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