Механика ума

Как появился полный привод quattro

В сотую годовщину рождения Audi нельзя не вспомнить о фирменной трансмиссии quattro, которой в этом году исполняется 30 лет. Знатоки истории германской марки воскликнут: «Как! Ведь модель с названием «quattro» была представлена на Женевском салоне весной 1980-го!» Да, верно, но готовность автомобиля к серийному производству инженеры констатировали годом ранее, да и первые публикации в европейской прессе с упоминанием Audi quattro появились тоже в 1979-м

Сегодня все полноприводные модификации моделей Audi имеют в названии приставку «quattro». А в 1980-м так назвали первый в истории марки серийный автомобиль со всеми ведущими колесами. Вопреки расхожему мнению Audi quattro не является пионером в сегменте легковушек с полным приводом. Например, Subaru Leone тоже имел режим 4х4 (версия производилась с 1972 по 1979 год), правда, включал его водитель. Любители английской классики наверняка вспомнят и имя Jensen —фирма выпускала сразу несколько моделей, которые, так же как и quattro, оснащались постоянным полным приводом. Правда, «дженсены» были доступны только состоятельным покупателям и выпускались соответственно весьма скромными тиражами. Заслуга же Audi заключается в том, что фирма двинула «четыре ведущих колеса» в массы. К слову, на Jensen за распределение тяги между мостами отвечал самоблокирующийся дифференциал. Механизм такого типа, но совершенно другой конструкции, quattro обрела лишь спустя шесть лет после своего появления. Впрочем, обо всем по порядку.

Как это было

Весной 1977-го инженеры Йорг Бензингер, Вальтер Трезер (ему принадлежит идея названия «quattro») и один из тогдашних руководителей Audi — знаменитый Фердинанд Пих решили сообразить полный привод «на троих», проект получил заводской шифр 262, а за базовую взяли модель Audi 80. Группа конструкторов продемонстрировала оригинальный подход к решению локальных задач. Заключался он в простоте и изяществе предлагаемых решений. Например, вместо того, чтобы проектировать независимую подвеску задних колес с нуля, инженеры взяли макферсон передней оси и… развернули его на 180о. Это как нельзя лучше укладывалось и в идеологию будущего Audi quattro, ведь по замыслу создателей полноприводная легковая машина должна была стоить немногим дороже своего переднеприводного собрата.

На испытания и доводку автомобиля Фердинанд Пих грохнул уйму денег. Дела «дорожные» обошлись немцам в астрономическую по тем временам сумму —один миллион марок! Пих —внук самого Фердинанда Порше —хотел доказать: quattro потребляет меньше горючего, чем аналогичный автомобиль с ведущими передними колесами, способен развивать большую максимальную скорость и демонстрировать лучшую динамику разгона. И директору Audi по развитию и перспективным разработкам это удалось.

Справедливости ради отметим, что на стороне Пиха была фирменная компоновка моделей тех лет: при продольно размещенном силовом агрегате и ведущих управляемых колесах двигатель целиком располагался перед передней осью, что давало сильный «дифферент на нос». И эффект от реализации тягового усилия на машине 4х4 был наиболее ощутим, если под капотом располагался «тяжелый» мотор. Именно поэтому разработчики и выбрали для quattro «увесистый» пятицилиндровый ДВС с наддувом, а не «четырехкотловый» атмосферный агрегат. Распределение массы по осям улучшили и за счет удлинения колесной базы (относительно «материнской» модели с индексом «80»). Проще говоря, найти в линейке Audi тех лет аналог экспериментальной модели было непросто, если не сказать невозможно. В общем-то, «хитроумный» прием —сравнение существующей разработки и виртуальной —в ходу и у современных пиарщиков. Конечно, это никоим образом не умаляет заслуг коллектива инженеров, запустивших на автомобильную орбиту Audi quattro.

  1. Корпус дифференциала
  2. Ось сателлитов
  3. Сателлит
  4. Полуосевая шестерня
  5. Ведомая шестерня зубчатой пары, передающей мощность на корпус дифференциала
  6. Ведущая шестерня главной передачи переднего моста
  7. Зубчатая муфта блокировки межосевого дифференциала



В январе 1978-го опытная модель, показывая прекрасную управляемость на снегу, вовсю штурмовала перевалы в Австрийских Альпах. А вот при прохождении крутых виражей на твердом покрытии наблюдались существенные перегрузки вала привода переднего моста. У «обычного» переднеприводного Audi 80 ведущая шестерня главной передачи размещалась непосредственно на выходном валу двухвальной коробки. Но при наличии межосевого дифференциала (картер раздатки был состыкован с картером КП) для передачи мощности к передним колесам приходилось «тянуть» вперед еще один вал —с карданными шарнирами. Они и были причиной шумов и вибраций при интенсивном маневрировании на асфальте.

В какой-то момент инженерные изыскания зашли в тупик: гипоидные пары в приводе мостов еще не «вошли в моду», зубчатые цепи хоть и применялись на рамных внедорожниках, но сильно увеличивали массу и габариты конструкции, и казалось, что без карданных шарниров неравных угловых скоростей не обойтись. Но начальник отдела трансмиссий Франц Тенглер предложил решение, поистине близкое к гениальному, на многие годы ставшее визитной карточкой Audi и синонимом слова «quattro». Вторичный вал коробки сделали полым, а приводной вал переднего моста разместили внутри него, таким образом мир узнал систему «вал в вале». Автоматически исчезли и перегрузки, и вибрации, и шумы.

Опытный автомобиль приобрел «серийные» очертания в 1979 году. Что представлял собой в то время полный привод Audi? Между мостами инженеры установили свободный конический дифференциал, который распределял тягу поровну. Чтобы не зависеть от разницы условий по сцеплению колес передней и задней осей с грунтом, инженеры предусмотрели принудительную блокировку. Водитель жестко «соединял» зубчатой муфтой вал, передающий мощность на задний мост, с корпусом дифференциала. Соответствующая полуосевая шестерня жестко «сидела» на шлицах этого вала. Интересно, что аналогичным образом исключался из работы и дифференциал заднего моста! Блокировать муфты можно было независимо друг от друга, причем не только когда автомобиль стоял, но и в движении: на центральном тоннеле рядом с рукоятью стояночного тормоза размещались два рычажка. К слову, распределение массы по осям у Audi quattro для такой схемы трансмиссии оказалось почти идеальным —51:49.

Симметричный дифференциал повышенного трения (с пересекающимися осями сателлитов и полуосевых шестерен) пришел на смену свободному только в 1986-м — на автомобилях 1987 модельного года. Главным его преимуществом были автоматичность и «плавающая» степень блокировки. При необходимости через колеса одной из осей можно было реализовать до 75% тяги.

Audi quattro поступила в салоны дилеров в ноябре 1980-го, а спустя пять лет — в 1985-м — гамма полноприводных автомобилей фирмы, помимо самой модели quattro, включала еще восемь модификаций: 80 quattro, Coupe quattro, 90 quattro, 100 Avant CS quattro, 100 CS quattro, 200 Avant quattro, 200 quattro, Sport quattro.

День сегодняшний

Что представляет собой современная трансмиссия quattro? На моделях семейства A3 с поперечно расположенным силовым агрегатом за распределение момента между мостами отвечает многодисковая фрикционная муфта фирмы Haldex, работающая в масле. Давление в муфте наличествует при прямолинейном равномерном движении, то есть на задние колеса все время поступает около 10% тяги, что необходимо для лучшей реакции на изменение дорожных условий. Поклонники Audi даже называют эту схему «неродной», поскольку она была позаимствована у «материнской» модели — VW Golf.

Самая, пожалуй, оригинальная схема quattro — у R8. Между передними колесами —простой симметричный дифференциал, между задними —самоблокирующийся. В основе последнего —также свободный конический дифференциал, но снабженный двумя пакетами фрикционных шайб, каждый из которых при необходимости связывает «свою» полуосевую шестерню с корпусом. Схему эту можно назвать уже «полуродной», так как заимствована она у родственного — опять же — Lamborghini Gallardo. Но и сама итальянская модель была разработана при непосредственном участии инженеров Audi.

На большинстве моделей фирмы между мостами устанавливается цилиндрический дифференциал повышенного трения типа Torsen с параллельными осями сателлитов и полуосевых шестерен. Механизм разработан компанией American Axle & Manufacturing (AAM). Особняком в ряду таких моделей стоит Audi Q7, межосевой дифференциал которого выполнен по планетарной схеме, но зубья всех шестерен нарезаны по винтовой линии, что и обеспечивает эффект самоблокировки. Конструкция спроектирована японской компанией JTEKT, которая, к слову, и владеет маркой Torsen.

Наконец, самый современный узел «вселенной quattro» — активный Audi sport differential заднего моста, устанавливаемый на S5. В его основе — простой симметричный дифференциал, каждая из полуосей которого при необходимости соединяется с корпусом, но не «намертво», а с нужным усилием. Механизм этот требует электронного управления, блокировку обеспечивают два пакета фрикционов, работающих в масле, тормозной момент каждого из которых «усиливается» планетарной передачей.

Остается добавить, что на всех без исключения моделях, в мостах которых установлены простые симметричные дифференциалы, блокировка имитируется работой тормозных механизмов: колодки поджимают забегающее колесо.

Напоследок вспомним один из автомобильных жаргонизмов, а именно —«честный полный привод». Распространен он не только в России, более того, пришел к нам из Европы. Вполне возможно, что импульсом к его появлению стала статья Гордона Уилкинса «True Grip», опубликованная в журнале Autocar 8 марта 1980 года.

Технические характеристики Audi quattro (1980 года)
Модификация2.2 T
Двигательбензиновый с турбонаддувом
Рабочий объем, см32144
Расположение/количество цилиндроврядный/5; SOHC, 2 клапана на цилиндр
Мощность кВт (л.с.)/об/мин147 (200)/5500
Макс. крутящий момент, Нм/об/мин285/3500
Диаметр цилиндра/ход поршня, мм79,5/86,4
Коробка передачпятиступенчатая, механическая
Передаточные числа: 
  I3,600
  II2,130
  III1,360
  IV0,970
  V0,780
Главная передача3,889
Приводпостоянный полный
Подвеска передняянезависимая, типа макферсон
Подвеска задняянезависимая, типа макферсон
Тормозные механизмы спередидисковые, вентилируемые
Тормозные механизмы сзадидисковые
Максимальная скорость, км/ч220
Время разгона 0 –100 км/ч, с7,1
Расход топлива город/трасса, л/100 км157/10,4
Топливо/емкость топливного бака, лбензин, Аи-98
Тип кузовахэтчбек
Количество дверей/мест3/5
Длина/ширина/высота, мм4404/1723/1344
Колесная база, мм2524
Колея спереди/сзади, мм1421/1458
Шины спереди/сзади205/60 R 15
Снаряженная масса, кг1290
Полная масса, кг1650
Объем багажника, л307 (VDA)


текст: Сергей АРБУЗОВ
фото: фирма-производитель

Новый комментарий

Войдите на сайт чтобы получить возможность оставлять комментарии.


№7 июль 2009

Содержание журнала






На главную Карта сайта Поиск Контакты