Werkingsprincipe en werkingsprincipe van de Audi Quattro

De befaamde 4X4 Quattro automaat... Wie kent deze naam niet, zo beroemd onder liefhebbers van mooie auto's? Als deze naam echter bijna een legende is geworden, moet je eens goed kijken wat het inhoudt, want er is soms een mooi verschil tussen Quattro en Quattro!

Dus we gaan de verschillende Quattro-systemen bekijken die op voertuigen van de Volkswagen Group bestaan, want ja, sommige Volkswagens profiteren er ook van. Er zijn dus drie hoofdsystemen: een voor de voorste longitudinale motor, een andere voor de achterste longitudinale motoren (zelden, R8, Gallardo, Huracan...) en de laatste voor de meest voorkomende auto's (dwarsmotor).

Hoe de verschillende soorten Quattro werken

Laten we nu de architectuur en werking van de verschillende typen Quattro eens nader bekijken.

Quattro TORSEN voor langsmotor (1987-2010)

A6 met langsmotor

Torsen beperkt symmetrisch het snelheidsverschil tussen de twee assen (als het beperkt is tot 70% dan hebben we mogelijk een koppelverdeling van 30% / 70% of 70% / 30%).

handel: passief / permanent

Zeldzame verspreiding een paar Avant / achterkant : 50% - 50%

(met gelijke tractie tussen de voor- en achteras)

Modulatie : van 33% / 67% (of dus 67% / 33%) tot 20% / 80% (of 80% / 20%) afhankelijk van de Torsen-versie (afhankelijk van de vorm van de tanden en tandwielen die Torsen bestudeerde)

Uitdaging: Beperk het glijden tussen de voor- en achterkant, zodat je uit de gladde gebieden kunt komen.

Hier is een stukje van het Torsen-interieur, het mechanisme voorkomt dat een van de twee kanten draait zonder de andere te bewegen, in tegenstelling tot een conventioneel differentieel. Hier roteert de motor het hele differentieelhuis (grijs gemarkeerd), dat twee assen (voor- en achterwielen) heeft die met elkaar zijn verbonden door versnellingen om het snelheidsverschil tussen hen te beperken (de beroemde sper).

Dit is een overboeking constante die dus het koppel op de assen overbrengt

voorwaarts en achterwaarts stabiel

.

Het koppel begint bij de motor, wordt overgebracht naar de bak en dan gaat het allemaal naar het eerste Torsen-sperdifferentieel (TorSep voor Tordat Senzingen). Vanuit dit differentieel gaan we heen en weer in een 50/50 verdeling. Het is onmogelijk om hier de achter- of vooras volledig los te koppelen, vier wielen krijgen altijd koppel, zelfs een kleine. Het Torsen-differentieel zal (ik kan het op dit moment niet bevestigen) iets afwijken van de lijn van luxe SUV's (iets meer geschikt om te kruisen): Touareg, Q7, Cayenne.

Zowel de voor- als achteras hebben een standaard differentieel (geen sliplimiet) dat het koppel verdeelt tussen de linker- en rechterwielen. Maar er zijn iets geavanceerdere versies van de Quattro ontworpen voor sportievere versies.

Ten slotte kan koppelvectoring hier alleen worden toegepast door ESP op de remmen te spelen, dus het is veel minder ontwikkeld dan de koppelvectoring van het Quattro Sport-achterdifferentieel.

Quattro CROWN GEAR (rondsel / plat tandwiel) voor langsmotor (2010 -…)

Q7 met langsmotor

Deze versie (sinds 2010) gebruikt een ander type tussenbak. Hierdoor kunnen motorische vaardigheden worden gemoduleerd. asymmetrisch tussen verschillende assen door de min of meer belangrijke blokkering van de viskeuze koppeling.

In elk geval is dit een permanente transmissie die constant koppel naar voor en achter zal overbrengen (hoewel de koppelmodulatie natuurlijk tussen de assen kan worden gewijzigd, afhankelijk van de koppeling, maar er zal altijd een paar zijn op elk van de zij) ...

handel: passief / permanent

Zeldzame verspreiding een paar Avant / achterkant : 60% - 40%

(met gelijke tractie tussen de voor- en achteras)

Modulatie : van 15% / 85% tot 70% / 30% afhankelijk van het verschil in grip tussen de voor- en achteras. Het is asymmetrisch, zoals je kunt zien aan het niveau van mogelijke verdelingen tussen de voor- en achterkant.

Uitdaging: flirt met BMW-kopers door uit te leggen dat ze dat kunnen

в

85% vermogen achterin (in BMW waren we altijd 100%)

De bel (behuizing) van het differentieel (de zwarte rechthoek die alles omringt) is verbonden met een centrale as die is uitgerust met planetaire tandwielen ("kleine grijze tandwielen" die de voor- en achteras verbinden en zo naar de voor- en achterassen leiden).

De groene as die naar de achteras leidt, kan aan de bel worden gekoppeld via de lamellenkoppelingen die zichtbaar zijn in het oranje gebied. Dit is een viscositeitsmeter (het stelt je in staat om beperkte slip te hebben, anders een basisdiff die slippen niet voorkomt): de verbinding tussen de groene en grijze koppeling ontstaat als er een verschil in snelheid is (dit is het principe van een stroperige koppeling, de olie in de cabine zet uit bij verhitting, waardoor de koppelingen om samen te voegen omdat de siliconen uitzetten als ze warm zijn, en het snelheidsverschil tussen de koppelingen veroorzaakt agitatie die de siliconenolie verwarmt). Hierdoor koppelt de differentieelklok aan de as van de achteras als er een snelheidsverschil tussen beide is.

De initiële verdeling is 60 (achter) / 40 (voor) omdat de tandwielen van de middenas (paars) de velgen (blauw en groen) niet op dezelfde plaats raken (meer naar binnen voor blauw = 40). % of meer naar buiten voor groen = 60%). Het koppel is anders dan de basis omdat er een ander hefboomeffect is.

Alle kracht gaat via een zwarte as die over de blauwe as gaat (die naar de vooras leidt). Hierdoor roteert de as die is verbonden met het differentieelhuis, en dus de zonnewielen. Deze zonnewielen zijn verbonden met platte tandwielen (blauwe en groene "vliegwielen").

Als het toerental tussen de achteras en het differentieelhuis dikker wordt, siliconen: de koppelingen worden aan elkaar gelijmd en hierdoor wordt de motoras direct verbonden met de achteras (via een bel die is verbonden met de motor, maar het zal ook verwijzen naar de achteras als de viskeuze koppeling ingrijpt. In dit geval hebben we 85% voor de achteras en 15% voor de vooras (situatie = verlies van tractie op de vooras).

Theorie hierboven en praktijk hieronder.

Differentieel kroonwiel - Audi Emotion Club AUDIclopedia

Quattro-Ultra (2016 - ...)

handel: actief / niet permanent

Zeldzame verspreiding een paar Avant / achterkant : 100% - 0%

(met gelijke tractie tussen de voor- en achteras)

Modulatie : van 100% / 0% tot 50% / 50%

Doelwit ; Bied vierwielaandrijving die het verbruik tot het maximum beperkt, zelfs als dit betekent dat de adel van eerdere apparaten moet worden opgeofferd.

Tractiemodus, meestal (net als Haldex), het belangrijkste doel is om het verbruik te verminderen en, nog belangrijker, foutloos te zijn op elk terrein.

Deze versie is de meest recente op het moment van schrijven, we hebben het over het vervangen van het Crow wheel door een loskoppelbaar apparaat. Die laatste kan inderdaad de achteras ontkoppelen om op trekkracht over te kunnen schakelen, en dus is het geen permanente transmissie meer... Dus het systeem lijkt veel op Haldex, maar Audi doet er alles aan om ons er zo aan te laten denken als zo min mogelijk. zoveel mogelijk (een merk dat zich goed bewust is van de veel lagere reputatie van Haldex in vergelijking met Torsen en Crown Gear). Er zijn ook twee koppelingen aan weerszijden van de achteras om de middenas te ontkoppelen, omdat het draaien ervan (zelfs in een vacuüm) energie kost. Het grote verschil is dat de Torsen / Crown Gear zelfvoorzienend en zeer duurzaam zijn, terwijl dit systeem moet worden bestuurd door een computer die is aangesloten op een verscheidenheid aan sensoren. Daardoor is hij in potentie minder betrouwbaar, maar ook minder duurzaam omdat de schijven heet kunnen worden (hij is ook begrensd op 500 Nm koppel, in tegenstelling tot de klassieke Quattro met Torsen).

Dit apparaat komt verrassend dicht in de buurt van het Porsche-systeem dat beschikbaar is op de Macan, zelfs als de merken er alles aan doen om het water te modderen en te doen alsof ze niets gemeen hebben (in feite is dit niet waar, het materiaal voor veel elementen is hetzelfde, en vaak zelfs ZF. die alles ontwerpt) ... Bovendien is het bijna hetzelfde principe, behalve dat het Porsche-differentieel het gebruik van tractie of tractie mogelijk maakt (alleen tractie of 4X4 ​​op een Quattro Ultra met een schakelbaar multi-disc differentieel) .

In zijn manier van werken kunnen we zeggen dat dit het tegenovergestelde is van XDrive, aangezien het BMW-apparaat continu de motor met de achterkant verbindt en, indien nodig, de vooras aan de transmissie bevestigt. Hierbij is altijd de vooras aangesloten en indien nodig de achteras gekoppeld aan de transmissieketting en neemt 50% van het koppel op.

Wanneer tractieverlies wordt gedetecteerd op de achteras, wordt de achterasas verbonden met de transmissieketting.

Hier is het beroemde schakelbare "differentieel" (rood - koppeling)? Helaas is hij beperkt tot 500 Nm koppel, wat bewijst dat hij minder luchtweerstand heeft in vergelijking met de goede oude Quattro met Torsen.

2018 Audi Q5 quattro Ultra HOE HET NIEUWE CENTRALE SLOT WERKT - Audi [Old Torsen] DIFFERENTIEEL AWD

Quattro voor dwarse motor

Q3 dwarse motor

handel: actief / niet permanent

Zeldzame verspreiding een paar Avant / achterkant : 100% - 0%(met gelijke tractie tussen de voor- en achteras)

Modulatie : van 100% / 0% tot 50% / 50%

Doelstelling: Dankzij de uitrustingsfabrikant Haldex / Borgwarner vierwielaandrijving kunnen aanbieden op de kleine voertuigen van de groep.

Hier is een Audi TT, maar die is voor iedereen hetzelfde.

Haldex 5. Generatie - Hoe het werkt

Alles is hier totaal anders, aangezien we met een heel andere architectuur te maken hebben. De dwarsopstelling optimaliseert de beschikbare ruimte in het voertuig ten koste van de balans van het voertuig (vergeet niet dat we hier grote blokken en grote, zeer robuuste transmissies vergeten!).

Kortom, alles begint zoals altijd bij de verbrandingsmotor/versnellingsbak. Aan de uitgang hebben we een differentieel dat volledig draait en de centrale as van de transmissie aandrijft via de versnelling die in het diagram in paars is aangegeven. Zo is de binnenkant van het voordifferentieel in twee delen gesplitst voor de linker- en rechterwielen.

Aan het einde van de transmissie-as die de voor- en achterkant verbindt, bevindt zich de beroemde Haldex, zo controversieel voor kenners. Inderdaad, iedereen (of liever, mensen die dol zijn op auto's) kent de Haldex / Torsen-krijger goed ...

In feite kan het Torsen en Haldex niet schelen dat de ene een differentieel met beperkte slip is en de andere een elektronisch bediend lamellenkoppelingssysteem (hydro-elektrisch), dat daarom de rol van een differentieel probeert te spelen.

In deze configuratie kan de auto niet meer dan 50% van het koppel op de achteras krijgen en dit is gemakkelijk te begrijpen door naar de afbeelding hierboven te kijken.

Bovendien wordt er voornamelijk in de tractiemodus gewerkt en kan de achterkant volledig worden uitgeschakeld zonder meer koppel te krijgen: Haldex wordt uitgeschakeld en er is geen communicatie meer tussen de middenas en het achterdifferentieel.

Haldex / Torsen verschil?

De verschillen daartussen zijn aanzienlijk. Torsen is een passief differentieel dat mechanisch en autonoom werkt. Het zorgt voor een constant koppel op beide assen (het koppel varieert, maar de kracht wordt altijd overgebracht op alle wielen). Haldex heeft een computer en actuatoren nodig om te werken, en zijn belangrijkste taak is om te reageren.

Terwijl de Torsen de hele tijd draait, wacht Haldex op tractieverlies voordat hij wordt ingeschakeld, wat een kleine hoeveelheid uitvaltijd veroorzaakt die de efficiëntie vermindert.

Bovendien warmt dit systeem, in tegenstelling tot de Torsen, veel sneller op door de wrijving van de schijven: daardoor is het in theorie minder duurzaam.

Quattro Sport / Vector graphics / Torque vector

Uitdaging: De prestaties van de auto in bochten verbeteren en het natuurlijke onderstuur beperken dat wordt veroorzaakt door Audi (waarvan de motor te ver naar voren staat).

Er is hier een Torsen- of Crown Gear-differentieel.

De Quattro Sport bestaat uit een veel verfijnder sportdifferentieel aan de achterzijde. Dit laatste stelt ons inderdaad in staat om het beroemde vectorpaar voor te stellen (dat we meestal in het Engels kennen: Torque Vectoring. Klik hier voor meer informatie over de werking).

Deze laatste bestaat uit lamellenkoppelingen en planeetwielen die in een spiraal zijn gerangschikt.

Klik hier voor meer informatie

Quattro-evolutie: synthese

Longitudinale Quattro-evolutie: en bref

Met uitzondering van voertuigen met dwarsgeplaatste of achterin geplaatste motor, is het Quattro-systeem nu in zijn zesde generatie. Daarom bestaat het uit het revitaliseren van alle wielen van de auto met behulp van transmissieassen en talrijke differentiëlen.

De eerste generatie verscheen helemaal aan het begin van de jaren 80 (precies 81), had 3 differentiëlen: één in de klassieke voorkant, twee in het midden en aan de achterkant, die kon worden vergrendeld (zonder schuiven of modulatie, hij is vergrendeld).

Dit was in de tweede generatie, toen het middendifferentieel werd belichaamd door de Torsen, een sperdifferentieel en niet langer het enige sperdifferentieel. Hierdoor kan het vermogen voor/achter worden gemoduleerd tussen 25% / 75% of omgekeerd (75% / 25%) in plaats van 50/50 te blokkeren zoals bij de eerste generatie.

Toen werd Torsen ook uitgenodigd op de achteras van de derde generatie, wetende dat deze laatste alleen werd gebruikt op de Audi V8 uit 1988 (dit is de toekomstige A8, maar die heeft nog geen naam gekregen).

De vierde generatie is iets zuiniger (niet alleen het leveren van luxe limousines zoals de Audi V8) met een klassiek achterdifferentieel (dat elektronisch kan worden vergrendeld, remt dus via ESP).

Het systeem is dus geëvolueerd en heeft tot op de dag van vandaag dezelfde filosofie behouden door het vermogen van de centrale Torsen te verbeteren om het overgedragen koppel tussen de voor- en achteras constant te variëren (nu tot 85% mechanisch op de as en zelfs 100% dankzij de ESP-werking op de remmen, waardoor het bijna net zo plezierig is om het systeem te bedienen als met een schone krachtbron).

Toen kwam er een sportdifferentieel (op de as gemonteerd, het is geen voor/achter differentieel, maar een links/rechts) op de optionele achteras of op sommige sportwagens (S5, etc.). Dit is een beroemde Torque Vectoring-technologie die behoorlijk populair is bij alle premiumfabrikanten, het is niet alleen gerelateerd aan de Quattro.

Toen kwam de Quattro Ultra (we hebben het altijd over auto's die in de lengterichting zijn gebouwd), ontworpen om het brandstofverbruik te verminderen. Geen permanente transmissie meer, hij kan volledig worden gescheiden (achteras uiteraard) om energie te besparen.

Dus als we het samenvatten (wetend dat de datumafbakening niet altijd duidelijk is, omdat de periode auto's met meerdere generaties Quattro kan omvatten. Voorbeeld: in 1995 werd Audi verkocht met Quattro 2, 3 of 4 ...) :

• Generatie 1 Quattro: 1981 - 1987
• Quattro 2e generatie Torsen: 1987 - 1997
• Generatie 3 Torsen Quattro: 1988 - 1994 (alleen op A8-voorouder: Audi V8)
• Quattro 4e generatie Torsen: 1994 - 2005
• Quattro 5e generatie Torsen: 2005 - 2010
• Quattro 6e generatie Crown Gear: sinds 2011
• Quattro generatie 7 Ultra (parallel aan generatie 6): vanaf 2016

Evolutie van de Quattro Transversal: in het kort

De groep Audi/Volkswagen verkoopt ook veel populaire motorcross-voertuigen (A3, TT, Golf, Tiguan, Touran, enz.), voor deze modellen was het noodzakelijk om vierwielaandrijving aan te bieden.

En dit is waar de Quattro wordt aangeboden voor Volkswagen, Seat en Skoda, want het is niet langer de echte Quattro waar puristen dol op zijn.

Als het apparaat nogal traag reageerde op zijn start (activering van de achteras), dan is het sindsdien aanzienlijk verbeterd met de vijfde generatie van vandaag. Hij is echter logischerwijs minder complex en gekalibreerd dan de Quattro voor een langsmotor ontworpen voor de meest luxueuze auto's. Dit apparaat is uitgevonden door de Zweden, niet door Audi.

De Porsche-connectie?

Zelfs als Porsche zijn best doet om het te onderdrukken, zijn Quattro-aandrijflijnen in hoge mate een concessie, zo niet een identiteit. Over Cayenne gesproken, we kunnen zeker over Quattro praten. De Macan verving simpelweg de middelste Haldex door een systeem dat bijna identiek was aan de Quattro Ultra (verwijderbare Torsen). Het verschil hier is dat we 100% vooruit of achteruit kunnen sturen, waarbij de Quattro ultra beperkt is tot het omzetten van de auto in tractie. Het is verder identiek aan het optionele Vectoring-achterdifferentieel en de PDK-versnellingsbak, die eigenlijk een S-Tronic is (plus geleverd door ZF). Maar sst, ik krijg een uitbrander als dit uitkomt...