從賽車到民用 奧迪quattro技術(shù)進(jìn)化史
上周末突如其來(lái)的大雪給交通增加了很大的負(fù)擔(dān)。不幸的是,我和兒媳吃了很大的苦頭,堵車堵了好幾個(gè)小時(shí)。俗話說(shuō):三句不離行。期間我給她講了雪中駕駛的話題,其中有一個(gè)關(guān)于冰雪的故事——奧迪Quattro(查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)四驅(qū)系統(tǒng)的誕生和發(fā)展,但她似乎并沒(méi)有感冒??磥?lái)我看錯(cuò)觀眾了,所以決定把這個(gè)故事講給大家聽(tīng)。
quattro的誕生——這一創(chuàng)意來(lái)自大眾的Iltis SUV。
故事發(fā)生在位于北極圈的芬蘭的一片森林里。二月總是很冷。奧迪預(yù)備測(cè)試部門的負(fù)責(zé)人駕駛著一輛75馬力的大眾Iltis SUV,后面是一個(gè)基于奧迪100的200馬力前驅(qū)團(tuán)隊(duì)。因?yàn)榱α康膽沂?,他在直道行駛時(shí)總是被車隊(duì)甩在后面,但在彎道行駛時(shí)卻恰恰相反。他發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn),經(jīng)過(guò)思考,得出原因是大眾Iltis越野車采用了四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),并與底盤R&D部門負(fù)責(zé)人達(dá)成共識(shí):將大眾Iltis越野車的四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)移植到奧迪汽車上。今年是1977年。
測(cè)試結(jié)束后,他們告訴了著名的費(fèi)迪南德& # 8226;Yech建議將Iltis越野車的四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)移植到奧迪80上,這是一款技術(shù)基礎(chǔ)較好的縱置前裝車型。經(jīng)過(guò)反復(fù)思考,皮赫批準(zhǔn)了這個(gè)計(jì)劃,并要求秘密實(shí)施。半年后,奧迪四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)項(xiàng)目正式獲批,R&D項(xiàng)目編號(hào)為EA262。此時(shí),項(xiàng)目?jī)?nèi)容已經(jīng)在穩(wěn)步推進(jìn)。
次年1月,山區(qū)被大雪覆蓋,這對(duì)于奧迪測(cè)試團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)是非常理想的,他們首次向大眾銷售主管展示了四驅(qū)原型車。當(dāng)這款仍配備夏季輪胎的奧迪A1(查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)輕松超越其他帶防滑鏈的車時(shí),讓所有人都大吃一驚。
當(dāng)然,奧迪四驅(qū)車的傳動(dòng)系統(tǒng)還有一個(gè)棘手的技術(shù)問(wèn)題需要解決:采用傳統(tǒng)的前后軸固定連接結(jié)構(gòu),使后輪在轉(zhuǎn)彎時(shí)打滑。標(biāo)準(zhǔn)的解決方案是使用笨重昂貴的獨(dú)立功率分配器,而奧迪傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師弗蘭茨& # 8226;Tenler找到了更理想的解決方案:空主軸用于向中央差速器傳遞動(dòng)力,萬(wàn)向軸用于向后輪傳遞動(dòng)力,空主軸負(fù)責(zé)向前輪引導(dǎo)動(dòng)力,這就是第一代quattro。
壁虎象征著quattro強(qiáng)大的抓地力。
quattro這個(gè)詞在意大利語(yǔ)中的意思是“四”,對(duì)于奧迪來(lái)說(shuō),quattro還有其他的意思。1980年,奧迪開(kāi)發(fā)了quattro四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),并將其搭載在基于奧迪80底盤的雙門轎車上。這輛車的名字也是Quattro。此外,奧迪后來(lái)還成立了一家名為quattro的子公司,專門從事高性能汽車的試驗(yàn)和研發(fā)。
1983年,奧迪賽車部quattro有限公司成立。公司名稱是為了致敬當(dāng)時(shí)在奧迪Quattro車型基礎(chǔ)上打造的拉力車,特意將首字母改為小寫(xiě)“Q”。起初,這家公司主要負(fù)責(zé)R&D的高性能個(gè)人裁縫和配飾?,F(xiàn)在主要業(yè)務(wù)是為奧迪打造高性能車型和配件,為客戶定制車型。目前奧迪Quattro生產(chǎn)的產(chǎn)品主要有奧迪S系列套件、奧迪S系列和奧迪RS系列。當(dāng)然,奧迪Quattro公司也負(fù)責(zé)最高性能的R8。
●晉升之路——賽場(chǎng)上的“常勝將軍”
進(jìn)行革命往往是困難的。歷史經(jīng)驗(yàn)告訴我們,人們用了半個(gè)世紀(jì)(查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)才真正接受柴油機(jī)。然而,奧迪不想等50年才能實(shí)現(xiàn)將四輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)應(yīng)用于汽車的愿望。奧迪R&D總監(jiān)費(fèi)迪南德& # 8226;Yech選擇了另一種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)自己的目標(biāo):讓搭載quattro四驅(qū)技術(shù)的奧迪汽車參加全球最具挑戰(zhàn)性的汽車比賽,在比賽中通過(guò)各種極端路況向人們證明奧迪四驅(qū)技術(shù)。
奧迪四輪驅(qū)動(dòng)Quattro之所以能通過(guò)國(guó)際汽聯(lián)審核,有一個(gè)重要原因,那就是奧迪的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手如福特、藍(lán)旗亞、雷諾等。對(duì)此沒(méi)有提出任何異議,他們認(rèn)為自己擁有成熟的后驅(qū)技術(shù),并沒(méi)有注意到德國(guó)人拋出的“四驅(qū)怪獸”。
奧迪最終在1982年贏得了七個(gè)舞臺(tái)冠軍和團(tuán)體冠軍,在比賽開(kāi)始時(shí)遇到了小挫折,如油箱上的污垢、車頂著火和電氣設(shè)備故障。不過(guò)此時(shí)的Quattro軸距長(zhǎng),車重,發(fā)動(dòng)機(jī)350馬力,在調(diào)校方面還是值得推敲的,遠(yuǎn)非完美。次年,奧迪推出“瘦身”100公斤、助力30馬力的Quattro A2賽車,獲得瑞典、葡萄牙、阿根廷、芬蘭的冠軍。1984年獲得團(tuán)體冠軍,1985年在美國(guó)科羅拉多州贏得傳奇的皮克峰登山比賽,1986年創(chuàng)造登山新紀(jì)錄,1987年帽子戲法創(chuàng)造登山新紀(jì)錄。此時(shí),奧迪Quattro的四輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)在拉力賽中聲名鵲起。
1988年,奧迪將重心轉(zhuǎn)移到了泛美房車系列。起初,美國(guó)觀眾認(rèn)為奧迪很難在房車領(lǐng)域有所作為,但后來(lái)奧迪200 TransAm首次奪冠。一年后,奧迪90 Quattro IMSA GTO使四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)成為賽場(chǎng)上的王者,在13場(chǎng)比賽中取得了7勝的記錄。
很少出現(xiàn)在德國(guó)的奧迪,在1990年加入了德國(guó)房車錦標(biāo)賽。奧迪V8 DTM“斬?cái)唷?a class="cmsLink askLink" >寶馬M3(查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)和奔馳190,并獲得全面勝利。一年后,奧迪的不敗之地被“政策”叫停:1992年初,奧迪賽車8缸發(fā)動(dòng)機(jī)所用的新曲軸獲得了主管賽車部門的批準(zhǔn),但隨后又被告知有違規(guī)定,結(jié)果導(dǎo)致奧迪退役。之后,奧迪相繼推出了兩款A(yù)組賽車——奧迪80編譯和A4 Supertouring。這兩款車都可以稱得上是世界上開(kāi)創(chuàng)性的賽車。僅在1996年,奧迪A4 Supertouring就在澳大利亞、比利時(shí)、德國(guó)、英國(guó)、意大利、西班牙和南非的房車錦標(biāo)賽中獲得第一名。
一連串的勝利最終迫使官方承認(rèn)四輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)的優(yōu)越性。1997年,國(guó)際汽聯(lián)規(guī)定四輪驅(qū)動(dòng)賽車的附加重量不得超過(guò)95公斤,并宣布從1998年1月1日起,由于機(jī)會(huì)均等原則,四輪驅(qū)動(dòng)賽車被完全禁止。奧迪用了17年的時(shí)間,終于證明了普通兩驅(qū)車面對(duì)四驅(qū)車根本沒(méi)有勝算。
歷經(jīng)七代進(jìn)化●經(jīng)過(guò)七代進(jìn)化
◆第一代quattro:空芯傳動(dòng)軸
奧迪借用了大眾Iltis越野車的四輪驅(qū)動(dòng)概念,但由于空車房的限制,完全移植是不可能的。于是,奧迪工程師想出了一個(gè)巧妙的解決辦法:在變速箱后端安裝一個(gè)差速器,仍然通過(guò)傳統(tǒng)的傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳遞給后輪軸差速器;變速箱內(nèi)部安裝有一根空中心傳動(dòng)軸,可以將動(dòng)力傳遞給前橋差速器。這樣省去了體積和重量較大的分動(dòng)箱,有效解決了空之間的問(wèn)題。
為了讓奧迪Quattro能夠應(yīng)對(duì)更為惡劣的路況,奧迪工程師在第一代quattro技術(shù)中使用了前、中、后三種開(kāi)式差速器,其中中央差速器和后輪軸差速器都具有手動(dòng)鎖止功能。駕駛員可以根據(jù)不同的路況通過(guò)中控臺(tái)的鎖止開(kāi)關(guān)控制差速器的工作狀態(tài)。
◆第二代quattro:托森A型中央差速器
1986年對(duì)奧迪來(lái)說(shuō)是重要的一年。今年,quattro四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)迎來(lái)了一項(xiàng)重要?jiǎng)?chuàng)新:采用了Toson A中央差速器。Torsen這個(gè)名字來(lái)源于扭矩感應(yīng)牽引-扭矩感應(yīng),其核心結(jié)構(gòu)是蝸輪機(jī)構(gòu)?;谠摍C(jī)構(gòu)的單向動(dòng)力傳遞特性,Torsen A型中央差速器具有自鎖功能。正常情況下,動(dòng)力以50:50的分配比傳遞到前后軸。當(dāng)車輪打滑時(shí),中央差速器可以主動(dòng)將動(dòng)力分配給附著力更好的車軸,比第一代更方便。后輪軸和前橋差速器仍然是帶手動(dòng)鎖定功能和開(kāi)式差速器的差速器。
◆第三代quattro:首次應(yīng)用于自動(dòng)變速箱車型。
1988年亮相的奧迪V8,根據(jù)自動(dòng)變速箱和手動(dòng)變速箱的不同,分別配備了兩個(gè)quattro系統(tǒng)。兩種系統(tǒng)的區(qū)別在于中央差速器的類型不同:與手動(dòng)變速箱匹配的quattro依然采用了Toson A型中央差速器,而與自動(dòng)變速箱匹配的quattro則采用了帶電控多片離合器的行星齒輪中央差速器。此外,第三代quattro系統(tǒng)還用Toson A差速器取代了后輪軸開(kāi)式差速器,quattro迎來(lái)了自動(dòng)控制時(shí)代。
◆第四代quattro: Toson B型中央差速器,首次加入“EDL電子差速器系統(tǒng)”功能。
quattro誕生十四年后,第四代quattro正式應(yīng)用。首先,這一代系統(tǒng)采用的是Toson B型中央差速器,采用平行齒輪結(jié)構(gòu),還具有自鎖功能。不同的是,它可以配備在自動(dòng)變速箱車型上。其次,第四代quattro首次增加了“EDL電子差速系統(tǒng)”的功能。當(dāng)一個(gè)車輪打滑時(shí),“電子差速系統(tǒng)”可以利用液壓控制單元制動(dòng)打滑的車輪,有效增強(qiáng)另一個(gè)車輪的驅(qū)動(dòng)力。
想知道差速器、限滑差速器和“電子差速系統(tǒng)”嗎?請(qǐng)點(diǎn)擊下面的圖片:
◆第五代quattro:優(yōu)化的托森A中央差速器
奧迪工程師把切入點(diǎn)放在優(yōu)化扭矩敏感型A型中央差速器和ESP電子穩(wěn)定程序與四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)上。優(yōu)化后的A型中央差速器具有更好的扭矩分配能力,牽引力鎖止值也得到了優(yōu)化。為了應(yīng)對(duì)各種極端路況,第五代quattro全時(shí)四驅(qū)技術(shù)與ESP系統(tǒng)的配合更加緊密。這一改進(jìn)使quattro車型具有更高的主動(dòng)安全性。
◆第六代quattro:托森C型中央差速器,奧迪Q系列誕生。
“奧迪Q5和Q7搭載了第六代quattro四驅(qū)系統(tǒng)”
第六代quattro的核心部件中央差速器由B型升級(jí)為C型,結(jié)構(gòu)也由平行齒輪結(jié)構(gòu)變?yōu)樾行驱X輪結(jié)構(gòu),自動(dòng)鎖止功能響應(yīng)時(shí)間更快。正常情況下,中央差速器以40:60的比例將動(dòng)力傳遞給前后軸。遇到特殊路況時(shí),前輪可按要求分配15% ~ 65%的動(dòng)力,后輪可按要求分配85% ~ 35%的動(dòng)力。轉(zhuǎn)向后輪的動(dòng)力輸出特性為車輛提供了更高的操控性能,尤其是在直線加速和彎道行駛時(shí)。目前市面上的A4L和A6L也是第六代quattro四驅(qū)系統(tǒng)。
最新、橫置及電動(dòng)quattro◆第七代quattro:冠齒輪中央差速器
“奧迪A5(查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)和RS5的四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)都采用了最新的皇冠(查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)齒輪差速器?!?/p>
全新的quattro四驅(qū)系統(tǒng),最大的變化就是用冠齒輪差速器取代了Toson中央差速器。這種差速器最大的優(yōu)點(diǎn)是體積小、重量輕、功率分配比更高。冠狀齒輪雖然是純機(jī)械結(jié)構(gòu),但比托森差速器的扭矩比調(diào)節(jié)范圍更大,前后扭矩分配更靈活,取決于多個(gè)離合器的控制。
冠狀齒輪差速器的工作原理實(shí)際上是通過(guò)改變“臂”的長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)扭矩分配和調(diào)節(jié)。變速箱輸出的動(dòng)力輸入到冠齒輪差速器的行星齒輪架,動(dòng)力通過(guò)行星齒輪傳遞到前后冠齒輪,前后冠齒輪分別配有單組和多組摩擦片。
正常情況下,前后冠齒輪和差動(dòng)行星齒輪的作用半徑不同,實(shí)現(xiàn)了前后后輪軸40:60的扭矩分配。前后冠齒輪和行星齒輪相對(duì)靜止。當(dāng)前輪或后輪軸輪的附著力降低時(shí),冠齒輪和行星齒輪相對(duì)旋轉(zhuǎn),擠壓打滑側(cè)的冠齒輪以擠壓摩擦片,從而由于打滑而損失的動(dòng)力被傳遞到驅(qū)動(dòng)軸,而不會(huì)通過(guò)差速器殼體打滑。前后摩擦片的數(shù)量也決定了扭矩分配的范圍:根據(jù)前后軸的附著力,前輪的動(dòng)力在15%-70%之前自動(dòng)分配,后輪的動(dòng)力在30%-85%之間自動(dòng)分配。
●水平quattro四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
“奧迪TT(查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)和Q3采用了來(lái)自Haldex的四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)?!?/p>
除了經(jīng)典的立式發(fā)動(dòng)機(jī)和托爾森差速器,奧迪的TT和奧迪Q3(查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)都是采用臥式發(fā)動(dòng)機(jī)平臺(tái)的車型,采用了Haldex的四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),由電液控制的多片離合器負(fù)責(zé)分配前后軸的動(dòng)力。這種結(jié)構(gòu)本質(zhì)上與大眾橫置平臺(tái)的4MOTION相同,但也叫quattro,因?yàn)樗鼘儆趭W迪品牌。
要了解Haldex四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),請(qǐng)點(diǎn)擊下圖:
●電動(dòng)quattro,未來(lái)的四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)?
在每天過(guò)得很好的同時(shí),越來(lái)越多的車企開(kāi)始為未來(lái)做打算。他們都希望徹底擺脫對(duì)傳統(tǒng)燃料的依賴。那么電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車如何實(shí)現(xiàn)四輪驅(qū)動(dòng)呢?
整車搭載四個(gè)異步電機(jī),獨(dú)立驅(qū)動(dòng)四個(gè)車輪,總功率230 kW ,峰值扭矩4500n·m,這是一個(gè)令人難以置信的數(shù)字。正常情況下,功率分配是前30%,后70%。如果出現(xiàn)車輪打滑,每個(gè)車輪的電機(jī)可以獨(dú)立調(diào)節(jié)動(dòng)力分配。
想了解奧迪F12電動(dòng)車,請(qǐng)點(diǎn)擊下圖:
全文摘要:
我一直認(rèn)為世界上的每一項(xiàng)發(fā)明都是由細(xì)心的觀察、積極的思考和大膽的行動(dòng)組成的,quattro四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也是遵循這個(gè)邏輯。然而,如何讓公眾接受一項(xiàng)新技術(shù)是另一個(gè)挑戰(zhàn)。奧迪很好地利用了體育場(chǎng):一方面,對(duì)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了測(cè)試和論證;另一方面,quattro系統(tǒng)的優(yōu)異性能被描述為具有優(yōu)異的成績(jī)。
隨后,quattro成功下放至民用車輛領(lǐng)域,工程師們不斷研究,讓quattro在7天之后取得進(jìn)步,而不是步行,堅(jiān)持走這條機(jī)械路。如今,在這個(gè)節(jié)能的時(shí)代,quattro并沒(méi)有固步自封,他們也在電動(dòng)汽車領(lǐng)域找到了一條路。
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