奥迪的quattro技术

牛人

优势和局限—再谈奥迪的quattro技术

    quattro，中文译名“昆特”，通俗诙谐叫法“裤衩”，明白奥迪的人对它都不会陌生，他们会第一时间想到奥迪独有的quattro全时四驱系统。确实，该系统在国内知名度很高，关于该技术或者系统的文章比比皆是，但是在本文中，笔者会为您带来一些很多人不知道的东西，比如quattro到底是什么，它为什么不能和无极变速箱搭配等等。当然，quattro的机械结构和工作原理肯定是文中重点。

     Quattro从实质上说是一家德国的改装公司，隶属于奥迪公司，它们的主要任务是改装奥迪的各个车型，同时为奥迪提供技术支持，它和奥迪的关系就如同AMG和奔驰。四驱技术就是quattro公司最为有名的技术系统，叫的人多了，人们就把quattro等同于了奥迪独有的四驱系统，而很少有人知道quattro其实也是一家改装公司。为了让大家记住这一点，笔者再提一句：奥迪高性能车S、RS系列都是出自quattro公司之手。

     说完厂家，下面切入正题，开说quattro技术。



    上图是搭载quattro系统汽车的结构图，动力从发动机发出后通过变速箱传到前差速器和中央差速器，前差速器将动力直接传给前轴驱动，中央差速器将动力传给传动轴再到后桥，驱动后轮。

     Quattro四驱系统最大的特点是托森中央差速器和紧凑的传动结构设计。



    从图上可以看出，quattro系统的变速箱、前差速器和中央差速器整合在一个壳体里，这种设计的优点是结构紧凑，可靠性高，成本比分体式低，传动效率却比分体式高。

     发动机的动力从变速箱输出以后直接连接到托森中央差速器上，通过齿轮驱动托森中央差速器的壳体旋转，壳体再带动蜗杆行星齿轮转动，然后把动力分到两跟输出轴上。前端的输出齿轮通过一跟短传动轴把动力传递到前桥差速器上；后端直接连接长长的传动轴，把动力传递到后差速器上。很显然，变速箱输出的动力首先要经过托森中央差速器，然后再分配到前后桥。然后转动前后四轮以驱动汽车前进。

     接着说驱动桥，前桥好说，前差速器直接就传过来动力，主要是后桥，



    这个图上看就比较清楚了，传动轴将中央差速器传过来的动力给了后差速器，然后通过半轴驱动后轮。

     由此可见Quattro的四驱系统使用了三个差速器，分别是传统的前差速器，后差速器和一个托普森中央差速器。前后差速器负责调节左右车轮的转速差，托普森中央差速器负责调节前后驱动桥动力的分配。那么这样的设计对整车的行驶性能会有什么样的影响呢？它与普通前置前驱的奥迪车型在性能上有什么区别呢？普通的奥迪使用的前置发动机前轮驱动设计，因此整车的重心是靠前的，因此，在极限过弯时，由于车头太重，轮胎能提供的横向加速度有限，这样车辆会偏离原有的运动轨迹，向转向圆弧的外切线运动。这就是人们常说的转向不足。此时，前轮已经快要达到抓地极限了，如果再加油过弯，就很容易完全丧失抓地力而冲出弯道。这个问题在四驱上就容易得到解决，四轮驱动后每个车轮的驱动力是两驱的一半，它要出现冲出弯道的极限值就提高了一倍。那下一个问题是，如果实际中车速很快，真达到了极限怎么办？或者在雨雪湿滑路面上失去抓地力怎么办？

     这时候托森差速器的作用就显现出来了。托普森中央差速器是根据轮胎的附着力大小分配力矩的，当前轮超过了所能承受的负荷，一旦开始滑移，托普森中央差速器会马上减小对前轮的力矩分配，使更多的驱动力源源不断的输向后轮，由后轮推动车身向前运动。由于托普森中央差速器是主动分配力矩的，所以响应速度非常快，驾驶者完全感觉不到动力的前后分配。就是说，在驾驶者完全没有感觉的情况下，quattro已经完成了安全有效的动力分配。

     在弯道上quattro非常有用，在直路上它照样功效十足。汽车在直线加速时由于重心会后移，前轮负载减小，后轮负载增大，如果是普通的前轮驱动车型，很容易使轮胎打滑而丧失部分驱动力。如果有了Quattro，托普森中央差速器会自动把驱动力转移到后桥，避免了轮胎打滑。

     说了这么多，相信各位对quattro的结构和功效已经如何工作有了一定程度的认识。这是对奥迪比较了解的人会提出疑问：为什么带quattro的奥迪车变速箱都是tiptronic手自一体或者手动啊？很多人喜欢的multitronic无极变速（CVT）为什么不能在四驱上使用？下面就来说这个问题。

     第一：结构原因。上面已经提到，quattro的传动过程是：发动机动力通过同步器的绞合，以合适的齿轮比进行第一次减速，这样动力就到了主轴下面的从动轴上的齿轮，齿轮带动从动轴转动，从动轴有两端，前端直接以伞形齿轮跟前差速器绞合，从而将动力传道前轴；后端则是通过万向节与传动轴连接，将动力传到后差速器上，在通过半轴将动力分配到后轮。在前驱车型上布置CVT并不困难，将CVT布置在输出轴前端就行了，但如果是Quattro 光在输出轴前端布置CVT是不行的，还要考虑到后轴的齿轮比与前轴相一致。如果很牵强的在输出轴后端也布置一个CVT，那无机变速器就有两个，变速比相当复杂，一但前后的变速比不一致，后果会不堪设想，传动系统中强度最小的环节会遭到致命的损伤。

     第二：传动强度原因。由于CVT无极变速是使用链条传动动力，按照当前的情况，CVT还不能传递太大的动力，链条强度不能保证，所以，现在quattro车型都使用普通齿轮变速箱。

     有优势也有局限，这是笔者对quattro技术的总结，它的优势人们已经在利用了，它的局限其实也不影响正常使用。总之，奥迪的quattro技术是一项目前在世界上领先的驱动技术，主动安全性是它最大的亮点。

andyo7

文中所说的图在哪?