Полный привод quattro - устройство системы и принцип работы

Система полного привода quattro применяется концерном Ауди на своих автомобилях более 25 лет.

Её отличительной особенностью является то, что она постоянно распределяет крутящий момент с учетом необходимости одновременно между четырьмя колесами. Данное свойство позволяет обеспечивать отличные показатели активной безопасности, стойкое сцепление всех колёс с дорогой на всех покрытиях, сохраняя совершенную устойчивость даже в случае бокового ветра.

Система полного привода кватро позволяет совершать моментальный разгон, достигать хорошей управляемости, сохраняя устойчивость при совершении маневра и расхождении со встречным автомобилем на больших скоростях.

Так что же позволяет автомобилям с системой полного привода quattro добиваться таких совершенных характеристик?

Особенность технологии quattro заключается в том, что она применяется на машинах, где двигатель и трансмиссия размещены продольно. Существует шесть поколений полного привода системы Quattro по неофициальной статистике.

Полный привод на автомобилях Audi осуществил внук Фердинанда Порше — инженер Фердинанд Пиех. Первой он внедрил систему полного привода в Audi 80. Для приведение в движение задних колёс применили карданный вал, задний редуктор по конструкции был одинаков с передним, но его развернули на 180 градусов. Подобная конструкция отличалась отсутствием межосевого дифференциала, что приводило к определённым трудностям на резких виражах и при парковке. Данный тестовый автомобиль был окрещён Audi A1(проект 262).

Затем появилось второе поколение, где уже появился межосевой дифференциал. Постепенно вносились новые изменения и совершенствования, развивая систему полного привода кватро, лучшие из которых дошли и до наших дней.

Устройство системы

Сегодня существуют различные модификации систем полного привода Quattro, но несмотря на различия в их конструкциях выделяется общее устройство:

коробка передач, раздаточная коробка, карданная передача привода задней оси, главная передача и задний межколесный дифференциал, вал привода передней оси, главная передача и передний межколесный дифференциал.

Схема системы полного привода quattro:

1 — коробка передач; 2 — раздаточная коробка; 3 — карданная передача; 4 — главная передача и задний межколесный дифференциал; 5 — вал привода передней оси; 6 — главная передача и передний межколесный дифференциал.

В трансмиссию может быть установлена как коробка-автомат, так и механическая коробка передач. Раздаточная коробка соединяется непосредственно с коробкой передач.

По конструкции она обеспечивает включение межосевого дифференциала, который распределяет крутящий момент на заднюю и переднюю ось. Корпус дифференциала механически соединяется с коробкой передач. Крутящий момент на оси может распределяться в зависимости от конструктивной особенности раздаточной коробки через отдельную зубчатую передачу или приводные валы.

Принцип работы quattro

Принцип работы quattro можно рассмотреть на примере quattro VI, используемой на Audi RS5. Дифференциал, который оснащён коронными шестернями, обладает распределением тяги в нормальных условиях 40:60. При автоматической частичной блокировке переброс тяги осуществляется в пределах 70/30 до 15/85(вперёд/назад).

Как только появляется разница между передними и задними колесами в частоте вращения сателлиты проворачиваются и благодаря профилю зубьев ведомые торцевые шестерни раздвигаются, сжимая пакет фрикционов. Он и производит частичную блокировку дифференциала. Наибольший крутящий момент, который может быть подан на заднюю ось, достигает 85%, на переднюю — около 70%. Благодаря тому, что дифференциал с коронными шестернями обладает широким диапазоном перераспределения крутящего момента, он значительно превосходит предыдущих своих оппонентов по обеспечиваемой тяге. Крутящий момент и усилия перераспределяются в соответствии условиям движения и без задержки. Максимальное быстродействие и эффективность обеспечиваются за счёт работы по механическому принципу.

Одним из главных достоинств дифференциала с коронными шестернями являются малая масса и компактность. Узел почти на 2 кг весит меньше, чем дифференциал предыдущего поколения, его вес составляет 4,8 кг. В модели RS 5 инженеры совмещают дифференциал с коронными шестернями с программным обеспечением, которое управляет торможением, получившее название torque vectoring. Новая система позволяет обеспечивать динамичное и точное поведение автомобиля при любом прохождении поворотов.

На сегодняшний день авангард полноприводной технологии возглавляют три версии quattro: постоянный полный привод quattro, постоянный полный привод quattro с коронными шестернями и межосевым дифференциалом, а также привод quattro, где используется спортивный дифференциал.

Не так давно стало известно, что скоро нас ждёт совершенно новая трансмиссия полного привода. Фирменная система Quattro изменится кардинально, став электрической. Передние колёса, по-прежнему, будут вращаться традиционным мотором, а задние посредством тяги, получаемой от двух электромоторов. То есть она станет гибридной, и будут соответствовать технологии Plug-in Hybrid Electric Vehicle, что позволит осуществить поездки только от электротяги, а аккумуляторы можно будет подзаряжать от обычной бытовой электросети.

Рис — гибридной силовой установки quattro:

1 — двигатель внутреннего сгорания; 2 — коробка передач; 3 — кабель высокого напряжения; 4 — электродвигатель; 5 — высоковольтная аккумуляторная батарея; 6 — задний мост с электрическим приводом.

С начала появления технологии Quattro и по сей день, она совершенствуется, благодаря тому, что над ней работают ведущие и лучшие инженера концерна Ауди, применяя в её разработке самые передовые технологии и решения. Совершенству нет предела, поэтому система quattro будет развиваться, двигая прогресс в будущее.

Материалы: http://avto-i-avto.ru/ustrojstvo-avto/sistema-polnogo-privoda-quattro-ustrojstvo-princip-raboty.html

Представлены работы по снятию, установке и регулировке полувалов, управляющих валов, ступицы задней оси и подшипников на моделях Audi 80D, 80D Turbo, 80 GTE, 90, 100 2,2i, 100D, Coupe.

На нашем сайте вы можете найти таблицы технических данных на все рассматриваемые модели, включая и моменты затяжек резьбовых соединений, как дизельных, так и бензиновых моделей.

Кроме того, в вашем распоряжении отдельно настройка карбюраторных систем в разделе «Карбюраторы», вакуумные диаграммы и электросхемы описываемых моделей.

Отдельно предлагаем вашему вниманию объемы систем охлаждения всех автомобилей мира, дизельных и бензиновых, а также зазоры свечей зажигания – как основных, так и возможных альтернативных вариантов.

Предупреждение : Никогда не снимайте и не устанавливайте гайку оси при поднятых колесах, вам не избежать их падения и возможной личной травмы.

• Выкрутите гайку оси.
• Выкрутите 6 фиксирующих болтов полувала к управляющему фланцу.
• Отметьте положение шарового соединения на контрольной тяге, выкрутите 2 фиксирующих гайки и снимите шаровое соединение.

Замечание : На моделях с ручной трансмиссией необходимо снимать только правую часть шарового соединения.

• Вытяните направляющую полувала и извлеките сам полувал.
• Установку производите в порядке, обратном порядку снятия.
• Затяжку гайки шарового соединения к контрольной тяге производите с моментом в 63,7 Нм.

Рис.1. Извлечение полувала направлением наружу контрольной тяги

• Затяжку болтов крепления полувала к фланцу системы трансмиссии – с моментом 44,7 Нм.
• Всегда используйте новую самофиксирующуюся гайку оси и затягивайте её с моментом 226,5 Нм.
• Проверьте правильность выравнивания всей системы полувалов.

Снятие и установка – модели Quattro Turbo

• При находящемся в нормальном положении на земле автомобиле ослабьте гайку вала оси.
• Теперь поднимите переднюю часть автомобиля на козлы и надёжно зафиксируйте.
• Выкрутите гайку оси и болты колеса.
• Снимите колесо.
• Снимите правую заднюю крышку.
• Выкрутите болты крепления полувала к трансмиссии.
• Удерживайте положение полувала с помощью страховочного пояса или верёвок.
• С помощью специального пресса вала оси, инструмент по нумерации Audi № OTC 827-B, отсоедините полувал от ступицы колеса.
• Нанесите полусантиметровый слой компаунда D-6 на края контактной части полувала.

Замечание : После нанесения компаунда дайте ему просохнуть по крайней мере один час.

• Установку производите в порядке, обратном порядку снятия.
• Обязательно замените внутреннюю прокладку.
• Затяжку болтов крепления полувала к трансмиссии производите с моментом 78,6 Нм.
• Гайку крепления полувала к ступице колеса – с моментом 275,3 Нм.
• Болты колеса – с моментом 108,5 Нм.

Снятие и установка – модели 100, 100D

Предупреждение : Никогда не снимайте и не устанавливайте гайку оси при поднятых колесах, вам не избежать их падения и возможной личной травмы. Для работы используйте специальный съёмник.

• Выкрутите гайку оси.
• Поднимите автомобиль на козлы и надёжно зафиксируйте.
• Снимите колёса.
• С правой стороны снимите крышку полувала.

Рис.2. Извлечение болтов фиксации полувала к оси

• Отсоедините полувал от трансмиссии.
• Для удержания полувала на месте используйте шнур.
• С помощью 4-ножечного съёмника, установленного на ступице колеса, выжмите полувал из ступицы.
• Извлеките ступицу.
• Если ваша модель оборудуется автоматической трансмиссией :
• Снимите зажимы тяга стабилизатора;
• Выкрутите болт крепления шарового соединения к ступице;

Рис.3. Вид полувала на моделях 80, 80D, Quattro. A – Контрольная тяга, выравнивайте слот по соединительной направляющей; B – Соединительная направляющая; C – Управляющий вал : внешний диаметр на ранних моделях – 98 мм, на более поздних – 90 мм; объём смазки на ранних моделях – 120 гр, на более поздних – 90 гр.

• Снимите шаровое соединение;
• Выдавите полувал из ступицы;
• Направьте стойку подвески во вне и окончательно выдавите полувал.
• При установке вала обязательно очень тщательно его прочистите от любых остатков смазки.
• Нанесите полусантиметровый слой смазки RTV на края контактной части полувала и дайте ей просохнуть по крайней мере в течение часа.
• Затягивайте болты крепления вала к трансмиссии с моментом 43,4 Нм.
• Гайку оси – с моментом 275,3 Нм.

• Поднимите автомобиль на козлы и надёжно его закрепите.
• Обязательно отметьте положение управляющего вала относительно фланца трансмиссии и заднего дифференциала.
• Выкрутите установочные болты фланца управляющего вала в обеих сторон и снимите сам вал.
• Выкрутите болты центрального подшипника.
• Установку производите в порядке, обратном порядку снятия.
• Затяжку болтов крепления управляющего вала к трансмиссии / фланцу дифференциала производите с моментом 52,9 Нм на 80-ых моделях и Quattro или 44,7 Нм – 90-ых и 10-ых моделях.
• Болты крепления центрального подшипника – с моментом 18,9 Нм.

OHV – OverHead Valve — Верхнеклапанные двигатели с приводом клапанов толкателями, клапаны в головке цилиндров, распредвал — в блоке.

OHC / SOHC – Overhead Camshaft / Single OverHead Camshaft — Двигатели с распредвалом в головке цилиндров.

DOHC — Double OverHead Camshaft — Двигатель с двумя распредвалами в головке цилиндров

Материалы: http://autoremka.ru/transmissiya/rabotyi-na-upravlyayushhih-osyah-na-avtomobilyah-audi.html

Символ интеллектуальной системы полного привода Quattro — электромеханический геккон

Quattro (в пер. с итал. «четыре») — фирменная система полного привода, применяемая на автомобилях марки Audi.

Конструкция представляет собой классическую схему, позаимствованную у внедорожников, — двигатель и коробка передач расположены продольно.

Интеллектуальная система обеспечивает наилучшие динамические характеристики, исходя из дорожных условий и сцепления колес. Автомобили обладают выдающимися показателями управляемости и сцепления с поверхностью на любом типе дорожного покрытия.

Впервые легковой автомобиль с подобной конструкцией системы полного привода был представлен на Женевском автосалоне в 1980-м году. Прототипом послужил армейский джип Volkswagen Iltis. Испытания в процессе его разработки в конце 1970-х показали отличную управляемость и предсказуемое поведение на скользкой заснеженной дороге. Идея внедрить концепцию полного привода внедорожника в конструкцию легкового автомобиля была реализована на базе серийного купе Audi 80.

Раллийная версия Audi Quattro 1980 года выпуска

Постоянные победы первой модели Audi Quattro в раллийных гонках, доказали правильность выбранной концепции полного привода. Вопреки сомнениям критиков, основным доводом которых была громоздкость трансмиссии, гениальные инженерные решения обратили этот недостаток в преимущество.

Новый автомобиль Audi Quattro получил великолепную устойчивость. Приближенное к идеальному распределение веса по осям стало возможным именно благодаря схеме расположения трансмиссии. Полноприводный автомобиль Audi 1980-го года выпуска стал легендой ралли и эксклюзивным серийным купе.

I поколение

Система quattro первого поколения оснащалась межколесными и межосевыми дифференциалами свободного типа с возможностью принудительной жесткой блокировки механическим приводом. В 1981 году систему модифицировали, блокировки стали включаться с помощью пневматики.

Модели: Quattro, 80, Quattro Cupe, 100.

II поколение

В 1987 году место свободного межосевого занял самоблокирующийся дифференциал повышенного трения Torsen Тype 1. Модель отличалась поперечным расположением шестерен сателлитов относительно приводного вала. Передача крутящего момента варьировалась в соотношении 50/50 при нормальных условиях, а при пробуксовке на ось с лучшим сцеплением передавалось до 80% мощности. Задний дифференциал оснастили функцией автоматической разблокировки при скорости выше 25 км/ч.

Модели: 100, Quattro, 80/90 quattro NG, S2, RS2 Avant, S4, A6, S6.

III поколение

В 1988 году была внедрена электронная система блокировки дифференциалов. Крутящий момент перераспределялся по осям с учетом силы их сцепления с дорогой. Контроль осуществляла система EDS, которая притормаживала буксующие колеса. Электроника автоматически подключала блокировку многодисковой муфты межосевого и свободного переднего дифференциалов. Самоблокирующийся дифференциал Torsen переместился на заднюю ось.

IV поколение

1995 год – установлена система электронной блокировки переднего и заднего дифференциалов свободного типа. Межосевой дифференциал – Torsen Type 1 или Type 2. Стандартный режим распределения момента – 50/50, с возможностью передачи до 75% мощности на одну ось.

Модели: A4, S4, RS4, A6, S6, RS6, allroad, A8, S8.

V поколение

В 2006 году стал применяться несимметричный центральный дифференциал Torsen Type3. Отличительная особенность от предыдущих генераций — сателлиты расположены параллельно ведущему валу. Межколесные дифференциалы – свободные, с электронной блокировкой. Распределение момента в нормальных условиях происходит в пропорции 40/60. При пробуксовке мощность возрастает до 70% на переднюю и до 80% на заднюю ось. С использованием системы ESP появилась возможность передавать на одну ось до 100% крутящего момента.

Модели: S4, RS4, Q7.

VI поколение

В 2010 году существенное изменение претерпели элементы конструкции полного привода новой модели Audi RS5. Был установлен межосевой дифференциал собственной разработки на основе технологии взаимодействия плоских зубчатых колес. По сравнению с Torsen, это более эффективное решение для стабильного распределения крутящего момента при различных условиях движения.

Центральный дифференциал Quattro на основе плоских зубчатых колес

В обычном режиме соотношение мощности составляет 40:60 для передней и задней оси. При необходимости дифференциал передает до 75% мощности на переднюю ось и до 85% – на заднюю ось. Обладает меньшим весом, облегчает интеграцию в работу управляющей электроники. В результате применения нового дифференциала динамические характеристики автомобиля гибко изменяются в зависимости от любых условий: силы сцепления шин с дорогой, характера движения и манеры езды.

Современная трансмиссия Quattro состоит из следующих основных элементов:

Элементы системы Quattro

• Коробка передач
• Раздаточная коробка и межосевой дифференциал в одном корпусе
• Главная передача, конструктивно выполненная в корпусе заднего дифференциала
• Карданная передача, передающая крутящий момент от центрального дифференциала на ведомые оси
• Межосевой дифференциал, распределяющий мощность между передней и задней осью
• Передний дифференциал свободного типа с электронной блокировкой
• Задний свободный дифференциал с электронной блокировкой

Система Quattro отличается повышенной надежностью и износостойкостью элементов. Этот факт подтверждается тремя десятилетиями эксплуатации как серийных, так и раллийных автомобилей Audi. Случавшиеся поломки в основном являлись результатами неправильной или чрезмерно интенсивной эксплуатации.

Принцип работы полного привода Quattro базируется на основе наиболее эффективного распределения мощности при пробуксовке колес. Электроника считывает показания датчиков антиблокировочной системы и сравнивает угловые скорости всех колес. При превышении критического предела одним из колес — оно притормаживается.

Одновременно включается блокировка дифференциала, и крутящий момент в нужном соотношении распределяется на колесо с лучшим сцеплением. Электроника распределяет мощность в соответствии с выверенным алгоритмом. Алгоритм работы, разработанный путем многочисленных испытаний и анализа поведения автомобиля при различных условиях движения и состоянии дорожного покрытия, обеспечивает максимальную активную безопасность. Это делает управление автомобилем предсказуемым в сложных условиях.

Эффективность применяемых блокировок и управляющей электронной системы дает возможность полноприводным автомобилям Audi трогаться с места без пробуксовки на любом типе дорожного покрытия. Данное свойство обеспечивает прекрасные динамические качества и проходимость.

• Превосходная устойчивость и динамика
• Отличная управляемость и проходимость
• Высокая надежность

• Увеличенный расход топлива
• Строгие требования к правилам и условиям эксплуатации
• Высокая стоимость ремонта в случаях выхода элементов из строя

Quattro – совершенная система интеллектуального полного привода, проверенная временем и жесткими условиями раллийных гонок. Новейшие разработки и лучшие инновационные решения десятилетиями повышали общую эффективность системы. Выдающиеся ходовые качества полноприводных автомобилей Audi доказывают это на практике на протяжении уже более 30 лет.

Материалы: http://techautoport.ru/transmissiya/sistemy-polnogo-privoda/quattro.html