Quattro против xDrive — бессмысленное сравнение двух технологий!
Конкуренция между двумя именитыми немецкими автопроизводителями породила множество споров среди поклонников каждой марки. Одна из самых горячих дискуссий ведется вокруг их систем полного привода. Но сравнение Quattro против xDrive не имеет смысла, потому как в этом вопросе не все так просто и однозначно, как можно было бы подумать.
Чтобы понять, почему это сравнение бессмысленно, нужно помнить, что и Quattro, и xDrive — это общие обозначения для полноприводных версий моделей Audi и BMW.
Система полного привода Audi Quattro
Во-первых, это легендарная система Audi, которая была впервые представлена в 1980 году как система постоянного полного привода на шоссейных и раллийных автомобилях Audi Quattro. Прародителем этой системы, являются ранние разработки VW для военной техники.
В конце 1970-х годов, вдохновленные внедорожными возможностями одного из таких автомобилей (Volkswagen Type 183 «Iltis») во время зимних испытаний в заснеженных районах Швеции, инженеры Audi во главе с Йоргом Бенсингером начали разработку системы полного привода для своих автомобилей.
В первой системе Quattro двигатель и трансмиссия были установлены в продольном положении. Крутящий момент передавался через коробку передач на центральный механический дифференциал, который в равной степени передавал его на обе оси, каждая из которых была оснащена другим открытым дифференциалом. Центральный и задний дифференциалы блокировались вручную с помощью переключателя на центральной консоли.
Система Quattro произвела революцию в ралли и положила начало тенденции использования систем полного привода на легковых автомобилях.
Затем, в конце 1980-х, Audi отказалась от традиционного центрального дифференциала в пользу более совершенного варианта с датчиком крутящего момента (Torsen), который автоматически направлял мощность на отдельные оси. По умолчанию он имел разделение 50:50, но мог передавать до 75% крутящего момента на любую ось, в зависимости от условий движения.
Система продолжала развиваться и поддерживала разделение по умолчанию 50:50 до пятого поколения, представленного в 2006 году с B7 Audi RS4 и версией B7 Audi S4 2006 года с механической коробкой передач.
В них использовалась постоянная асимметричная система с центральным дифференциалом Torsen типа 3 (Type C) с разделением передних и задних колес 40:60. С помощью системы ESP 100% крутящего момента можно было передать на любую ось.
С 2008 года новый спортивный задний дифференциал, разработанный Magna Powertrain, стал доступен на некоторых моделях, особенно в версиях S и RS. В то время как центральный дифференциал Torsen Type C по-прежнему используется для распределения крутящего момента между двумя осями, задний спортивный дифференциал дополнительно распределяет его выборочно на задние колеса, передавая вектор крутящего момента системе Quattro.
Два года спустя Audi дебютировала с Quattro шестого поколения на RS5. Основным изменением является замена центрального дифференциала Torsen Type C разработанной Audi версией Crown Gear, которая может отводить до 70% крутящего момента на переднюю ось и до 85% на заднюю.
Помимо так называемого «истинного Quattro», используемого на моделях с продольно установленными двигателями, Audi также использует название «Quattro» для систем полного привода Haldex, для моделей с поперечным расположением двигателя. На протяжении нескольких поколений, эта система используется для передачи крутящего момента на задние колеса через электрогидравлический дифференциал ограниченного скольжения с электронным блоком управления (ECM).
Эта система имеет мало общего со своими аналогами «истинного Quattro» и была изобретена шведской компанией Haldex Traction, ныне дочерней компанией BorgWarner. С небольшими изменениями он использовался многими производителями, включая Volvo, Saab, Ford, VW, Seat, Skoda или Land Rover.
В настоящее время Audi предлагает несколько систем под названием Quattro, в которых используются различные технологии, адаптированные к конкретным моделям, включая много моторную компоновку их электромобилей.
Системы полного привода BMW xDrive
Первым полноприводным автомобилем баварского автопроизводителя стал E30 3 Series 325iX, представленный в 1985 году, но снятый с производства в 1990 году, когда было запущено поколение E36.
В системе использовался центральный дифференциал с разделением крутящего момента на передний/задний привод по умолчанию 37:63. На каждую ось может передаваться до 80% крутящего момента в зависимости от условий движения. Тот же принцип применялся к заднему дифференциалу, который использовался для изменения крутящего момента между каждым колесом.
xDrive дебютировал в 2001 году на первом внедорожнике компании X5 и обновленных моделях E46 3 серии 325xi, 330xi и 330xd. В отличие от системы середины восьмидесятых, в ней используется центральный дифференциал с электронным управлением, который передает крутящий момент на переднюю ось.
В нормальных условиях он имеет разделение 40:60, но теоретически 100% крутящего момента может быть распределено на каждую ось. Однако это может произойти только в том случае, если задние колеса абсолютно не имеют зацепа, поскольку задний карданный вал жестко соединен с выходом коробки передач.
Система управляется электроникой и использует модуль электронного контроля устойчивости (DSC) для обнаружения пробуксовки колес.
В 2008 году BMW представила модернизированную функцию векторизации крутящего момента для моделей xDrive, которая называется Dynamic Performance Control (DPC). Он использует муфту и планетарный ряд в дифференциалах для распределения крутящего момента между передней и задней осями и между двумя задними колесами.
BMW использует другую систему xDrive на моделях с поперечным расположением двигателя и платформах на основе FWD, таких, как 1-я серия, 2-я серия, X1 второго поколения или X2. Здесь также используется система на основе Haldex. Он работает так же, как и система Audi, передавая мощность на задние колеса только при проскальзывании колес.
Вывод
Независимо от используемых технологий, все системы Quattro и xDrive отлично справляются со своей задачей, обеспечивая лучшее сцепление с дорогой. Сказать, что один лучше другого, практически невозможно, поскольку задействовано множество систем и факторов.
Чтобы провести полноценное сравнение Quattro против xDrive, нужно взять каждую текущую модель от каждого производителя и сравнить ее с конкурентом по сегменту в тех же условиях, с тем же водителем и одинаковыми шинами.
Однозначно можно утверждать лишь то, что системы Audi «true Quattro» более технологически сложны, и их влияние на автомобильную промышленность неоспоримо.
Кто-то может утверждать, что они более эффективны, чем любой xDrive, но поскольку на общую производительность автомобиля влияет множество других факторов, помимо этих технологий, пытаться спорить, какая система лучше, довольно наивно, в основе своей субъективно и в конечном итоге бессмысленно.
Источник
Философии полного привода: Quattro, 4Matic, xDrive и азиаты – в чем отличия
Если в эту секунду кто-то на земном шаре не спорит об эффективности конструкций полного привода, значит время остановилось. Или вымерли все автомобилисты. Потому что всегда были и всегда будут непримиримые фанаты Audi Quattro, BMW xDrive, а также полноприводных Subaru и Mitsubishi… Самое смешное, что зачастую спорщики вообще не в курсе «матчасти». Они твердо знают, что Evo круче STI (или наоборот), но вот почему – это уже сложнее. Мы собрали подробности о конструкции всех основных легковых систем 4х4.
Зачем это нужно?
Не так давно наш эксперт Борис Игнашин написал довольно подробный материал о том, зачем в принципе нужен легковой полный привод. Здесь мы сосредоточимся на технических и философских отличиях знаменитых систем 4х4, однако вкратце все-таки поясним, в чем смысл сего безобразия.
Самое очевидное «легковое» преимущество полноприводной трансмиссии — лучшая разгонная динамика: понятно, что машина быстрее разгоняется, если крутящий момент передается на все колеса, а не только на одну пару. Особенно это ощутимо на скользком покрытии и при избытке мощности: у некоторых спорткаров, имеющих модификации с разным типом привода, даже паспортное время ускорения до 100 км/ч меньше для версий «4Х4». Но все же у каждого колеса есть некий предел сцепления, и если при прямолинейном движении он ограничивает только величину реализуемого момента, то в повороте все несколько сложнее.
Тут нагрузка на ведущее колесо складывается из продольной силы, то есть вектора тяги, и поперечной, которая стремится сдвинуть машину наружу от центра дуги, — когда сумма этих сил превышает указанный предел, начинается скольжение. То есть, колесо, нагруженное моментом, хуже сопротивляется боковой нагрузке — именно поэтому в общем случае заднеприводные автомобили обладают избыточной поворачиваемостью (склонностью к заносу задней оси), а переднеприводные — недостаточной (снос передних колес). На практике встречаются исключения из этого правила, обусловленные различным распределением массы по осям и прочими факторами, но проблема имеет место быть, равно как и решение — полный привод.
Впрочем, здесь тоже все не так однозначно, причем в прямом смысле слова. Если моноприводная машина для мало-мальски квалифицированного и опытного водителя не является загадкой, то, заходя в быстрый поворот на полном приводе, нужно быть готовым как с сносу, так и к заносу, не говоря уж о скольжении всех четырех колес, причем одна фаза может моментально смениться другой.
Такое своенравие проявилось на одном из первых серийных полноприводных автомобилей Jensen FF, увидевшем свет еще в 60-х годах прошлого века. Автомобильные журналисты восторгались феноменальной устойчивостью британского спорткара (к слову, мощность его двигателя превышала 300 л.с.) на мокрой дороге, но отмечали, что по достижении предела он срывается резко и непредсказуемо, и «отловить» его очень непросто. С тех пор вот уже полвека конструкторы бьются над созданием полного привода без страха и упрека не для бездорожья, и определенные успехи, конечно же, есть.
Quattro и немцы
Первой по-настоящему удачной «легковой» системой полного привода считается знаменитая quattro от Audi (мы писали о ее истории очень подробно), сначала апробированная в ралли (и именно благодаря этому так «раскрученная»), а с 1981 года используемая и на «товарных» автомобилях. Между тем, поначалу в чем-то эта трансмиссия была даже более примитивной, чем у того же «Дженсена» пятнадцатилетней давности.
Англичане уже тогда использовали самоблокирующийся межосевой дифференциал оригинальной конструкции, причем несимметричный. У Audi же тяга распределялась между осями в пропорции 50:50, а роль «центра» играл обычный планетарный дифференциал, принудительно блокируемый водителем, примерно как у нашей «Нивы».
Заслуга немцев была в другом: они очень грамотно скомпоновали свою трансмиссию, идеально приспособив ее для традиционной «аудюшной» схемы — изначально передний привод и продольное расположение силового агрегата. Что же до передовых решений, то их долго ждать не пришлось: через несколько лет распределением тяги уже заведовал вышеупомянутый механический «самоблок» Torsen, мгновенно и плавно реагирующий на изменение условий движения.
Однако повадки полноприводников Audi все еще тяготели к переднеприводности: чтобы побороть недостаточную поворачиваемость, машину нужно было по-раллийному «ломать» на входе в поворот решительными действиями рулем или педалью акселератора. Разумеется, речь идет об экстремальном вождении, в штатных режимах автомобили отлично держали дорогу и охотно вписывались в повороты, но все же.
И в 2007 году Torsen стал асимметричным: «по умолчанию» он раздавал крутящий момент в соотношении 40:60 в пользу задних колес, а при необходимости они могли получать вплоть до 80 процентов тяги. В это же время и развесовка новых моделей была пересмотрена: если раньше конструкторы стремились максимально загрузить передние ведущие колеса, то теперь в угоду управляемости акцент делался на задние.
В результате система quattro, несомненно, выиграла, но, например, модель А4, лишенная ее «в базе», стала «недоприводной»: резкий старт на ее начальной переднеприводной версии весьма проблематичен из-за недостаточной загрузки передка. Справедливости ради нужно заметить, что «младшая» Audi A3 избежала подобной участи, поскольку она базируется на платформе Volkswagen Golf с поперечным расположением двигателя, и философия quattro тут совсем другая, основанная на постоянном переднем приводе и автоматически подключаемом заднем с фрикционной муфтой Haldex.
Подобные муфты, управляемые электроникой, только в приводе передних колес, использует сегодня BMW в своей трансмиссии xDrive. Правда, баварцы пришли к этому не сразу: с 1985-го до конца 90-х они использовали блокировки межосевого и заднего межколесного дифференциалов с помощью вискомуфт, затем им на смену пришли электрогидравлические муфты, а на рубеже веков проводились сравнительно недолгие эксперименты со свободными дифференциалами и электронной эмуляцией блокировок (тормозные механизмы «прихватывают» буксующие колеса, перераспределяя тягу на остальные).
Сегодня она сохранена на межколесном уровне, а межосевая муфта работает в тесном содружестве с электронными системами безопасности, отслеживающими массу различных параметров и дающими сигнал к степени сжатия фрикционных дисков. Этим xDrive принципиально отличается от quattro, где блокировка механическая, но, в отличие от Audi, полноприводные BMW при необходимости могут превращаться в чисто заднеприводные, что иногда очень даже неплохо.
А что же третий участник большой немецкой тройки? Вот уже более пятнадцати лет Mercedes остается верным концепции 4Matic, впервые воплощенной в 1997 году в трансмиссии кроссовера М-класса: свободные дифференциалы (межосевой — с небольшим «заднеприводным» акцентом) и никаких блокировок, только их имитация с помощью тормозов. Но имитация весьма убедительная: если хотя бы одно колесо сохраняет надежный контакт с покрытием, машина способна двигаться, а на скользкой дороге умная электроника ловко жонглирует тягой, избегая как недостаточной, так и избыточной поворачиваемости.
Между тем, начинался «Фирматик» в 1986 году с весьма мудреной по тем временам схемы: у полноприводного седана Е-класса было целых три гидромуфты, автоматически подключавших привод на передние колеса, а затем блокировавших межосевой и задний межколесный дифференциалы.
Похожую конструкцию имела трансмиссия суперкара Porsche 959, серийная версия которого увидела свет в том же 1986, с той лишь разницей, что у него двигатель располагался сзади, а блокировкой «центра» заведовал чрезвычайно продвинутый для своего времени компьютер. У нынешних полноприводных Porsche «мозги», разумеется, помощнее, но суть та же: электроника в тесном содружестве с системами безопасности управляет многодисковой муфтой в приводе передних колес, примерно так же, как у BMW.
Азиатский ответ
В Японии пионером в широком применении полного привода на легковых автомобилях считается сравнительно небольшая компания Fuji Heavy Industries, выпускающая машины под маркой Subaru. Сначала, в 70-х годах, они отличались явным внедорожным уклоном, но постепенно выкристаллизовалась схема знаменитого симметричного полного привода, явно не без влияния Audi.
С концепцией quattro ее роднят и продольное расположение двигателя, и базовый передний привод, и множество вариаций, возникавших в процессе эволюции, — но, в отличие от немцев, японцы все же отошли от идеи «честного» постоянного 4WD: с недавних пор на автомобилях с «автоматом» используется муфта автоматического подключения заднего моста.
Впрочем, это не помешало «субаровцам» создать настоящую легенду: в 1992 году дебютировала модель Impreza, созданная на укороченной платформе Legacy специально с прицелом на участие в ралли (еще одна параллель с Audi quattro). Гражданская версия спортивного болида получила обозначение WRX и самый мощный вариант STI, который быстро приобрел статус культовой машины для поклонников активного драйва. Гарантом этого стала трансмиссия с блокировками дифференциалов, где в разных поколениях использовались и вискомуфты, и тот же Torsen, а у нынешней STI между осями стоит конструкция под названием DCCD (Driver Control Central Differential), способная менять степень блокировки как самостоятельно, так и по желанию водителя.
Извечный соперник спортивной «Импрезы» — Mitsubishi Lancer Evolution, стартовавший в том же 1992 и к настоящему времени переживший уже десятую смену поколений. Главное отличие от Subaru — поперечно расположенный двигатель, в остальном все похоже: постоянный полный привод, где «центр» изначально блокировался вискомуфтой, а теперь эта функция возложена на электронику.
Но главный козырь Mitsubishi — разработанный еще в 1996 году и совершенствовавшийся задний дифференциал AYC (Active Yaw Control): он не просто блокируется, а изменяет передаточное отношение главной передачи для каждого из колес отдельно с помощью редуктора, «подкручивая» в повороте то из них, на которое приходится большая нагрузка. В последней версии водитель может выбирать различные режимы работы трансмиссии, в зависимости от чего машина и едет по-разному: либо очень быстро и безопасно, следуя заданной траектории, либо по-хулигански, позволяя легко контролировать занос. Неудивительно, что многие эксперты называют нынешний EVO лучшим «драйвер’c каром» в мире из числа относительно недорогих, а недавнее решение японской компании прекратить его выпуск повергло поклонников в уныние.
Впрочем, нечто подобное можно испытать и за рулем куда более бюджетного «японца», Nissan Juke, — разумеется, в полноприводной версии. Его трансмиссия, конечно, попроще, но в ней есть своя изюминка: в приводе задних колес используется не одна фрикционная муфта, а две, своя для каждого колеса, и все та же вездесущая электроника теоретически может передавать тягу, например, только на правую сторону.
На практике это выливается в весьма эффективное оружие против недостаточной поворачиваемости, да и с вывешиванием колес такой Juke справляется очень достойно, — впрочем, последнее относится уже к проходимости, а мы ведем речь о «драйве». И тут у «Ниссана» есть еще одно выдающееся достижение в лице суперкара GT-R, примечательного не столько типом полного привода (между осями — многодисковая муфта, сзади — механический «самоблок»), сколько оригинальностью компоновки.
При переднем расположении двигателя его коробка передач вынесена к задним колесам для лучшей развесовки (так называемая схема transaxle), поэтому к ней идет один карданный вал, а другой, практически такой же длины, для привода передних колес, проходит параллельно ему в обратном направлении. На какие только ухищрения не пойдешь ради скорости и удовольствия от вождения!
Разумеется, приведенными примерами список разнообразных систем полного привода, используемых японскими производителями, не исчерпывается: для внутреннего рынка очень многие легковые модели, которые мы получаем в переднеприводной ипостаси, выпускаются в диковинных для нас модификациях «4х4».
Хотя в России, например, еще не так давно можно было приобрести седан Honda Legend с интеллектуальным приводом, распределявшим мощность, опять же, индивидуально для каждого колеса (впоследствии от этой системы отказались из-за дороговизны). Но практически все трансмиссии являются вариациями описанных схем, а отличия заключаются, в основном, в конструкции механизмов блокировки: это может быть электропривод или гидравлика, а у кого-то до сих пор в ходу старые добрые вискомуфты. Общая же тенденция — все более широкое применение электроники, от сложности и настроек которой сегодня зависит едва ли не больше, чем от механической составляющей.
Источник
