Audi quattro je legendární označení pohonu všech kol značky Audi. Jednotlivých systémů však automobilka používala víc, a jejich vývoj je klíčový pro pochopení schopností značky v extrémních podmínkách i na běžných silnicích. Níže uvedený přehled sleduje hlavní milníky, popisuje technické principy jednotlivých verzí a ukazuje, jak se z nich vyvinul dnešní multimodální pohon quattro.
1980: Mezinápravový diferenciál s uzávěrkou
Mimořádnost prvního systému quattro spočívala v jeho lehkosti a kompaktnosti. Systém nepotřeboval těžkou rozdělovací převodovku a další přídavnou hřídel vedoucí k přední nápravě. Geniálnost řešení tkví v duté 263 mm dlouhé hřídeli umístěné v převodovce, skrze niž se točivý moment rozděloval na dvě strany. Na zadním konci byla tato hřídel zakončena klecí mezinápravového diferenciálu. Z něho vedla jedna hnací hřídel k zadnímu diferenciálu. Uvnitř duté hřídele pak rotovala druhá, směřující k přednímu diferenciálu. Dělení točivého momentu mezi nápravy bylo v poměru 50:50. Mezinápravový a zadní diferenciál byly vybaveny uzávěrkami, které se ovládaly pomocí dvou lanových pák mezi sedadly, od roku 1981 se pak přešlo na pneumatickou aktivaci tlačítky na palubní desce.
Převodovka vybavena systémem quattro, s otevřeným předním diferenciálem a otevřeným mezinápravovým diferenciálem s mechanickou uzávěrkou (později elektropneumaticky ovládané) a otevřeným zadním diferenciálem s mechanickou uzávěrkou (později elektropneumaticky ovládaný). Prototypové a produkční modely zahrnovaly verze: quattro, 80/90/Coupé (B2), 100/200 (C3).
1986: První torsen
Se premiérou Audi 80 Quattro (B3) přišel dnes již ikonický mezinápravový šnekový diferenciál torsen se samosvorným účinkem vyplývajícím z rozdílného přenášení točivého momentu. Standardní rozdělování je 50:50, při ztrátě trakce na jedné nápravě se poměr mění až na 25:75 až 75:25. Systém funguje mechanicky, uzávěrka diferenciálu tedy odpadla. Diferenciál tvoří dva šneky (pro každou nápravu) a tři páry šnekových kol. Při zatáčení se proti sobě začnou otáčet čelní ozubené kola a dojde k odvalování šnekových kol po šnečích drahách, čímž se plynule přesunuje točivý moment na nápravu s lepší trakcí. Pro zlepšení extrémních podmínek zůstala pneumatická uzávěrka zadního diferenciálu jako volitelná nadstavba. ABS byl v této fázi možné implementovat díky torsenu. V modelech: 80/90/Coupé (B3), A6 (C4), A8 (D2).
V modelech: Přední diferenciál - otevřený; Mezinápravový diferenciál - samosvorný šnekový typu torsen; Zadní diferenciál - otevřený s mechanickou uzávěrkou (později elektropneumaticky ovládaný).
1988: 2x torsen
Specifický systém quattro dostal vrcholný model V8, odvozený od modelu 100. U jeho případě byl diferenciál torsen použit jako mezinápravový i zadní - u verze s manuální převodovkou. U automatu byl mezinápravový torsen nahrazen planetovým diferenciálem s elektronickou regulací pomocí vícelamelové spojky. Přední diferenciál - otevřený; Mezinápravový diferenciál - samosvorný šnekový typu torsen (manuální převodovka), nebo planetový s vícelamelovou spojkou (automat); Zadní diferenciál - samosvorný šnekový typu torsen. V modelech: V8 (A8).
1995: Elektronické řízení a pokrok v regulaci výkonu
Zásadním milníkem pro masové modely byl rok 1996 a masívní nástup elektronických systémů. Z pohledu quattra to bylo především EDS - elektronická uzávěrka diferenciálu. O přibrzdění protáčejících se kol se starají brzdy a točivý moment se tímto způsobem přenáší na kola s lepší trakcí. Později byl systém EDS doplněn či nahrazen systémem ASR, tedy protiprokluzovým systémem, který omezuje výkon motoru při přílišném protáčení kol. V současné době se používá i elektronická berlička XDS, která jednotlivá kola přibrzdí v zatáčkách pro efektivnější přenos síly na vnější kola a potlačení nedotáčivosti.
Přední diferenciál - otevřený s elektronickou uzávěrkou; Mezinápravový diferenciál - samosvorný šnekový typu torsen; Zadní diferenciál - otevřený s elektronickou uzávěrkou. Modely: A4 (B5, B6, B7), A6 (C5, C6), A8 (D2, D3).
1998: Spojka Haldex
V roce 1998 došlo na rozšíření pohonu všech kol i do kompaktního segmentu. Čtyřkolku tak dostaly i modely A3 a TT, vyjíždějící na platformě PQ34 s motorem uloženým napříč. Místo mezinápravového diferenciálu je zde použita elektronicky řízená a hydraulicky ovládaná spojka Haldex (1. generace). Ta je umístěna před zadním diferenciálem, což pomáhá lepšímu rozložení hmotnosti díky posunutí těžiště vzad. Systém se zjednodušenou hydraulickou vícelamelovou spojkou (bez zásobníku tlaku oleje) se u modelů s příčnou zástavbou používá dodnes (dnes Borg Warner). Výhodou je nižší hmotnost.
Přední diferenciál - otevřený s elektronickou uzávěrkou; Mezinápravová spojka - hydraulická vícelamelová Haldex/Borg Warner; Zadní diferenciál - otevřený s elektronickou uzávěrkou. Modely: A3, TT, Q2, Q3, S1, TT/Roadster.
2005: Diferenciál s asymetrickým dělením
V roce 2005 přišla další evoluce mezinápravového samosvorného diferenciálu určeného pro sportovní model RS4 a později i další. Točivý moment se dělil standardně v poměru 40:60 a byla umožněna ještě větší svornost. Poměr se mohl měnit od 60:40 po 20:80. Tento typ se označuje také jako torsen typu C či 3. Diferenciál tvoří planetové soukolí. Satelity jsou v unašeči uloženy volně, což při ztrátě trakce jedné z náprav způsobí tření mezi unašečem a těmito koly a zároveň se vyvolají i axiální síly. Samosvornost diferenciálu je tedy opět čistě mechanická, založená na rozdílnosti přenesených točivých momentů mezi přední a zadní nápravou. Systém se používá dodnes.
Přední diferenciál - otevřený s elektronickou uzávěrkou; Mezinápravový diferenciál - samosvorný diferenciál s asymetrickým dělením točivého momentu (torsen typu C); Zadní diferenciál - otevřený s elektronickou uzávěrkou. Modely: RS4 (B7), A4 (od B8), A5 (od 8T), A6 (od C6 facelift), A7 (od C7), A8 (od D3 facelift 2007), Q5 (od 8R), Q7 (od 4L), Q8 (4M).
2007/2015: Viskózní spojka a vícelamelová spojka
Koncepce vozu Audi R8 (42) vychází z Lamborghini Gallardo, a tedy pohon všech kol je odlišný. Motor je vzadu, převodovka za ním. Točivý moment na přední nápravu posílá viskózní spojka v poměru 15:85; v případě prokluzu zadních kol dokáže poslat až 30 % dopředu. Funguje na zcela mechanickém principu. Při druhé generaci R8 (4S) byla viskózní spojka nahrazena elektrohydraulickou vícelamelovou spojkou.
Přední diferenciál - otevřený s elektronickou uzávěrkou; Mezinápravová spojka - viskózní/vícelamelová; Zadní diferenciál - samosvorný. Modely: R8 (42) - viskózní; R8 (4S) - vícelamelová.
2008: Zadní sportovní diferenciál
Jako doplněk k pohonu všech kol s mezinápravovým diferenciálem se od roku 2008 nabízí příplatkový sportovní diferenciál. Po bocích zadního diferenciálu je planetový převod se dvěma korunovými koly. Satelity brzdí vícelamelová spojka. Sepne-li se spojka na jedné straně, prostřednictvím klasického diferenciálu se přenese točivý moment na druhé kolo. Rozdíl mezi koly může činit až 1800 Nm. Jde o aktivní směrování točivého momentu bez brzdení kol konvenčními brzdami. Příplatkový zadní sportovní diferenciál pro vybrané motorizace s podélnou zástavbou.
Přední diferenciál - otevřený s elektronickou uzávěrkou; Mezinápravový diferenciál - samosvorný s asymetrickým dělením; Zadní diferenciál - otevřený s elektronickou uzávěrkou. Modely: vybrané motory u vozů s podélnou zástavbou.
2010: Korunový diferenciál a nová kapitola RS
Pro model RS5 (8T) vznikl nový typ samosvorného diferenciálu, označený jako korunový. Základ tvoří dvě korunová kola a centrální kolo. Při normálním provozu se točivý moment dělí 40:60, ale existuje variabilita 15:85 až 70:30. Při ztrátě točivého momentu dojde k sepnutí lamelových spojek a posílení přeneseného momentu na kola s lepší trakcí. Variabilita je vyšší než u asymetrického diferenciálu z roku 2005. Hmotnost nového toku je 4,8 kg, o 2 kg méně než předchozí typ. Systém se krátce používal v RS5 (8T), A6 (C7) a A7 (C7).
Přední diferenciál - otevřený s elektronickou uzávěrkou; Mezinápravový diferenciál - samosvorný korunový diferenciál; Zadní diferenciál - otevřený s elektronickou uzávěrkou. Modely: úvodní série RS5 (8T), A6 (C7), A7 (C7).
2016: Quattro ultra - odpojovací spojka a prediktivní řízení
S příchodem aktuální generace A4 Allroad se objevil systém quattro ultra, který používá elektrohydraulickou spojku vpředu a zubovou spojku na zadním diferenciálu. Při odpojení zadního pohonu se kardan odpojí, ale v případě potřeby se aktivuje přední vícelamelová spojka, která uvede odstavenou součást do rotace. V okamžiku potřeby pohonu všech kol sepne zubová spojka a přenese točivý moment na zadní kola. Celý proces trvá jen desítky milisekund. Výhoda je úspora paliva kolem 0,3 l/100 km. Audi tento systém nazývá quattro ultra a nabízí ho k vybraným motorům místo klasického řešení s diferenciálem.
Přední diferenciál - otevřený s elektronickou uzávěrkou; Mezinápravová spojka - hydraulická vícelamelová a zubová; Zadní diferenciál - otevřený s elektronickou uzávěrkou. Modely: vybrané motorizace vozů s podélnou zástavbou.
2019: Elektrické quattro
Poslední kapitola vývoje přináší elektrické quattro v ryze elektrickém SUV e-tron, kde dva elektromotory zajišťují pohon všech kol. Při běžné jízdě hraje klíčovou roli zadní motor a pohon zadních kol; při potřeby čtyřkolky nebo vyšší akcelerace se zapojuje i přední motor. Rozdělování točivého momentu je plně variabilní a oba motory mohou pracovat nezávisle na sobě.
Audi tradičně připomíná i významné jubileum: 30 let quattro. Visionářské plány zahrnují ukázky a výstavy v rámci různých akcí a muzeí, včetně Techno Classica v Essenu a dalších výstav a setkání historických vozů.
Animace časové osy společnosti
Tabulka vývojových mezníků
| Rok | Hlavní systém | Přehled klíčových charakteristik | Modely |
|---|---|---|---|
| 1980 | Mezinápravový diferenciál s uzávěrkou | Lehkost, dutá hřídel, 50:50 | quattro, 80/90/Coupé (B2), 100/200 (C3) |
| 1986 | Torsen | Mechanický samosvorný; 25:75 až 75:25; ABS možný | 80 Quattro, A6/C4, A8/D2 |
| 1988 | 2x torsen | Manuální - torsen na mezinápravě i zadní; automat - planetový s vícelamelovou spojkou | V8 (C6 platforma) |
| 1995-1996 | EDS, ASR | Elektronická uzávěrka, plynulé dělení; později XDS | A4 (B5-B7), A6 (C5, C6), A8 (D2, D3) |
| 1998 | Haldex 1. gen | Elektronicky řízená hydraulická spojka před zadní nápravou | A3, TT, Q2/Q3/S1 |
| 2005 | Diferenciál s asymetrickým dělením | 40:60, variabilita 60:40-20:80; mechanická torsion | RS4 (B7), A4 (B8+), A6 (C6+), A8 (D3 facelift) |
| 2007-2010 | Viskózní/vícelamelová spojka | R8 42; R8 4S; mechanické řešení | R8 (42), R8 (4S) |
| 2008 | Zadní sportovní diferenciál | Aktivní směrování; až 1800 Nm rozdíl | RS5 (8T) - krátce; A6/C7, A7 (C7) |
| 2010 | Korunový diferenciál | 40:60; variabilita 15:85-70:30; lehčí | RS5 (8T), A6 (C7), A7 (C7) |
| 2016 | Quattro ultra | Odpojitelná zadní část, prediktivní zapojení, úspora paliva | v vybraných motorech s podélnou zástavbou |
| 2019 | Elektrické quattro | Oba elektromotory variabilně spolupracují | E-tron |
Další kapitoly vývoje quattro jsou spojeny s účasti Audi Tradition na výstavách a festiválech historických vozů, připomínající 30 let modelu quattro a 125 let Wanderer. Tento historický kontext ukazuje, jak se z různých technických řešení vyvinul dnes plně adaptabilní pohon všech kol pro širokou škálu modelů a podmínek.