【转】Quattro的30年 --- 关于奥迪汽车的四驱传奇
是什么让你在高速经过湿滑的路面时仍若无其事一般？是什么让你笨手笨脚的驾驶技术却能做出完美的过弯动作？是什么让你能在冰雪路面上任意驰骋？是什么让一辆只有4个普通车轮、重达2吨的汽车轻松爬37.5°的陡坡？这就是奥迪Quattro 四驱系统。
四驱系统的出现将汽车实用性提升到新的层次，将使用四驱系统比作是汽车史上的一次革命毫不过分。其实，在汽车诞生的早期，就有人提出了四轮驱动的概念，只不过后来因为技术和生产成本等因素未能发展下去。成熟的四驱技术最早出现在对性能要求极为苛刻的军用车辆上，后来才逐渐出现在民用车上。如今各大汽车品牌对于四驱系统都有自己与众不同的理解和研究方向，四驱车型凭借其稳定、安全以及特殊的操控性正逐渐被越来越多的消费者认可。
提到四驱，很多人会想到越野车或者是SUV，实际上四驱技术在轿车及旅行车上也得到广泛的使用，许多汽车品牌也将它们的四驱系统打造成了一个品牌。奥迪的Quattro四驱系统装配奥迪多款车型当中，当然，根据不同的传动系统，不同车型上的Quattro四驱系统的设置也不尽相同。
奥迪Quattro 四驱系统的诞生
第二次世界大战以后，德国的工业开始复苏，并以一种一步千里的态势飞速发展，德国人在工作中极端严谨的态度和骨子里对于机械的敏感使得他们在工业发展中取得了一个又一个辉煌的成就。在汽车制造领域，德国人如今所取得的成就令其他任何一个国家或品牌难以望其项背。
与其它品牌的四驱系统不同，奥迪的 Quattro四驱系统拥有一段非常辉煌的历史，这要从这个具有传奇色彩的Quattro四驱系统诞生的那一天说起。
第一幕发生在芬兰位于北极圈内的森林中，时间是1977年的2月。为了测试一款147kW前驱车的驱动性能，整支奥迪测试车队在一片天寒地冻的白色森林中辗转前行。
车队中包含了一些奥迪的董事会成员、试车手、轮胎技术人员以及两位研发工程师。其中一位叫做罗兰德.古姆佩特，这位年轻的实干主义者总是精力充沛，此前他受大众委托负责研发了四轮驱动的越野车Iltis，这款车也是古姆佩特最常用的座驾。
此次测试工作古姆佩特驾驶的正是Iltis越野车，起初他还担心自己这款55kW的"小"越野车会跟不上那些动力强劲的轿车。
古姆佩特的上级是约克.本辛格，时任奥迪车身试验负责人。年轻手下的激情也感染了本辛格，第二天他就迫不及待地亲自驾驶Iltis并被其出色的行驶性能所打动。本辛格与古姆佩特交换了彼此的意见后达成一致：将Iltis越野车的四驱系统移植到奥迪轿车上将会揭开汽车历史上的新篇章。
第二幕发生的地点在英戈尔斯塔特。本辛格从芬兰回来之后与他的上司进行了长谈。后者就是奥迪主管技术研发的董事会成员―奥地利人费迪南德.皮耶希。本辛格向皮耶希建议将Iltis的驱动系统移植到奥迪80 上。本辛格将自己的研发目标总结如下：打造一款驾驶性能出众、日常适用性强且牵引力强大的轿车。当时的皮耶希正在思考怎样才能使奥迪品牌在市场中获得更大成功的难题。在和本辛格长谈后皮耶希思考了一整夜，第二天一早他就打电话给本辛格并且在电话中说道："我们就这么干吧！"
随后，本辛格开始着手这项工作，而且完全是秘密进行，没有任何官方声明，也没有正式的委托文件。皮耶希不想惊动敏感的母公司大众汽车，本人则对研发工作跟进得非常紧密。直到6个月后，奥迪四驱系统项目才获得了正式批准，研发项目号为EA262。研发团队发现，采用纵置发动机和前轮驱动的奥迪80 非常适合安装四轮驱动系统，不论是从装置所占空间还是从技术改造角度来说，奥迪80 都拥有非常好的基础。
1977年11月，新车型已经获得道路测试批准，不久之后，皮耶希就驾驶着这款被称为A1（即：全轮驱动1）的涡轮增压全驱原型车完成了阿尔卑斯山之旅。回来之后，他兴奋地说道："这款车的驾驶感觉太令人兴奋了，它带给人们无限可能。"
舞台转至奥地利克恩滕州的图拉赫山区，这里拥有阿尔卑斯山最陡峭的山口，坡度达到18°。1978年的1月，这里被大雪覆盖，这种条件非常适合汽车防滑链生产商进行测试。对于首次向大众销售董事维尔纳.施密特展示四驱原型车的奥迪试车小组来说，条件也非常理想。当皮耶希和施密特乘坐的这款仍然配备夏季胎的奥迪A1轻松超越绑着防滑链的其他汽车时，所有人都惊呆了。尽管A1试验车的性能确实出众，但施密特还是对奥迪四驱轿车未来的销量表示出担心，"400辆这样的车我到底能卖给谁？"施密特问道。面对这个问题，本辛格不动声色地回应道："您把销售许可给我，我将亲自负责这批车型的销售工作。"
轿跑车造型、147kW、 四轮驱动系统的完美组合将使第一辆奥迪四驱轿车的亮相获得巨大的成功，但缺少一个合适的名称。
到这里，最后一幕终于在沃尔夫斯堡上演，这里是奥迪母公司大众汽车所在地。1979年初夏，大众终于批准生产四驱奥迪车型，但希望在命名上提出自己的想法。在最后的产品战略委员会会议上，大众提出了"Carat"的建议，也就是"Coupe-All-Rad-Antrieb-Turbo"（汽车－全轮－驱动－涡轮）的缩写。不过对此瓦尔特.特雷泽早有所准备，他随即从口袋里拿出一瓶标着同样名称的香水，反问道，"难道应该让我们的高端产品听上去就像家庭主妇身上的香味一样吗？"
最终，大家形成了统一意见，奥迪的四驱系统命名为"quattro"。这个名称来源于"Quattratrac"一词（有关吉普车 专用变速器的术语）。而"quattro"在意大利语中意味着数字"四"，恰好反应出四轮驱动概念的特点。
奥迪Quattro 四驱系统的发展
在奥迪的这套四驱系统被正式命名1年之后，也就是1980年，亮相于日内瓦车展上的奥迪Quattro引起了汽车界的轰动，原因并不是其棱角分明的轿跑车造型，也不是其最大功率为147kW的发动机。真正的奥秘是这款车型采用的驱动形式――四轮驱动。在当时，四轮驱动技术仅限于越野车，奥迪Quattro的出现开启了四驱民用轿车的先河。 在30年的历史中，奥迪Quattro 四轮驱动系统先后经历了6次革新。
1980年，第一代：空心传动轴
奥迪Quattro借鉴了大众Iltis越野车的四驱理念，但要想把四驱技术从笨重的越野车成功地使用在轿车上，所要做的工作并不是简单的"移植"可以完成的。由于轿车空间的限制，四驱系统必须"体积小"、"结构简单"。如何在有限的空间内将动力分配给前后轴成为奥迪工程师亟待解决的难题。奥迪工程师想出了一个绝妙的方案：在变速器内安装一根26.3cm长的空心传动轴，使能量可以在两个方向传送。他们将差速器安装在奥迪80的变速器后，通过空心传动轴进行驱动，并通过该空心轴将动力传送到前轴差速器上。下一步则是在中央差速器的后端安装一根传动轴，用来将发动机的动力传递到后轴差速器上。这是汽车设计史上的全新创举，该空心轴理念实现了四轮驱动设想，并且结构紧凑、效率出众。空心传动轴成功地解决了向前后轴输出动力的难题，为了使奥迪Quattro 应对更为苛刻的路况，奥迪工程师在第一代Quattro技术中使用了前、中、后三个开放式差速器，其中，中央差速器和后轴差速器均带手动锁止功能。驾驶者可以根据不同路况需求，通过中控台的锁止开关控制差速器的工作状态。
1986年，第二代：转矩感应式A型中央差速器
1986年，第二代Quattro四轮驱动技术迎来了一次重要的技术革新：采用转矩感应式A型中央差速器（即托森A型机械差速器）。这套系统采用蜗轮式差速器结构，并利用蜗轮-蜗杆不可逆传动原理提供不同的自锁值，可实现自动锁死功能的新系统不再需要驾驶者手动调节差速器的工作状态，日常使用更加便捷主动。正常情况下，中央差速器将动力以50:50的分配比例传递至前后轴。得益于纯机械式结构，转矩感应式A型中央差速器对前后轴转矩分配速度极其敏捷。第二代Quattro四轮驱动技术延续了前后轴的差速器形式，前轴为开放式差速器，后轴为带手动锁止功能的开放式差速器。
1988年，第三代：首次用于自动挡车型
1988年，奥迪首次将Quattro四轮驱动技术用于自动挡车型，这也是四驱技术第一次与顶级豪华轿车相结合。1988年10月亮相的奥迪V8 根据不同的变速器类型提供了两套Quattro四驱系统，两套系统的差异体现在中央差速器上。奥迪为使用自动变速器的奥迪V8 配备了带电控多片离合器的行星齿轮中央差速器，多片离合器锁死后可将全部动力传递至后轴。奥迪V8 的手动挡车型便沿用了上一代Quattro系统的转矩感应式A型中央差速器。此外，第三代Quattro四轮驱动技术在后轴差速器上做出改进，使用可自动锁止的转矩感应式A型差速器取代了原有的带手动锁止功能的开放式差速器。自此，奥迪Quattro四轮驱动技术告别了手动调节差速器的历史，进入全时四轮驱动的时代。
1994年，第四代：转矩感应式B型中央差速器，首次使用EDL电子差速锁
经过14年的不断完善，第四代奥迪Quattro 四轮驱动技术迎来了两项重大技术革新：首先，采用平行齿轮结构的纯机械式B型中央差速器（托森B型机械差速器）取代涡轮蜗杆结构的A型差速器。其次，第四代奥迪Quattro系统在前后轴上首次使用了EDL电子差速锁。当单侧车轮出现打滑时，位于前后轴的电子差速锁可利用液压控制单元对打滑车轮进行制动，有效增强另外一侧车轮的驱动力。配备第四代Quattro四轮驱动技术的手动挡车型依旧使用转矩感应式A型中央差速器，新增加的前后轴电子差速锁是与上一代技术的最大差异。
1997年，第五代：优化的转矩感应式A型中央差速器
第五代Quattro四轮驱动技术基本延续了上一代的特点，奥迪工程师将突破点放在了优化转矩感应式A型中央差速器和ESP电子稳定程序与四驱系统的配合上。经过优化的A型中央差速器具备更为出色的转矩分配能力，同时牵引力锁止值也经过了优化。为了奥迪Quattro车型应对各种极限路况，第五代Quattro四轮驱动技术与ESP系统的配合更为密切。这一改进使配备Quattro的奥迪车型具备了更高的主动安全性。
2005年，第六代：转矩感应式C型中央差速器，奥迪Q系列诞生
2005年，是对奥迪Quattro 四轮驱动技术意义最为重要的一年。这一年，Quattro的核心―中央差速器升级到C型，采用行星齿轮结构的转矩感应式C型中央差速器结构更加精巧，自动锁止功能的反应时间更为迅速。在通常情况下，中央差速器以40:60的分配比例将动力传递至前后轴。偏向后轮的动力输出特点为车辆提供了更高的操控性能，在直线加速和弯道中这一特点表现得尤为突出。同一年，全系标配Quattro全时四轮驱动技术的奥迪Q7正式问世。这款豪华SUV标志着奥迪Q系列车型的诞生。Quattro技术以卓越的性能为奥迪增添了一个充满动感的全新车系。
奥迪Quattro四驱系统的灵魂---转矩感应式中央差速器【托森中央差速器】
奥迪的转矩感应式中央差速器来源于托森差速器。托森是Torsen的音译，这个名字取自Torque-sensing Traction的单词头几个字母的组合，译为：牵引力自感应式转矩分配。从字面意思就可以理解：它可以根据各个车轮对牵引力的需求而分配转矩输出。最为可贵的是：这样的分配完全靠机械装置来完成，反应迅速而准确。
托森差速器的核心是蜗轮、蜗杆齿轮啮合系统，它的转矩分配就是通过啮合系统的自锁功能实现的。托森差速器主要由蜗杆行星齿轮，差速器壳体，前输出轴和后输出轴四套大部件组成。发动机输出的动力直接用来驱动托森差速器的壳体，壳体的转动会带动三组蜗杆行星齿轮转动，行星齿轮与壳体之间是由直齿连接的，与前后输出轴之间是由蜗杆连接的。这样动力可以顺利地通过行星齿轮分配给前后输出轴从而能够驱动前后车桥。正是因为行星齿轮的蜗杆设计，让它具备了一个自锁死功能。一旦某一车轮遇到较大阻力时，托森差速器会向这个车轮传输更大的动力。
在弯道行驶没有车轮打滑时，前后差速器的作用相当于传统差速器，蜗杆齿轮不影响半轴输出速度的差异。如车向左转时，右侧车轮比差速器快，而左侧速度低，左右速度不同的蜗轮能够严密地匹配同步啮合齿轮。此时蜗轮蜗杆并没有锁止，因为转矩是从蜗轮到蜗杆齿轮，这一方向动力传输畅通无阻。
当左侧车轮出现打滑时，传统差速器将会把动力传输到左轮，使发动机动力再大也只能白白消耗。而托森差速器就不同了，此时快速旋转的左侧半轴将驱动左侧蜗杆，并通过同步啮合齿轮驱动右侧蜗杆，当蜗杆驱动蜗轮时，它们就会锁止，左侧蜗杆和右侧蜗杆实现互锁，保证了非打滑车轮具有足够的牵引力。
托森差速器用在全时四驱系统上，牵引力被分配到了每个车轮，于是就有了良好的弯道、干/湿路面驾驶性能。托森中央差速器确保了前后轮都具有动力。如轮胎遇到冰面等摩擦力小的路面时，系统会快速做出反应，大部分的转矩会转向转速慢的车轮，也就是还有抓地力的车轮。
托森差速器的锁止介入没有时间上的延迟，也不会损失发动机输出的总转矩，它没有传统锁止差速器所配备的多片式离合器，磨损非常小，免维护。
除了性能上的优势，托森差速器还具备其他优势，比如它可以与很多常用变速器、分动器实现匹配，与车辆上ABS、TCS、ESP等电子设备共 容，相辅相成地为整车安全和操控服务。
在80年代初的汽车拉力赛上，奥迪Quattro赛车的巨大成功让"托森差速器"名声越来越大，托森C型中央差速器普遍装配奥迪的 A4、A5、A6、A8、RS4、Q5和Q7等车型的Quattro四驱系统上。新一代托森中央差速器最大的变化是前后转矩分配比一般控制在40:60，前轴转矩输出可在15%~65%之间变动，后轴转矩输出可在35%~85%之间变动。
知识连接：
差速器：
从结构与功能上来看，差速器分为轮间差速器和轴间差速器。
每辆汽车都需要轮间差速器，轮间差速器的作用是在车辆转弯时使左右车轮拥有不同的转速，保证各个车轮都不出现滑动，也就是在弯道时对里外车轮输出不同的转速以保持平衡。
但是普通差速器有一个缺点，由于机械结构的原因，如果某一侧车轮出现打滑，那所有的动力都会传给打滑的车轮，使车辆丧失驱动力。为了解决这个问题，汽车工程师们给差速器增加了锁止装置，切断向打滑的车轮传输驱动力，把大部分的驱动力传给与路面正常接触、拥有足够摩擦力的车轮。这个锁止装置一般称为差速器锁。
轴间差速器的作用是主管前轴与后轴之间的转矩分配，当前轮开始打滑时，轴间差速器能将更多的转矩传递给后轮，同样道理，当后轮出现打滑时，轴间差速器能及时地将转矩传递给前轮。
四轮驱动系统的基本构成应该具有3个差速器，它们分别控制前轴两个车轮、后轴两个车轮、前后驱动轴之间的转矩分配。正常来讲，这3个差速器都应该带有差速器锁，保证在湿滑路面轮胎发生打滑时，驱动车轮始终保持充足的转矩输出，从而在恶劣路面上获得良好的操控。
Torsen（托森）差速器与Torque Sensing（转矩感应式）差速器的区别：
两者的结构和原理基本相同。2006年之前，Quattro全时四驱系统的这个核心部件主要来自北美的托森差速器公司，2006年之后奥迪对托森C型差速器加以改进并且自行生产，为了加以区别，奥迪给这个差速器取了个全新的名称"Torque Sensing"，因此这两者并没有本质上的区别，只是Torque Sensing稍微先进一点而已。
对于奥迪而言，Quattro已经不是一套固有的四驱系统，而是一个品牌
并不是所有奥迪Quattro 车型都是用托森差速器系统，有些则采用Haldex四轮驱动系统。自1998年开始，Quattro成为了一个商标，成为了一个四轮驱动的标识，这意味着悬挂这个商标的车型无一例外都是四轮驱动车型，但不一定采用以托森差速器为基础的全时四轮驱动系统。
采用发动机横置的奥迪 A3/S3 Quattro和奥迪TT Quattro装备了名为Haldex的四轮驱动系统。而采用发动机纵置的奥迪A6 Quattro、A8 Quattro等车型则继续使用以托森差速器为基础的全时四轮驱动系统。
采用Haldex系统的车型通常表现为前轮驱动，正常驾驶情况下100%的转矩都会分配给前轴，而一旦发生打滑，这套系统又会锁止并将最多可高达100%的转矩传递给后轴。最初的两代Haldex系统（Haldex I和II）尽管离合响应很快（当其快速锁死时，前轮空转了不过1/4圈，四驱系统便已启动），而发展到下一代Haldex系统（Haldex III）当然也包括如今的Haldex IV（2004年至今），它的多片离合锁止装置甚至不会等到打滑出现便开始工作了，它具备以ECU控制其及时相应的"预紧"功能，例如当车突然加速时它已经开始响应，而不是在系统发现突然加速后。
可以看出较早的两代Haldex表现得有些被动，而基于托森差速器的全时四轮驱动系统不仅拥有更好的高速稳定性而且始终如一，Haldex系统只在需要它的时候才会启动，尽管随着III型和IV型的推出，这套系统已经有了极好的预见性。新一代Haldex系统不再需要那1/4圈的转速差，整个系统只要70毫秒的时间就能完成锁止。
除了A3/S3 Quattro和奥迪TT Quattro的四驱系统不同以外，由于采取了发动机中置的动力布局方式，R8的Quattro系统也与基于托森差速器的全时四驱系统不同，R8上的这套四驱系统则是以后轮驱动为基础，增加向前轮输送转矩的驱动方式，这套四驱系统追求的是在近乎竞技的性能当中追加四轮驱动的稳定性。
记事：
这则电视广告拍摄于2005年，地点位于芬兰开普拉城的Pitkvuori高空滑雪跳台上。为了拍摄这个广告，奥迪组建了一支40人的强大制作队伍。首先他们重新启用了Pitkvuori高空滑雪跳台。这一跳台自1994年被关闭后就再也没有举办过任何活动。由于年代久远，跳台上的木制材料已经被严重腐蚀，木质斜坡上的铺板必须全部更换。工作组整整用了100万欧元和3周的时间才完成了维修工作。
用于拍摄的量产奥迪 A6 4.2 Quattro只做了两处微小的改动：首先是自动变速系统被固定在1挡，因为换挡时哪怕产生微小的动力损失，都会令整个攀爬前功尽弃；另外是安装了带有 6mm钢钉的雪地轮胎，以保证足够的抓地力。
奥迪工程师乌维.布莱克驾驶银灰色奥迪A6 4.2 Quattro从离地47m高的起点出发，成功攀上与地面成37.5°角的斜坡，将奥迪A6稳稳地停在滑雪跳台顶端，创造了奥迪四驱车型的一大壮举。【The End】
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