Используя наш сайт, вы даете согласие на использование файлов cookie, помогающих нам сделать его удобнее для вас. Подробнее...
Ок, больше не показывать

quattro, xDrive и 4matic:
как устроены немецкие полные приводы

Фёдор Григорьев, редактор
25 февраля 2021 • Обзор
Поклонников Audi, BMW и Mercedes-Benz хлебом не корми, а только дай возможность устроить схватку и перепалку. Один из поводов для бесконечных споров — это фирменные системы полного привода. Как они появились и каково их устройство?

Оговоримся сразу — в данном материале мы обойдем вниманием гибридные и электрические разновидности полного привода, а поговорим о традиционных схемах, в которых колеса передней и задней оси приводит только двигатель внутреннего сгорания без участия электротяги.
Приведенные цифры (включая стоимость и скидки) верны на дату публикации материала.

Использование наших материалов (полностью или частично) разрешено с указанием активной ссылки на публикацию
В этой статье:

Audi quattro

Ингольштадтская марка — пионер постоянного полного привода среди своих соотечественников и один из признанных мировых лидеров данного направления. История систем quattro на серийных машинах началась в 1980 году с трансмиссии, имеющей свободный симметричный межосевой дифференциал с принудительной механической блокировкой его и межколесных механизмов. В 1988-м данную схему, применявшуюся, в частности, на турбонаддувном купе Audi quattro и линейке 80 поколения B2, сменил «самоблок» Torsen (от сочетания слов torque и sense, «чувствительный к крутящему моменту») с перпендикулярным расположением сателлитов относительно приводных валов. При постоянном прямолинейном движении по ровной сухой поверхности трансмиссия делит крутящий момент между осями в пропорции 50:50 и способна направлять до 75% тяги на одну из них. Первое поколение «Торсена» применялось на таких легендарных моделях Audi, как 80 (B3), известной как «бочка», 100 (C4), а также спорткарах S2, RS2 Avant и S4.
Система quattro многолика — ее разновидностями оснащались не только автомобили с продольной компоновкой силового агрегата, но и модели с поперечной компоновкой. В конце девяностых годов хэтчбек A3 размерного класса C и спорткар TT, имеющие поперечное расположением двигателя и коробки передач, получили гидравлическую муфту Haldex для отбора тяги на заднюю ось. Конструкция представляет собой мокрое сцепление, то есть комплект фрикционных дисков, работающих в масляной ванне.
В 2005 году компания Audi представила эволюцию quattro на могучей RS4 второго поколения — в качестве «центра» применили несимметричный самоблокирующийся дифференциал (сателлиты расположены параллельно приводным валам), по умолчанию распределяющий тягу в соотношении 40:60, умеющий направлять до 60% крутящего момента на передние колеса и до 80% на задние. Необходимость вводить модифицированную конструкцию была продиктована в том числе компоновочными особенностями Audi с их расположением двигателя фактически за передней осью и, как следствие, недостаточной поворачиваемостью.
Новшеством 2010 года стал несимметричный «самоблок» на заряженной Audi RS5 с коронными шестернями, делящий крутящий момент в пропорции 40:60, либо при необходимости перераспределяющий до 70% на переднюю ось, имеющую лучшее сцепление с дорожным покрытием, и до 85% — на задние колеса. Особняком стоит среднемоторный суперкар R8, оснащенный трансмиссией с гидравлической муфтой, подключающей передние колеса.
В настоящее время Audi отвечает на требования времени, сконцентрированные вокруг экологичности и экономичности, трансмиссией quattro ultra. Решение, используемое на машинах с классической компоновкой, появилось в 2016 году и немало удивило конструктивными особенностями, проводящими черту между «старыми» «кватро» и принципиально новой системой. На выходном валу коробки передач размещена многодисковая фрикционная муфта производства Magna с пятью или семью дисками, сжимаемыми электрическими актуаторами по команде электронного управляющего блока. Впрочем, это еще не все – между задней правой полуосью и корпусом дифференциала установлена кулачковая муфта, которая отключается посредством электромотора синхронно с межосевым сцеплением и таким образом отсоединяет полуось. Ответ на вопрос «зачем?» очевиден — дабы уменьшить механические потери в трансмиссии и не вращать карданный вал без всякой надобности. Как тут не вспомнить муфты свободного хода (хабы) на внедорожниках с полным приводом типа парт-тайм, которые отключают передние колеса от трансмиссии и от переднего моста?
Но вернемся к «ультре». При прямолинейном движении по сухой ровной поверхности двигатель вращает колеса только передней оси, но тяга готова в любой момент начать отбираться на «корму» — электронный управляющий блок собирает параметры с датчиков каждые десять миллисекунд и готов оперативно подключить задние колеса. Что касается экономичности, то она на первый взгляд более чем мизерная — по итогам ездовых испытаниях производитель отчитался лишь о 0,3 л/100 км, зато в производстве ultra дешевле «механических» предшественников и позволяет более гибко варьировать распределение тяги, подключения задние колеса в течение 200 миллисекунд. Что интересно, электронный «мозг» обучен прогнозировать ситуацию на 500 миллисекунд вперед и действовать с упреждением. Кроме того, алгоритмы работы quattro ultra завязаны на настройки системы выбора режимов движения Drive Select.
Автомобили с поперечной компоновкой силового агрегата по-прежнему присутствуют в гамме Audi — у них установлена муфта Haldex пятого поколения. Следует отметить, что принципиальное устройство механизма не менялось от итерации к итерации, но конструктивно она становилась совершеннее. Так, например, пятая эволюция лишена масляного фильтра и имеет электрический насос с центробежным регулятором, который контролирует давление в системе и сменил гидроаккумулятор и электромагнитный клапан. Чем сильнее происходит «спрессовывание» фрикционов, тем больше тяги отбирается на заднюю ось. По заявлению производителя, в некоторых ситуациях возможна передача до 100% крутящего момента.

Популярное

BMW xDrive

Компания BMW начала эксперименты чуть позже, чем ингольштадские конкуренты, поначалу применяя ее на своей продукции дозированно, держась за задний привод с упорством и фанатизмом. Первенцем стал BMW 325iX 1985 года с системой, распределяющей усилие между передней и задней осью в постоянном соотношении 37:63 и блокировкой дифференциала вискомуфтой в «раздатке». В 1991-м дебютировала 525iX, шагнувшая вперед в инженерном плане — в качестве «центра» применялся дифференциал, деливший тягу в пропорции 36:64 и блокируемый многодисковой электронноуправляемой муфтой.
Новый виток эволюции полного привода BMW произошел с появлением кроссовера X5 (E53), первого по-настоящему массового автомобиля марки со всеми ведущими колесами — межосевой дифференциал (соотношение 38:62) открытого типа впервые сочетался с шестицилиндровым турбодизельным и восьмицилиндровыми бензиновыми двигателями. Блокировка межколесных дифференциалов электронная, посредством работы тормозных механизмов.
«Икс-Драйв» в том виде, в котором мы его знаем, появился на свет в 2003 году. Концепция его по сей день неизменна — по умолчанию, а, именно, при прямолинейном равномерном движении тягу между осями делит многодисковая муфта с электрическим серводвигателем в пропорции 40:60. В течение 100 миллисекунд агрегат может полностью открыться (в этом случае машина становится заднеприводной) или закрыться. Предусмотрена электронная имитация межколесных блокировок. Во время работы система xDrive использует показания многочисленных датчиков и учитывает характер движения, отвечая на него соответствующими алгоритмами.
BMW — это не только «классика» с продольной компоновкой силового агрегата. Начальные модели разработаны на переднеприводной модульной платформе и в их случае обозначение xDrive имеет совершенно другой технический смысл, обозначая электронноуправляемую гидравлическую муфту на основе конструкции Haldex пятого поколения со «своим» корпусом и индивидуальной настройкой. Почему баварцы не применили электромагнитный узел, ведь на Mini Countryman применялась разработка GKN? Дело в том, что муфта срабатывала грубовато и не умела действовать на опережение – руководством к действию была пробуксовка ведущих колес, в то время как электрогидравлическое сцепление способно действовать с упреждением, используя информацию с многочисленных датчиков.

Mercedes-Benz 4Matic

Штутгартский «фирматик» зародился в 1987 году на знаменитой линейке с внутризаводским индексом W 124 и спустя десять лет превратился из системы с автоматическим подключением передней оси в схему с межосевым дифференциалом (соотношение 35:65) и электронной блокировкой межколесных дифференциалов посредством противобуксовочной системы 4ETS. 4matic стал отличительной особенностью E-Class серии 210 сперва в версии E280, а затем и E320.
Параллельно свет увидел внедорожник M-Class первого поколения (W 163), также имевший «фулл-тайм» с половинчатым распределением тяги между осями, которую позже изменили в пользу 48:52 для уменьшения эффекта недостаточной поворачиваемости. Особо стоит упомянуть систему на вездеходах G-Class, уникальную сразу тремя принудительными блокировками дифференциалов.
Долгое время Mercedes-Benz с продольной компоновкой имели межосевой дифференциал (деление 45:55), но в 2013 году произошла маленькая революция — под «трехлучевой звездой» родилось новое семейство на переднеприводном шасси, а вместе с ним появились технологии, не характерные для продукции бренда. Такие, как семиступенчатый преселективный «робот» 7G-DCT с двумя сцеплениями и электрогидравлическая муфта отбора до 50% тяги на заднюю ось.
Интересным событием стало появление новой разновидности «фирматика» на суперседане Mercedes-AMG E 63 4matic+. Мало того, что у него скорострельная коробка передач AMG Speedshidt MCT, базирующаяся на девятиступенчатой АКП 9G-Tronic имеет «мокрое» сцепление вместо гидротрансформатора, так еще и постоянный полный привод с межосевым дифференциалом передал эстафету системе с многодисковой муфте отбора тяги на переднюю ось. Особенностью стал режим дрифта, в котором сцепление распущено, а, значит, автомобиль становится строго заднеприводным, и отключена ESP. Для чего нужна такая настройка догадайтесь сами.
Читайте краткие версии статей в телеграм
Нажимая «Подписаться», вы даете согласие на обработку персональных данных
Новые материалы в вашей почте

Вам также понравится: