40 lat quattro- HISTORIA

„quattro” znaczy „Audi”, a „Audi” znaczy „quattro”. Teraz, 40 lat po pojawieniu się quattro, marka Audi ma na swym koncie kilka ciekawych wyników: Do końca 2019 r. wyprodukowano prawie 10,5 miliona aut z tym napędem, tylko w zeszłym roku: 804 224. W 2019 r. około 45% klientów Audi wybrało modele wyposażone w napęd quattro.

quattro jest od 40 lat jednym z najważniejszych filarów marki z czterema pierścieniami w logo. Napęd na cztery koła quattro znaleźć można w każdej serii modelowej za wyjątkiem kompaktowego A1. Wszystkie większe modele — A8, Q7, Q8, e-tron oraz e-tron Sportback, R8 i wszystkie modele S i RS, standardowo moc swoich jednostek napędowych przenoszą na drogę za pośrednictwem wszystkich czterech kół.

Zawsze o krok przed konkurencją: techniczne kamienie milowe

Początki techniki quattro sięgają zimy 1976/77, kiedy to zespół inżynierów Audi przeprowadził serię jazd próbnych w głębokich śniegach Szwecji. W celach porównawczych, w jazdach brał też udział wojskowy Iltis — terenowe auto z wysokim zawieszeniem — które było nie do pobicia dla o wiele silniejszych prototypów z napędem na oś przednią. Podczas tej wyprawy, inżynierom czterech pierścieni przyszło do głowy, że możliwe jest zastosowanie układu napędu na cztery koła nawet w wysokiej mocy samochodach osobowych, jednak musiałby to być zupełnie nowy rodzaj napędu: lekki, kompaktowy i wydajny, który poradziłby sobie bez ciężkiej skrzyni biegów czy drugiego wału napędowego.

Genialnym posunięciem, które to wszystko umożliwiło, było wprowadzenie wału drążonego – przewierconego, 263-milimetrowego wału wtórnego w skrzyni biegów, za pomocą którego siły mogą być przekazywane w dwóch kierunkach. Od strony tylnego końca wał napędzał obudowę międzyosiowego mechanizmu różnicowego skonfigurowanego jako ręcznie blokowana przekładnia stożkowa. W normalnej sytuacji przekazywał on 50% mocy wzdłuż wału napędowego na oś tylną, która była wyposażona w drugi blokowany mechanizm różnicowy. Druga połowa momentu obrotowego była przekazywana do mechanizmu różnicowego osi przedniej wzdłuż wałka wyjściowego obracającego się wewnątrz wałka wtórnego. W ten sposób narodził się układ napędowy quattro.

Od 1980 r.: quattro dla silników montowanych wzdłużnie

Nowa technika została po raz pierwszy zaprezentowana na Międzynarodowym Salonie Samochodowym w Genewie w 1980 r. Wyposażono w nią Audi quattro — kanciaste coupé z pięciocylindrowym, turbodoładowanym silnikiem zapewniającym moc 147 kW (200 KM). Oryginalne quattro — początkowo planowane jako krótka seria pojazdów — pozostało częścią tej linii modelowej aż do roku 1991. Oczywiście w kolejnych latach wprowadzano w nim różne udoskonalenia. W 1984 r. dołączył do niego model Audi Sport quattro z krótszym rozstawem osi. W tamtym czasie ten wytwarzający moc 225 kW (306 KM) samochód sportowy był ekskluzywnym modelem o dużej wydajności.

W 1986 r., wraz z modelem Audi 80, marka z Ingolstadt wprowadziła nową generację techniki quattro – mechanizm różnicowy Torsen (Torsen: torque sensing — z detekcją momentu obrotowego) mający postać przekładni ślimakowej. Kiedy oś pojazdu traciła przyczepność, w ukośnych kołach zębatych mechanizmu różnicowego wytwarzane było tarcie, umożliwiające przekierowanie 75% momentu obrotowego na drugą oś.

Kolejny milowy krok dla modeli z montowanym wzdłużnie silnikiem nadszedł w roku 2005 wraz z Audi RS 4. Nowa przekładnia planetarna pozwalała na jeszcze wyższe wartości blokowania i w normalnych warunkach rozkładała siły w stosunku 40:60. Od tego czasu, ten międzyosiowy mechanizm różnicowy trzeciej generacji przeszedł kolejne etapy rozwoju i nadal jest stosowany w modelach tej linii.

Od 1999 r.: dalszy rozwój na wszystkich płaszczyznach

Audi rozwija linię modeli quattro od 40 lat. Na początku lat 80. podjęto decyzję, by oferować napęd na cztery koła quattro we wszystkich liniach produktowych. Nowe modele pomogły marce utorować drogę do segmentu premium. Pierwsze pojazdy z silnikiem TDI i ze stałym napędem na cztery koła pojawiły się w roku 1995. Cztery lata później technika ta pojawiła się również w samochodach klasy kompakt. Modele A3 i nowego TT wyposażono w sterowane elektronicznie hydrauliczne sprzęgło wielopłytkowe.

Pierwszą generację modelu Audi R8, samochodu sportowego o wysokiej mocy, wprowadzono na rynek w 2007 r. Zastosowano w nim szczególny układ napędowy quattro: tylny mechanizm różnicowy był wyposażony w wałek zdawczy mocy zasilający za pośrednictwem wału napędowego niestabilizowane sprzęgło wiskotyczne osi przedniej. Układ ten – jeżeli wymagała tego sytuacja -był w stanie przekierować od 15 do 30% momentu obrotowego na koła przednie. Sportowy mechanizm różnicowy do modeli serii A i Q o zwiększonej mocy, pojawił się w roku 2008 i zadebiutował w Audi S4. Najnowszą innowacją w tej linii jest układ napędowy quattro z wyjątkowo wydajną techniką ultra. Napęd quattro ultra po raz pierwszy pojawił się w Audi A4 w roku 2016 .

Audi – jako team fabryczny – do świata rajdów samochodowych weszło w roku 1978. Początkowo do rajdów wystawiano wyłącznie modele z napędem na przednie koła. Minął zaledwie rok od prezentacji pierwszej generacji quattro w Genewie, gdy cztery pierścienie zaczęły odnosić ogromne sukcesy w Rajdowych Mistrzostwach Świata. Fiński kierowca Hannu Mikkola wygrał pierwszych sześć odcinków specjalnych na śniegu podczas Rajdu Monte Carlo w 1981 r. Miał przewagę prawie sześciu minut, kiedy zwycięstwo wyślizgnęło mu się z rąk z powodu niewielkiego wypadku. Kolejna runda w Szwecji, zapewniła mu pierwsze zwycięstwo.

1982–1987: przewaga na odcinkach szutrowych

W kolejnym roku Mistrzostwa zostały zdominowane przez quattro. Zwyciężając siedmiokrotnie, Audi ustanowiło nowy standard i z łatwością wygrało klasyfikację producentów. Zaledwie rok później, Mikkola przywiózł do domu tytuł Mistrza w klasyfikacji kierowców. Sezon 1984 również rozpoczął się mocnym akcentem – nowo przyjęty do zespołu dwukrotny mistrz świata Walter Röhrl wygrał Rajd Monte Carlo, wyprzedzając swoich kolegów z drużyny, Szweda Stiga Blomqvista i Mikkolę. Pod koniec sezonu, dzięki Blomkqvistowi, Audi sięgnęło po mistrzowskie tytuły zarówno w klasyfikacji producentów, jak i kierowców.

Na rok 1984 — aby lepiej wykorzystać niezbyt restrykcyjne przepisy rajdowej grupy B — marka Audi przygotowała model Sport quattro. Charakteryzował się on krótszym rozstawem osi, co obiecywało zwinniejsze prowadzenie. W 1985 r. pojawiło się Audi Sport quattro S1, które osiągało moc 350 kW (476 KM) i stało się legendą, po części dzięki robiącemu ogromne wrażenie, uniesionemu tylnemu spojlerowi. Przy średnim przełożeniu, ten ważący 1090 kg pojazd od 0 do 100 km/h przyspieszał w zaledwie 3,1 sekundy. Podczas ostatniej imprezy sezonu, brytyjskiego Rajdu RAC, Röhrl wykorzystał pneumatycznie uruchamianą dwusprzęgłową skrzynię biegów — prekursorkę dzisiejszej przekładni S tronic.

Kiedy w 1986 r. kończyły się „złote lata” rajdów grupy B, marka Audi wycofała się z Rajdowych Mistrzostwach Świata, ale zostawiła sobie na koniec „mocne uderzenie”. W lipcu 1987 r. Röhrl wygrał górski wyścig Pikes Peak w Kolorado (USA). Prowadził wtedy mocno zmodyfikowane Audi Sport quattro S1 wyposażone w ogromne spojlery z przodu i z tyłu. Röhrl pokonał liczącą 19,99 km trasę — której bardzo mała część była wówczas pokryta asfaltem — w rekordowym czasie 10 minut i 47,85 sekundy, osiągając prędkość maksymalną 196 km/h. Jego komentarz: „Był to szczyt tego, co można zrobić z samochodem rajdowym”.

1988–1992: sukces w wyścigach samochodów turystycznych

W 1988 r. marka wzięła udział w serii wyścigów TransAm w Stanach Zjednoczonych, gdzie wystawiła Audi 200. W pierwszej próbie zdobyła tytuły mistrzowskie w klasyfikacji marek i kierowców – ten drugi dzięki amerykańskiemu kierowcy Hurleyowi Haywoodowi. Haywood i Hans-Joachim Stuck zdobyli siedem zwycięskich laurów w 15 wyścigach serii IMSA GTO w 1989 r., kiedy przepisy były nieco mniej surowe. Pięciocylindrowy silnik turbo w ich Audi 90 quattro uzyskiwał szczytową formę przy mocy około 530 kW (720 KM).

W 1990 r. marka Audi przerzuciła się na wyścigi samochodów turystycznych Deutsche Tourenwagenmeisterschaft (DTM). W pierwszym roku Stuck zdobył tytuł mistrzowski wśród kierowców, jadąc dużym i mocnym V8 quattro. W 1991 r. tytuł ten zdobył Frank Biela. Zanim marka Audi wycofała się z tej serii w 1992 r., zwyciężyła w 18 z 36 wyścigów. W 1996 r. model A4 quattro Supertouring wyposażony w dwulitrowy, czterocylindrowy silnik, wziął udział w czterech mistrzostwach krajowych na trzech kontynentach i wszystkie je wygrał. Dwa lata później, nowe europejskie regulacje w dużym stopniu wykluczyły napęd na cztery koła z wyścigów samochodów turystycznych. Sukcesy quattro do tego momentu były następujące: cztery tytuły w Rajdowych Mistrzostwach Świata, trzy zwycięstwa w Pikes Peak, jedno mistrzostwo w TransAm, dwa tytuły w DTM, jedenaście zwycięstw w mistrzostwach DTM i jeden puchar świata w wyścigach samochodów turystycznych.

2012–2014: trzy wygrane w Le Mans

Dopiero w roku 2012 model Audi z napędem na cztery koła — Audi R18 e-tron quattro z napędem hybrydowym — po raz kolejny stanął na torze. Silnik spalinowy V6 TDI napędzał tylne koła, podczas gdy akumulator koła zamachowego dostarczał odzyskaną energię do dwóch silników elektrycznych na osi przedniej. Kiedy podczas przyspieszenia sytuacja wymagała maksymalnej przyczepności, samochód potrafił na kilka kluczowych sekund przestawić napęd quattro w tryb mieszany.
Dzięki trzem zwycięstwom w wyścigu 24-godzinnym w Le Mans oraz dwóm tytułom mistrzowskim w klasyfikacjach kierowców i producentów w World Endurance Championship (WEC), marka Audi w sposób przekonujący wykazała potencjał tej koncepcji napędu.

Trwała fascynacja napędem quattro

quattro jest ikoną. Ta nazwa jest synonimem bezpiecznej jazdy i sportowego charakteru, fachowej wiedzy technicznej i dominacji nad konkurencją. W takim samym stopniu co sukcesy modeli quattro na drogach i w sporcie motorowym, do rozpowszechnienia się legendarnego napędu przyczyniły się pamiętne reklamy i kampanie reklamowe podkreślające jego zalety.

Niezapomniany jest klip z roku 1986, nakręcony na skoczni narciarskiej w fińskim kurorcie Kaipola przedstawiający czerwone Audi 100 CS quattro z profesjonalnym kierowcą rajdowym Haraldem Demuthem za kierownicą, wjeżdżające o własnych siłach w górę rozbiegu skoczni, którego pochylenie to 37,5 stopnia. Mistrz rajdowy i wyścigowy, Szwed Mattias Ekström, dokonał podobnego wyczynu w 2019 r. Stawił czoła najbardziej stromemu odcinkowi trasy narciarskiej Streif w Kitzbühel, jadąc modelem Audi e-tron quattro wyposażonym w trzy silniki elektryczne i pokonując wzniesienie o pochyłości momentami aż 85%.

Marka Audi od 40 lat podsyca fascynację napędem quattro, co jakiś czas prezentując wyposażone w niego samochody koncepcyjne. Model quattro Spyder zaprezentowany na Międzynarodowej Wystawie Motoryzacyjnej (IAA) we Frankfurcie nad Menem w 1991 r. był pierwszym po wojnie „pełnokrwistym” samochodem sportowym spod znaku czterech pierścieni, a jednocześnie pierwszym autem rodem z Ingolstadt z aluminiową karoserią. Zaledwie kilka tygodni później, na wystawie Tokyo Motor Show, firma zaprezentowała model Avus quattro. Był on wyposażony w silnik W12 wytwarzający moc 374 kW (509 KM) zamontowany wzdłużnie przed tylną osią, a przekładnia manualna w układzie przeniesienia napędu quattro znajdowała się między przednimi kołami.

Napęd quattro 2.0: elektryczna funkcja torque vectoring

Audi e-tron i Audi e-tron Sportback: elektryczny napęd na cztery koła

Wraz z modelami Audi e-tron i e-tron Sportback, marka z czterema pierścieniami w logo prezentuje  przyszłość układu napędowego quattro. Dwa silniki elektryczne zamontowane na przedniej i tylnej osi umożliwiają elektryczny napęd na cztery koła zapewniający najlepszą przyczepność i sportowe prowadzenie. W modelu Audi e-tron napędowi na cztery koła towarzyszą korzyści płynące z wykorzystania konwencjonalnego sportowego mechanizmu różnicowego.

Elektryczny napęd na cztery koła bez przerw i w pełni płynnie reguluje idealny rozkład momentów między obiema osiami, łącząc wydajność napędu na jedną oś z dynamiką jazdy i przyczepnością napędu na cztery koła. Podczas spokojnej jazdy, Audi e-tron i e-tron Sportback napędzane są tylko tylnym silnikiem elektrycznym. Jeśli kierowca zażąda więcej mocy niż może zapewnić tylny silnik, oprogramowanie błyskawicznie załącza silnik osi przedniej. W wielu sytuacjach odbywa się to predyktywnie, jeszcze zanim przy śliskiej nawierzchni czy podczas szybkiego pokonywania zakrętów nastąpi poślizg albo zanim samochód stanie się podsterowny lub nadsterowny.

Czas od wykrycia tej sytuacji przez system, do zwiększenia momentu obrotowego wynosi zaledwie 30 milisekund. W połączeniu z selektywnym rozkładem momentu pomiędzy kołami, elektryczny napęd na cztery koła oferuje doskonałą przyczepność, wyjątkową stabilność i przyjemność z jazdy bez względu na warunki pogodowe. Kierowca może dostosować dynamikę jazdy za pośrednictwem systemów regulacji zawieszenia – od niezwykle stabilnego, po sportowe.

W prototypach Audi e-tron S i e-tron Sportback S, Audi prezentuje napęd na cztery koła najnowszej generacji. Każdy z tych dwóch wyjątkowo dynamicznych elektrycznych SUV-ów jest wyposażony w trzy silniki elektryczne, dzięki czemu kierowcy mogą korzystać z zalet konwencjonalnego sportowego mechanizmu różnicowego zamontowanego na osi tylnej. Każdy z dwóch tylnych silników elektrycznych za pośrednictwem przekładni uruchamia jedno tylne koło. Podobnie jak w przypadku osi, nie ma tu żadnego połączenia mechanicznego. Moment obrotowy jest w ułamkach sekundy rozkładany między tylne koła w procesie nazywanym elektrycznym torque vectoring, działającym również w przypadku bardzo wysokiego momentu obrotowego

Jeżeli samochód szybko wejdzie w zakręt, silnik elektryczny skieruje dodatkowy moment obrotowy na tylne koło po stronie zewnętrznej zakrętu, a tylne koło po wewnętrznej stronie zakrętu zostanie w odpowiednim stopniu przyhamowane. Różnica momentów obrotowych może wynosić nawet 220 Nm, co dzięki przełożeniu skutkuje uzyskaniem na kołach momentu około 2100 Nm. Opóźnienie wynosi tylko około jednej czwartej czasu, jakiego potrzebuje system mechaniczny, a moment obrotowy przy elektrycznej funkcji torque vectoring jest wyższy.

Oprogramowanie napędu na cztery koła i konwencjonalny sportowy mechanizm różnicowy ściśle ze sobą współdziałają, co przede wszystkim pozwala na uzyskiwanie wysokich prędkości i na precyzję prowadzenia. Elektroniczny system stabilizacji toru jazdy ESC, jednostka sterowania napędem DCU, elektroniczna platforma podwozia ECP i sterowniki układów energoelektronicznych — wszystkie te elementy odgrywają tu bardzo istotną rolę.