Tìm hiểu hệ dẫn động Quattro của Audi

Nói đến các dòng xe Audi, không thể không nói đến hệ dẫn động 4 bánh Quattro. Được giới thiệu từ năm 1980, hệ dẫn động Quattro được coi là DNA của Audi. Quattro cũng liên tục được cải tiến và hiện đã ở thế hệ thứ 6.

Hệ dẫn động Quattro là gì?

Quattro là tên mà Audi đặt cho hệ dẫn động 4 bánh của mình. Ban đầu, nó mang tên một mẫu xe đua với hệ dẫn động 4 bánh tham gia giải vô địch thế giới World Rally Championship (WRC) vốn không dành cho những chiếc xe dẫn động 4 bánh. Nhưng Quattro với hệ dẫn động 4 bánh đã làm được điều kỳ diệu, cùng tay đua nữ Michele Mouton giành chiến thắng ở WRC.

Hệ dẫn động Quattro của Audi

Kể từ đó, hệ dẫn động 4 bánh được Audi gọi là Quattro. Trong tiếng Ý, Quattro cũng có nghĩa là "bốn". Công nghệ Quattro này đã trở thành một trong những yếu tố quan trọng góp phần không nhỏ cho sự thành công của thương hiệu Audi.

Hệ dẫn động cầu trước Quattro Ultra

Audi đã công bố "Audi Quattro with Ultra Technology" vào tháng 2 năm 2016, đây là hệ thống dẫn động 4 bánh bán thời gian cầu trước chủ động để sử dụng trên các nền tảng có động cơ được lắp dọc.

Hệ dẫn động Quattro Ultra

Trong điều kiện bình thường, cầu trước sẽ hoạt động và bộ vi sai ngắt kết nối đến cầu sau. Khi xe đi vào đường xấu, bùn, cát hoặc phủ tuyết, cần lực kéo lớn thì hệ thống sẽ tự động kết nối vi sai phân bổ lực đến cầu sau để phát huy tối đa hiệu quả của hệ dẫn động 4 bánh. Theo Audi, công nghệ Quattro Ultra giúp xe tiết kiệm được trung bình 0,3 lít nhiên liệu cho 100km vận hành.

Bộ vi sai trung tâm Torsen là gì?

Quattro thường đi kèm với bộ vi sai hạn chế trơn trượt dạng cảm ứng mô-men xoắn “Torsen”, viết tắt của Torque Sensing Traction. Trong hệ dẫn động Quattro, Torsen được coi là bộ vi sai trung tâm lắp ngay ở đầu chuyển của hộp số. Những chiếc xe mang biểu tượng Quattro đều có trang bị bộ vi sai Torsen và nó là linh kiện quan trọng để thực hiện hệ thống dẫn động bốn bánh toàn thời gian.

Bộ vi sai Torsen sẽ đóng vai trò dẫn lực từ hộp số tới cầu trước và sau. Bộ vi sai Torsen bao gồm hệ thống trục vít và bánh răng vít tải ăn khớp với nhau. Sự ăn khớp của nó và cấu tạo mô-men xoắn một chiều từ bánh răng vít tải tới trục vít sẽ thực hiện chức năng khoá vi sai, điều này tạo nên đặc tính hạn chế trơn trượt. Đây là hệ thống thuần cơ khí, không có sự tham gia của yếu tố điện tử. Người điều khiển cũng không thể tự thiết lập bằng tay. Ưu điểm của nó là độ nhanh nhạy và tính tin cậy rất cao. Vì thế, Torsen có thể lắp đặt cho các mẫu xe đề cao hiệu năng vận hành.

Trong điều kiện bình thường, Torsen phân bổ lực cho trục trước và sau theo tỷ lệ 50/50. Trong điều kiện đường xấu, Torsen có thể chuyển mo-men xoắn về 1 trục với tỷ lệ 67-85%. Chẳng hạn khi bánh sau bị sa lầy thì 80% lực kéo sẽ chuyển cho cầu trước để giúp xe nhanh chóng vượt lầy.

Một ưu điểm của Torsen là tự động điều chỉnh, ngăn các bánh trượt mà không cần đến bộ cảm biến tốc độ bánh xe như một số hệ vi sai điện tử khác. Điều đó giúp xe có lợi thế khi tăng tốc đột ngột, vào cua ổn định, giữ cân bằng tốt nhờ sự tác động sớm.

Quattro thế hệ thứ 5

Hệ truyền động Quattro cũng được Audi liên tục nâng cấp cải tiến. Đến năm 2008, nó bước sang thế hệ thứ 5 với bộ vi sai thể thao cùng tính năng "torque vectoring' (vectơ mô-men xoắn).

Bộ vi sai trục sau điều khiển vectơ mô-men xoắn được thiết kế và sản xuất bởi Magna Powertrain, và đang được cung cấp trên Audi A4, A5, A6 và các phiên bản RS của chúng. Bộ vi sai thể thao phân bổ có chọn lọc mô-men xoắn đến các bánh xe trục sau từ đó tạo ra mô-men lệch, giúp cải thiện khả năng xử lý và cũng giúp ổn định xe khi lái quá hoặc thiếu lái, từ đó tăng cường độ an toàn.

Bộ vi sai thể thao hoạt động bằng cách sử dụng hai bánh răng chồng chất ("bước lên") ở bộ vi sai, được vận hành thông qua bộ ly hợp nhiều đĩa mỗi bên của bánh răng vi sai. Khi được phần mềm yêu cầu (sử dụng cảm biến ngáp ngang và dọc, cảm biến bánh xe ABS và cảm biến vô lăng), phần mềm điều khiển (nằm trong bộ điều khiển gần vi sai cầu sau), sẽ kích hoạt bộ ly hợp liên quan. Điều này có tác dụng đưa bộ truyền động trục đầu ra qua bánh răng tăng tốc tới bánh xe được gắn vào, trong khi trục còn lại tiếp tục dẫn động trực tiếp bánh xe của nó (tức là bộ ly hợp không được kích hoạt). Trục đầu ra có tốc độ cao hơn sẽ tạo ra mô-men xoắn tăng lên cho bánh xe, tạo ra mômen lệch (quay). Trong hoạt động bình thường, mô-men xoắn được truyền tới bánh xe ở bên ngoài chỗ rẽ tăng lên, do đó làm tăng mô-men quay của xe, nói cách khác, khả năng xe sẵn sàng rẽ theo hướng do vô lăng chỉ.

Quattro thế hệ thứ 6

Audi ra mắt thế hệ quattro thứ 6 trên chiếc RS5 2010. Thay đổi quan trọng ở thế hệ 6 là việc thay thế bộ vi sai trung tâm Torsen Type "C" bằng bộ vi sai "Crown Gear" do Audi phát triển. Với bộ vi sai trung tâm "Crown Gear" mới, có thể áp dụng tới 70% mô-men xoắn cho bánh trước trong khi có thể lên tới 85% cho bánh sau nếu cần thiết. Kết quả cuối cùng của sự tiến bộ này trong Quattro là khả năng thiết bị điện tử của xe quản lý hoàn toàn động lực học của xe trong mọi tình huống bám đường, cho dù vào cua, tăng tốc, phanh, tuyết hay bất kỳ sự kết hợp nào giữa những điều này. Hệ thống này sau đó đã được áp dụng trên A7, thế hệ mới nhất của A6 và A8.

Hệ thống Haldex AWD

Năm 2000, Audi đã tìm ra giải pháp mới Haldex, nay thuộc sở hữu của BorgWarner. Haldex AWD được sử dụng trên các xe như Audi TT. Hệ thống sử dụng cảm biến đo tốc độ động cơ, vị trí van tiết lưu, và lực kéo động cơ, từ đó tối ưu hoạt động của khối dẫn động Haldex có động cơ gắn sau. Hệ thống chọn hoặc không chọn dẫn động trục sau dựa trên nhu cầu của xe.

Haldex có cơ cấu hoạt động đơn giản hơn, dựa trên phát hiện khác biệt tốc độ quay giữa các bánh, từ đó điều khiển cơ cấu piston tạo áp suất thủy lực trong khối dẫn động rồi phân bổ lực kéo tới các bánh xe.

Hệ thống Audi Quattro AWD ngày nay ít phức tạp hơn nhưng lại có ưu việt vượt bậc về cơ khí và điện toán trong việc phân bổ lực kéo tối đa trong mọi điều kiện vận hành.

Siêu xe Audi R8 có thể xem là minh chứng rõ ràng nhất. Xe sử dụng hộp số ly hợp kép tự động với vi sai sau tích hợp và khóa vi sai trung tâm. Tất cả gắn với động cơ đặt giữa. Lực kéo phân bổ tới vi sai trước qua trục các đăng, nơi đặt ly hợp điện-thủy lực có thể kích hoạt hoặc ngắt trục trước chỉ trong mili giây. Audi Quattro AWD sắp tiến thêm bước dài trong chiến lược điện hóa khối động cơ của Volkswagen Group.

Hệ dẫn động 4 bánh Quattro trên xe điện

Khi bước vào kỷ nguyên xe điện, hệ dẫn động cũng phải thích ứng theo. Audi đã nhanh chóng cho ra đời Hệ dẫn động Quattro mới với Công nghệ Electric Torque Vectoring vào năm 2018.

Hệ dẫn động Quattro trên xe điện

Mẫu xe điện E-tron ra mắt năm 2018 được trang bị 2 motor điện ở 2 trục có khả năng hoạt động độc lập và tạo thành hệ dẫn động 4 bánh. Trên phiên bản E-tron S, Audi đã trang bị cho nó 3 motor điện bao gồm motor kép ở trục sau ứng với 2 bên bánh xe. 2 motor trên có thông số tương đương nhau cùng tạo ra momen xoắn tối đa 560Nm tại bánh xe. Chúng sẽ kết nối với bánh xe qua 2 hộp số riêng mà không cần bộ vi sai ở ngay chính giữa. Đặc biệt, 2 motor này được bố trí đấu lưng vào nhau và nằm trong một lớp vỏ duy nhất. Chúng cũng chia sẻ chung với nhau hệ thống làm mát duy nhất cho cả roto, stato, hộp số và bộ điều khiển điện tử.

Nhờ vào 2 motor độc lập, lực kéo tại bánh xe được kiểm soát trực tiếp nhờ nguồn động lực thay vì phải trải qua các cơ cấu cơ khí như hộp số, trục truyền động, vi sai trung tâm và vi sai cầu sau. Nó cho phép tối ưu lực kéo giữa 2 bánh sau chỉ trong vài ms. Công nghệ kiểm soát lực kéo điện Electric Torque Vectoring giúp xe vào cua gọn gàng hơn ở tốc độ cao, cải thiện độ bám trên những mặt đường có độ ma sát thấp và phức tạp.

Hệ dẫn động Quattro đã làm nên thương hiệu Audi. Giờ đây, nó sẽ còn mạnh mẽ hơn nhờ hệ thống Electric Torque Vectoring, hứa hẹn sẽ duy trì và phát huy tối đa DNA Audi của các mẫu xe thuần điện Audi E-tron.

✅ Xem thêm: BẢNG GIÁ XE AUDI

(Theo Audi)