Během několika příštích týdnů zveřejníme sérii „Tech Talk“, abychom se podělili o více o lidech a technologii stojících za našimi vozy – kdo a co dělá Audi Audi. Doufáme, že se vám seriál bude líbit! Chcete-li zobrazit všechny články «Tech Talk», klikněte zde.
Po čtyřiceti letech se Audi quattro stalo synonymem pro pohon všech kol, díky motoristickému sportu a drsným silničním podmínkám pohání značku Audi kupředu k tomu, čím je dnes. Technologie pohonu všech kol Audi quattro je známá tím, že za sucha nebo nepříznivého počasí poskytuje maximální přilnavost na jakémkoli povrchu vozovky.
Systém pohonu všech kol quattro definuje Audi v mnoha ohledech a zůstává jeho nespravedlivou výhodou na silnici a závodním okruhu. V motoristickém sportu dovedlo quattro Audi v 1980. letech 80. století na řadu mistrovství světa v rally. To katapultovalo úspěch Audi v závodech IMSA a Trans-Am v 1990. a 18. letech. A byla to hnací síla úspěchu R24 e-tron quattro ve XNUMX hodin Le Mans.
Myšlenka quattro vycházela z touhy sériově vyrábět vozy s trakcí na všechna čtyři kola, přičemž inženýři Audi nejprve vyvinuli lehký systém pohonu všech kol založený na základních rysech, které prokázal off-road Volkswagen Iltis v 1970. letech. Tato technologie se pak v roce 1980 dostala pod hlavičku Audi s prvním sériově vyráběným systémem pohonu všech kol quattro. Dnešní pohon všech kol quattro staví na 40 letech získaných zkušeností od uvedení do výroby a nabízí několik různých typů pro různé aplikace. Než se dostaneme k dnešním pohonům, je důležité pochopit, jak fungovaly dřívější systémy quattro.
Rané systémy quattro
První systém pohonu všech kol quattro využíval k rozdělení točivého momentu mezi přední a zadní kola tři mechanické diferenciály. Prostřednictvím vakuově ovládaného spínače mohl řidič zvolit uzamčení středového diferenciálu, aby se přední a zadní diferenciál uzavřely dohromady, což způsobilo, že se otáčely stejnou rychlostí bez prokluzu.
Obvykle je diferenciál – sada převodů pohánějících kola na každé nápravě – plně otevřen, aby pomohl kompenzovat rozdíl v rychlosti, kterou se každé kolo pohybuje. Představte si například zatáčku: vnitřní kolo se bude otáčet mnohem méně než vnější kolo. Uzamykání zadního diferenciálu pomáhá zajistit, aby se výkon dostal na obě kola rovnoměrně, což je potřeba při jízdě na kluzkém povrchu nebo v situacích s omezenou trakcí, ale také pro maximalizaci přilnavosti za jakýchkoli podmínek. Předek nemá uzávěrku diferenciálu kvůli nutnosti zatáčet.
V první velké aktualizaci quattro na konci 1980. let nahradil původní ručně ovládaný středový diferenciál diferenciál Torsen (zkratka pro snímání točivého momentu), který automaticky rozděloval výkon v poměru 50:50 zepředu na zadní. Spínač uzávěrky zadního diferenciálu zůstal; některá větší vozidla byla k dispozici také se zadním diferenciálem Torsen.
Středový diferenciál Torsen obsahoval dvojici spirálových planetových kol. Ozubená kola byla držena v těsně přiléhajících kapsách uvnitř krytu a na jejich koncích spojena k sobě prostřednictvím čelních ozubených kol. Tato čelní ozubená kola neumožňovala rotaci planetových kol ve stejném směru. Pokud by však náprava ztratila trakci, čelní ozubená kola by pomohla přenést točivý moment na kola s trakcí. To by umožnilo přenést až dvě třetiny točivého momentu vozidla na přední nebo zadní nápravu.
Haldex: není proti tomu, aby byl příčný
Střední a velká vozidla Audi mají motor podélně, s převodovkami a diferenciály umístěnými za motorem. Počínaje rokem 2000 v USA přicházela menší vozidla, jako je Audi TT, s motory sedícími na boku – často nazývanými příčnými. Výsledkem bylo, že jejich převodovky zabíraly místo prakticky pod motorem, což si vyžádalo jiný druh systému pohonu všech kol quattro.
Spojka Haldex je odpovědí na balení potřebné pro tento druh aplikace. V aplikaci Haldex běží kloubový hřídel od převodovky k zadnímu diferenciálu. Konec kloubového hřídele se připojuje ke vstupnímu hřídeli spojky Haldex. Konec, který se připojuje od spojky Haldex k diferenciálu, se nazývá výstupní hřídel.
Na kluzkém jízdním povrchu může mít jedno nebo více kol sníženou trakci. Výsledkem je, že spojka Haldex snímá rozdíl v otáčkách mezi vstupním a výstupním hřídelem a zasáhne. Uvnitř jednotky se válečkové ložisko začne otáčet kolem zvedací desky se zvlněným povrchem. To má za následek zvedací pohyb pístu, který vytváří hydraulický tlak. Tento tlak je aplikován na spojku Haldex, která spojuje přední a zadní nápravu, což umožňuje pohon všech kol. Na aktivaci zadního diferenciálu se podílejí i senzory snímající otáčky motoru, polohu plynového pedálu a točivý moment motoru. Elektronická uzávěrka diferenciálu (EDL) navíc využívá systém ABS k řízení ztráty trakce na každém jednotlivém kole.
Dnešní pohon všech kol quattro
Audi nabízí pět jedinečných technologií quattro, které jsou všechny založené na stejném základním chápání toho, jak rychle musí systém pohonu všech kol reagovat – a jak velký výkon na každé kolo – pro maximální přilnavost a výkon. Systémy jsou následující:
- Pohon všech kol quattro pro střední a velká vozidla využívající architekturu MLB evo (8stupňová Tiptronic (automatická převodovka s měničem točivého momentu) a 7stupňová převodovka S tronic (dvouspojková automatická převodovka)
- Pohon všech kol quattro s technologií ultra (7stupňová převodovka S tronic) využívající architekturu MLB evo
- pohon všech kol quattro pro příčné aplikace využívající architekturu MQB
- pohon všech kol quattro pro Audi R8 využívající architekturu MSB
- e-tron elektrický pohon všech kol quattro, využívající elektromotory na každé nápravě
v zásadě pohon všech kol quattro pro střední a velké vozy Audi funguje podobně jako předchozí systémy se třemi diferenciály. Nyní je mechanicky i elektronicky aktivován a rozděluje točivý moment na kola na základě snímačů úhlu natočení volantu, řízení trakce a stability, snímačů vybočení (měří, jak se hmotnost přesouvá doleva nebo doprava kolem jeho těžiště) a snímačů kol.
Výchozí rozdělení výkonu je 40:60 vpředu dozadu, přičemž až 70 % výkonu na přední kola nebo až 85 % výkonu vozidla na zadní nápravu. Kromě toho může elektronické selektivní řízení točivého momentu kol napomáhat trakci napříč každou nápravou prostřednictvím brzdění jednotlivých kol. Řízení točivého momentu zajišťuje inteligentní softwarová funkce kontroly stability.
U modelů S a RS má zadní sportovní diferenciál schopnost přetáčet vnitřní nebo vnější kolo, nebo dokonce posílat téměř všechnu sílu z jednoho zadního kola na druhé, v ostrých zatáčkách, čímž vytváří neutrálnější ovladatelnost. Toto je známé jako vektorování točivého momentu.
Projekt pohon všech kol quattro s technologií ultra který je v současnosti nabízen v modelech A4 allroad, Audi Q5 a Q5 TFSI e plug-in hybrid využívá komplexní řadu senzorů a neustále analyzuje dynamiku vozidla, stav vozovky a chování řidiče. Při standardním provozu při nízkém zatížení bez možnosti prokluzu kol využívá pohon všech kol quattro s technologií ultra výhody pohonu předních kol – snížené tření a zlepšená spotřeba paliva ve srovnání se systémy s trvalým pohonem všech kol.
Systém analyzuje data každých 10 milisekund a je navržen tak, aby fungoval proaktivně, prediktivně nebo reaktivně podle toho, jak je vozidlo řízeno. Lamely spojky pohonu všech kol v zadní části převodovky a přední části zadního diferenciálu lze zcela uvolnit z kloubového hřídele a zadního diferenciálu, čímž se eliminuje mechanický odpor vozu s pohonem všech kol. Audi A2021 TFSI e plug-in hybrid 7, který se očekává v USA na podzim, bude také vybaven pohonem všech kol quattro s ultra.
Filozofie podobná systému Haldex používanému v původním Audi TT, pohon všech kol quattro pro příčné uspořádání najdete v modelech Audi Q3, A3 a TT. Elektronicky řízená vícelamelová spojka s kovovými třecími kroužky namontovanými na zadní nápravě pro lepší rozložení hmotnosti se otáčí ve dvojicích za sebou – jeden s kloubovým hřídelem a druhý vedoucí k zadnímu diferenciálu.
Spojky jsou uzavřeny v situacích s omezenou trakcí nebo v dynamických jízdních situacích. V opačném případě jsou spojky nebo jsou otevřené, takže vozidlo v lehčích situacích funguje v podstatě jako vozidlo s pohonem předních kol. Pohon všech kol quattro se při změně jízdní situace okamžitě znovu aktivuje. Systém pohonu všech kol quattro úzce spolupracuje se selektivním řízením točivého momentu kol, což je softwarová funkce kontroly stability, která pomocí lehkého, definovaného brzdění rozděluje hnací moment pro sebejistou ovladatelnost na limitu.
Pro Systém quattro supercar R8, sedmistupňová dvouspojková převodovka S tronic s integrovaným diferenciálem zadní nápravy a uzávěrkou středového diferenciálu je umístěna za motorem a posílá výkon na přední nápravu prostřednictvím kloubového hřídele. Elektrohydraulická lamelová spojka integrovaná v předním diferenciálu přenáší točivý moment na přední kola během několika milisekund, když vycítí potřebu větší trakce.
Přechodem z jednodušší viskózní spojky na elektrohydraulickou vícespojkovou sadu vpředu z první generace R8 na druhou je vůz schopen přenést 100 % svého točivého momentu na přední kola, zatímco předchozí verze mohla v případě ztráty trakce přenese pouze 30 % svého výkonu na přední kola. Obě nápravy jsou také schopné vektorování točivého momentu.
Konečně, pohon všech kol e-tron quattro se stane pilířem značky, protože do řady Audi vstoupí více elektrických vozidel. Se dvěma motory – a jednorychlostní převodovkou pro každý – je systém quattro navržen pro výkon s předpětím zezadu a je schopen reagovat na měnící se trakční podmínky a podněty řidiče rychleji než jeho protějšky se spalováním. Rekuperaci energie z elektromotorů do baterie také primárně zajišťuje zadní motor.
Výkon je distribuován na přední a zadní nápravu v závislosti na množství parametrů. Při temperamentní jízdě umožňuje vyvíjená verze e-tron se dvěma elektromotory vzadu elektrické vektorování točivého momentu podobné funkci sportovního diferenciálu. Avšak bez zadního diferenciálu pro každé ze zadních kol jsou dva nezávislé motory schopny přesněji rozdělovat točivý moment pro maximální výkon. V obou verzích s jedním nebo dvěma motory na zadní nápravě funguje selektivní řízení točivého momentu kol podobně jako u jiných vozidel s pohonem všech kol quattro, která působí jako součást kontroly stability, která zajišťuje rovnováhu zážitku z jízdy.
Jako průkopník pohonu všech kol Audi zdokonaluje quattro již 40 let a zdokonaluje technologie hnacího ústrojí, které řidičům poskytují dokonalou rovnováhu mezi výkonem, požitkem z jízdy a efektivitou v různých podmínkách vozovky.
O AUDI OF AMERICA
Audi of America, Inc. a její američtí prodejci nabízejí celou řadu luxusních vozů vyrobených v Německu. AUDI AG patří mezi nejúspěšnější luxusní automobilové značky a v roce 1.845 dodala celosvětově přibližně 2019 milionu vozů. V USA prodala Audi of America v roce 224,000 něco málo přes 2019 2 vozů a uvedla na trh první plně elektrické vozidlo značky, Audi e-tron – one. ze čtyř plně elektrických modelů přicházejících na americký trh v příštích dvou letech. Globálně si značka klade za cíl být do roku 2050 COXNUMX neutrální. Navštivte audiusa.com nebo media.audiusa.com pro více informací o vozidlech Audi a obchodních tématech.
