obwohl es auch symmetrisch war. Zu seinen Merkmalen gehören:

• Verwendung als Differential zwischen den Achsen der Torsen-Selbstsperreinheit;
• Rückwärtsgang-Differenzial - manuell sperrbar, aber mit automatischer Abschaltung bei Geschwindigkeiten über 25 km/h;
• Das Vorderachsdifferenzial blieb frei.

Torsen-Differential

Die Besonderheit des Betriebs des Torsen-Differentials liegt darin, dass unter normalen Fahrbedingungen das Rotationsverteilungsverhältnis 50/50 beträgt, die Werte jedoch bei Bedarf automatisch geändert werden und bis zu 75% der Zugkraft betragen Kraft wird auf die Achse ausgeübt, deren Räder besser auf der Straße haften.

Torsen hat auch Nachteile, und zwar bedeutende. Beim Aufhängen eines Rades wird die Maschine vollständig stillgelegt. Dies geschieht aufgrund der Tatsache, dass Torsen nicht 100 % auf eine Achse übertragen kann, die maximalen Anteile dafür sind 25/75. Wenn ein Rad an Schwung verloren hat (auf keinen Widerstand trifft), stoppt die Übertragung der Rotation auf der anderen Achse.

Daher kann das Auto anhalten, wenn:

• ein Rad an jeder Achse begann gleichzeitig zu rutschen oder eines davon hing heraus, als die Hinterachssperre deaktiviert wurde;
• Wenn die Sperre aktiviert ist, hält das Auto nur an, wenn beide Räder der Hinterachse und eine der Vorderachsen zu rutschen beginnen oder wenn das Vorderrad oder beide Hinterachsen aufgehängt sind.

Die Lösung des Problems der Immobilisierung eines Autos im Falle des Aufhängens eines der Räder ist ganz einfach. Es ist notwendig, die Bremse zu betätigen, um Widerstand gegen das aufgehängte Rad zu erzeugen. Dadurch kann der Torsen blockieren und trotzdem 75 % des Drehmoments auf die andere Achse übertragen.

3. Generation

Das quattro-System der 3. Generation ist symmetrisch und wird nur bei einem Audi-Modell verwendet - dem V8. Darüber hinaus wurden für Modelle mit "Mechanik" und Automatikgetriebe Antriebe unterschiedlicher Bauart entwickelt.

In der Version mit Handschaltgetriebe umfasste der Antrieb zwei selbstsperrende Torsen-Differentiale – zwischen den Achsen sowie an der Hinterachse blieb der Vorderwagen bei einem freien Differenzial. Das heißt, die Designer haben die Zwangsverriegelung vollständig aufgegeben.

Für Schlupf hat sich ein solches System als gut erwiesen. Das Auto stoppt nur, wenn beide Räder der Hinterachse und eines der Vorderräder zu rutschen beginnen. Das Problem mit dem Aufhängen blieb jedoch dasselbe - das Auto wurde im Falle eines Kontaktverlusts mit der Straße eines Rades stillgelegt.

Bei der Ausführung mit Automatikgetriebe kommt als Mittendifferenzial eine Planeten-Hydraulikkupplung mit automatischer Sperre zum Einsatz. Ein solcher Knoten half, das Hängeproblem zu beseitigen. Ein Auto mit einem solchen quattro-System hält nur an, wenn ein Rad an beiden Achsen hängt.

Planeten-Fluidkupplung Automatikgetriebe Audi V8

4. Generation

Der Allradantrieb quattro der 4. Generation erhielt leicht veränderte Strukturkomponenten, aber auch hier ist alles symmetrisch. Daher wurde ein Torsen der neuen Generation (Typ 2) als Differential zwischen den Achsen eingesetzt. Die Vorder- und Hinterachse erhielten freie Differentiale, die mit einem EDS-System (elektronische Differentialsperre) ausgestattet waren. Dieses System ist Teil des ABS und hat die Aufgabe, das Rad zu bremsen, um das Übersetzungsverhältnis zu ändern (das zweite Rad der Achse erhält mehr Drehmoment). EDS-Systeme arbeiten separat, dh es besteht kein Zusammenhang zwischen den Sperren beider Achsen.

Der Einsatz des EDL wird vollelektronisch gesteuert. Um Übertragungselemente vor Schäden zu bewahren, wird es bei Geschwindigkeiten über 40 km/h abgeschaltet. Bei Sportversionen wird EDS bei Erreichen von 80 km/h abgeschaltet.

Das quattro-System dieser Generation ist hocheffizient. Das Auto hält nur an, wenn alle Räder gleichzeitig durchdrehen. Beim Aufhängen hält das Auto an, wenn zwei Räder den Kontakt zur Straße verlieren.

5. Generation

Im Jahr 2004 erschien die 5. Generation des quattro-Systems, das ein asymmetrisches Rotationsübersetzungsverhältnis (40/60 mit der Möglichkeit einer automatischen Verteilung bis zu 20/80) erhielt.

Bei der Auslegung des Antriebs kommt Torsen (Typ 3) als Zwischenachsdifferenzial zum Einsatz, die Zwischenraddifferenziale bleiben gleich – frei mit EDS.

Die Besonderheit des Antriebsbetriebs liegt darin, dass ESP auch zum Blockieren verwendet wird, wodurch Torsen das gesamte Moment bereits auf eine Achse übertragen kann.

Bei dieser Anordnung hält das Auto nur an, wenn alle Räder durchdrehen. Eine Blockierung tritt auch ein, wenn zwei Räder an verschiedenen Achsen oder einer der Antriebsachsen hängen.

Eine Variante dieser Generation ist ein Antrieb mit Vektorisierung, der in Sportversionen von Autos verwendet wird. Seine Besonderheit besteht darin, dass die Hinterachse durch den Einsatz von Overdrive-Getrieben mit Kupplungspaketen im Differenzial „lenken“ kann. Das heißt, bei Kurvenfahrten verteilt das System automatisch das Moment zwischen den Rädern neu und erhöht es auf dem Rad, das entlang des Außenradius läuft.

Aktives Differential hinten

6. Generation

Im Jahr 2010 erschien das quattro-System der 6. Generation, als Weiterentwicklung des Antriebs mit Vektorisierung in quattro 5, es wird in neuen Sportversionen des Autos eingesetzt.

Es verzichtete auf das Torsen-Selbstsperrdifferential. An seine Stelle trat ein Differenzial eigener Konstruktion mit Kronenrädern. Es verfügt über eine asymmetrische Kraftverteilung (60/40) und die Fähigkeit, das Drehmoment automatisch auf bis zu 85/15 umzuverteilen.

Audi Entwicklungsdifferenzial

Die Vorteile eines solchen Differenzials sind eine etwas geringere Masse des Aggregats im Vergleich zu Torsen, die Möglichkeit des Blockierens auch bei Schwungverlust an einem der Räder sowie die Vektorisierung mittels ESP, und das ohne die komplizierte Konstruktion von das hintere Differenzial.

Das gesamte System arbeitet vollautomatisch und wird elektronisch gesteuert. Es bietet eine hervorragende Leistung beim Rutschen - das Auto stoppt nur, wenn alle Räder durchrutschen. Was das Aufhängen betrifft, so stoppt das Auto nur, wenn ein Hinter- und ein Vorderrad aufgehängt sind.

Moderne Entwicklungen

Der quattro-Antrieb sorgt für konstanten Antrieb aller Räder. Aber Konstrukteure sind nicht nur darauf beschränkt. Es gibt auch Systeme, die sich grundlegend vom Gesamtkonzept quattro unterscheiden. Solche Antriebe können e-tron quattro und quattro ultra heißen.

Audi Fahrzeuge mit e-tron quattro Antrieb zeichnen sich dadurch aus, dass die Rotation der Räder der Hinterachse von einem Elektromotor übernommen wird. Das heißt, es gibt keine mechanische Verbindung zwischen den Achsen. Die vom Motor empfangene Drehung wird nur der Vorderachse zugeführt, und die Hinterachse wird elektrisch angetrieben.

E-tron quattro kann ein Hybrid mit drei oder zwei Elektromotoren sein, von denen einer zusammen mit dem Verbrennungsmotor vorne sitzt. Audi "e-trons" bezieht sich auf alle Elektroversionen des Autos und solche Hybriden, die sich nur mit elektrischer Traktion fortbewegen können. Vollelektrische Versionen verwenden auch bis zu drei Elektromotoren.

Obwohl alle Räder fahren, kann man es nicht als vollwertiges 4WD-System bezeichnen. Ein solches System hat viele Betriebsmodi, und nur einige von ihnen sorgen für die gleichzeitige Zufuhr von Drehung zu allen Rädern.

Das System quattro ultra gilt nicht mehr für den permanenten Allradantrieb. Es ist auf „On Demand“ eingestellt, das heißt, der Allradantrieb wird nur bei Bedarf aktiviert, und alles funktioniert automatisch.

Das Design eines solchen Antriebs umfasst freie Zwischenraddifferentiale mit dem EDL-System, und zwei elektromagnetische Kupplungen werden als Zwischenachse verwendet, wodurch das System die Hinterachse trennen und verbinden kann.

Antriebssystem quattro ultra

Dieses System verwendet eine ziemlich große Menge an Elektronik, um zu funktionieren. Seine Aufgabe ist es, die Bewegungsparameter ständig zu überwachen und den Antrieb nahezu verzögerungsfrei an bestimmte Bedingungen anzupassen. Das heißt, es schaltet bei Bedarf den Allradantrieb zu, aktiviert Sperren usw.

Quattro (übersetzt aus dem Italienischen für „vier“) ist ein proprietäres Allradantriebssystem, das in Audi-Fahrzeugen verwendet wird. Das Design ist ein klassisches Schema, das von SUVs entlehnt ist - Motor und Getriebe sind in Längsrichtung angeordnet. Das intelligente System bietet die beste dynamische Leistung basierend auf Straßenbedingungen und Radtraktion. Autos haben ein hervorragendes Handling und Grip auf jeder Art von Straßenoberfläche.

Geschichte des Aussehens

Erstmals ein Pkw mit ähnlich ausgelegtem Allradantrieb wurde 1980 auf dem Genfer Autosalon vorgestellt. Der Prototyp war der Militärjeep Volkswagen Iltis. Tests während seiner Entwicklung in den späten 1970er Jahren zeigten ein hervorragendes Handling und ein vorhersehbares Verhalten auf rutschigen, verschneiten Straßen. Die Idee, das Allradkonzept eines SUV in das Design eines Pkw einzubringen, wurde auf Basis des Seriencoupés Audi 80 umgesetzt: Das Symbol des intelligenten Allradsystems Quattro ist ein elektromechanischer Gecko

Die konstanten Siege des ersten Modells Audi Quattro bei Rallye-Rennen bewiesen die Richtigkeit des gewählten Konzepts des Allradantriebs. Entgegen den Zweifeln der Kritiker, deren Hauptargument die Sperrigkeit des Getriebes war, machten ausgeklügelte Ingenieurlösungen diesen Nachteil zum Vorteil.

Der neue Audi Quattro hat eine hervorragende Stabilität erhalten. Gerade durch die Auslegung des Getriebes wurde eine annähernd ideale Gewichtsverteilung entlang der Achsen möglich. Der Audi-Allradwagen von 1980 wurde zur Rallye-Legende und zum exklusiven Serien-Coupé.

Systementwicklung

1. Generation

Das Quattro-System der ersten Generation war mit Zwischenrad- und Zwischenachsdifferentialen eines freien Typs mit der Möglichkeit einer erzwungenen harten Blockierung durch einen mechanischen Antrieb ausgestattet. 1981 wurde das System umgebaut, die Schleusen wurden pneumatisch eingeschaltet.
Rallye-Version des Audi Quattro von 1980

Modelle: Quattro, 80, Quattro Cupe, 100.

II. Generation

An die Stelle der freien Mittelachse trat 1987 der Typ 1. Das Modell zeichnete sich durch die quer zur Antriebswelle angeordneten Satellitenräder aus. Die Drehmomentübertragung variierte unter normalen Bedingungen 50/50, wobei bis zu 80 % der Kraft beim Drehen auf die Achse mit dem besten Grip übertragen wurden. Das Heck wurde mit einer automatischen Entriegelungsfunktion bei Geschwindigkeiten über 25 km / h ausgestattet.

Modelle: 100, Quattro, 80/90 quattro NG, S2, RS2 Avant, S4, A6, S6.

III. Generation

1988 wurde eine elektronische Differenzialsperre eingeführt. Das Drehmoment wurde entlang der Achsen neu verteilt, wobei die Stärke ihrer Haftung auf der Straße berücksichtigt wurde. Die Steuerung erfolgte durch das EDS-System, das die durchdrehenden Räder verlangsamte. Die Elektronik schaltet automatisch die Blockierung der Lamellenkupplung des mittleren und freien Vorderachsdifferentials zu. Torsen-Selbstsperrdifferenzial auf die Hinterachse verlegt.

Modell: Audi V8.

IV. Generation

1995 - Ein elektronisches Sperrsystem für vordere und hintere Freilaufdifferentiale wurde installiert. Mittendifferential – Torsen Typ 1 oder Typ 2. Standard-Drehmomentverteilungsmodus – 50/50, mit der Fähigkeit, bis zu 75 % der Leistung auf eine Achse zu übertragen.

Modelle: A4, S4, RS4, A6, S6, RS6, allroad, A8, S8.

5. Generation

Im Jahr 2006 wurde das asymmetrische Mittendifferential Torsen Typ 3 eingeführt. Eine Besonderheit gegenüber früheren Generationen ist, dass die Satelliten parallel zur Antriebswelle angeordnet sind. Querdifferentiale - frei, mit elektronischer Sperre. Die Drehmomentverteilung unter normalen Bedingungen erfolgt im Verhältnis 40/60. Beim Rutschen steigt die Leistung auf 70 % an der Vorder- und bis zu 80 % an der Hinterachse. Durch den Einsatz des ESP-Systems wurde es möglich, bis zu 100 % des Drehmoments auf eine Achse zu übertragen.

Modelle: S4, RS4, Q7.

VI-Generation

2010 wurden die Designelemente des Allradantriebs des neuen Audi RS5 deutlich verändert. Basierend auf der Technologie des Zusammenwirkens von Flachrädern wurde ein Mittendifferential unserer eigenen Konstruktion eingebaut. Im Vergleich zu Torsen ist dies eine effizientere Lösung für eine stabile Drehmomentverteilung unter verschiedenen Fahrbedingungen.

Im Normalmodus beträgt das Leistungsverhältnis 40:60 für Vorder- und Hinterachse. Das Differential überträgt bei Bedarf bis zu 75 % der Kraft auf die Vorderachse und bis zu 85 % auf die Hinterachse. Es ist leichter und einfacher in den Betrieb der Steuerelektronik zu integrieren. Durch den Einsatz des neuen Differenzials werden die dynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs flexibel an alle Bedingungen angepasst: die Haftung der Reifen auf der Straße, die Art der Bewegung und der Fahrstil.

Elemente eines modernen Systems

Ein modernes Quattro-Getriebe besteht aus folgenden Hauptelementen:

• Übertragung.
• und Mittendifferential in einem Gehäuse.
• Hauptzahnrad, strukturell im hinteren Differentialgehäuse ausgeführt.
• Kardangetriebe, das das Drehmoment vom Mittendifferenzial auf die angetriebenen Achsen überträgt.
• Mittendifferenzial, das die Kraft zwischen Vorder- und Hinterachse verteilt.
• Frontdifferentialfreier Typ mit elektronischer Sperre.
• Hinteres freies Differenzial mit elektronischer Sperre.

Das Quattro-System zeichnet sich durch erhöhte Zuverlässigkeit und Verschleißfestigkeit der Elemente aus. Diese Tatsache wird durch drei Jahrzehnte Betrieb von Serien- und Rallye-Audi-Fahrzeugen bestätigt. Die aufgetretenen Ausfälle sind hauptsächlich auf falsche oder zu intensive Bedienung zurückzuführen.

Arbeitsprinzip

Das Prinzip des Quattro-Allradantriebs basiert auf der effizientesten Kraftverteilung beim Durchdrehen der Räder. Die Elektronik liest die Messwerte der Sensoren des Antiblockiersystems und vergleicht die Winkelgeschwindigkeiten aller Räder. Wenn eines der Räder eine kritische Grenze überschreitet, wird es langsamer.

Gleichzeitig schaltet es ein und das Drehmoment wird im richtigen Verhältnis auf das Rad mit dem besten Grip verteilt. Die Elektronik verteilt die Leistung gemäß einem verifizierten Algorithmus. Der Betriebsalgorithmus, der durch zahlreiche Tests und Analysen des Fahrzeugverhaltens unter verschiedenen Fahrbedingungen und Straßenoberflächenbedingungen entwickelt wurde, gewährleistet maximale aktive Sicherheit. Dies macht das Fahren unter schwierigen Bedingungen vorhersehbar.

Die Wirksamkeit der eingesetzten Sperren und der Steuerelektronik ermöglicht ein schlupffreies Anfahren der allradgetriebenen Fahrzeuge von Audi auf allen Fahrbahnoberflächen. Diese Eigenschaft bietet hervorragende dynamische Qualitäten und Geländegängigkeit.

Der Allradantrieb quattro ist ein permanenter Allradantrieb, bei dem das Drehmoment ständig auf alle Räder des Fahrzeugs übertragen wird. Seit 1980 der Name Quattro wird vom Automobilhersteller Audi für den Allradantrieb seiner Fahrzeuge verwendet und ist eine eingetragene Marke. Eine Besonderheit des quattro-Systems ist die für die meisten Audi-Fahrzeuge typische Längsanordnung der Motor- und Getriebeelemente.

Trotz der Unterschiede in der Konstruktion der einzelnen Fahrzeugsysteme umfasst das quattro-System die folgenden traditionellen Allrad-Übertragungselemente: Getriebe, Verteilergetriebe, Kardanantrieb, Achsantrieb und Querdifferential an jeder Achse.

Das quattro-Getriebe kann wahlweise mit Schalt- oder Automatikgetriebe ausgestattet werden.

Eine vielversprechende Version des Allradantriebssystems von Audi basiert auf dem Einsatz eines Hybridantriebs und heißt E-tron quattro. Dieses System soll ab 2014 in Serienfahrzeuge eingebaut werden.

Konstruktiv umfasst das E-tron quattro-System neben Verbrennungsmotor und Getriebe zwei Elektromotoren – mit einer Leistung von 33 kW an der Vorderachse und 60 kW an der Hinterachse. In diesem Fall hat die Hinterachse nur einen elektrischen Antrieb. Die Elektromotoren werden von einer Lithium-Ionen-Batterie angetrieben, die im Mitteltunnel des Autos installiert ist.

Audi verzichtet bei den meisten Modellen auf den Allradantrieb mit Torsen-Mittendifferenzial. Es wird durch ein neues Design ersetzt, das sich radikal von seinem Vorgänger unterscheidet. "Motor" nahm an der Präsentation der Neuheit teil, studierte sie sorgfältig und testete sie auf öffentlichen Straßen.

####Was ist passiert?

Audi hat ein neues Allradkonzept namens quattro ultra vorgestellt. Es kommt bei Fahrzeugen mit Längsmotor zum Einsatz und kann mit einem Schaltgetriebe oder mit einer robotischen S tronic kombiniert werden. Einfach gesagt, das quattro ultra-System ist für alles, was auf dem modularen MLB-Chassis aufgebaut ist. Das heißt, für die gesamte A4-Familie wird das erste Modell mit quattro ultra die neue Generation A4 Allroad sowie die nächsten Generationen A5, Q5 und A6 sein.

Der wesentliche Unterschied zwischen dem neuen System und dem aktuellen ist der Ersatz des asymmetrischen Torsen-Mittendifferentials durch eine elektronisch gesteuerte Magna-Kupplung, deren Lamellen im Ölbad liegen (fünf oder sieben Paar, je nach Modell und Motorleistung). . Gleichzeitig ist die Position der Kupplung dieselbe wie beim Torsen - direkt hinter dem Getriebe.

Aber das ist nicht alles. Beim quattro ultra gibt es eine weitere Kupplung, eine Trennkupplung, die sich zwischen der rechten Hinterachswelle und dem hinteren Differentialgehäuse befindet. Es ist ein Nocken, und seine Hauptaufgabe besteht darin, sich zu öffnen, wenn den Hinterrädern kein Drehmoment zugeführt wird. In diesem Fall drehen sich die Hinterräder frei und die angetriebenen und antreibenden Zahnräder des Differentials drehen sich überhaupt nicht: Nur Satelliten und Achsräder drehen sich frei um ihre Achsen.

In einer Situation, in der die vordere Kupplung schließt und beginnt, den Hinterrädern Drehmoment zuzuführen, schließt die hintere Kupplung unter der Wirkung einer Feder und alle vier Räder beginnen sich gemeinsam zu drehen.

####Und wenn es einfacher geht?

Ganz einfach: Gab es früher beim Audi A4 einen permanenten Allradantrieb mit mechanischer Selbstsperre, ist er jetzt mit ständig paddelnden Vorderrädern verbunden.

####Was war mit dem alten Allradantrieb los?

Das neue System hat mehrere Vorteile. Erstens hilft es, den Kraftstoffverbrauch zu senken. Lassen Sie es unbedeutend sein - nur um 0,3 Liter pro hundert Kilometer, aber reduzieren Sie es. Dies wurde durch die Verringerung der Reibungsverluste erreicht. Denn wenn die Klauenkupplung öffnet, stoppt die Drehung des größten Bauteils von Differenzial und Antriebswelle.

Zwar registrierten die Audi-Spezialisten bei Fahrversuchen in Ingolstadt, wo die Verkehrsintensität sowie die Anzahl der Autos nur schwer mit dem Moskauer Verkehr zu vergleichen sind, einen Unterschied von 0,3 Litern.

Zweitens ist das neue System mit einem Torsen-Differenzial leichter als das alte. Die Einsparungen sind nicht die größten - nur etwa vier Kilogramm, aber immerhin. Der dritte Vorteil ist die Möglichkeit, die Drehmomentverteilung entlang der Achsen flexibler zu steuern – schließlich ermöglicht die elektronische Kupplung, beliebige Drehmomente von 0 bis 100 Prozent auf die Hinterräder zu leiten.

####Und wie funktioniert das alles live?

Laut Florian Kebl, Leiter des quattro ultra-Projekts, war eines der Ziele der Entwickler, dass der Fahrer den Unterschied zwischen altem und neuem Design nicht spürt. Und das scheint ihnen gelungen zu sein.

In österreichischen Städten mit unmenschlichen Tempolimits und auf den Serpentinen rund um Innsbruck, wo endlose Kurvenbündel keine Beschleunigung zulassen, haben wir es geschafft, den A4 Kombi der neuesten Generation sowohl mit Torsen als auch mit quattro ultra zu fahren. Der „Vier“ mit konventionellem Zentraldifferenzial fährt sich so neutral, wie es die Physik zulässt, und es ist kaum nachzuvollziehen, wie das Diff die Momentenverteilung zwischen den Achsen verändert.

Eine Drehung am Lenkrad, etwas mehr Gas und der 4,7-Meter-Wagen wird wie ein Kreisel in die Kurve geschraubt. Und während sich die Fahrgäste an das sichere Wort erinnern, auf das Sie nie gekommen sind, will der Fahrer den Riegel der Vernunft immer weiter verschieben und kämpft nur gelegentlich mit der Schnauze, die versucht, herauszurutschen.

Ein Auto mit quattro ultra fährt unter ähnlichen Bedingungen ... genau gleich. Es gibt keinen Unterschied im Verhalten oder in der Handhabung. Wagon schreibt, die Flugbahn sei sehr neutral. Und die Ähnlichkeit wird nicht nur durch die Empfindungen hinter dem Lenkrad bestätigt, sondern auch durch Telemetrie. Auf der 60 Kilometer langen Teststrecke wurde zu 70,8 Prozent der Zeit mehr oder weniger Drehmoment auf die Hinterräder aufgebracht. Außerdem unabhängig davon, welcher mechatronische Fahrwerksmodus gewählt wurde.

Das Ankoppeln der Hinterachse dauert bei Fahrzeugen mit quattro ultra nur 0,2 Sekunden. Darüber hinaus wird die Hinterachse zugeschaltet, noch bevor die Vorderräder zu rutschen beginnen - das Steuergerät erhält Daten vom Stabilisierungssystem, der Steuerelektronik des Triebwerks, wertet die Stellung des Gaspedals, die Motordrehzahl und den Kraftschlussbeiwert aus Hundertmal pro Sekunde die Räder auf die Straße. Auch das Vorhandensein eines Anhängers und die Fahrweise werden berücksichtigt!

Außerdem ändert sich der Algorithmus abhängig davon, welcher Modus im Fahrauswahlsystem ausgewählt ist. Beispielsweise wird bei sparsamer Effizienz seltener Traktion auf die Hinterräder aufgebracht, bei sportlicher Dynamik dagegen fast ständig. Beim Anfahren aus dem Stand mit aktiviertem Dynamikmodus arbeiten die Hinterräder sofort und nicht, wenn die Vorderräder die Bodenhaftung verlieren.

Die Ähnlichkeit im Verhalten von Autos mit Torsen und quattro ultra lässt sich auch dadurch erklären, dass die Traktionsverteilung zwischen den Rädern in beiden Fällen für die Bremsen zuständig ist: Die kurveninneren Räder erhalten Bremsimpulse, die dem Auto helfen bleib auf dem Weg.

####Also alles cool?

Wie sagt man. Für den Durchschnittsfahrer wurde es nicht schlimmer. Im Gegenteil, handfeste Pluspunkte: verständlicheres Fahrverhalten und geringerer Kraftstoffverbrauch. Ob die Neuheit Liebhaber des aktiven Fahrens besonders im Winter ansprechen wird, ist eine Frage, die unter geeigneteren Bedingungen als auf lecken österreichischen Straßen getestet werden muss.