Особенности системы quattro

Чем quattro отличается от родственных систем?

Одним из краеугольных камней философии системы quattro была и остается простота. Придерживаясь этого принципа, можно удержать на приемлемом уровне стоимость и вес полноприводных авто, при этом не потерять надежность.

Бенцингер увлеченно изучал приемы управления и нужды водителей. Он делал четкие различия между экспертами и обычными водителями, замечая, что каждый водитель считает себя экспертом. В концепцию quattro изначально была заложена идея о том, что автомобиль должен доставлять опытному водителю удовольствие от вождения и одновременно не вызывать проблем для неопытного водителя. Стабильная недостаточная поворачиваемость, до тех пор пока она не чрезмерна, - это лучшая и наиболее безопасная компоновка для обычного водителя.

Quattro трансмиссия - это не альтернатива нормальной, аккуратной разработке и доводке шасси. Передний привод и слишком большая мощность может легко привести к чрезмерной недостаточной поворачивамости. Необходима точная настройка шасси для того, чтобы это гарантированно не произошло. Настолько, насколько это возможно, модели с системой quattro настроены на небольшую и стабильную недостаточную поворачиваемость, хотя при распределении момента в quattro трансмиссии 50:50 (если дифференциалы не заблокированы) более мощные версии могут приблизится к избыточной поворачиваемости в условиях низкого сцепления с поверхностью дороги. Однако даже у них на сухой поверхности с хорошим сцеплением будет заметна недостаточная поворачиваемость. Она, тем не менее, не столь велика, как у сравнимой по характеристикам переднеприводной машины.

Испытания на управляемость, как в стабильных, так и в переходных режимах, показали: чем выше поворачивающая сила, тем меньше недостаточная поворачиваемость quattro по сравнению с перенеприводным эквивалентом. Это логично, учитывая то, что трансмиссия перераспределяет момент в пользу задней оси, позволяя выдать большую поворачивающую силу при том же угле скольжения покрышки.

Пропорции распределения момента

Особенности quattro - снизить риск проскальзывания колес путем достижения наилучшего возможного сцепления с дорогой. Изначально было выбрано распределение момента между осями в пропорции 50:50. Для наиболее идеального сцепления необходимо распределять момент в соответствии с загрузкой каждой оси. У многих моделей при занятых передних сиденьях на переднюю ось приходится 60% веса. Но сцепление необходимо, прежде всего, когда автомобиль ускоряется. А когда он ускоряется, и особенно в гору, перераспределение массы в пользу задней оси делает соотношение примерно 50:50. При этом на более мощных моделях quattro вполне возможно тронуться с пробуксовкой передних колес.

Почему 50:50? У Ауди по этому вопросу множество аргументов. С одной стороны, можно уменьшить момент на передней оси для облегчения управляемости. С другой стороны, для любого автомобиля с большим весом, приходящимся на переднюю ось, момент на передней оси должен быть больше, чтобы использовать полный привод с максимальной эффективностью. Очень часто оптимизация различных факторов приводит конструкторов очень близко к идеальному распределению момента 50:50. В г. Ингольштадт (родина Ауди) проводили испытания и компьютерные исследования для проверки загрузки каждой из осей в различных дорожных условиях - ускорение или торможение, подъем или спуск на наклонном участке, с разным распределением нагрузки. Полученные цифры был различны, но никогда далеко не отходили от 50:50. Поэтому на множестве модификаций с системами quattro используется классическое для Audi распределение момента.

Упоминание о распределении момента 50:50 неизбежно поднимает вопрос о других пропорциях распределения момента. Существуют системы с эпициклическими центральными дифференциалами для получения неравномерного (обычно смещенного в пользу задней оси) распределения момента и вискомуфт для улучшения сцепления в сложных дорожных условиях автоматически, без участия водителя. Проводились разнообразные исследования по технологии достижения неравномерного распределения. Эти исследования показали, что можно обойтись и без эпициклического дифференциала - достаточно установить в дифференциале входную и выходную шестерни разного диаметра с соответственно наклоненными планетарными шестернями.

В последнем модельном ряду с приставкой quattro используются другие пропорции – 40:60. При риске пробуксовки на какой-то из осей колес, межосевой самоблокирующийся дифференциал перенаправляет крутящий момент в автоматическом режиме на противоположную ось. Между колесами распределение момента – селективное. В штатном режиме 40% усилий привода передаются передней оси. Соответственно 60% - задней. Преимуществом данной пропорции стали улучшение динамики разгона и увеличение тяги. В целом любая система quattro, будь то 50:50, либо 40:60 обеспечивают лучшее ощущение дороги, автомобиль словно приклеен к полотну. Следовательно – повышается безопасность.

Спортивный дифференциал

Отдельная тема – quattro со спортивным дифференциалом. Подшипники ходовой и шины в поворотах напрягаются. Если входить в поворот на ускорении, нагрузка на передней оси снижается. Шинам передается меньше поперечной силы, возникает недостаточная поворачиваемость. Особенно у переднеприводных авто. Улучшить поворачиваемоть призван спортивный дифференциал, устанавливаемый на задней оси.

Дифференциал quattro задней оси справа и слева получил повышающую передачу с 2 ступенями зубчатого сцепления. В результате каждое колесо на задней оси получает индивидуальный тяговый момент. Фрикционной муфтой управляет исполнительный электрогидравлический механизм. Индивидуальные пропорции моментов задних колес рассчитываются блоком управления. При этом автоматика учитывает конкретную дорожную ситуацию: скорость поездки, поперечное ускорение, повороты руля и др. На извилистых поворотах большая мощность достается колесу, едущему по внешнему радиусу поворота. Перераспределенное тяговое усилие словно вжимает машину в поворот, и она повторяет траекторию передних колес. Поэтому поворачиваемость улучшается.