爱车邦:画解奥迪——quattro传奇

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Quattro与奔驰的4MATIC、宝马的xDrive并称三大汽车四驱技术,也是奥迪最富盛名的当家科技。

最早的故事应该从1977 年说起。

在那一年,曾为大众研发了四轮驱动越野车Iltis的奥迪预备测试部门主管罗兰德·古姆佩特和他的上级、时任奥迪车身试验负责人的约克·本辛格有了将Iltis 越野车的四轮驱动系统移植到奥迪轿车上的想法,而后者更是说动了奥迪主管技术研发的董事会成员费迪南德·皮耶希,让他批准了这个即将成为传奇的项目。

随着研发的进行,皮耶希开上了代号为A1 的四轮驱动原型车,不久后,整个项目还得到大众公司的销售许可和新审批的研发费用。

1979 年初夏,大众终于批准生产四轮驱动奥迪车型,并将奥迪的四轮驱动系统命名为“quattro”。这个名称来源于Quattratrac一词(有关越野车专用变速器的术语)。而quattro在意大利语中意味着数字“四”,恰好反映出四轮驱动概念的特点,于是此后我们在所有具备四轮驱动系统的奥迪车上都能看到这个标识。

1980 年,第一代quattro :空心传动轴

爱车邦:画解奥迪——quattro传奇_新客网 奥迪quattro

奥迪quattro 借鉴了大众Iltis 越野车的四轮驱动理念,但要想把四轮驱动技术从笨重的越野车成功地应用在轿车上,所要做的工作并不是简单的“移植”可以完成的。由于轿车空间的限制,四轮驱动系统必须满足体积小、结构简单的要求。如何在有限的空间内将动力分配给前后轴成为奥迪工程师亟待解决的难题。

奥迪变速器工程师想出了一个绝妙的方案:在变速器内安装一根26.3 厘米长的空心传动轴,使能量可以向两个方向传送。他们将差速器安装在奥迪80 的变速器后,通过空心传动轴进行驱动,并通过该空心轴将动力传送到前轴差速器上。下一步则是在中央差速器的后端安装一根传动轴,用来将发动机的动力传递到后轴差速器上。这是汽车设计史上的创举。该空心轴理念实现了四轮驱动设想,并且重量轻、结构紧凑,同时效率出众。

空心传动轴成功地解决了向前后轴输出动力的难题,为了使奥迪quattro 应对更为苛刻的路况,奥迪工程师在第一代quattro 技术中使用了前、中、后三个开放式差速器,其中中央差速器和后轴差速器均带手动锁止功能。驾驶人可以根据不同路况需求,通过中控台的锁止开关控制差速器的工作状态。

爱车邦:画解奥迪——quattro传奇_新客网 奥迪使用最早的中央差速器

1986 年,第二代quattro :托森A 型中央差速器

爱车邦:画解奥迪——quattro传奇_新客网 托森A型中央差速器

1986 年,第二代quattro 全时四轮驱动技术迎来了一次重要的技术革新:采用转矩感应式托森A 型中央差速器。这套系统采用蜗轮式差速器结构,并利用蜗轮蜗杆不可逆传动原理提供不同的自锁值,可实现自动锁死功能的新系统不再需要驾驶人手动调节差速器的工作状态,日常使用更加便捷主动。

托森A 型差速器主要由蜗轮、蜗杆行星齿轮、差速器壳体、前输出轴和后输出轴等部件组成。发动机输出的动力直接用来驱动托森差速器的壳体,壳体的转动会带动三组蜗杆行星齿轮转动。行星齿轮与壳体之间是由直齿连接的,与前后输出轴之间是由蜗杆连接的。这样动力可以顺利地通过行星齿轮分配给前后输出轴,从而能够驱动前后车桥。正是因为行星齿轮的蜗杆设计,让它具备了一个自锁死功能。一旦某车轴遇到较大阻力,托森差速器就会向这个车轴传输更大的动力。

爱车邦:画解奥迪——quattro传奇_新客网 奥迪100(C3)

1988 年,第三代quattro——首次应用于自动档车型

1988 年,奥迪首次将quattro 全时四轮驱动技术应用在自动档车型,这也是四轮驱动技术第一次与顶级豪华轿车的结合。

1988 年10 月亮相的奥迪V8 根据不同的变速器类型提供了两套quattro 四轮驱动系统,两套系统的差异体现在中央差速器上。奥迪为使用自动变速器的奥迪V8 配备了带电控多片离合器的行星齿轮中央差速器,多片离合器锁死后可将全部动力传递至后轴,这种前瞻性的理念至今引领着当今四轮驱动技术的潮流。如果说quattro全时四轮驱动技术的精髓是纯机械式中央差速器,在奥迪V8 自动档车型上对电控多片离合器的尝试似乎与最初的设计理念有所背离。但实际上奥迪已经坚定了“纯机械”的理念:奥迪V8的手动档车型便沿用了上一代quattro 系统的托森A 型中央差速器。

爱车邦:画解奥迪——quattro传奇_新客网 奥迪V8

1994 年,第四代quattro :托森B 型中央差速器——首次使用EDL 电子差速锁

爱车邦:画解奥迪——quattro传奇_新客网 托森B型中央差速器

虽然结构不一样,但托森B型和托森A型的功能是一样的。托森B型的标志就是它轴向放置的蜗杆,这也是它得名“平行轴托森”的原因

经过14 年的不断完善,第四代奥迪quattro全时四轮驱动技术迎来了两项重大技术革新:首先,采用平行齿轮结构的纯机械式托森B 型中央差速器取代蜗轮蜗杆结构的A 型差速器。全新的B 型中央差速器同样具备自动锁止功能,并且可以配备在自动档车型上。

其次,第四代奥迪quattro 系统在前后轴上首次使用了EDL 电子差速锁。当单侧车轮出现打滑时,位于前后轴的电子差速锁可利用液压控制单元对打滑车轮进行制动,有效增强另外一侧车轮的驱动力。配合反应敏捷的纯机械式中央差速器,quattro 全时四轮驱动技术实现了在四个车轮间高效传递动力的领先优势。

配备第四代quattro 全时四轮驱动技术的手动档车型依旧使用托森A 型中央差速器,新增加的前后轴电子差速锁是与上一代技术的最大差别。

爱车邦:画解奥迪——quattro传奇_新客网 奥迪100(C4)

1997 年,第五代quattro :优化的托森A 型中央差速器

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第五代quattro 全时四轮驱动技术基本延续了上一代的特点,奥迪工程师将突破点放在了优化托森A 型中央差速器和ESP 与四轮驱动系统的配合上。经过优化的托森A 型中央差速器具有更为出色的转矩分配能力,同时牵引力锁止值也得到了优化。为了奥迪quattro 车型应对各种极限路况,第五代quattro 全时四轮驱动技术与ESP的配合更为密切。这一改进使quattro 车型具备了更高的主动安全性。

2005 年,第六代quattro :托森C 型中央差速器——奥迪Q 系列诞生

爱车邦:画解奥迪——quattro传奇_新客网 奥迪Q7构造图

2005 年,是对奥迪quattro 全时四轮驱动技术最为重要的一年。在这一年,quattro 的核心技术中央差速器升级到C 型,采用行星齿轮结构的托森C 型中央差速器结构更加精巧,自动锁止功能的反应更为迅速。

同一年,全系标配quattro 全时四轮驱动技术的奥迪Q7 正式问世。这款充满动感的顶级豪华SUV 标志着奥迪Q 系列车型的诞生。现在奥迪Q5、A8L 、A4L 的四轮驱动车型上,都是采用托森C 型中央差速器。

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第七代quattro :冠齿中央差速器

最新一代的quattro 的中央差速器已由原来的托森C 差速器改为本书前面介绍的冠齿差速器。它比托森C 型中央差速器更轻,转矩分配范围变化更大。冠齿中央差速器最先在RS5 上应用,随后在奥迪A7 和新奥迪A6 上采用。

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——本文内容摘自《图解奥迪——揭秘奥迪汽车独门绝技》