i Сила трения

Компания Audi решила отказаться от полного привода с центральным дифференциалом Torsen на большинстве своих моделей. На смену ему приходит новая конструкция, радикально отличающаяся от предшественника. «Мотор» побывал на презентации новинки, внимательно изучил ее и опробовал на дорогах общего пользования.
Что случилось?



Компания Audi представила новую конструкцию полного привода, которая получила название quattro ultra. Она будет использоваться на автомобилях с продольным расположением двигателя и сможет сочетаться с механической коробкой передач или с роботизированной S tronic. Проще говоря, система quattro ultra предназначена для всего, что построено на модульном шасси MLB. То есть для всего семейства A4 – первой моделью с quattro ultra станет A4 Allroad нового поколения, а также A5, Q5 и A6 следующих поколений.

Ключевым отличием новой системой от нынешней — это замена несимметричного центрального дифференциала Torsen на электронноуправляемую муфту Magna, диски которой находятся в масляной ванне (пять или семь пар, в зависимости от модели и мощности мотора). При этом расположение муфты такое же, как у «Торсена» — сразу за коробкой передач.


1. Кулачковая муфта разомкнута - соединенная с корпусом дифференциала часть констуркции обозначена красным. Зеленым цветом закрашены ведомая и ведущая шестерни, которые в данном случае не вращаются.
2. Зеленым выделены детали полноприводной трансмиссии A4 с quattro ultra, которые перестают вращаться после размыкания передней муфты.
3. В многодисковой муфте может быть либо пять, либо семь пар дисков в зависимости от мощности двигателя.

Но это не все. В quattro ultra есть еще одна муфта, разъединительная, которая находится между правой задней полуосью и корпусом заднего дифференциала. Она кулачковая, а ее основная задача состоит в том, чтобы размыкаться, когда момент на задние колеса не подается. В этом случае задние колеса будут вращаться свободно, а ведомая и ведущая шестерни дифференциала не крутятся вообще: вокруг своих осей свободно вращаются лишь сателлиты и шестерни полуосей.
В ситуации, когда передняя муфта замыкается и начинает подавать момент на задние колеса, задняя под действием пружины смыкается и все четыре колеса начинают вращаться вместе.



А если попроще?

Все просто: раньше на Audi A4 был постоянный полный привод с механическим самоблоком, а теперь – подключаемый с постоянно гребущими передними колесами.

Чем был плох старый полный привод?

У новой системы сразу несколько плюсов. Во-первых, она помогает снизить расход топлива. Пусть незначительно – всего на 0,3 литра на сто километров пробега, но снизить. Достичь этого удалось благодаря уменьшению потерь на трение. Потому что, когда кулачковая муфта размыкается, останавливается вращение самого большого компонента дифференциала и карданного вала.

Правда, разницу в 0,3 литра специалисты Audi зафиксировали во время дорожных тестов в Ингольштадте, где интенсивность движения, как и количество автомобилей, трудно сопоставить с московским трафиком.

https://youtu.be/TUvw2DFHU6w

Во-вторых, новая система легче прежней, с дифференциалом Torsen. Экономия не самая значительная – всего около четырех килограммов, но все же. Третья выгода – возможность управлять распределением момента по осям более гибко – ведь электронная муфта позволяет направлять на задние колеса любое количество момента, от 0 до 100 процентов.

И как все это работает вживую?

По словам руководителя проекта quattro ultra Флориана Кебля, одна из целей разработчиков заключалась в том, чтобы водитель не почувствовал разницу между старой конструкцией и новой. И им, кажется, это удалось.



В австрийских городах с антигуманными ограничениями скорости и на серпантинах вокруг Инсбрука, где разгоняться не дают бесконечные связки поворотов, нам удалось поездить на универсале A4 последнего поколения как с «Торсеном», так и с quattro ultra. «Четверка» с обычным центральным дифференциалом едет настолько нейтрально, насколько позволяют законы физики, а отследить, как дифф меняет распределение момента между осями, почти невозможно.


1. В прежней конструкции дифференциал Torsen располагался там же, где сейчас стоит многодисковая муфта Magna - прямо за коробкой передач.
2. Первой моделью, которая получит полный привод quattro ultra, станет A4 Allroad нового поколения. Вслед за ним на новую трансмиссию постепенно перейдут все модификации А4 с механической или роботизированной коробками передач. Редкие версии с «автоматом» ZF — вроде 272-дизельной «четверки», которая продается в Германии, сохранят трансмиссию с «Торсеном».

Поворот руля, чуть больше газа и 4,7-метровый универсал ввинчивается в вираж, как юла. И пока пассажиры вспоминают стоп-слово, которое вы так и не придумали, водителю хочется сдвигать планку разумного все дальше и дальше, лишь изредка сражаясь со стремящейся соскользнуть наружу мордой.



Автомобиль с quattro ultra в аналогичных условиях едет... точно так же. Разницы в поведении или управляемости – никакой. Универсал пишет траекторию очень нейтрально. И схожесть подтверждается не только ощущениями за рулем, но и телеметрией. На отведенном для теста 60-километровом маршруте момент на задние колеса подавался, в том или ином количестве, 70,8 процента времени. Причем вне зависимости от того, какой был выбран режим мехатронного шасси.

На подключение задней оси у машин с quattro ultra уходит не больше 0,2 секунды. Причем задняя ось подключается еще до того, как начнут проскальзывать передние колеса – блок управления получает данные от системы стабилизации, управляющей электроники силового агрегата, анализирует положение педали газа, обороты двигателя и коэффициент сцепления колес с дорогой сто раз в секунду. Учитывается даже наличие прицепа и стиль вождения!



Помимо этого, алгоритм меняется в зависимости от того, какой режим выбран в системе drive select. Например, в экономичном efficiency тяга на задние колеса подается реже, а в спортивном dynamic – почти постоянно. При старте с места с активированным режимом dynamic задние колеса будут работать сразу, а не когда передние потеряют сцепление с поверхностью.

Схожесть в поведении автомобилей с Torsen и quattro ultra можно объяснить еще и тем, что распределением тяги между колесами в обоих случаях ведают тормоза: внутренние колеса в повороте получают тормозные импульсы, помогающие машине удержаться на траектории.



То есть, все круто?

Ну, как сказать. Для обычного водителя хуже не стало. Наоборот, сплошные плюсы: более понятное поведение на дороге и снижение расхода топлива. Понравится ли новинка любителям ездить активно, особенно зимой – это вопрос, который требует проверки в более подходящих, чем вылизанные австрийские дороги, условиях.



Какие модели еще получат новый полный привод?

Пока интеграция quattro ultra в модели других марок концерна Volkswagen не планируется. Просто потому, что такую систему полного привода невозможно внедрить в автомобили, построенные на модульной платформе MQB. Так что в обозримой перспективе quattro ultra останется прерогативой автомобилей Audi.


Audi S4 комплектуется трехлитровым турбодвигателем V6, отдача которого составляет 354 лошадиные силы и 500 Нм крутящего момента, и восьмидиапазонной автоматической коробкой передач ZF. Полный привод – с дифференциалом Torsen. В Audi говорят, что они уже построили прототип S4 с quattro ultra, что может означать, что в перспективе S4 может получить и роботизированную коробку передач.

Внутри модельного ряда Audi система полного привода будет использоваться не только на гражданских моделях, но и может появиться на «заряженной» S4. По словам инженеров, тестовый прототип с такой трансмиссией уже построен, и ездит он очень неплохо.

А вот RS4 нового поколения с quattro ultra не будет – только механический Torsen. Потому что новая трансмиссия просто не выдержит неистовый напор будущей «зажигалки». Впрочем, все свежие подробности об RS4 мы вам уже рассказывали.

Автор: Александр Мирошкин

http://motor.ru/articles/2016/02/25/audia4/