Quattro: pogon, ki je spremenil avtomobilski svet

Italijansko ime namesto nemškega

Vse našteto je pustilo velik pečat bodisi v svetovni zgodovini trenutno in (ali) pa na daljši rok. Pri Audiju so končali razvoj stalnega štirikolesnega pogona za osebni avtomobil in mu nadeli ime quattro, kar po italijansko pomeni štiri. Najbrž je jasno, čemu mu niso nadeli imena 'vier', kot rečejo štirici Nemci.

Pogon so obelodanili 3. marca 1980 na salonu avtomobilov v Ženevi in sicer v avtomobilu z enakim imenom – audi quattro.

Kdo ali kaj je bil iltis?

Vsega je bil "kriv" Jörg Bensinger, takrat odgovoren za pogon pri znamki Audi, ki je bil navdušen na Volkswagnovim iltisom, malim vozilcem z majhnim motorjem, ki je po zaslugi štirikolesnega pogona na snegu zlahka premagoval vse, tudi večje in zmogljivejše avtomobile.

Na osnovi tega navdušenja je leta 1977 predlagal razvoj zmogljivega športnega avtomobila s stalnim štirikolesnim pogonom. V osnovi sta z Walterjem Treserjem, takratnim direktorjem razvoja pri Audiju, želela takšen pogon predstaviti v modelu 80 avant, pa je na koncu pristal v kupeju.

Morda tudi delček, ki je pomembno prispeval k uspehu. Kdo ve.

Quattro kot pogon

Na tem mestu se bomo od vseh možnih pomenov besede quattro pri Audiju posvetili pogonu. Avtomobilski bati, ki so zvečine premera kot običajni kozarci za vodo, neumorno divjajo gor in dol po svojih valjih, pri tem nepredstavljivo hitro pospešujejo in zavirajo, vse skupaj pa samo zato, da bi poganjali menjalnik.

Ta določa, kako hitro se bodo vrtela kolesa s hitrostjo gredi, ki gleda iz menjalnika na nasprotni strani od motorja. Pa potem? Potem je tu pogon v ožjem pomenu besede. Ta skrbi, da se vrtenje ali bolje rečeno vrtilni moment (navor) prenese od menjalnika do koles.

Ponavadi gre najraje k prednjim, ker je to po večini kriterijev najbolj smotrno. Toda če želimo od pogona kaj več, potem je treba zadevo spremeniti. Tu pa nastopi quattro kot pogon.

Quattro kot pionir

To vedo avtomobilski inženirji in snovalci že od nastanka avtomobilov in prekleto dobro so se tega zavedali tudi pri Audiju leta 1977, ko so odobrili projekt razvoja quattra.

Da bi motor gnal več kot le par koles na isti osi, ni bila več novost, še nihče dotlej pa ni takšnega pogona pripravljal za športen (tudi dirkaški) avtomobil visokih zmogljivosti z motorjem s turbopuhalom ali za velikoserijsko proizvodnjo avtomobila za vsakdanjo uporabo.

Ena od značilnosti Audijevih avtomobilov je že ves čas vzdolžno postavljen motor, kar pomeni tudi vzdolžno postavljen menjalnik za njim, kar spet pomeni, da se menjalnik končuje že skoraj nekje na sredini avtomobila.

Če so hoteli pogon speljati k vsem kolesom, so morali temu primerno zasnovati razdelilnik pogona, to je tisti del, ki deli pogon k prednjim in zadnjim kolesom. Takšnemu razdelilniku pogona ponavadi rečemo sredinski diferencial.

Quattro s sredinskim diferencialom in z gredjo v gredi

Prvi quattro je imel zametke ali bolje rečeno: je tehnično izhajal iz preprostega štirikolesnega pogona, kakršnega je imel iltis (prvi prototip je imel pogon praktično identičen iltisovemu, zadaj pa za 180 stopinj obrnjene prednji obesi, a se na običajnih cestah z dobrim oprijemom ni dobro izkazal).

Seveda je bil veliko naprednejši, tudi lažji in mersko bolj kompakten, predvsem pa prilagojen Audijevi pogonski arhitekturi in drugačnim (v prvi vrsti bolj športnim, a ne samo to) zahtevam. Menda najbolj genialna je bila prav rešitev delitve pogona: votla izstopna gred menjalnika je gnala ohišje majhnega, preprostega diferenciala s stožčastimi zobniki.

Ta je poslal 50 odstotkov navora na zadnjo os ne glede na vozne pogoje. Drugih 50 odstotkov pogona se je prek gredi, ki se je vrtela znotraj prej omenjene votle gredi, prenašalo na prednjo os.

Sredinski diferencial je izravnaval razliko hitrosti med prednjimi in zadnjimi kolesi (prednja se v ovinkih vrtijo nekoliko hitreje, ker opravljajo daljšo pot kot zadnja), kar je bilo ključno pri delovanju pogona, a tudi pomanjkljivost, saj se je pogon s tem prenesel na os, ki je imela manj oprijema.

Zato so temu pogonu namenili zapori sredinskega in zadnjega diferenciala; čisto prvi modeli so imeli mehanski vklop zapor preko pletenice, že od leta 1981 pa pnevmatski vklop, krmiljen z gumboma na armaturni plošči.

Danes se sliši tudi zabavno, da sistem ABS, ki so ga začeli vgrajevati leta 1983, zaradi togo sklenjenega kardana v primeru vklopljene diferencialne zapore ni mogel delovati.

Quattro s torsnom: ko je brez elektronike in senzorjev mogoče učinkovito razporejati navor

Naslednji in ključni preboj je sledil jeseni leta 1986, ko je Audi predstavil novi audi 80 quattro. Pri njem so se odločili namesto običajnega sredinskega diferenciala s stožčastimi zobniki tja postaviti napredni diferencial torsen, ki odpravlja pomanjkljivosti prvega.

Dotlej so torsen uporabljali izključno kot diferencial na osi (zadnji ali prednji), prav pri Audiju pa so ga prvič prilagodili tudi za uporabo kot sredinski diferencial.

S tem so pri Audiju postavili temelj današnjemu pogonu quattro: v osnovi je to stalen štirikolesni pogon z zobniškimi diferenciali, razmerje pogona pa se je s prvotnih osnovnih 50:50 šele v tem tisočletju (točneje leta 2006) pomaknilo za 10 odstotkov "nazaj", torej na 40:60 v prid zadnji premi.

Pri tem so kot sredinski diferencial uporabljali vse tri tipe torsna, pri nekaterih modelih je bil torsen tudi na zadnji osi, pri nekaterih je bil klasičen zobniški tudi sredinski diferencal (Audi V8 s samodejnim menjalnikom od leta 1988), morda najbolj tehnično zanimiva novost pa je uporaba novega diferenciala na zadnji osi leta 2008.

Quattro s športnim diferencialom – doplačilo namenjeno najzahtevnejšim voznikom

Pri Audiju mu pravijo športni diferencial, gre pa za izdelek avstrijske Magne. Običajnemu diferencialu so pri Magni na vsaki izstopni strani dodali planetno ozobje, ki se vrti za 10 odstotkov hitreje kot izstopna gred, povezuje pa ju elektronsko nadzirana večploščna sklopka v oljni kopeli in z elektro-hidravličnim prožilom.

Ko se sklopka zapira, povečuje hitrost izstopne gredi na hitrost planetnega ozobja, s tem pa povečuje navor na tej izstopni gredi. Na ta način lahko skoraj ves navor prenese na eno od obeh koles, njen osnovni namen pa ni le povečati navor na enem od koles, pač pa tudi ustvariti vrtilni moment okoli navpične osi avtomobila, ki dodatno sili avtomobil v ovinek.

Športni diferencial je tehnično kompleksen, razmeroma težak in drag, tako da ostaja le kot doplačilna, a zelo suverena alternativa siceršnjim običajnim diferencialom z omejenim zdrsom.

Namenjen je superšportni selekciji Audijevih modelov označenih s črkama RS in med drugim se razume tudi atraktivna bočna drsenja.

Kronski diferencial - tehnični biser quattra

Pri kronskem diferencialu sta poleg klasičnega diferenciala dva kronska zobnika; eden žene zadnjo, drugi prednjo os. Ta kronska zobnika pa ubirata s štirimi malimi zobniki, ki so med seboj postavljeni pod pravim kotom in ki jih poganja ogrodje diferenciala oziroma odgonska gred menjalnika.

Pod normalnimi pogoji se kronska zobnika sučeta enako hitro kot ogrodje diferenciala in ker ubirata skupne štiri male zobnike pri različnih premerih, je s tem zagotovljena osnova razdelitev navora med prednjo in zadnjo osjo v razmerju 40:60. Ko ena od osi izgubi oprijem, pride v diferencialu do razlike v hitrosti vrtenja, ki stiskajo paket plošč, zaradi česar pride do samozapornosti diferenciala.

Takrat gre navor k osi, ki ima boljši oprijem, in sicer do 85 odstotkov na zadnji ali do 70 na prednji kolesi. Kronski diferencial je izjemno hitrega odziva ter predvsem majhen in lahek – kar za dva kilograma lažji od torsna.