Technologie v autech: pohon všech kol quattro

Technologie v autech: pohon všech kol quattro
  • Název se proslavil díky legendárnímu modelu Quattro
  • Dnes již v podstatě není žádný pohon všech kol trvalý
  • Stejný název může znamenat v závislosti na uložení motoru naprosto jinou technologii

Historie

Pohon quattro je pojem, a to nejen v okolí Ingolstadtu. Toto slovíčko bývá často hlavním důvodem, proč se zákazníci, kteří původně pokukovali po BMW nebo Mercedesu nakonec rozhodnou pro 4 kruhy. Audi nabízí pohon všech kol za příplatek téměř pro všechny své modely od malé S1 až po luxusní A8. Všechny sportovní varianty S a RS jsou dostupné pouze s tímto pohonem všech kol, Audi totiž na rozdíl od BMW a Mercedesu nabízí pohon předních kol.

V současnosti můžete najít více než 140 modelových variant s pohonem všech kol quattro, pokud započteme všechny dostupné karosářské verze, motory a převodovky. Od roku 1980 se prodalo více než 6 milionů vozů s trvalým pohonem všech kol, což nezvládl žádný jiný výrobce prémiových vozů na světě. Už zde ale začínají pochybnosti, protože trvalý pohon všech kol již dnes není tak úplně trvalý. Začněme ale pěkně od začátku.

Audi Quattro

Většině z nás se vybaví legendární vůz Audi Sport Quattro, který debutoval na IAA v roce 1983 a byl zkonstruován jako homologační model pro mistrovství světa v rallye. Díky výkonu 306 koní a mnoha technickým inovacím patřil ve své době do vybrané společnosti supersportovních vozů. Krátký rozvor přispíval k lepší ovladatelnosti a díky tehdy ještě opravdu trvalému pohonu všech kol quattro dokázala soutěžní verze vyhrát nespočet závodů. Walter Röhrl s ní například v roce 1987 přesvědčivě zvítězil v závodě do vrchu Pike's Peak International Hill Climb v americkém Coloradu.

Původní quattro

V původním a originálním quattru byl motor uložen podélně a výkon se přenášel přes taktéž podélně uloženou převodovku do středového diferenciálu, který sílu rozděloval mezi přední a zadní nápravu. Mechanické rozdělení síly bylo zdokonaleno v roce 1987, kdy přišla technologie Torsen (torque sensing). Na jednotlivé nápravy tak byla rozkládána síla v závislosti na jízdních podmínkách a dostupném točivém momentu. Spravedlivé rozdělení 50/50 se měnilo až v poměru 20/80. Velkou výhodou bylo, že přenos a změna rozdělení probíhala postupně – přesný opak toho, čím trpěly až do poslední generace Haldexy, kde elektrické sepnutí spojky zapříčinilo lehký „kopanec“, těžké manévrování a případně horké chvilky v zatáčkách.

Podélné uložení motoru a převodovky má však jisté nevýhody. Buď si vyberete méně prostoru v interiéru (BMW) nebo vše posunete o trochu více dopředu, nabídnete více prostoru posádce, ale musíte motor posunout za přední nápravu. Přesně tak to vyřešilo Audi, avšak tímto krokem se posunulo z deště přímo pod okap. Posunutí motoru dopředu způsobilo nedotáčivost a extrémně těžký předek vozu, což žádného řidiče nepotěší.

quattro-Haldex

Audi se proto rozhodlo v některých modelech motor otočit a využít příčné uložení. Najdete jej například v modelu TT nebo A3. Primárně jde o předokolky, které zadní kola zapojují díky elektrohydraulické spojce s omezenou svorností obecně známé jako Haldex. Dost často tedy uslyšíte básnit někoho v hospodě o jeho skvělém systému quattro, díky kterému Audi vyhrálo většinu závodů, ve skutečnosti má však hrdý majitel obyčejný Haldex – systém který najdete u většiny Volkswagenů nebo i Škodovek. Haldex ale není třeba hanit a ve své poslední generaci umí pracovat velmi šikovně, zvládá však rozdělit pouze 50 procent výkonu na jednotlivé nápravy, zatímco konkurence zvládne v sofistikovanějších systémech i 100 procent. Jak se ale můžete dočíst v minulém dílu, Haldexem disponují i některé modely BMW.

Audi quattro ultra

Poslední představenou novinkou je quattro s technologií ultra. Ta je navržena pro vozy s motorem uloženým vpředu podélně a poprvé jsme jej mohli vidět u modelu A4 allroad quattro v kombinaci s rovněž novým zážehovým čtyřválcem 2.0 TFSI ultra. Největší „výhodou“ je uspoření paliva díky faktu, že se už ani zde nejedná o trvalý pohon všech kol, ale preferovaná je práce pouze přední nápravy. Zvýšení hospodárnosti umožňují dvě spojky, které jsou součástí hnacího řetězce. Pokud systém přejde na pohon předních kol, odpojí přední lamelová spojka na výstupu z převodovky spojovací hřídel. V zadním diferenciálu se navíc otevře integrovaná zubová spojka, která eliminuje hlavní zdroje ztrát v zadní části hnacího řetězce. Dobrou zprávou je, že systém pohonu váží o téměř čtyři kilogramy méně.

Spojka pohonu všech kol se nachází na zadním konci převodovky. Elektromotor integrovaný do řídicí jednotky quattro pohání vřetenovou převodovku, která aktivuje lamelovou spojku. Tu v závislosti na verzi tvoří soubor pěti nebo sedmi párů lamel, které se otáčejí v olejové lázni. Třecí prstence jsou umístěny po dvojicích za sebou. Ten první je pevně spojen s košem spojky a každý druhý prstenec je spojen s výstupním hřídelem k diferenciálu zadní nápravy. Pohon všech kol aktivuje stlačení lamel. Hnací sílu mezi nápravy lze plynule a dynamicky rozdělovat změnami tlaku působícího na lamely.

Druhá spojka integrovaná do zadního diferenciálu pracuje na jiném principu. Hřídel k pravému zadnímu kolu se za výstupem z diferenciálu rozděluje na dvě časti. Levý dílčí hřídel s kuželovým ozubeným kolem v diferenciálu a pravý dílčí hřídel jsou spojeny zubovým prvkem. Právě díky tomu lze oba hřídele dokonale spojit.

Zubová spojka je rozpojována elektromechanicky a spínána prostřednictvím předpjatých pružin. V případě, že se rozpojí první spojka pohonu všech kol, nepohybují se žádné další komponenty jako zadní diferenciál nebo spojovací hřídel, což by znamenalo třecí ztráty a následně zvýšenou spotřebu.

Připojení by mělo pro úspěch systému nastat možná ještě dřív, než je vůbec potřeba, což je daň za (ne)trvalý pohon všech kol. Elektronický systém pohonu všech kol quattro tedy musí být propojen s velkým počtem dalších řídicích jednotek. Systém zaznamenává a vyhodnocuje nejrůznější data v taktu deseti milisekund, jako je úhel natočení volantu, příčné a podélné zrychlení nebo točivý moment motoru.

Připojování pohonu všech kol probíhá ve třech stupních: preventivně, předvídavě a v reakci na nastalou situaci. V preventivní úrovni je pozornost zaměřena na data ze síťově propojených systémů automobilu. Řídicí jednotka na jejich základě zjišťuje například při rychlém průjezdu zatáčkou okamžik, kdy vnitřní přední kolo dosáhne limitu a začne prokluzovat. Na tuto situaci prý dokáže systém reagovat až s předstihem 0,5 sekundy.

U předvídavého vypojování vůz pracuje s jízdním stylem řidiče a stavem systému ESC, nastavenému režimu systému řízení jízdní dynamiky drive select nebo případného připojení přívěsu. K připojení v reakci na nastalou situaci by mělo nastat málokdy. K načapání systému na švestkách by totiž měly předejít dva již jmenované režimy. Může se tak stát maximálně při náhlé změně adheze, například kdybyste přejeli ze suchého asfaltu na led, což se nejspíš jen tak nestane.

Odpojování pak probíhá klasicky při konstantní jízdě na dálnici, na rovném úseku při ustálené rychlosti však prý může vůz jet pouze na přední pohon i po sněhu. Jestli se u klasických aut můžeme rozloučit s trvalým pohonem všech kol, to nevíme. Když se ale bavíme o elektromobilech, tam nám naděje svítá. Velké množství elektromobilů totiž pracuje s elektromotorem nezávisle na přední i zadní nápravě, čímž se trvalý pohon všech kol stává ve své podstatě dokonalým.

Zdroje: audi.com, carwow.co, jalopnik.com, audi-technology-portal.de

Související články
Diskuze ke článku
V diskuzi zatím nejsou žádné příspěvky. Přidejte svůj názor jako první.
Přidat názor

Nejživější diskuze