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键盘侠们别闹,是时候给你科普一下奥迪的新四驱了

奥迪无锡德尔汽车2018-06-23 16:27:07

 


(导语)

奥迪在其新一代的quattro四驱系统后面加上了ultra的后缀,这就有点意思了。

 


(奥迪R18 TDI ultra赛车)

 

熟悉奥迪特别是奥迪赛车的朋友应该都知道,ultra这个词首次出现在奥迪家族中,是2011年的勒芒原型赛车——R18 TDI ultra。那一年的勒芒24小时耐力赛中,奥迪R18赛车凭借着稳定可靠的性能与出色的燃油经济性,在油箱容量受限的情况下,依然战胜了圈速更快的标致908,包揽了赛事冠亚军。而在之后,奥迪R18更是完成了勒芒24小时4连冠的壮举,堪称赛车史上超经典的原型赛车之一。

 


(采用ultra轻量化科技的奥迪A3)

 

“ultra”这个词有超级的意思,在R18赛车退役之后,ultra就变成了将赛车科技应用于量产车的奥迪黑科技。比如ultra轻量化科技,使得奥迪的大部分车型在保证车身高强度的前提下,整备质量大幅降低;再比如国内市场没有引进的ultra系列车型,采用2.0 TDI发动机,超级省油,我曾经在德国驾驶过一款A6 ultra,一箱油跑了1000多公里。

那么这次奥迪在其当家花旦quattro后面加上了ultra的后缀名,又带来了什么样的黑科技呢?不要着急,我们先来聊聊quattro的进化史。

 

从本能到智能——quattroultra进化史

 


(托森差速器利用蜗轮蜗杆之间的摩擦力完成传动)

 

说起quattro四驱系统,大家自然而然就会联想到托森差速器。托森差速器的强大之处在于,它利用蜗轮与蜗杆之间的纯机械自锁来实现差速与传动的功能,因此响应速度极快,可靠性超高。

但托森差速器也不是完美无缺,首先它的系统比较复杂,一定程度上影响了传动系统的效率;其次,托森差速器不能实现全部锁止,前后扭矩分配能力相对有限。

 


(冠状齿轮中央差速器仍然是半机械式的)

 

所以奥迪也一直在寻找托森差速器的替代方案。比如2006年的RS4上,将后轴的托森式差速器改成了运动差速器(sport differential),利用多片式离合分配后轮间的动力。2010年的第六代quattro采用冠状齿轮差速器取代了托森差速器,通过冠状齿轮两端的多片式离合,可以实现前轴与后轴的扭矩比在70:30到15:85之间连续变化,并可通过电子方式控制。

第六代quattro因为更轻的重量以及更佳的传动效率,整车油耗降低5%,但其冠状齿轮差速器仍是机械式的,且增加了多片式离合,因此成本更高,仅用在了A7等高端车型上。

 

 


(quattroultra的主要结构和部件)

 

到了2016年,奥迪推出了新的quattro ultra,终于实现了真正的“电控四驱”。它的机械结构与目前同级车上主流的全时四驱系统类似,都是用电控多片式离合作为中央差速器,因此可以实现100:0~0:100的前后轴动力分配。

当然如果仅仅是和其他厂商一样,也就称不上“技术的奥迪”了。quattro ultra还可以做到后轴的完全解耦,也就是中央差速器断开,独有的后轴牙嵌式耦合器也处于打开状态,从而完全切断后轴的动力传输。这样一来quattro ultra就变成一种适时四驱系统,但实际上它比一般的全时四驱系统还多了一个位于后轴的牙嵌式耦合器。

 

这个适时四驱有点不一样

在一般情况下,说“全时四驱比适时四驱”好这句话没毛病。全时四驱系统抓地力更好,加速更快,但是相对费油;适时四驱系统恰恰相反,更省油,但是往往会有两驱切四驱速度慢、越野脱困能力差等缺点。

那么如果我们对适时四驱系统加以控制,使其在需要四驱的时候能迅速甚至提前切换至四驱,而在不需要那么好抓地力的情况下,又能保持两驱。这是否意味着可以兼顾全时四驱和适时四驱的优点,创造出超强的四驱系统呢?

 


R18 e-tron quattro赛车开创了混动四驱先河

 

这里又要再提及奥迪R18赛车,其实R18在2012~2014年全称叫做R18 e-tron quattro,前轴为电机驱动,配合发动机驱动的后轮构成四驱。这台赛车的四驱系统有多达6种模式,三届勒芒冠军车手Allan McNish评价其开起来“简直像装了扭矩控制系统(这类电子辅助系统在赛车上是被禁止的)”。奥迪在这款赛车上积累了非常多的电控四驱系统的经验,帮助奥迪实现前人未尽的创想,研发出了quattro ultra。

 


(quattro ultra的结构简单,但控制系统复杂且强大)

 

那么quattro ultra是如何做到控制的呢?其电子控制模块会同时检测来自加速踏板、方向盘转向角、G值传感器、车轮负载、路面摩擦系数乃至天气变化等多达150个信号,每秒自检100次。在系统预判到需要四驱模式时,仅需0.2秒就可以从两驱切换至四驱,而驾驶者完全察觉不到这个过程,只会感觉到随时随地充沛的抓地力。

与R18赛车一样,Q5L的四驱系统也拥有多种驾驶模式。在经济模式下,车辆以前驱为主,只在必要的情况下切换为四驱模式,超大程度降低油耗;而在动态模式下,车辆以四轮驱动起步,智能系统在行驶中积极切换四驱模式,以实现动态的驾驶感受——上一代Q5的前后动力分配为40:60,而Q5L在四驱模式下为50:50,更加平衡。

quattro ultra也可以保持工作在全轮驱动模式,只须将驾驶模式切换至越野即可。而在雨雪、低温等可能会导致路面附着力降低的路况下,系统也会自动在低速时切换至四驱模式。

 

不吹不黑,其实宝马和沃尔沃也有类似的想法

 


(宝马xDrive四驱系统结构)

quattro ultra的工程设计理念其实与宝马的xDrive不谋而合,都是默认工作在两驱,通过智能化控制系统的高效管理,达到性能和燃油经济性的平衡。区别在于,quattro ultra四驱模块性能更强,达到每秒100次的自检速度和0.2秒的切换速度;而且quattro ultra的轴间传动可以完全断开,xDrive则做不到这一点,因此在燃油经济性方面显著弱于quattro ultra。

从测试数据来看,搭载quattro ultra的奥迪Q5L高功率版,0~100公里/小时加速时间为6.7秒,综合油耗6.9升/100公里;而同样为185千瓦超大输出功率的宝马X3高功率版,0~100公里/小时加速时间为6.8秒,综合油耗7.9升/100公里。

沃尔沃XC90采用了第五代瀚德四驱系统,默认前后动力分配比例为5:95,也就是近乎于后驱。之所以会保持一个5%的前轴输出,其实就是为了解决前面提到的分时四驱的一个缺点——响应速度慢。

 

告别托森,是为了更好的未来

 


事实上每次有汽车厂商标志性的技术被新技术所取代时,总会有质疑的声音出来。比如宝马的直列六缸;比如保时捷从tiptronic换成PDK双离合变速器;再比如普拉多也换下了沉重的托森差速器。但这些产品都以实际表现征服了用户,让所有质疑闭嘴。

无论如何,从客户利益角度出发的技术,终归会得到客户的认可。quattroultra更加高效、更加省油,真的没必要因为坚持无谓的传统而固步自封。

而且还有更加黑科技的:quattro ultra的越野性能也比老款有显著提升。得益于电控多片离合中央差速器的特性,在四驱模式下,quattro ultra可以全部的动力分配至前轴或后轴,而老款Q5的托森差速器因为结构特点所致,只能做到80%。




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