quattro Nedir? Audi quattro Sistemi Nasıl Çalışır? Avantajları Özellikleri Çeşitleri

Audi’nin dört tekerden çekiş sistemine (awd) verdiği Quattro ismi, İtalyanca “dört” anlamına geliyor. Quattro, Audi Volkswagen grubunun audi marka dört tekerden çekiş sistemine sahip araçlarda kullandığı ticari isimdir. Quattro ismi audi’nin ilk defa 1980 yılında ürettiği sürekli dört tekerden çekiş sistemine sahip otomobili olan Ur-Quattro modelinden gelmektedir. Audi, devam eden yıllarda tüm dört çeker (awd:all Wheel drive) araçları için “quattro” ismini kullanmıştır. Volkswagen ise dört çeker sistemi için “4motion” ismini kullanır.

Quattro Awd 4 Çeker Sisteminin Çalışması Teknik Özellikleri

Quattro awd çekiş sistemi binek otomobilde ilk defa kullanıldığı 1980 yılında dört çeker sisteminde bir devrim yaratmıştır. Quattro’nun yetenekleri ve teknik özellikleri, teknolojik gelişmelerle birlikte farklı donanımların da kullanılmasıyla, gelişmiş ve değişmiştir. Quattro teknolojisindeki gelişmeler, onun “nesil-jeneresyon” olarak sınıflandırılmasına sebep olmuştur. Bu yazıda en baştan günümüze quattro sisteminde meydana gelen gelişmeler, kullanılan donanımlar ve sistemler anlatılacaktır.

Quattro çekiş sisteminde ve her awd dört tekerden çekiş sisteminde, en belirleyici donanım “tranfer kutusu-merkezi diferansiyel” olmuştur. Merkezi diferansiyelin çalışma prensibi ve teknolojisi, dört tekerden çekiş sisteminin karakteristiğini, yeteneğini, akıllı olup olmadığını belirleyen yegane unsurdur. 

Quattro çekiş sisteminin yıllar içindeki gelişimi, yetenekleri özellikler:

*Sürekli, simetrik sabit tork dağılımı (%50-%50),

*Sürekli, simetrik değişken tork dağılımı; sabit (%50-%50), değişken maksimum %75

*Sürekli, asimetrik değişken tork dağılımı (%40 ön-%60 arka) değişken maksimum %80

*Sürekli değil, asimetrik değişken tork dağılımı (%40 ön-%60 arka) değişken maksimum %100

 

2017 yılı itibariyle bugün en son teknolojik özelliklere sahip en yeni nesil quattro sistemi, audi quattro ultra dır.

Dört tekerden çekiş sistemlerinde (awd), iki büyük görevin yerine getirilmesi gerekir ve buna göre sistemlerin çalışmaları donanım özellikleri değişmektedir:

Tork ön ve arka akslar arasında nasıl dağıtılacak; bunu merkezi diferansiyel veya çok diskli hidrolik kavrama yapar. Bunun için bir çok değişik özellikte merkezi diferansiyeller (transfer kutuları ve kavramalar) geliştirilmiştir. 

Tork ön ve arka akslarda, sağ ve sol tekerlekler arasında nasıl paylaştırılıp dağıtılacak; bu ya bir özel tork dağıtımı yapabilen diferansiyel (sınırlı kaymalı kilitlenebilir diferansiyel) çeşitleriyle (örneğin spor diferansiyel, torsen diferansiyel vb) yapılabilir, ya da açık diferansiyel kullanıp, ESP-ABS-EDL sistemiyle elektronik kontrol ünitesi kumandasında, bir tekere frenleme kuvveti yaptırılıp, diğer tekerin tork miktarı arttırılarak yapılabilir. Her iki prensip de tork yönlendirme (torque vectoring) işlevini yerine getirir. Bunu frenleme ile yapmak daha ucuzdur. 

Audi Qauttro Aktarma Organları ve Qauttro’da Kullanılan Sistemler – Teknolojik Özellikler

Quattro awd çekiş sistemi, iki temel konseptte uygulanmıştır:

A) Temelde Arkadan Çekişli Sistem (Dikine Yerleşim): Bu yerleşim ise arkadan çekişli araç platformunun dört tekerden çekişli hale getirilmesidir. Kaput açıldığında motor, şanzıman ve transfer kutusu sırasıyla önden arkaya doğru sıralanmıştır. Transfer kutusundan çıkan ön şaft ön diferansiyele, arkaya doğru devam eden hat üzerindeyse arka şaft ve arka diferansiyele hareket verir.

Quattro’da Kullanılan Sistemler:

*Kilitlenebilir Merkezi Diferansiyel

*Torsen Diferansiyel (Tork Hissedici Tip Diferansiyel)(Yıllar içinde geliştirilen Torsen diferansiyel nesilleriyle T1, T2, T3)

*Kendinden Kilitlenebilir Merkezi Diferansiyel (self-locking center differential)

*Crown Gear Centre Differential (Crown Gear Merkezi Diferansiyel)

*Audi QuattroUltra Teknoloji: Çok Diskli Hidrolik Kavrama ve Çeneli Kilitleme Sistemine Sahip Arka Diferansiyel 

B) Temelde Önden Çekişli Sistem (Yanlamasına Yerleşim): Bu önden çekişli bir aracın, dört çeker hale getirilmesidir. Motor ve şanzıman (transaks) kaputun altında yanlamasına durur ve bir dağıtıcı dişli kutusuyla hareket şaft mili tarafından arka diferansiyele iletilir. Transfer kutusu, arka diferansiyelin gövde girişinde, şaft-diferansiyel arasında bulunur.

Quattro’da Kullanılan Sistemler:

*Viskoz Kavrama (Audi R8 dışında hiç kullanılmamıştır.)

*Haldex Kavrama

 

Audi Quattro Nesilleri, Teknolojik Gelişimi ve Özellikleri:

Dikine motor yerleşimi ve enlemesine motor yerleşimine göre aktarma organlarının dizilimi ve kullanılan sistem-donanımlarda farklılıklar vardır. İlk önce dikine motor yerleşimi (temelde arkadan çekiş) konseptine göre quattro sistemindeki gelişmeler, daha sonra enine motor yerleşimi (temelde önden çekiş) konseptine göre quattro sistemindeki gelişmeler anlatılacaktır.

A) ARKADAN ÇEKİŞ (DİKİNE MOTOR DÜZENİ)

İlk Nesil Quattro

1981 1987 yılları arasında audi quattro, audi 80 ve vw passat’da kullanılmıştır.

Tork dağılımı: Sürekli dört tekerden çekiş. %50 ön %50 arka akslara tork iletimi.

Merkezi Diferansiyel: Açık diferansiyel ve Manuel olarak kilitlenebilir merkezi diferansiyel (şaft ve istavroz dişlileri var).

Arka diferansiyel: Manuel olarak (butonla) kilitlenebilen (normalde açık) arka diferansiyel.

Ön diferansiyel: Kilitsiz (açık) diferansiyel.
İlk nesil quattro hakkında daha fazla teknik bilgi için (Bakınız: İlk Audi quattro Teknolojisi)

İkinci Nesil Quattro Teknolojisi (1988) (Torsen Merkezi Diferansiyel)

Quattro artık ilk nesilde kullandığı klasik merkezi diferansiyeli bırakmış, bunun yerine transfer kutusunda “Torsen” diferansiyel kullanmıştır. Audi A100 ve audi quattro modellerinde üretimleri bitene kadar; Audi 80-90 quattro (1989-1992); Audi 80, Audi S2, Audi RS2 (1991-1994);  A100 quattro (1991-94); Audi A6 S6 (1994-97)

Tork dağılımı: Sürekli (daimi) dört tekerden çekiş (4wd). Normal sürüşte  %50 ön %50 arka akslara tork dağılımı. Ön veya arka akslara torkun %75 oranında dağıtılma kapasitesi. Maksimum %75 ön akslara ve %25 arka akslara veya %75 arka akslara ve %25 ön akslara.

Merkezi Diferansiyel: Torsen diferansiyel kullanılmıştır.

Arka diferansiyel:  Manuel olarak (butonla) kilitlenebilen (normalde açık) arka diferansiyel.

Ön diferansiyel: Kilitsiz (açık) diferansiyel.

Arka diferansiyel kilidi kilitliyken ABS devre dışı kalır. Hız 25km/h aştığında arka diferansiyel kilidi otomatik olarak açılır (serbest konuma geçer).

Daha fazla teknik bilgi için (Bakınız: Torsen Diferansiyel Nedir Nasıl çalışır?)

Üçüncü Nesil Quattro Teknolojisi (1988-1994) (Çok Diskli Hidrolik Kavrama)

Üçüncü nesil olarak kabul edilen quattro sadece Audi V8’lerde kullanılmıştır.

Merkezi Diferansiyel: Otomatik şanzımanlı serilerde Transfer kutusunda torsen diferansiyel yerine; elektronik kumandalı planet dişlilere sahip çok diskli hidrolik kavrama kullanılmıştır. Manuel şanzımanlı serilerde ise transfer kutusunda Torsen (T1) diferansiyel kullanılmıştır.

Arka diferansiyel:  Arka diferansiyelde, bir sınırlı kaymalı kilitli diferansiyel (lsd) çeşidi olan Torsen (T1) diferansiyel kullanılmıştır.

Ön diferansiyel: Kilitsiz (açık) diferansiyel.

Bu quattro sisteminde aracın hareket etmemesi için; aynı anda arka iki teker ve bir ön tekerin yol tutuşunu kaybetmesi gerekir. 

Dördüncü Nesil Quattro Teknolojisi (1995) (Torsen ve EDL Sistemi)

Audi A4-S4-RS5, A6-S6-RS6, Audi A8 gibi modellerde kullanılmıştır. Dördüncü nesil qauttro teknolojisindeki en büyük yenilik; EDL (Electronic Differential Lock -Elektronik Diferansiyel Kilidi) olmuştur. Elektronik diferansiyel kilit sistemi, tutunmayı kaybederek patinaj yapan tekerleğe, ABS sistemiyle beraber frenleme kuvveti göndererek, ilgili akstaki tork miktarının artmasını sağlar, böylece yere tutunan diğer  tekerleğe daha fazla tork aktarımı sayesinde, araç hareket edebilir. Edl sistemi, mekanik kilitli diferansiyel veya sınırlı (lsd) kaymalı kilitlenebilir  diferansiyel kullanımının yerini almıştır. Böylece hem ön hem arka akslarda “açık” diferansiyel kullanılırken, tek tekerin patinaj yapması durumuyla, edl sistemi sayesinde baş edilmştir. Edl sistemi quattro modellere 80 km/h hızın altında etkindir.

Tork dağılımı:  Sistem sürekli (daimi) dört tekerden çekiş sistemidir. Normal sürüşte tork %50-%50 ön ve arka akslara dağıtılır. Tork %100 öne veya arkaya yönlendirilemez; araç bir önden çekişli veya arkadan çekişliymiş gibi davranamaz.

Merkezi Diferansiyel: Transfer kutusunda torsen diferansiyel (Tip 1 veya Tip 2) kullanılmıştır. Ön veya arka akslara torkun %75 oranında dağıtılma kapasitesi. Maksimum %75 ön akslara ve %25 arka akslara veya %75 arka akslara ve %25 ön akslara.

Arka diferansiyel:  Kilitsiz (açık) diferansiyel. EDL (Electronic Differential Lock -Elektronik Diferansiyel Kilidi) var.

Ön diferansiyel: Kilitsiz (açık) diferansiyel. . EDL (Electronic Differential Lock -Elektronik Diferansiyel Kilidi) var.

Beşinci Nesil Quattro Teknolojisi (2006) (Torsen, EDL Sistemi ve Asimetrik Tork Dağılımı)

2006 yılından itibaren üretilen quattro araçlardaki en büyük yenilik, ilk defa torkun asimetrik olarak dağıtılması olmuştur; yani tork dağılım eskisi gibi ön arka arkslar arasında %50-%50 (simetrik) değil, %40 ön akslara %60 arka akslara (asimetrik) olarak dağıtılmıştır. Audi S4, S6, S8 ve RS4 serilerinde kullanılmıştır.

Tork dağılımı:  Sistem sürekli (daimi) dört tekerden çekiş sistemidir. Normal sürüşte tork dağılımı %40 ön akslara %60 arka akslaradır.  Tork dağılım maksimum %80 olacak şekilde ön akslara veya arka akslara dağıtılabilir. ESP sisteminin katkılarıyla torkun %100’ü ön veya arka akslara yönlendirilebilir.

Merkezi Diferansiyel: Transfer kutusunda torsen diferansiyel (yeni nesil 3. Tip) kullanılmıştır.

Arka diferansiyel:  Kilitsiz (açık) diferansiyel. EDL (Electronic Differential Lock -Elektronik Diferansiyel Kilidi) var.

Ön diferansiyel: Kilitsiz (açık) diferansiyel. EDL (Electronic Differential Lock -Elektronik Diferansiyel Kilidi) var.

Quattro Torque Vectoring – Sport Differential  (Quattro Tork Yönlendirme ve Spor Diferansiyel)

2008 yılından itibaren audi, arka diferansiyelde Magna Powertrain tarafından geliştirilen “SporDiferansiyel” isimli özel bir diferansiyel kullanmaya başladı. Audi A4, A5, A6, S4 ve RS modellerinde bu konsept kullanıldı.

Quattroda kullanılan “sport differential” spor diferansiyel sayesinde, tork sağ ve sol tekerlekler arasında farklı oranlarda dağıtılıyor – yönlendiriliyor.

Tork dağılımı:  Tork, normal sürüşte asimetrik %40-%60 olarak dağıtılıyor.

Merkezi Diferansiyel: Transfer kutusunda torsen diferansiyel (yeni nesil 3. Tip) kullanılmıştır.

Arka diferansiyel: Opsiyonel olarak sunulan  “Sport Differential” spor diferansiyel. Sağ ve sol tekerlekler arasında tork, sürüş dinamiklerine göre otomatik olarak farklı oranlarda dağıtılıyor.

Ön diferansiyel: Kilitsiz (açık) diferansiyel. EDL (Electronic Differential Lock -Elektronik Diferansiyel Kilidi) var.
Daha fazla bilgi için (Bakınız: Quattro Spor Diferansiyel ve Tork Yönlendirme)

Altıncı Nesil Quattro Teknolojisi (2010) (Crown-Gear Merkezi Diferansiyel (Crown Gear Centre Differential)

2010 yılında ilk defa Audi RS5 ile yeni nesil quattro teknolojisi sunuldu. Daha sonra bu sistem A6, A7 ve A8’de kullanıldı. Bu yeni quattro’da transfer kutusunda kullanılan üçüncü nesil (T3) Torsen diferansiyel yerine Audi’nin geliştirdiği “Crown Gear Merkezi Diferansiyel” sistemi kullanılmaya başlandı. Yeni nesil merkezi diferansiyel ile ön arka akslar arasındaki tork paylaşımı daha geniş oranlarda yapılabilmektedir. Gerektiğinde torkun %70 kadarı ön akslara, %85 kadarı ise arka akslara yönlendirilebilir. Sistem tamamen elektronik olarak kumanda edilebilmekte ve tüm yol şartlarında; viraj, hızlanma, yavaşlama, karlı-buzlu yolda, sürüş yönetilebilmektedir.

Daha fazla bilgi için (Bakınız: Quattro Crown Gear Merkezi Diferansiyel)

Audi Quattro Ultra Teknoloji (Audi Quattro With Ultra Techology)

2016 yılından itibaren ise en yeni nesil quattro teknolojisi kullanılmaya başlandı; audi quattro ultra. Audi, bu son teknoloji quattro dört tekerden çekiş sisteminde ilk kez dört çeker sistemini sadece “daimi- permanent” sürekli dört çeker olmaktan çıkardı ve araçları normalde sadece iki tekerden çekiş yapabilir hale geldi. Audi quattro ultra için, audi’nin “akıllı dört tekerden çekiş sistemi” diyebiliriz. Bu adım, yakıt ekonomisine hizmet eden, karbon salınımını azaltan ve çevreci bir adım oldu. Böylece quattro ultra sahipleri hem önden iki tekerden (fwd) çekiş sisteminin ekonomikliğini, hem de dört tekerden çekiş sisteminin performansını bir arada bulabilmektedirler.
Daha fazla teknik bilgi için (Bakınız: Quattro Ultra Teknolojisi)

B) ÖNDEN ÇEKİŞ (ENİNE MOTOR DÜZENİ)

Quattro’da Kullanılan Sistemler:

Viskoz Kavrama

Audi R8 dışında hiç kullanılmamıştır.

Haldex Kavrama

Audi A3, Audi TT, Audi S1, S3 modellerinde ve ayrıca Volkwagen’in dört tekerden çekiş sistemine sahip 4MOTION araçlarından golf ve jetta’nın mk4 - mk5 kasalarında kullanılmıştır. BorgWarner firması tarafından geliştirilen haldex kavrama sistemi, yıllar içerisinde gelişerek nesillere ayrılmış ve bugün 5. Nesil haldex sistemleri kullanılmaktadır. Dört tekerden çekiş sisteminde en yaygın kullanıma alanı haldex kavramaya aittir.  Arka şaftın sonunda, diferansiyelin girişinde kullanılan haldex kavrama, elektrohidrolik olarak çalışan çok diskli bir sistemdir.  Torkun arka akslara iletiminde ve tork miktarının ayarlanmasında kullanılır. Normal sürüşte önden çekiş yapan bir araçta, gerektiğinde torkun %100’ünü arka tekerleklere aktarabilir.