Alko kalkulačka
Jaké.auto Informace o autech podle značky a modelu

Historie pohonu všech kol quattro: … aneb Není quattro jako quattro

Martin Jeník Martin Jeník 11. 4. 2020 • 03:16
12
4
Zobrazit náhledy (12)
Audi TT (8N) Diferenciál s asymetrickým dělením Audi R8 Zadní sportovní diferenciál Diferenciál s korunovým kolem Mezinápravová spojka s odpojováním zubovou spojkou Audi e-tron Sportback

Quattro je legendární označení pohonu všech kol značky Audi. Jednotlivých systémů však automobilka používala víc.

1980: Mezinápravový diferenciál s uzávěrkou

Mimořádnost prvního systému quattro spočívala v jeho lehkosti a kompaktnosti. Systém nepotřeboval těžkou rozdělovací převodovku a další přídavnou hřídel vedoucí k přední nápravě. Geniálnost řešení tkvěla v duté 263 mm dlouhé hřídeli umístěné v převodovce, skrze niž se točivý moment rozděloval na dvě strany. Na zadním konci byla tato hřídel zakončena klecí mezinápravového diferenciálu. Z něho vedla jedna hnací hřídel k zadnímu diferenciálu. Uvnitř duté hřídele pak rotovala druhá, směřující k přednímu diferenciálu. Dělení točivého momentu mezi nápravy bylo v poměru 50:50. Mezinápravový a zadní diferenciál byly vybaveny uzávěrkami, které se ovládaly pomocí dvou lanových pák mezi sedadly, od roku 1981 se pak přešlo na pneumatickou aktivaci tlačítky na palubní desce.

  • Přední diferenciál – otevřený
  • Mezinápravový diferenciál – otevřený s mechanickou uzávěrkou (později ovládaná elektropneumaticky)
  • Zadní diferenciál – otevřený s mechanickou uzávěrkou (později ovládaná elektropneumaticky)

V modelech: quattro, 80/90/Coupé (B2), 100/200 (C3)

1986: První torsen

S premiérou Audi 80 Quattro (B3) se v roce 1986 objevil dnes již legendární mezinápravový šnekový diferenciál torsen se samosvorným účinkem vyplývajícím z rozdílného přenášení točivého momentu (torque sensing). Standardní rozdělování je nadále 50:50, v případě ztráty trakce na jedné z náprav se však může dělit v poměru 25:75 až 75:25. Systém funguje čistě mechanicky, a tedy automaticky. Uzávěrka diferenciálu odpadla, neboť neměla praktické využití. Diferenciál je tvořen dvěma šneky (každý pro jednu nápravu) a třemi páry šnekových kol. Čepy těchto kol jsou upevněné v kleci (do té je přiváděn točivý moment z převodovky). Šneková kola fungují v páru a pomocí čelních ozubených kol spolu zabírají. Při běžné jízdě se hřídele pro přední a zadní nápravu, respektive jejich šneky, otáčejí stejnými otáčkami a párová šneková kola se vůči sobě neotáčejí. Při rozdílnosti otáček vlivem ztráty trakce či při zatáčení se proti sobě začnou otáčet čelní ozubení šnekových kol a dojde k odvalování šnekových kol po šnecích na výstupních hřídelích. To vyvolává tření a dochází k plynulému přenosu točivého momentu na nápravu s lepší trakcí. Pro další zlepšení schopností v extrémních podmínkách šlo stále pneumaticky sepnout uzávěrku zadního diferenciálu. Systém torsen pak na rozdíl od předchozího quattra umožnil implementaci ABS. V roce 1995 se poprvé quattro začalo kombinovat s motorem TDI.

  • Přední diferenciál – otevřený
  • Mezinápravový diferenciál – samosvorný šnekový typu torsen
  • Zadní diferenciál – otevřený s mechanickou uzávěrkou (později ovládaná elektropneumaticky)

V modelech: 80/90/Coupé (B3), A6 (C4), A8 (D2)

1988: 2x torsen

Specifický systém quattra dostal tehdejší vrcholný model V8, odvozený od modelu 100. V jeho případě byl diferenciál torsen použit jako mezinápravový i zadní – to byl případ verze s manuální převodovkou. U automatu byl mezinápravový torsen nahrazen planetovým diferenciálem s elektronickou regulací pomocí vícelamelové spojky.

  • Přední diferenciál – otevřený
  • Mezinápravový diferenciál – samosvorný šnekový typu torsen (manuální převodovka), nebo planetový s vícelamelovou spojkou (automat)
  • Zadní diferenciál – samosvorný šnekový typu torsen

V modelu: V8

1996: Torsen s EDS

Zásadním milníkem pro masové modely byl především rok 1996 a masívní nástup elektronických systémů. Z pohledu quattra to bylo především EDS – elektronická uzávěrka diferenciálu. O přibrzďování protáčejících se kol se starají brzdy a točivý moment se tím přenáší na kola s lepší trakcí. Zmizela tedy klasická mechanická uzávěrka pro zadní nápravu a naopak i přední otevřený diferenciál umožňoval efektivně regulovat přenos síly. Později byl systém EDS doplněn či nahrazen systémem ASR, tedy protiprokluzovým systémem, který při přílišném protáčení kol omezuje i výkon motoru. V dnešní době se sází i na elektronickou berličku XDS, která jednotlivá kola přibrzďuje v zatáčkách za účelem přenosu síly na více zatížená vnější kola pro potlačení nedotáčivosti.

  • Přední diferenciál – otevřený s elektronickou uzávěrkou
  • Mezinápravový diferenciál – samosvorný šnekový typu torsen
  • Zadní diferenciál – otevřený s elektronickou uzávěrkou

V modelech: A4 (B5, B6, B7), A6 (C5, C6), A8 (D2, D3)

1998: Spojka Haldex

V roce 1998 došlo na rozšíření pohonu všech kol i do kompaktního segmentu. Čtyřkolku tak dostaly i modely A3 a TT, vyjíždějící na platformě PQ34 s motorem uloženým napříč. S původním quattrem nemá tento systém nic společného. Místo mezinápravového diferenciálu je zde použita elektronicky řízená a hydraulicky ovládaná spojka Haldex (1. generace). Ta je umístěna před zadním diferenciálem, což pomáhá lepšímu rozložení hmotnosti díky posunutí těžiště vzad. Stejné zařízení tehdy dostal i Volkswagen Golf IV a první generace Škody Octavia. Systém se zjednodušenou hydraulickou vícelamelovou spojkou už bez zásobníku tlaku oleje (původně Haldex 5. generace, dnes již Borg Warner) se u modelů s příčnou zástavbou používá dodnes. Výhodou nového řešení je nižší hmotnost.

  • Přední diferenciál – otevřený s elektronickou uzávěrkou
  • Mezinápravová spojka – hydraulická vícelamelová Haldex/Borg Warner 
  • Zadní diferenciál – otevřený s elektronickou uzávěrkou

V modelech: A3, TT, Q2, Q3, S1

2005: Diferenciál s asymetrickým dělením

V roce 2005 přišla další evoluce mezinápravového samosvorného diferenciálu určeného pro sportovní model RS4 a později i další. Točivý moment se dělil standardně v poměru 40:60 a byla umožněna ještě větší svornost. Poměr se mohl měnit od 60:40 po 20:80. Tento typ se označuje také jako torsen typu C či 3. Diferenciál tvoří planetové soukolí. Satelity jsou v unašeči uloženy volně, což při ztrátě trakce jedné z náprav způsobí tření mezi unašečem a těmito koly a zároveň se vyvolají i axiální síly. Samosvornost diferenciálu je tedy opět čistě mechanická, založená na rozdílnosti přenesených točivých momentů mezi přední a zadní nápravou. Systém se využívá se dodnes.

  • Přední diferenciál – otevřený s elektronickou uzávěrkou
  • Mezinápravový diferenciál – samosvorný diferenciál s asymetrickým dělením točivého momentu (torsen typu C)
  • Zadní diferenciál – otevřený s elektronickou uzávěrkou

V modelech: RS4 (B7), A4 (od B8), A5 (od 8T), A6 (od C6 facelift), A7 (od C7), A8 (od D3 facelift 2007), Q5 (od 8R), Q7 (od 4L), Q8 (4M)

2007/2015: Viskózní spojka/ Vícelamelová spojka

Koncepce vozu Audi R8 (42) vychází z Lamborghini Gallardo, rovněž pohon všech kol je tedy od ostatních modelů Audi s pohonem quattro odlišný. Motor je umístěný vzadu před zadní nápravou a převodovka leží hned za ním. Točivý moment na přední nápravu posílá viskózní spojka v poměru 15:85, v případě prokluzu zadních kol pak umí dopředu směřovat až 30 %. Funguje na zcela mechanickém principu. Při rozdílném otáčení lamel uvnitř spojky a skříně dojde ke zhoustnutí olejové náplně, což způsobí větší sevření a přenos většího točivého momentu na přední kola. S druhou generací R8 (4S) byla viskózní spojka nahrazena elektrohydraulickou vícelamelovou spojkou.

  • Přední diferenciál – otevřený s elektronickou uzávěrkou
  • Mezinápravová spojka – viskózní/vícelamelová
  • Zadní diferenciál – samosvorný

V modelech: R8 (42) – viskózní, R8 (4S) – vícelamelová

2008: Zadní sportovní diferenciál

Jako doplněk k pohonu všech kol s mezinápravovým diferenciálem (tedy modelů s podélnou zástavbou) se od roku 2008 nabízí příplatkový sportovní diferenciál. Po bocích klasického zadního diferenciálu se nachází na obou stranách planetový převod složený z centrálního kola (spojeného s hnacím hřídelem) a vnitřního korunového kola, které se otáčí o 10 % rychleji než hnací hřídel. Satelity jsou brzděny pomocí vícelamelové spojky. Sepne-li se tedy spojka na jedné straně, přes klasický diferenciál se přenese točivý moment na druhé kolo. Rozdíl mezi koly může činit až 1800 Nm. Jedná se o takzvané aktivní směrování (vektorování) točivého momentu, kdy nedochází k omezování výkonu brzděním kol pomocí konvenčních brzd (systém XDS).

  • Příplatkový zadní sportovní diferenciál určený pro vybrané motorové verze vozů s podélnou zástavbou

2010: Diferenciál s korunovým kolem

Pro model RS5 (8T) připravilo Audi nový typ samosvorného diferenciálu, který označilo jako korunový. Jeho součástí jsou dvě korunová kola (geometrie zubů připomíná korunu). Zadní pohání hnací hřídel vedoucí k zadnímu diferenciálu, přední k přednímu diferenciálu. Díky rozdílnému průměru obou kol se standardně točivý moment dělí v poměru 40:60. Za normálních okolností se klec diferenciálu otáčí stejnou rychlostí jako obě korunová kola a čtyři otočná ozubená kola zapadají uvnitř do korunových kol, která se neotáčejí kolem své osy. Při ztrátě točivého momentu dojde k rozdílným otáčkám korunových kol a roztočení vnitřních ozubených kol. V důsledku vzniku axiálních sil se sepnou lamelové spojky, dojde k samosvornému efektu a přenesení většího točivého momentu na kola s lepší trakcí. Variabilita je větší než u asymetrického diferenciálu z roku 2005 – rozsah činí 15:85 až 70:30. Výhodou je také nižší hmotnost (4,8 kg), která je ve srovnání s předchozím typem o 2 kg nižší. Systém se nakonec využíval jen krátce v úvodních sériích modelů RS5 (8T), A6 (C7) a A7 (C7). Neujal se a Audi se vrátilo k předchozímu typu asymetrického diferenciálu.

  • Přední diferenciál – otevřený s elektronickou uzávěrkou
  • Mezinápravový diferenciál – samosvorný korunový diferenciál
  • Zadní diferenciál – otevřený s elektronickou uzávěrkou

V modelech: úvodní série - RS5 (8T), A6 (C7), A7 (C7)

2016: Mezinápravová spojka s odpojováním zubovou spojkou

S příchodem současné generace modelu A4 (B9), respektive jeho verze Allroad, se objevil systém quattro ultra, který využívá místo diferenciálu elektrohydraulickou spojku. Ta je umístěná vpředu, a není-li potřeba pohánět zadní kola, odpojuje kardan od převodovky. U zadního diferenciálu je umístěna elektromechanicky spínaná zubová spojka, která přerušuje spojení mezi kardanem a zadními poloosami. Celý systém pracuje předvídavě a k připojení pohonu všech kol dochází ještě před ztrátou adheze. Při potřebě pohonu všech kol dojde nejprve k sepnutí přední vícelamelové spojky, která uvede do rotace odstavené součásti. V okamžiku, kdy dojde k potřebnému roztočení kardanu a klece zadního diferenciálu elektromagnetickým čepem, sepne se zubová spojka, která umožní přenos točivého momentu na zadní kola. Sepnutí trvá řádově jen desítky milisekund. Výhodou systému má být úspora paliva, jež podle oficiálních údajů činí asi 0,3 l/100 km. Audi tento systém vždy označuje jako quattro ultra a nabízí ho k vybraným motorům místo klasického řešení s diferenciálem.

  • Přední diferenciál – otevřený s elektronickou uzávěrkou
  • Mezinápravové spojky – hydraulická vícelamelová a zubová
  • Zadní diferenciál – otevřený s elektronickou uzávěrkou

V modelech: vybrané motorové (především zážehové) verze u vozů s podélnou zástavbou

2019: Elektrické quattro

Zatím poslední kapitolou je systém quattro v ryze elektrickém SUV e-tron, který zajišťují dva elektromotory. Při běžné jízdě hraje dominantní roli zadní, určený pro pohon zadních kol, při potřebě čtyřkolky či větší akceleraci se přidává i přední. Rozdělování točivého momentu je zde plně variabilní a oba motory mohou fungovat nezávisle na sobě. Mechanická vazba mezi koly přední a zadní nápravy však logicky žádná není, takže plného výkonu je vůz schopen dosáhnout jen při možnosti přenosu točivého momentu na přední i zadní kola současně.

  • Plně elektrický pohon všech kol

V modelu: e-tron

Časopis Svět motorů si můžete objednat na ikiosek.cz.

Související články

Témata
Avatar - Alf1k
11. 4. 2020 16:44
Víc takových článků prosím:
Můžeme potom krásně porovnat jednotlivá řešení od různých výrobců a jejich vliv/nevliv na chování vozu v různých situacích probírat zde. Díky :yes:
11. 4. 2020 12:09
Re: Revoluce v rallye
600+ koni byl masakr ale dnesni wrc jsou rychlejsi
11. 4. 2020 11:12
Revoluce v rallye
Díky tomuto pohonu vznikly super záběry Audi v Group B, které byla zakázaná ještě v minulém tisíciletí.
Škoda že nejde vrátit čas... :-(
11. 4. 2020 10:45
nekdo ma levy ruce
nekdo levy kola https://www.auto.cz/…tro-jako-quattro?…

Bazar

Kupte nebo prodejte auto za nejlepší ceny
Vložit inzerátZobrazit nabídku