Audi 4x4history
Полный привод Quattro
Глава совета директоров Audi / Ауди Фердинанд Пиех (Ferdinand Piech) поставил перед собой задачу поднять репутацию марки с помощью применения передовых технологий. Он был дальновиден, смел, компетентен, у него была команда отличных специалистов. Пиех был нацелен на успех.
В феврале 1977 года он обратился к инженеру ходовой части Йоргу Бенсингеру (Jorg Bensinger), проводившему в Финляндии тесты 75-сильного внедорожника Iltis. Йорга поражали проходимость и управляемость этого многоцелевого автомобиля. Концепции других прототипов, более мощных среднеразмерных автомобилей с закрытым кузовом, были оставлены: Iltis лидировал по всем параметрам.
Бенсингера увлекла идея внедрить в сектор среднеразмерных автомобилей схожую концепцию, дающую большее удобство управления. В конце концов, именно этого добивалась Audi в своем стремлении стать передовой маркой.
По большому счету осталась незамеченой и специальная версия Ford Capri , которая благодаря сочетанию 3-литрового бензинового V6 и полноприводной трансмиссии фирмы Ferguson (ныне FFD Ricardo) громила соперников в чемпионате по ралли-кроссу. Слишком уж местечковыми были эти успехи. Неоцененными остались и попытки малоизвестной в 1970-х годах фирмы Subaru оснастить легковую модель Leone подключаемыми передними колесами, а революционный во многих смыслах АМС Eagle с системой постоянного полного привода появился на сцене, когда сама американская фирма стояла на краю бездны. Кому есть дело до причуд неудачников?! Совсем немногие помнят и первый серийный спортивный автомобиль с трансмиссией 4WD. Неудивительно, ведь крошечная фирма Jensen из Вест Бромвича – экзотика сама по себе, ну а дебютировавший в 1966-м полноприводной вариант купе Interceptor FF с V-образным 8-цилиндровым мотором и полноприводной трансмиссией с раздаточной коробкой это и вовсе экзотика в квадрате. Всего было выпущено 318 таких машин, отличавшихся невероятной ценой, нескромным топливным аппетитом, а также из рук вон плохим качеством сборки.
Бенсингер (Bensinger) (он поработал в Mercedes-Benz, BMW и Porsche но вошедшему в историю уже будучи сотрудником Audi, откровенно повезло ) вместе с Вальтером Трезером (Walter Treser), начальником отдела новых разработок, предложили Пиеху начать соответствующие испытания Audi 80.
Совет директоров компании, в отличие от инженера ходовой части, искал более изощренного и амбициозного решения: выпустить мощное спортивное купе с постоянным полным приводом, способное побеждать и в автоспорте, и в повседневной жизни.
Пиех хорошо представлял себе потенциал, заложенный в системе постоянного полного привода. Его дед, Фердинанд Порше (Ferdinand Porsche), подробно изучил эту технологию, изготавливал полноприводные тягачи для австрийской армии, известные электромобили Lohner с четырьмя двигателями в колесных ступицах. Вершиной разработок был гоночный автомобиль Cisitalia.
Эти эксперименты послужили отправной точкой для смелого и, в некотором роде, щекотливого проекта. «Щекотливым» он был, потому что Бенсингер и его команда не получили на него формального одобрения. Необходимо было за короткое время и при ограниченном бюджете собрать новые данные и дать ясные и важные рекомендации.
Исследования проводились на базе автомобиля Iltis. Цель проекта состояла в том, чтобы представить новую технологию в автомобиле и омологировать его для участия в ралли.
Однако вскоре члены секретной команды разработчиков осознали, что поставленная перед ними задача будет не единственным сражением за право Audi / Ауди носить девиз «Превосходство высоких технологий».
Сначала был сконструирован тестовый автомобиль «А1» («полноприводный — 1»): на красный двухдверный Audi 80 / Ауди 80 была установлена ходовая часть Iltis. Расположение двигателя и коробки передач практически не претерпело изменений. Приводом задней оси занимался Ганс Недвидек (Hans Nedvidek), конструировавший коробки передач для легенд Формулы 1: Стирлинга Мосса (Stirling Moss) и Хуана-Мануэля Фанхио (Juan Manuel Fangio). Он подсоединил карданный вал к приводному валу коробки, оставив, таким образом, межосевой дифференциал, как было сделано и на Iltis.
В качестве задней приводной оси использовалась передняя ось с таким же (только наклоненным вниз) корпусом дифференциала, как и на Iltis, развернутая наоборот. С этого все началось.
Для придания автомобилю необходимой динамичности на него установили двигатель мощностью 160 л.с., предназначавшийся для Audi 200 / Ауди 200. В сентябре 1977 совет директоров Audi / Ауди дал проекту А1 зеленый свет и присвоил ему идентификационный номер EA 262 — «код разработки 262». Всего через два месяца был готов образец для серийного производства и начаты дорожные испытания.
Команда разработчиков держала под постоянным контролем все технические требования, все потенциальные недостатки. Но одного этого было недостаточно для начала серийного производства — ведь Audi была исследовательским и производственным подразделением Volkswagen / Фольксваген, Volkswagen / Фольксваген отвечал за маркетинг и продажи, и именно ему, в конечном итоге, предстояло решить судьбу проекта.
Проект было решено представлять не в штаб-квартире Volkswagen / Фольксваген, а в Туррахер Хое в январе 1978. В это время года самая высокогорная трасса Европы была покрыта снегом, что создавало идеальные условия демонстрации полного привода и возможностей автомобиля.
Доктор Вернер П. Шмидт (Werner P. Schmidt), член совета по продажам, и Эдгар фон Шенк (Edgar von Schenk), отвечающий за маркетинг, были впечатлены, но, тем не менее, не могли представить, что найдется кто-то, кто согласится купить «400 этих автомобилей». Но после того как проект одобрили профессор Эрнст Фиала (Ernst Fiala), член совета директоров по разработке Volkswagen / Фольксваген, и Тони Шмюкер (Toni Schmucker), председатель совета директоров, Йорг Бенсингер (Jorg Bensiger) заявил, что сам позаботится о продажах. Фиала решил взять автомобиль на неделю в Вену, чтобы дать прокатиться на нем своей жене. Позже та жаловалась, что на крутых поворотах и при парковке автомобиль сильно «прыгал». От Фиалы Audi / Ауди получил зеленый свет на продолжение разработки и рекомендацию «установить на эту штуку межосевой дифференциал». Для выполнения этой рекомендации потребовался гений двух инженеров: Ганса Недвидека (Hans Nedvidek) и Франца Тенглера (Franz Tengler).
Эрншт Фиала оказался человеком более практичного склада Недолго думая, он одолжил прототип на уикэнд, съездил на нем в Вену и даже разрешил порулить жене, чтобы узнать ее мнение об автомобиле. Дражайшая половина герра Фиалы осталась в целом довольна, заметив только что на парковке и в крутых поворотах машина «как-то странно подергивается». Так с высшего благословения жены директора по перспективным разработкам проект ЕА262 получил зеленый свет с обязательным условием установки на автомобиль межосевого дифференциала. «Подергивания», на которые жаловалась фрау Фиала, – не что иное, как конструктивная особенность автомобилей с полным приводом. Когда машина движется по прямой, крутящий момент равномерно распределяется между осями, но на виражах правые и левые колеса проходят разное расстояние, а избыток момента на внутренних к повороту колесах приводит к пробуксовке, чреватой преждевременным износом шин и плохо сказывающейся на управляемости автомобиля. Для того чтобы колеса вращались несинхронно, применяют межколесные и межосевой дифференциалы. Правда, последний как раз и не был предусмотрен конструкцией Iltis. Ведь на внедорожном «Фольксвагене», чья полноприводная трансмиссия использовалась для прототипа Audi, передние колеса подключались лишь для преодоления тяжелых участков на невысокой скорости. В таких условиях межосевой дифференциал не особо-то и нужен. С другой стороны, Audi EA262 имела постоянный привод на все колеса и значительно более мощный мотор. Ситуацию осложняло и то, что дифференциал должен быть по возможности легким и компактным – для спортивной машины каждый сэкономленный килограмм на вес золота. Элегантное решение проблемы предложил инженер Ганс Недвидек. С его подачи ведущий вал передней оси пропустили через полый вторичный вал коробки передач, что позволило отказаться от использования массивной и тяжелой раздаточной трансмиссии.
Они установили за коробкой передач межосевой дифференциал, приводимый в движение полым валом. Привод передней оси проходил внутри этого полого вала. Следующим шагом было присоединить карданный вал к задней части дифференциала для передачи крутящего момента на заднюю ось. Так была сделан первый готовый к выпуску образца. После непродолжительных испытаний на влажной трассе за заводом Audi / Ауди председатель совета директоров Тони Шмюкер (Toni Schmucker) одобрил трехмиллионный бюджет на дальнейшую разработку системы постоянного полного привода.
Применение на всех колесах тормозов — старая технология. Снабжение обеих осей приводом тоже никогда не было сложной задачей, однако применялось до некоторого времени лишь на грузовиках и внедорожниках, автомобилях, предназначенных для тяжелых условий движения.
Это довольно удивительно, ведь преимущества полного привода для пассажирского автомобиля очевидны. Для решительного развития необходимо было «удивить», что и произошло на гонках в Финляндии, когда против 170-сильного переднеприводного Audi 200 / Ауди 200 вышел 75-сильный внедорожник Iltis. Проигрывая на прямых, Iltis легко догонял и обгонял остальных в поворотах.
Стало ясно, что лишь постоянный полный привод в силах обеспечивать достойные характеристики движения в любых условиях. Обладая мощностью 170 л.с., Audi 200 / Ауди 200 приближалась к принятым границам переднего привода. Инженеры тогда полагали, что 200 л.с. — предел для подвески и рулевого управления автомобиля. Чтобы на равных сражаться с лидерами класса «люкс», этого было недостаточно.
Было принято решение разрабатывать Audi 200 / Ауди 200 — систему постоянного полного привода. Идея сделать одну из осей подключаемой была отклонена сразу — такая система эффективна лишь на снегу и бездорожье.
На сухих дорогах, напротив, она имеет недостатки, ведь из-за отсутствия межосевого дифференциала появится напряженность при прохождении поворотов и маневрировании. Это, в свою, очередь, приведет к повышенному износу шин и расходу топлива, ведь даже если привод подключен лишь к одной оси, работать будут все элементы трансмиссии.
Еще один недостаток состоит в том, что шасси и подвеску невозможно настроить одинаково хорошо для двух разных режимов движения, поэтому поведение и управляемость автомобиля будут меняться в зависимости от того, подключен привод или нет.
Компания Audi / Ауди более 70 лет изготавливала переднеприводные автомобили. Передний привод, по сравнению с классическим вариантом (мотор спереди, ведущие колеса — задние), имеет несколько важных преимуществ, которые одобрены производителями и ценятся клиентами. В начале восьмидесятых годов управление регистрацией автомобилей во Фленсбурге впервые зарегистрировала больше переднеприводных, чем классических, автомобилей.
Желание увеличить безопасность переднеприводных автомобилей, сделать их более мощными, обеспечить их новыми качествами положило начало разработке автомобилей с постоянным полным приводом.
Компоновка Audi / Ауди с продольным расположением силового агрегата идеально подходила для полного привода. Доработки потребовала лишь коробка передач: был установлен центральный дифференциал и привод задней оси. Незначительность изменений обеспечила конструкции простоту, малый вес и небольшие механические потери.
Использование трех дифференциалов (переднего, межосевого с блокировкой и заднего с блокировкой) позволило добиться поставленной цели: быстрого прохождения поворотов без нагрузок в трансмиссии, характерных для внедорожников. Главная роль в концепции quattro отведена центральному дифференциалу, обеспечивающему плавность и удобство управления.
Участник команды Ханса Недвидека (Hans Nedvidek) инженер Франц Тенглер (Franz Tengler) изобрел полый вал, помогающий компактно разместить детали и обладающий низким весом. Вал был длиной 26,5 см и передавал момент на заднюю ось. Таким образом, тяжелая раздаточная коробка оказалась ненужной. В первом образце quattro мощность 200 сильного двигателя распределялась между осями поровну.
В том, что касается непосредственно вождения, это давало Audi quattro ряд преимуществ: при равномерном распределении мощности автомобиль в повороте способен противостоять большим боковым перегрузкам, он способен проходить повороты быстрее и безопаснее. А если водитель ошибся, quattro своей послушностью и предсказуемостью окажет помощь, необходимую для исправления ошибки.
Следующий скачок в развитии quattro произошел осенью 1986 года. На автомобиль стали устанавливать механический самоблокирующийся дифференциал Torsen, при идеальных дорожных условиях распределяющий между осями крутящий момент в пропорции 50:50.
Если при определенных условиях колеса осей начинают вращаться с разными скоростями, дифференциал Torsen передает больший (до 75%) момент на ось, способную его реализовать.
Двумя годами позже, с запуском модели Audi V8 / Ауди V8, система претерпела значительные изменения. Произошло это в связи с внедрением электронной системы блокировки дифференциала EDS. Эта система автоматически подтормаживает буксующие колеса, передавая момент на те, которые имеют лучшее сцепление с поверхностью. Мощность передается постоянно, пока водитель не отпустит педаль газа.
Audi V8 / Ауди V8 стала первой моделью, в которой система quattro агрегатировалась с автоматической коробкой передач и где впервые были применены две встроенные системы блокировки: управляемая электронно гидравлическая многодисковая муфта в межосевом дифференциале и самоблокирующийся дифференциал Torsen — на задней оси.
Наконец, в 1994 году дифференциал Torsen стали устанавливать вместе с механической коробкой передач и свободными, но контролируемыми EDS дифференциалами. На автомобилях с поперечным расположением двигателя, Audi A3 / Ауди А3 и Audi ТТ / Ауди ТТ, в качестве межосевой блокировки применяется гидравлическое многодисковое сцепление. Эту систему обычно называют муфтой Haldex. Инженеры Audi / Ауди улучшают систему quattro, используя различные дифференциалы и блокировки, сложные электронные системы. И можно не сомневаться: будущее этой системы, появившейся 25 лет назад, только начинается.
VIDEO Audi quattro history with Walter Treser