Quattro这个词在意大利语中的意思是“4”,对奥迪来说quattro有不同的含义。
1980年奥迪公司研发了quattro四轮驱动系统,并把它装备在一辆基于奥迪80底盘的双门轿车上,这辆轿车的名字也叫Quattro。另外奥迪旗下还有一家名叫quattro的子公司,专门实验和研发高性能车型。因此,quattro既代表着奥迪四驱技术,又代表一种车型,还是一家公司的名字。该系统主要用途是提升湿滑路面与普通烂路的通过性通过性,进一步保证行车安全,大多适用于城市铺装路面,且性能各有差异,并不适合硬派越野使用。
一、技术起源
1907年,戴姆勒公司在全世界最先发明四驱系统;
1977年,奥迪技术总监费迪南德·皮耶希说奥迪自己也要整一部四驱系统的车。接下来奥迪仅仅用了2年时间就打造出了四驱跑车并且亮相在1980年的日内瓦车展上。
要知道即使放在今天,一款车的更新换代,至少也需要4-6年的时间,期间还要经过大量的、反复的数据测试。而研发quattro四驱系统,奥迪只用了2年。
二、WRC赛场称霸
最开始,quattro系统的开发是为了赛车比赛。第一辆搭载了quattro系统的赛车名字叫做Quattro,在WRC Group B(世界拉力锦标赛厂商无限制改装拉力赛)这个恐怖的组别里砍下了23胜,分别在1982年和1984年总积分排行第一。这个组的恐怖程度,单是1986年在这个组别其他国家的赛车发生的重大事故里,死伤的人数合计接近50人。在这种极度严苛的环境里,奥迪凭借quattro技术和Quattro赛车,变成了赛场上的一个大明星。
三、品牌知名度
奥迪没有首创四驱技术,但是第一个把四驱技术应用在轿车上并且声名远扬的品牌,让普通老百姓也能开上四驱系统的车。换句话来说,大部分人眼里提及四驱,都会带上奥迪。而且据相关机构统计,全世界搭载quattro系统的车占了奥迪全部销售出去的车辆的45%左右,这个数据有点吓人,证明大家太喜欢quattro了。
四、quattro的进化历程
严格来说,quattro系统已经发展到第8代了。
最早奥迪的Ur-quattro四驱出现在1980年的卡特罗跑车上(就是quattro英文命名的谐音,也被叫作奥迪80),可以说当时震惊整个汽车界,也一举让这辆车成为那个年代,人们公认的最好的汽车,因为有四驱系统的加持让其拥有极好的性能,基本没有短板。有个小趣闻就是当年由于配备了quattro的奥迪赛车在80-90年代间总是横扫拉力赛,因此赛事主办方先是要求奥迪赛车增加负重参赛,之后又不得不宣布停止quattro技术在拉力赛上使用,于是奥迪退赛。
这套在当时基本可以说是引领潮流的奥迪quattro却是借鉴了大众军用越野车的四驱理念,但要想把四驱技术从笨重的越野车成功的使用在轿车上,所要做的工作并不是简单的“移植”可以完成的。由于轿车空间的限制,四驱系统必须满足“体积小”、“结构简单”的要求。摆在奥迪工程师面前的难题可想而知。
设计师一个绝妙的方案:在变速箱内安装一根26.3厘米长的空心传动轴,使能量可以在两个方向传送。他们将差速器安装在奥迪80的变速箱后,通过空心传动轴进行驱动,并通过该空心轴将动力传送到前轴差速器上。下一步则是在中央差速器的后端安装一根传动轴,用来将发动机的动力传递到后轴差速器上。这是汽车设计史上的全新创举,该空心轴理念实现了四轮驱动设想,并且重量轻巧、结构紧凑,省去了分动箱,同时效率出众。
第一代-轻量化
第一代quattro就是解决了四驱系统的一个大问题:轻量化。
核心为采用空心轴将动力传输至中央差速器,通过万向轴将动力传至后轮,而空心轴再负责将动力引向前轮。当然,奥迪工程师为该车一共配备了前中后三把锁,不然单靠一根空心轴是不能实现全时四驱的。
第二代-Torsen A
第二代quattro(奥迪quattro Torsen A)也为了解决一个问题:比第一代更优秀。
1986年,奥迪四驱迎来重大革新,采用扭矩感应式A型中央差速器,扭矩感应差速器也就是我们熟知的托森(Torsen)差速器。这套系统采用蜗轮式差速器结构,并利用蜗轮-蜗杆不可逆传动原理提供不同的自锁值,可根据路面行驶情况自动分配前后动力输出,一般是50:50,不再需要驾驶者手动调节,日常使用更加便捷主动。就是说,这一代最主要的升级是,加入了托森差速器,奥迪的四驱系统里核心部件--托森是从第这一代开始才有的。另外一个重点是,而且仍然可以手动锁止。由于托森A差速器是纯机械结构,所以在轮胎打滑时将动力分配给有附着力的轮胎是没有时间差的,可看作是同步进行,反应敏捷,且更加皮实耐造。
第三代-自动挡车应用
第三代quattro的特点:用在自动挡的车上。
1988年,奥迪首次将四驱系统应用在自动档车型上,核心是自动变速箱匹配的quattro采用了带有电控多片离合器的行星齿轮中央差速器(自动挡车型),在后轴差速器上作出改进,用可自动锁止的托森A型差速器取代了原有的带手动锁止功能的开放式差速器。但手动挡继续沿用手动锁止的逻辑。也就是在这一年奥迪quattro全时四驱系统告别了手动调节的时代。
第四代-Torsen B
第四代quattro(奥迪quattro Torsen B):一种模式同时供应给手动挡和自动挡。
1994年,奥迪将新一代quattro 托森B差速器塞进了奥迪100(c4)自动档车型里。而这一代的quattro四驱系统迎来了两大技术革新,第一、虽然还是蜗轮蜗杆,但采用了平行齿轮(蜗轮)结构(目的是为了解决差速器与自动变速箱的匹配问题),只是结构不一样了,但功能还是一样的,所以和托森A型一样具有锁止功能。第二、轮间采用电子限滑EDL:就是当单侧车轮出现打滑时,位于前后轴的电子差速锁可利用液压控制单元对打滑车轮进行制动,从而有效增强另外一侧车轮的抓地力。
这一代说白了,就是半"傻瓜"模式。你可以用手动锁止,如果你不会用,那就电子系统来直接帮你控制和解决打滑的问题。此次升级此次技术升级是奥迪quattro全时四驱系统的一次革命性飞跃,使得quattro全时四驱系统的应用领域大大延展。
第五代-匹配ESP
第五代quattro的特点:ESP结合四驱系统。
这一代奥迪quattro四驱系统只能说是个小升级,基本延续了上一代的特性,主要是针对托森A型差速器进行优化,使之具备更出色的扭矩分配能力,同时,与ESP配合更加密切,结果就是提升了整个系统的主动安全性。
第六代-Torsen C
第六代quattro(奥迪quattro Torsen C)的特点:前后轮动力的自由分配。
托森C型差速器采用行星齿轮结构,与太阳轮、环形齿轮和摩擦盘共同组成整个差速器结构。当环形齿轮与太阳轮的转速不等时,行星齿轮会被迫产生自转运动,这个自转运动又会导致与环形齿轮或太阳轮的轴向相对运动。轴向运动的压力对安装在装置内的摩擦盘施加压力,产生内摩擦力,因此限制了相对运动,也就限制了打滑驱动轴的运动,从而增加不打滑驱动轴的转矩。
2005年,对奥迪和奥迪的四驱技术来说是极为重要的一年,quattro的核心技术中央差速器升级到C型,就是托森C中差(目前奥迪许多四驱车型使用的就是托森C中差)。其结构更加精巧,由于加入限滑摩擦片,自动锁止功能的反应时间更为迅速。通常情况下,前后轴动力分配为40:60。根据行驶情况需要,它最多可把60%的驱动力输出到前轴,或把80%的驱动力输出到后轴。而偏后轴的动力输出使得车辆有着更好的操控,但不能100%的锁止。这一年,全系标配四驱系统的Q7问世,标志着奥迪Q系列车型的诞生。
第七代-冠状齿轮中央差速器
第七代quattro(奥迪quattro 冠状齿轮中央差速器)的特点:越来越轻。
冠状齿轮差速器,也叫“托森D型差速器”,但组成结构已经开始变化。他的优点是体积小、重量轻,还有更宽的动力分配比。虽然冠状齿轮也是纯机械结构,但依靠多片离合器的控制,它比托森差速器有着更大的扭矩比例调节范围,而且前后的扭矩分配也更加灵活。
冠状齿轮差速器主要由两组多片式离合器,两个冠状齿轮和四个行星齿轮组成。冠状齿轮的一侧与行星齿轮相齿合,另一侧与多片式离合器内片刚性连接,而多片式离合器外片与差速器壳体刚性连接。螺纹环则作用于多片式离合器支座,负责压住多片式离合器并保持一定的接合力矩。
两个冠状齿轮分别与前后轴连接,动力输入轴将动力输入至差速器壳体内的四个行星齿轮轴,四个行星齿轮轴带动四个行星齿轮进行公转,四个行星齿轮通过齿合的方式带动两个冠状齿轮转动,进而将动力输送至前后轴。
冠状齿轮的旋转同时会带动多片式离合器内片转动,内片通过摩擦带动外片转动,外片则带动整个差速器转动。
- 当前轴车轮附着力降低时,冠状齿轮差速器会将最多85%的扭矩传递至后轴。
- 当后轴车轮附着力降低时,冠状齿轮差速器会将最多70%的扭矩传递至前轴。
- 优点:体积小,重量轻,有更宽的扭矩分配外,最大优点是在差速的同时,还能同时分配扭矩,由于跟托森一样的纯机械结构,它依然有点反应迅速,高灵敏度的特点。
- 缺点:也像托森差速器一样不能100%锁死,如果在分配扭矩的极限还不能脱困,那只能靠中央差速器了。如配合ESC工作,进行制动干预,保证牵引力流失不超过最大扭矩分配,如长时间干预,某些部件温度过高ESC会停止工作,所以冠状齿轮差速器在激烈越野工况下,不能有好的表现,但是在铺装道路上就不同了,他的表现要好于普通的电子限滑差速器。但由于限滑摩擦片的存在,在耐造程度上不及托森中央差速器。
第八代-quattro ultra
quattro ultra是一套以多片式离合器为中央差速器的四驱系统,后轴布置了一个电控牙嵌式离合器。
在遇到湿滑路面时,多片式离合器与牙嵌式离合器均为接合状态,使得后轴最多可以分配到50%的动力。自从quattro多了ultra的后缀,就再也没有了曾经的机械之魂,并饱受非议。
在一般路面行驶时,多片式离合器与牙嵌式离合器同时脱开,传动轴处于静止状态,车辆变为前轮驱动。
从根本意义来说,quattro ultra已经从全时四驱变成了适时四驱,虽然在响应速度与燃油经济性上有一定优势,但实际上脱困能力与公路性能都已经不及曾经的quattro。
五、不断前行的audi-quattro
综合来看quattro这几代的发展,托森差速器应该是大家最为熟悉的quattro了。而自从冠状齿轮差速器的投入以来,其实外界就已经有褒贬不一的声音了,再到目前的quattro ultra,更是饱受非议,但长远的来看,各个国家对于汽车的排放和油耗的标准已经趋于变态的考核。每个品牌不得不用各种高科技手段为自己的前程铺路。三缸发动机、自动启停等,都在经受着时间的考验。政策大环境下,只能选择先活下来,再搞技术突破了,粉丝们的情绪怕是难照顾到了。对奥迪——如何"突破科技,启迪未来",让我们拭目以待吧~
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