A Quattro első 25 éve - A technika

Frissítve:
2018-11-02, 16:27

Az Audi bebizonyította: egyetlen aprócska tengely is képes óriási feltűnést kelteni, ennyi kellet csak az igazi lendülethez

Az 1981-es bemutatkozása során, Walter Treser kezdetben azon gondolkodott, hogy az autónak komplikáltabbnak kell lennie. Az ő irányítása alatt jött létre az első összkerék-hajtású Audi, ami legalábbis elméletileg egészen egyszerűnek hangzott. Miért ne lehetne egy, mind a négy kerekén fékezett autót egyben mind a négy kerekén meghajtani? Mások rögtön bizonyítani akartak: a Jensen az FF-el, a Subaru a Leonéval. Ám ezek a megoldások nem oszlattak el minden kétséget: a Jensen-féle permanens megoldásban a hajtás-lánc súlya gyakorlatilag felemésztette a húzóerőből adódó előnyöket, a kapcsolható Subaru-rendszer pedig kezelési komfortjában nem felelt meg a feltörekvő Audi márkának, és annak, ami Ferdinand Piech fejlesztési vezető szeme előtt lebegett a 70-es évek végén.

A státusszimbólumnak számító középkonzollámpák

A státusszimbólumnak számító középkonzollámpák

A megfelelő és kielégítő megoldást még nem találták meg, pedig az ahhoz vezető út egészen kézenfekvő volt: „Összetéveszthetetlen egyediség egy meghatározott területen belül” – hirdette meg Piech 1978-ban, és három pontban foglalta össze az összkerék-hajtásról alkotott elképzeléseit:

  1. Az Audi összkerék-meghajtása semmi esetre sem lehet „szükségmegoldás, hanem a mindennapok erénye kell, hogy legyen”.
  2. A technikának bele kell illenie egy szokványos középkategóriás autóba, nem okozhat súlytöbbletet
  3. A motornak olyan teljesítménytöbblettel kell rendelkeznie, ami csak összkerék-hajtással használható fel értelmesen.

A motor okozta a legkisebb gondot, hiszen Ingolstadtban azt már meg is alkották: 2,2 literes, öt hengeres, turbófeltöltővel felszerelt, 200 lóerős volt az első quattro motor. Akkoriban még a Porsche 911 is beérte 204 lóerővel.

A csőfúrt tengely

A konstruktőrök az elsőkerék-hajtásban megtalálták a kedvező bázist az összkerék-hajtási technika kidolgozásához. Ezt a szériában gyártott hajtóművet csupán módosítani kellett egy további differenciállal, hogy a hátsótengely a maghajtást átvehesse. A nagyobb problémát a meghajtóerő kompakt és akadálytalan elosztása jelentette az első- és hátsótengelyek között. De hiszen ezért van a differenciálmű - mondhatná bátran bárki.

Na, igen. Azonban egy komoly kérdés még mindig nyitva maradt: hogyan jut vissza olajozottan és helytakarékosan a motortól a központi differenciálhoz vezetett teljesítmény az első tengelyre, súlyos elosztómű nélkül? A kérdésre az Audi válaszát Franz Tengler hajtómű-konstruktőr adta meg: egy csőfúrt tengely vezeti az erőt a motortól a központi differenciálhoz.  Onnan egy kardántengely vezet a hátsótengelyhez, mialatt az elsőkerék-hajtás az üreges tengelyen át ismét előre halad.

1981: Audi Quattro A1 az első világbajnoki ralifutamot nyerte az Audi számára, Michelé Mouton irányításával

1981: Audi Quattro A1 az első világbajnoki ralifutamot nyerte az Audi számára, Michelé Mouton irányításával

Ezzel a magas fordulatszámú, állandó összkerék-hajtás alapproblémája meg is oldódott. Az erőelosztáson eleinte nem sokat törték a fejüket: 50% előre és 50% hátra. Télies körülmények között további vonóerőt lehetett nyerni: a központi- és hátsótengely-differenciált egy, a középkonzolon elhelyezkedő kapcsolóval lehetett lezárni. A túlsúlyon is úrrá lettek az Audi szakemberei: a „quattro” 1290 kg-os önsúlya már megfelelt az elvárásoknak. Az, hogy végül az első sportkocsi mégsem olyan könnyen hagyta el Ingolstadtot, inkább a motor számlájára írható, ami a 285 Nm maximális forgatónyomatékot csak 3500-nál adta le, így alacsonyabb fordulatszámon igencsak lomha volt. Mai szemmel nézve, nem nevezhető sportosnak a 220 km/h-ás végsebesség, ami nagyrészt a szögletes karosszériának volt köszönhető, emellett a 0,4-es légellenállási mutatójú ősquattro nem volt éppen az áramvonalasság mindenkori mintapéldája.

Ez azonban a sportéletbe való belépésben nem játszott szerepet, hiszen Piech a ralit választotta, ahol az aerodinamika igazán másodrendű volt. Sokkal fontosabb a teljesítmény – és az ehhez kapcsolódó dolgok: a nagy turbófeltöltő, ami a töltő nyomást 1,6 barra emeli, egy erősebb vezérműtengely, nagyobb beömlő- és kipufogócsatornák, javítva a gázcserén. Ennek eredménye az lett, hogy már az első rali világbajnokságon, 1981-ben a quattrók több mint 300 lóerővel startoltak. A vonóerő növelése és a sodródás könnyítése érdekében Blomqvist és Mikkola urak, valamint Mouton kisasszony is lemondtak a központi differenciálról, és inkább merev áttétellel hajtottak.

A Torsen-differenciálmű

A szériaautók tekintetében a meghajtási technika az ellenkező irányba fejlődött. Az ősquattrobeli bemutatkozását követően az újfajta meghajtás hamarosan a többi Audi modellben is megjelent, majd 1986-ra döntő többségében már Torsen-differenciállal voltak finomítva. A „forgatónyomaték-érzékeny” mechanikai elosztómű irányítja a motorteljesítményt, ideális körülmények között 50:50 százalékban, de ennél többet is tud: a szokásos differenciálokban található kúpos fogaskerék helyett egy rafinált homlokfogaskerék-csigafogaskerék összjáték veszi át a funkciót, és ez teszi lehetővé a meghajtóerő változtatható elosztását. Abban a pillanatban, amikor az első- és hátsótengelyen forgatónyomaték-különbség lép fel, a Torsen-differenciál automatikusan arra a tengelyre vezet több erő, amelyik képes azt tovább vezetni. A 25% elülső és 75% hátulsó forgatónyomaték különbségtől a 75% elülső és 25% hátulsó forgatónyomaték kombinációig minden lehetséges.

Audi Quattro - Torsen-differenciálmű

Audi Quattro - Torsen-differenciálmű: komplex, de igénytelen konstrukció

Azzal, hogy a manuálisan kapcsolható differenciálzár kieshetett, megtörtént az első lépés egy intelligens, de még mindig mechanikus erőelosztás felé. Az intelligens meghajtás felé a második lépés 1988-ben érkezett el: az Audi bemutatta a V8-at, és ezzel az elektronika bevonult az összkerék-hajtás történetébe: az EDS rövidítése mögött az elektronikus differenciálzár német megfelelőjének neve bújik meg, ami a felesleges erőt mindig arra kerékre vezeti, amelyik még képes vonóerőt közvetíteni. Ebből kifolyólag az Audi első luxuslimuzinja egy további újdonságról is gondoskodott: először kombinálták a quattro elvet egy automata sebességváltóval, ami további ráfordításokat követelt. Azért, hogy a 8 henger 250 lóerejét az elvárásoknak megfelelően vihessék a négy kerékhez, először tértek el a csőfúrt tengely elvétől: segédtengely viszi az erőt előre – és a teljesítmény optimális elosztása érdekében rögtön két differenciálzár került bevetésre: az elektronikusan vezérelt lamellazár a köztes differenciálban és az önállóan záródó Torsen-differenciál a hátsótengelyen garantálják a tökéletes előrehaladást.

4Motion és a Haldex-kuplung

1998-ban már a kisebb modelleknél is felmerült az igény erre a megoldásra: a két évvel korábban bemutatott A3 és az akkor új kompakt-sport TT szintén összkerék-hajtásra vágytak. Csakhogy: a motort, minden eddigi quattro típustól eltérően, helytakarékossági okokból, nem hosszában, hanem keresztben építették be. A csőfúrt tengelyt nem hajlították be, hanem egy másik megoldás javára döntöttek Ingolstadtban, amit a Volkswagen anyavállalat már 4Motion név alatt levédetett: itt a kardántengely a hátsó előtt egy elektronikusan vezérelt lamellás kuplungba torkollik, amit szakmai körökben Haldex-kuplungként ismernek, és szintén variálható erőelosztásra képes az első- és hátsótengely között.  A nagyobb méretű autóknál viszont továbbra is hűek maradtak az eredeti koncepcióhoz, ahol az elektronikus vezérlőrendszer egyre nagyobb jelentőséggel bírt.  Ezen fejlesztés átmeneti csúcspontját az Audi RS4 képezi, amellyel egy abszolút új quattro generáció került bevetésre. Aszimmetrikus-dinamikus nyomatékelosztásnak hívják az eszközt, amivel a 420 lóerős sportkocsi követendő példát állított a limuzin-meghajtás terén. A mechanika itt is, mint eddig, egy Torsen-differenciálművön alapszik. Ideális körülmények között a hátsótengelyre kerül több meghajtóerő – mégis a kanyarokban egészen sportos vezetési élményt ad. Extrém esetben akár 85 százaléknyi erő is juthat a hátsó tengelyre -  a vezető beavatkozása nélkül, és az optimális menetstabilitás megőrzése mellett.

Audi RS4 Quattro meghajtásában az elektronikus vezérlőrendszer egyre nagyobb jelentőséggel bír

Az Audi RS4 meghajtásában az elektronikus vezérlőrendszer egyre nagyobb jelentőséggel bír

Így álmodta meg tehát ezt a tökéletességre törekvő szerkezetet a quattro nevelőapja, Walter Torsen, kinek idézete ma is többé-kevésbé érvényes:

„Ma is azt gondolom, hogy a quattro egy fényűző autó!”

A következő héten a Quattrológia állócsillagairól olvashatsz cikksorozatomban. Az Audi ismét bizonyított: 1991 májusáig több, mint 11 000 quattro-csoda gördült le a gyártósorról.

Forrás:

  • A quattro 25 éve  - Az ötlet, az építők, a technika - kiadvány

Ajánlott cikkek:

Kapcsolódó írások

A német birodalom visszavág, avagy az E-TRON-ok harca
2018. április 25.
Szinte már minden autógyártónak  kötelező Hibrid, de még inkább a jövőbe mutatóan tisztán elektromos hajtású típusokat fejleszteni és piacra dobni. De az egyre növekvő konkurenciaharc vajon adott elég időt az Audinak?
Audi Driving Experience  - Audi R8
2018. október 26.
Az Audi Driving Experience túráján a Balatonfelvidék legszebb helyeit járhattam be öt újdonsággal: hörgő V10 és öthengeres győri rém, kulturált utazás az új X6 riválissal és az A6, A7 modellekkel.
A Quattro első 25 éve - Az építők
2017. február 22.
Az ötlet, melyet a hideg ihletett! Avagy: hogy tanult meg járni a Quattro?
Heti autós képgyűjtemény
2017. február 09.
Blogunkon új, könnyed heti rovat indul szórakoztató és informatív képekkel, kötetlen témákban. Érdekességek, humor, motorsport, fotográfia, egyszóval bármi, ami autó.