解读奥迪全新quattro ultra系统

作者:包工 文章来源:世界汽车 发布时间:2016-03-29
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奥迪全新quattro ultra系统不是“全时启用(permanently on)”,也就意味着其不再是传统意义上的全时四驱,而变成了适时四驱。这样的做法带来的最大好处就是传动效率的提升和质量的降低。


近日,奥迪发布了一款全新的四驱系统,称之为“quattro ultra”。该系统将会在奥迪的纵置MLB平台上使用,与其匹配的是7挡湿式双离合变速器或6挡手动变速器。我们首先会在2016年上市的全新A4 allroad quattro上见到它的身影,之后该系统还会出现在A5、Q5等车型上。在奥迪的命名体系中,ultra通常是与轻量化联系在一起的,带有“ultra”字样的奥迪车型通常会拥有更出色的燃油经济性。奥迪应以为傲的quattro系统搭配上ultra科技,会擦出什么样的火花?“1+1”能否大于2呢?我们来扒一扒。


摒弃了纯机械式的中央差速器

提到了quattro,就不得不提托森差速器。托森差速器实际上是一个转矩感应式限滑差速器,在quattro系统中,它通常作为中央差速器出现在奥迪车型上,可以说是四驱系统的核心部件。

如今,已经更新到第7代的quattro系统将托森中央差速器换成了体积紧凑、质量更轻、有着更高动力分配比的冠状齿轮差速器。依靠多片离合器的控制,冠状齿轮差速器能更大范围的调节转矩比例。

两种差速器虽然有所差别,但均为纯机械式结构,不需要电子系统进行控制,这与下面要说的采用电控多片式离合器的quattro有着明显的区别。和之前在奥迪纵置发动机平台上使用的quattro系统最大的不同在于,quattro ultra系统首次摒弃了纯机械式的中央差速器,转而使用电控式多片离合器(multi-plate clutch)来分配前后轴之间的动力。简单来说就是以往的转矩感应式机械中央差速器没有了。电控系统通过接收车辆纵向加速度、发动机转矩输出、转向角度、偏航角速度等数据,结合牵引力、驾驶模式和导航系统,以每秒十次的频率不断评判驾驶状况,实时调整前后轴转矩分配比例,甚至实现纯粹的前驱。

如此来看,全新的quattro ultra系统有些类似于以Haldex差速器为核心的大众4Motion系统(基于横置发动机平台开发)。的确,quattro ultra系统的中央多片式离合器的作用与Haldex差速器上的一样,都是通过调节多片式离合器的压紧程度,来调节往后轴输送的转矩。不同点在于,quattro ultra采用电机来调节压紧程度,且布置在纵置发动机平台上。


两驱与四驱的切换,关键在于后桥差速器

除了中央多片式离合器外,quattro ultra系统还有个重要的部件就是位于后轴的牙嵌离合器(claw clutch),其主要作用就是用来控制后轴与中央传动轴之间动力连接的通断。

为什么在后轴要设置这样一套离合器呢?当中央差速器的电控多片离合器分离,将前后轴间动力断开时,该四驱系统的动力输出为前驱,100%动力将输出到前桥;同时,位于后轴的牙嵌离合器将后桥与传动轴脱开,使得传动轴不再转动,以减少不必要的能量消耗,这也正是quattro ultra相比其他四驱结构更节油的关键所在。

从前驱切换到四驱的过程则要复杂一些,中央差速器的多片离合器接合后带动传动轴旋转,从而带动后差速器半轴齿轮旋转,当达到一定转速时,牙嵌离合器在一套电磁机构的操控下实现接合,从而将动力传递到后轮。


这个系统有什么优势和劣势?

quattro ultra这个全新四驱系统究竟有什么好处?最大的好处自然就是燃油经济性的提升。相对于之前的quattro系统,quattro ultra系统能实现完全持续稳定的100%前驱模式,同时中央传动轴及后差速器壳体也能够停止转动,这是之前所不能做到的。据测试,全新的四驱系统加上新款S-tronic双离合器变速器,可帮助A4 2.0 TFSI Quattro Ultra将日常用车状态下的百公里油耗降低0.3L。除了更高的传动效率,由于少了一些机械结构,整套quattro ultra系统的质量比之前的quattro系统轻了4kg。

 

当然,这套全新的四驱系统也会有一些不足之处。该系统虽然在极限情况下(前轮完全打滑或者悬空),后轮能分到100%的转矩,但在日常行驶的铺装路面上,后轴最大只能分到50%的转矩,不能实现之前托森及冠状齿轮结构的quattro系统的非对称转矩分配比40:60。也就是说,在正常行驶的时候,车身的动态性能更多会偏向前驱车状态,而失去了之前的偏后驱的特性。
另外,采用多片式离合器的四驱系统在高负荷越野强度下,容易产生过热的问题,在可靠性上和采用机械式中央差速器的四驱系统还是有一定差距。


总结

由于全新quattro ultra系统不是“全时启用(permanently on)”,也就意味着其不再是传统意义上的全时四驱,而变成了适时四驱。这样的做法带来的最大好处就是传动效率的提升和质量的降低,这也是对越来越严格的排放法规的一种妥协。奥迪表示,quattro ultra系统的推出并不是用来完全取代传统机械式结构quattro系统的地位,目前的quattro四驱系统仍然会继续出现在高端奥迪车型上。

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