Quattro Ultra: Почему Audi заменила механический полный привод на электронику

0
150

Спустя десятилетия применения постоянного полного привода с межосевым дифференциалом даже Audi перешла на подключаемую схему. Зачем же она пошла на такой шаг? Давайте разберемся.

audi-quattro-ultra-11-2016-4

Четыре ведущих колеса лучше двух: полный привод позволяет более эффективно использовать сцепление шин с поверхностью и делает управление более нейтральным и безопасным, особенно когда асфальт мокрый, а автомобиль очень мощный. Именно Audi без остатка доверилась такому техническому решению, рожденному для внедорожников, перенесла его на обычные дорожные автомобили и без устали продолжала проводить эволюцию интегральной трансмиссии.

audi-quattro-ultra-11-2016-5

Теперь же настал черед революции: с 1980 года автомобили из Ингольштадта с продольным двигателем использовали схему с механическим межосевым дифференциалом, постоянно перераспределяющим тягу между всеми колесами. Новый полный привод quattro с технологией Ultra (дебютировал на бензиновой версии нового поколения А4 allroad) имеет в конструкции электронно-управляемую муфту, следящую за перераспределением крутящего момента между передней (в обычных условиях 100% тяги приходится именно на нее) и задней осями. Принцип не нов: большинство ныне продающихся полноприводных автомобилей полагаются именно на него. Однако целью инженеров Audi было объединить достоинства постоянного и подключаемого полного привода, исключив недостатки обеих конструкций.

Как это было в 80-х: Audi quattro 1980 года был оснащен постоянным полным приводом с полым вторичным валом, внутри которого проходил вал привода передней оси от центрального дифференциала с блокировкой.
Как это было в 80-х: Audi quattro 1980 года был оснащен постоянным полным приводом с полым вторичным валом, внутри которого проходил вал привода передней оси от центрального дифференциала с блокировкой.

Преимущество постоянного полного привода — непрерывное перераспределение тяги на четыре колеса. Сцепные свойства шины можно в полной мере использовать для разгона и торможения (продольные силы), для обеспечения устойчивости в повороте(поперечные силы) или же для сочетания обеих сил. Если тяга однородно распределяется на четыре колеса, то каждое из них должно «переваривать» 25% момента, а не 50%, как в случае моноприводной схемы. Таким образом получаем одинаковое поперечное сцепление на передней и задней осях, что делает поведение в повороте нейтральным.

Однако постоянный полный привод повышает расход топлива из-за потерь на трение в постоянно вращающихся деталях трансмиссии, среди которых, конечно же, и межосевой дифференциал. Это совсем не мелочи: по прикидкам, топливный «аппетит» вырастает на 7-8%.

Когда полный привод Ultra не требуется, для снижения потерь вследствие вращения вхолостую трансмиссионного вала, муфта в заднем дифференциале отключает правую полуось; таким образом, шестерня и трансмиссионный вал останавливаются. Как только система распознает необходимость полного привода, муфта замыкается, активируя всю кинематическую цепь.
Когда полный привод Ultra не требуется, для снижения потерь вследствие вращения вхолостую трансмиссионного вала, муфта в заднем дифференциале отключает правую полуось; таким образом, шестерня и трансмиссионный вал останавливаются. Как только система распознает необходимость полного привода, муфта замыкается, активируя всю кинематическую цепь.

В подключаемой схеме изначально использовали довольно медлительную вискомуфту. Сейчас — многодисковую муфту с электроприводом и электронным управлением, работающую го¬раздо быстрее. В условиях высокого сцепления с поверхностью вся тяга двигателя передается лишь на одну ось. Только при пробуксовке одного колеса муфта замыкается, и тяга начинает передаваться на другую ось. Такой режим может быть дополнен другими функциями.

Система подключаемого полного привода Audi quattro Ultra в своей конструкции имеет многодисковую муфту с электроприводом и электронным управлением распределением тяги между осями. Когда муфта открыта, тяга не подается на трансмиссионный вал. Когда же замкнута, то  крутящий момент передается на задние колеса.
Система подключаемого полного привода Audi quattro Ultra в своей конструкции имеет многодисковую муфту с электроприводом и электронным управлением распределением тяги между осями. Когда муфта открыта, тяга не подается на трансмиссионный вал. Когда же замкнута, то  крутящий момент передается на задние колеса.

Система Audi quattro Ultra непрерывно следит за поведением автомобиля с помощью многих датчиков и умеет быстро и превентивно перекидывать тягу на другую ось, но при этом большую часть времени все равно обеспечивает экономичную езду на моноприводе. Блок управления системы каждые 10 миллисекунд получает и анализирует множество параметров, среди которых угол поворота руля, продольное и поперечное ускорения, выдаваемая двигателем тяга. На основе этих данных электроника активирует муфту на трех уровнях: упреждение, прогнозирование и реагирование. Упреждение — момент, когда блок управления заблаговременно (за 0,5 секунды) распознает, в какой момент внутреннее ведущее колесо в повороте достигнет передела сцепления. На уровне прогнозирования электроника оценивает стиль вождения, вмешательство ESP и возможное наличие прицепа. Последний уровень — реакция подключаемой системы полного привода на пробуксовку ведущего колеса.

audi-quattro-ultra-11-2016-3

Преимущество автоматически подключаемого полного привода в прогрессивности при перераспределении тяги на неведущую в обычных условиях ось за счет выверенного замыкания муфты. Благодаря Audi drive select (системы выбора режимов движения моделей из Ингольштадта) можно персонализировать логику работы полного привода: если в положении Auto на первом плане — сбалансированность вождения, то в Dynamic на заднюю ось тяга начинает подаваться с опережением и в большей пропорции, чтобы наделить автомобиль более спортивным поведением. На повадки влияет и выверенное перераспределение тяги между колесами одной оси — ESP подтормаживает одно из них, чтобы компенсировать недостаточную или же, наоборот, избыточную поворачиваемость.

audi-quattro-ultra-11-2016-8

Еще одно преимущество привода quattro Ultra — исключение заднего дифференциала и трансмиссионного вала из цепи при работе только переднего привода, что нивелирует присущие полному приводу потери на трение. Этого добились, установив кулачковую муфту на задней правой полуоси. Когда она разомкнута с помощью соленоида,на дифференциал воздействует только левая полуось: в данном случае вращаются только сателлиты, в то время как коронная шестерня остается неподвижной, как и трансмиссионный вал. Однако, как только потребуется тяга на задней оси, кулачковая муфта замыкается за доли секунды. Исключение трансмиссионного вала из кинематической цепи не новинка. Но это большой шаг в повышении эффективности системы. И Audi сделала его легко и элегантно.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.