quattro Ultra Nedir? Nasıl Çalışır? Audi quattro ultra Teknik Özellikleri

Audi, daimi (sürekli) dört tekerden çekiş sisteminin sürüş dinamiklerinden ve yol tutuşundan vazgeçmeden, aynı zamanda verimli bir dört çeker aracı geliştirmeyi hedeflemiş. Audi, aracın normal sürüşte iki tekerden çekiş yaparak hareket etmesi durumunda, rakiplerine göre daha düşük CO2 (karbondioksit) salınımı ve yakıt tüketimi değerlerine ulaştığını söylüyor. 2016 yılından itibaren  en yeni nesil quattro teknolojisi kullanılmaya başlandı; audi quattro ultra. 2017 yılı itibariyle en son teknoloji quattro sistemi bu sistemdir. 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.

Akıllı dört tekerden çekiş sistemi olan audi quattro ultra, sürücünün el ile seçtiği sürüş moduna göre veya sürücünün sürüş tarzına göre (agresif-sportif), yol şartlarına göre ve onlarca sensörden gelen veri sinyallerine göre, aracın tüm sürüş dinamiklerini analiz eder. Tüm yol ve sürüş şartları ve sürücünün sürüş modu seçimine göre, elektronik kontrol ünitesi (ecu) tarafından ön görülebilir şekilde en uygun sürüş şartları sağlanır, tüm bunlar milisaniyeler içerisinde fark edilmeden gerçekleşir.

Normal sürüşte ve tekerleklerin kayma riski olmadığı durumlarda araç önden çekiş sistemiyle hareket ederken (düşük yakıt tüketimi), tekerleklerden herhangi birinde yol tutuşu azaldığında, kayma veya patinaj tespit edildiğinde veya performans istendiğinde, çok hızlı bir şekilde dört tekerden çekişe geçebilir.

Quattro’nun kontrol ünitesi, diğer kontrol üniteleriyle ve  onlarca sensörle sürekli bir ağ üzerinden iletişim halindedir ve her 10 milisaniyede bir bu veriler yeniler. Onlarca sensörden gelen veriyi, örneğin aracın hızı, yanal ve dikey ivmelenmeyi, direksiyon açısını, motor torkunu sürekli analiz eder. 

Aracın tekrar dört tekerden çekişli hale gelmesi, 3 temel stratejiye göre gerçekleşir; proaktif (öntepkisel), tahmini ve reaktif (tepkisel)

Proaktif (Önceden) Çalışma Stratejisi: Araçtaki tüm sensörlerce sağlanan ve kontrol ünitelerinde saklana veriler önceden işlenerek, daha sonra olabilecek bir durum için sistemin önceden müdahale etmesi sağlanır. Örneğin kontrol ünitesi, hızlı bir viraj dönüşünde ön iç tekerin yola tutunma sınır noktasını (tutunma sınırını) yarım saniye önceden hesaplar, eğer o tekerlek daha önceden hesaplanmış olan eşik (sınır) değere yaklaşırsa, dört tekerden çekiş sistemi (awd) devreye girer. 

Tahmini Strateji: Bu sürüş stratejisinde kontrol ünitesi, sürücünün sürüş modu seçimini, sürücünün sürüş tarzını ve ESC sisteminin durumunu gözeterek sistemi çalıştırır.

Reaktif (Tepkisel) Strateji: Quattronun bu çalışma modu sürüş sırasında, tekerleklerin yol tutuşunda meydana gelen ani değişimlerde söz konusudur. Örneğin tekerleğin asfalt yoldan buzlu yola geçmesi, kuru asfalttan ıslak-su birikintili yola girmesi gibi durumlardır. Bu durumlarda lastik ve yol arasındaki sürtünme katsayısı ciddi oranda azalacağından, lastiğin yola tutunması da azalacaktır, bu duruda quattro dört tekerden çekişe geçer.

Quattro dört tekerden çekiş sistemi genellikle daha çok kış aylarında etkin kullanılır çünkü lastiklerin yol tutuşu kış aylarında kar-buz-su-çamur vb sebeplerle daha da azalmaktadır. Bununla birlikte yine ilk kalkışlarda, düşük hızlarda ve hızlanma sırasında dört tekerden çekiş sistemi daha sık kullanımda olacaktır. Yaz aylarındaki sürüşlerde, otoban sürüşlerinde ve sabit hızda yapılan sürüşlerde genellikle quattro devre dışı kalır ve iki tekerden çekiş kullanıma girer.

Araç karla kaplı bir yolda stabil bir şekilde sabit hızla normal olarak sürülebiliyorsa, bu durumda dört tekerden çekiş kapatılır, önden çekiş kullanılabilir. Öte yandan kuru asfalt virajlı yolda hızlı ve dinamik bir sürüşte ise dört tekerden çekiş sistemi aktif hale gelecektir.

Quattro, sürücünün sürüş modu seçimine göre çekiş sistemini uyarlamaktadır.

Otomatik mod: Mümkün olan en uygun ve en dengeli çekiş sistemini çalıştırır. Geçişleri otomatik olarak gerçekleştirir.

Dinamik mod: Motor torku arka tekerleklere daha fazla miktarda ve daha erken (öncelikli) gönderilir. Düşük yol tutuşuna sebep olan lastik-yol arasındaki düşük sürtünme katsayısının oluştuğu durumlarda, sürüş dinamiklerini iyileştirir.

Tekerlek Seçimiyle tork yönlendirme: Viraj dönüşlerinde sağ ve sol tekerlekler arasındaki tork dağılımını değiştirmek amacıyla sistem ESP-ABS ortaklığıyla tekerleklere frenleme yapılır. Ön ve arka akslarda klasik açık diferansiyel kullanılmıştır. Viraj dönüşlerinde virajın içinde kalan tekerleklere frenleme kuvveti gönderilerek, virajın dışındaki tekerleklerden daha fazla çekiş-tork alınır, böylece çok daha yüksek viraj alma performansı elde edilir. 

Tek tekerin patinaj yapması durumunda da yine ASR (çekiş kontrol) sistemiyle patinaj yapan tekerleğe frenleme kuvveti gönderilir, torkun diğer yere tutunan tekerleğe akması, yere tutunan tekerlekten çekiş yapılması sağlanır.

Ana konu için (Bakınız: Audi quattro Teknolojisi)

(Bkz: Dört Tekerden Çekiş Sistemi)

Audi Quattro Ultra Teknoloji Çalışma Prensibi (Audi Quattro With Ultra Techology)

Quattro ultra teknolojinin en büyük özelliği, aracın 2 tekerden çekiş yapması ve gerektiğinde dört tekerden çekişe geçebilmesi. Bunu yapabilmek için iki ayrı yerde kavrama kullanılmıştır. Biri şanzımanın çıkışında transfer kutusu olarak bulunan “çok diskli hidrolik kavrama” diğeri ise arka diferansiyelin her iki aks çıkışında bulunan “çeneli kavrama”dır.

Quattro Ultra Dört Tekerden Çekişin Çalışması

Araç dört tekerden çekiş yapıyorken, şanzımanın çıkışındaki çok diskli hidrolik kavrama (transfer kutusu), kavraşmış durumdadır ve gücü arka şaft miline aktarır. Bu kısımdaki çok diskli kavrama hidrolik yağ ile dolu bir gövde içerisinde çalışır. Kavramaların kavraşması, bir elektrikli motorunun bir sonsuz vida dişli mili döndürmesiyle, sonsuz vida dişlinin ise bir dişli çarkı döndürerek bunun kavrama diskleri üzerinde baskı (sıkıştırma) oluşturması sonucu gerçekleşir. Hareket aktarımı ve kavraşma mekanizması hidrolik yağ içerisinde mekanik olarak gerçekleşirken, sistemin kumandası elektronik olarak bir elektrik motoruyla gerçekleştirilir. 

Transfer kutusundan şaft miline aktarılan tork, diferansiyelin ayna dişlisine ve buradan da istavroz dişlileri üzerinden aks dişlilerine ulaşır. Bu sistemde sağ aks mili iki parçaya bölünmüş haldedir ve tek parça haline gelmesi bir çeneli kavrama sistemiyle gerçekleşir. Arka diferansiyelde bulunan “çeneli kavrama” elektronik olarak çalışan, iki alın dişlisinin birbirine geçmesini ve birbirinden ayrılmasını sağlayan bir mekanizmadır. (Diferansiyel kilidi değildir).

Sağ aks mili tek parça halinde değildir. Sağ aks mili, bir “çeneli kavrama” ile aks dişlisinden (ara mil) ayrılmıştır. Araç dört çeker moduna geçtiğinde, bu ayrıma mekanizması elektronik olarak çalışır, mekanik olarak kapanır, karşılıklı çeneler geçişir. Böylece sağ aks mili, sağ aks milinin ara çeneli miliyle kavraşır-birbirine geçer. Bu andan itibaren artık klasik bir aks-diferansiyel sistemi haline gelmiştir ve öyle de çalışmaya başlar.

Şimdi sistemin çalışmasının daha derin teknik detaylarına bakalım. Araç dört tekerden çekiş modunda, merkezdeki transfer kutusu kilitlenmiş, çok diskli kavrama kavraşmış ve arka şaft milini döndürüyor. Henüz diferansiyeldeki sağ aks mili çeneli kavraması KİLİTLENMEMİŞ halde. Peki arka tekerlerden çekiş almak için neden sağ aks milinin de kilitlenmesi gerekiyor? Zaten şaft mili ayna dişliyi, ayna dişli istavroz dişlileri, istavroz dişliler üzerinden sol aks dişlisi ve sol aks mili bağlantısı mevcut. İşte burada yine diferansiyelin çalışma prensibi devreye giriyor. 

Sağ aks milinin çeneli kavramasının SERBEST-KİLİTLENMEMİŞ olması; tıpkı bir tekerin havaya kaldırıldığında diğer tekerin hiçbir şekilde çekiş yapmaması durumuna denktir-aynıdır. Biz bir tekeri havaya kaldırıp gaza basarsak, havadaki tekerlek büyük bir hızla dönerken, diğer tekerleğe hiç tork aktarılmayacaktır. Bu durumda istavroz dişliler, yerdeki tekerleğin aks dişlisi üzerinde kendi ekseni etrafında dönecek, ve diğer (havadaki) aks milini iki katı hızla döndürecektir. Qauttro ultradaki sağ aks mili iki parçaya ayrıldığında (çeneli kilit serbest); şaft ayna dişliyi döndürecek, ayna dişli istavroz dişlileri döndürecek, fakat istavroz dişlileri sol aks milini döndürmek yerine, boştaki sağ aks milinin küçük çeneli ara milini döndürmeye çalışacaktır, çünkü o küçük mil boştadır ve güç her zaman daha az dirençle karşılaştığı yoldan akar. Bu durumda sol aks miline hiç tork aktarılamayacaktır. İşte torkun arka tekerleklere aktarılabilmesi için, hem sağ hem sol aks milleri birbirlerine istavroz dişlileri aracılığıyla bağlı olmalı ve her iki aks mili üzerinde de bir tepki kuvvetinin oluşmuş olması şartı vardır.

Özetle arka diferansiyelde tek bir aks milini, bir çeneli kavramayla boşa almak, diğer aks miline de tork aktarılmasını önlüyor. Merkezi transfer kutusundan torku arka şaft miline ve diferansiyele göndermek yetmez, daha önce serbest bırakılmış olan çeneli kavramanın da kilitlenmiş olması şarttır. Sistemin çalışma mantığı burada gizli.

Quattro Ultra İki Tekerden Çekişin Çalışması

Araç iki tekerden çekişe geçeceği zaman yani sadece önden çekişli (fwd) olarak çalışmasına devam edeceği zaman iki şey gerçekleşir: Şanzıman çıkışındaki (transfer kutusu) çok diskli hidrolik kavrama serbest konuma geçer ve akra diferansiyeldeki çeneli kavrama ayrılır ve aks millerini serbest bırakır. Böylece tork artık sadece ön tekerleklere aktarılır.

Transfer kutusundan tork akışını kesmek, aracı iki tekerden çekişli hale getirmeye yeter fakat, arka sağ aks milindeki çeneli kavrama mekanizmasının serbest bırakılmasının sebebi, kilitli kalma durumunda araç hareket ederken aks millerinin diferansiyel üzerinden, boşta kalan şaft milini döndürecek olmasıdır. Yani dönme hareketinin akış yönü tekerleklerden şaft miline doğru olacaktır. Bu durumda şaft mili de dönecek, ses, sürtünme, titreşim, ekstra yakıt tüketimine sebep olacaktır. Arka diferansiyelde aks millerinin serbest bırakılmasıyla, artık diferansiyelin ayna dişlisi ve şaft mili dönmüyor, olduğu gibi boşta sabit duruyor.

Ana konu için (Bakınız: Audi quattro Teknolojisi)

(Bkz: Dört Tekerden Çekiş Sistemi)