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新老奧迪四驅quattro對比

汽車 更新时间:2024-07-23 00:23:31

如今誰是最大的豪華四驅車生産廠商?是路虎嗎?嗯……這個品牌在去年共生産了38萬輛豪華SUV,已經非常可觀;但是,可能大家沒有想到的是,這個數字可能僅為第一名的一半……好了,我不在這裡賣關——如今世界最大的豪華四驅車生産廠是奧迪。

2014年7月11日,在因戈爾施塔特的奧迪生産線上駛出的一部灰色的SQ5被賦予了特殊的意義——這是奧迪生産的第600萬部帶有quattro标識的汽車。如今,從奧迪世界各地生産線上駛下的車型中,有超過44%的帶有quattro标識,這就意味着去年奧迪生産了将近76萬輛四驅車型。

自從1980年第一部Ur-Quattro亮相以來,quattro這個意大利詞彙幾乎就成了奧迪另外一個标志。那麼,今天我們就來探讨一下,這個quattro标識的背後究竟包括了哪些獨特的技術。

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錐齒輪中央差速器

相信很多人或多或少地聽說過這個故事:1977年的一次冬季測試中,時任奧迪技術總監的費迪南德·皮耶希(是的,他就是費迪南·保時捷的孫子,大衆帝國的締造者)被大衆lltis在冰雪路面上的表現所折服,也因此給他帶來了靈感,決定打造一款采用四驅技術的運動型轎車。

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大衆Iltis,奧迪quattro技術的靈感來源。

不管這個故事有多麼的戲劇性,皮耶希的工作效率顯然令人敬佩:僅過了兩年,在1980年的日内瓦車展上,奧迪展台上便展示出了一款造型流暢的2 2雙門四驅跑車——這便是大名鼎鼎的Quattro。毫無疑問,它是當年日内瓦車展上最閃耀的明星。

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1980年日内瓦車展上的主角:奧迪Ur-Quattro

Quattro是世界上第一款裝備了全時四驅系統的跑車。它的四驅系統設計理念同lltis如出一轍:沒有笨重的分動箱和單獨向前軸輸送動力的傳動軸,整個全時四驅系統被設計得十分緊湊。

這其中的奧秘在于奧迪創造性地使用了一個直徑為263mm的空心傳動軸,并在其中集成了另外一個傳動軸(同如今的雙離合變速器傳動原理類似),這樣兩個軸集成在了一個軸的空間内,并實現了不同的傳動方向。

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奧迪開創性地通過空心軸使整套四驅系統集成在了轎車底盤中。

這套系統采用了中央錐齒輪差速器(同普通的輪間差速器一樣),将動力平均傳遞給前後軸。在車輛轉彎時,前軸的轉速要比後軸快,因此通過差速器可以在實現轉速差的同時保持動力輸出。關于差速器的工作原理,歡迎點擊以下視頻。(這部視頻由美國人拍攝于1937年)

值得注意的是,如果使用開放式差速器,車輛在濕滑路面可能導緻車輛困住(因為開放式差速器會把動力輸送至轉速更快的車輪,而不是最需要牽引力的車輪),因此奧迪還特意為Ur-Quattro裝備了中央差速鎖和後差速鎖,這意味着在四驅結構上,Ur-Quattro的這套系統已經媲美專業越野車了。隻要後輪有一條輪胎有附着力,就可能令車輛脫困。

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Ur-Quattro通過中控台(紅色方框内)來控制中央和後軸的差速鎖

這套四驅系統令Ur-Quattro有着非同一般的性能,令它成為拉力賽場上一個難以擊敗的選手,也讓這款車一直生産到1991年。它的誕生,也讓quattro四驅系統一炮打響,這套獨特的四驅系統也被稱為第一代quattro系統。

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采用了quattro技術的奧迪拉力賽車一度主宰賽場

托森”的傳奇

1986年秋天,奧迪80 quattro面世。奧迪在這款四驅轎車上首次采用了“托森”中央差速器,“Torsen”是個合成詞,代表了“Torque”(扭矩)和“Sensing”(感應)。自此,quattro四驅系統也拉開了托森差速器主宰的大幕,并且托森差速器一直伴随這quattro這個标識将近20年。托森差速器設計十分精妙,它完全利用蝸輪蝸杆傳動的機械自鎖特性,在差速的同時實現了自動差速鎖定避免打滑的功能,沒有任何電子設備介入。托森差速器不僅響應迅速,而且具備非常高的可靠性。如果将第一代quattro系統比作一個功能齊全的全手動相機,那麼換裝托森中央差速器的quattro就有點自動單反的意思了。關于它的原理,可以參考以下視頻:

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最早采用托森差速器的quattro車型:奧迪80

之前托森差速器隻應用于輪間,用來避免兩側輪胎打滑,而奧迪創造性地将它作為中央差速器,令車輛實現了一流的穩定性。

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托森差速器通過巧妙的設計實現了限滑差速的功能,并且體積仍然十分小巧。

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默認情況下,第一代的托森差速器将發動機的動力平均分配至前後軸,在極端狀況下最多可以将75%的動力單獨分配至某一傳動軸。

1988年,奧迪着手進軍大型豪華轎車領域,推出了V8車型(如今A8的雛形),這款大型豪華轎車毫無意外地使用了quattro四驅系統,跟之前不同,這款車的quattro系統有着自己獨特的特征。這套系統被認為是第三代quattro系統,并且也僅在V8這一款車型上出現過。

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其中自動擋車型使用了行星齒輪作為中央差速器,手動擋車型則仍然使用托森中央差速器,并且這款V8在後軸統一使用了托森差速器,進一步提高了整車的驅動性能。

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1995年,奧迪推出了新款A4(内部代号為B5),從這一代車型起,奧迪的第四代quattro系統開始有了些“現代”的元素——奧迪在前後軸加入了電子限滑差速器,取代了之前在後軸上的手動鎖止裝置。這樣一來,無疑讓quattro在“自動化”的路上更進一步。

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1995年款A4,代号為B5。

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2006年,随着奧迪在高性能車型領域同對手的競争愈演愈烈,奧迪意識到之前那種“四平八穩”的感覺已經不太适應消費者的口味了,必須生産一些“激情四射”的産品來打動他們。于是,奧迪的第五代quattro系統也得到了進一步進化。

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使用了第三代托森差速器的奧迪RS4Avant

在2006款RS4(B7)上,我們看到了名為Type“C”的新一代托森中央差速器,這款中央差速器最大的特點在于它集成了一個行星齒輪組,相比較之前的50:50前後扭矩平均分配,這套系統在默認情況下(即前後軸抓地力相同),前後軸扭矩按照40:60來分配。這樣一來,令車輛表現出了一些後驅車的特性,并且在電子穩定系統的協助下,它還可以将100%的扭矩全部輸送給單獨某一軸。

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第五代quattro使用的托森差速器可以實現前後軸40:60的扭矩輸出。

值得一提的是,在第五代quattro系統中,奧迪還研發了一套“扭矩矢量控制”裝置,通過在後軸差速器兩端安裝多片式離合器以及車輪上的傳感器,來實現扭矩在輪間的主動分配功能。在過彎時能夠在後軸産生偏航力矩,從而令車輛具備更好的彎道穩定性。

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後軸扭矩矢量控制系統的基本結構

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通過主動分配輪間的扭矩,令車輛在彎道有更好的循迹性。

得益于托森差速器構成的全時四驅系統智能、迅速切可靠的特性,令其成為了奧迪quattro四驅系統中非常重要的一個結構,也是奧迪quattro産品序列中應用最多的四驅形式,以至于如今很多人一提到quattro就會将其與托森差速器聯系起來。

在這個快速變化的世界中,顯然沒有什麼會“永垂不朽”。2010年,奧迪全新一代RS5誕生,與之一起面世的,還有最新的第六代quattro系統。

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使用了冠狀齒輪差速器的RS5

這套系統徹底将“Quattro”同“Torsen”劃清了界限。取而代之的是奧迪自己研發的冠狀齒輪中央差速器。

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冠狀齒輪差速器結構更加簡單,也更有利用電子系統介入。

這套中央差速器看起來同普通的開放式差速器并無太大差别,最大的不同之處在于它在輸入和輸出端安裝了兩組多片式離合裝置,當某一軸轉速突然升高,會産生一個軸向力來壓迫離合器閉合,來實現差速鎖止功能。

這套裝置看起來似乎沒有托森差速器那樣精妙,但是它可以實現更加穩定的動力分配,并且更加容易使用電子系統進行控制。不僅如此,它還比托森差速器輕了2kg。

瀚德系統

1998年,奧迪開始為旗下緊湊級轎車A3裝備四驅系統。由于A3采用的是來自大衆的發動機橫置平台,之前基于托森差速器的quattro系統并不适用。好在奧迪的母公司——大衆集團的技術儲備足夠豐富,A3自然而然地繼承了大衆A4平台的四驅技術,并同樣取名為“quattro”。

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第一代A3 quattro,使用了基于瀚德耦合器的四驅系統。

這套基于橫置發動機布置方式的四驅系統核心裝置是來自瑞典瀚德(Haldex)的電子液壓多片式“耦合器”。這套系統并沒有差速功能,而是根據需要靈活地分配前後軸的扭矩。

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瀚德耦合器位于後軸前方,并沒有差速功能。

這套系統常規情況下基本是前輪驅動,從而确保了燃油經濟性。通過不斷收集四條輪胎的轉速,如果偵測到前軸打滑,ECU則會立即通過控制多片式耦合器将動力分配至後軸,極端情況下,這套系統甚至可以将100%的扭矩分配至後軸。

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這套quattro系統體積比托森差速器體積更加小巧,從而節省出了更多的乘坐空間,并且由于瀚德耦合器安裝于後軸前方,從而優化了整車的重量分配。

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最新一代TT使用的quattro系統的核心仍然是瀚德耦合器。

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最新一代奧迪TT

在電子系統的協助下,這套系統如今“進化”到了可以主動分配輪間扭矩,從而實現更好的彎道穩定性。我們可以通過下面全新TT的視頻來領略一下最新的橫置quattro的魅力:

其他的quattro系統

奧迪旗下的産品無疑足夠豐富,除去前縱置發動機以及前橫置發動機的布置方式以外,大家一定不能忘了奧迪還有一款中置發動機的車型——奧迪R8。

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R8繼承了蘭博基尼蓋拉多的車身平台

這款帶有四環标志的超級跑車同蘭博基尼蓋拉多有着親密的血緣關系,因而它也自然而言地繼承了蓋拉多的那套四驅系統。并且同樣地,奧迪為其取名quattro。

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R8的quattro系統将70%以上的動力分配給了後軸。

同之前介紹的quattro系統都不同,R8所采用的四驅系統的核心是一個帶有差速鎖的液力耦合器。在通常情況下,這套系統85%的扭矩都分配給了後軸,在後軸打滑時,它才會将另外15%的扭矩分配給前軸。很明顯,這套四驅系統并不是用來讓R8翻山越嶺,而是确保在強大的動力下R8過彎時不會将屁股甩到山溝裡。

在去年的洛杉矶車展上,奧迪還向我們展示了另外一種獨特的quattro系統:奧迪A7h-tron quattro氫燃料電池汽車同樣具備四驅功能,不過複雜的驅動軸被連接各個電機的電纜所取代,同時再也沒有什麼托森、瀚德和冠狀齒輪——因為它在前後軸各有一個電機來分别控制動力輸出,它們隻需聽令于電子信号,而不需要涉及動力分配的問題。

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A7 h-tron quattro氫燃料電池汽車

這款車使用氫為燃料,通過燃料電池的化學反應将氫轉化為電能,來驅動前後軸的兩台電機,而産生的副産品則是清潔的水。因此,從本質上來說,A7 h-tron是一款徹頭徹尾的電動車。

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A7 h-tron quattro的四驅系統——隻有電機和電纜。

總結:

無需多言,經過35年的進化,超過600萬部車驗證了quattro對于奧迪的重要性。奧迪曆史上那些富有激情和魅力的經典車型幾乎沒有一輛不挂着quattro的标識。那麼在未來這套系統會繼續演變成什麼樣?随着電動技術的不斷進步和普及,再也沒有什麼神奇的托森差速器、也沒有貫穿底盤的傳動軸,但卻功能更加強大,怎麼樣,準備好擁抱未來了嗎?

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