Hệ thống dẫn động bốn bánh Quattro của Audi

"Hơn 80% số xe Audi bán ra tại Việt Nam được trang bị hệ thống dẫn động 4 bánh toàn thời gian quattro như A5 2.0 TFSI Sportback, A6 3.0 TFSI, A7 3.0 TFSI Sportback, A8L 3.0 TFSI, Q32.0 TFSI, Q5 2.0 TFSI và Q7 3.0 TFSI.  Đối với Audi, Việt Nam là vùng đất của quattro®"  

Khi Nhắc đến hệ thống dẫn động của Audi, chắc hẳn rất nhiều người sẽ nghĩ tới cái tên “quattro”. Công nghệ dẫn động bốn bánh bánh đã giúp Audi thiết lập một vị trí khó có thể lung lay trong lĩnh vực xe dân dụng và cả xe đua thể thao.  Audi cũng là hãng xe đầu tiên ứng dụng dẫn động bốn bánh vào giải đua Rally và đã giành được rất nhiều thành công. Chính vì vậy, công nghệ này đã trở thành một trong những yếu tố quan trọng góp phần không nhỏ cho sự thành công của thương hiệu Audi.

Hệ thống dẫn động bốn bánh Quattro của Audi là gì?

Quattro là gì?

Ban đầu, Audi không hề có ý định dùng thuật ngữ "quattro" cho hệ dẫn động 4 bánh.  quattro trong tiếng Ý có nghĩa là “bốn”, nhưng đối với Audi, quattro còn có một hàm ý khác. Năm 1980, Audi nghiên cứu và cho ra đời hệ thống dẫn động bốn bánh và áp dụng lên mẫu xe thể thao có tên Quattro. năm 1981, Audi đưa Quattro tham gia giải vô địch thế giới World Rally Championship (WRC) vốn không dành cho những cỗ máy đua đường trường dẫn động 4 bánh. Nhưng Quattro đã làm được điều ngược lại, giúp Michele Mouton trở thành tay đua nữ đầu tiên giành chiến thắng ở WRC.

Hệ thống dẫn động bốn bánh Quattro của Audi

Sự nghiệp của mẫu xe Quattro kéo dài đến 1991. Thế nhưng, Audi nhanh chóng nhận ra sức ảnh hưởng của mẫu xe này. Hãng xe Đức đăng ký thương hiệu "quattro" dùng để chỉ những dòng xe sử dụng hệ dẫn động 4 bánh của mình. Để phân biệt, từ "quattro" luôn dùng "q" thường. Còn mẫu xe Quattro là "Q" hoa hoặc Ur-Quattro.

Kể từ đó, quattro dần chuyển sang khái niệm dẫn động 4 bánh, giống như thuật ngữ 4Motion của Volkswagen hay 4Matic do Mercedes sở hữu.

Ngoài ra, dưới Audi còn có một công ty con cũng đặt tên là Quattro - chuyên thử nghiệm và nghiên cứu các mẫu xe tính năng cao cấp. Vì thế, chúng ta có thể hiểu Quattro vừa tiêu biểu cho công nghệ dẫn động bốn bánh của Audi, vừa tiêu biểu cho một mẫu xe và còn là tên của một công ty.

Tuy nhiên, nói tới Quattro, không thể không nhắc tới một cái tên khác “Torsen”. Đây là tên của bộ vi sai hạn chế trơn trượt dạng cảm ứng mô-men xoắn. Trong hệ thống Quattro, nó được coi là bộ vi sai trung tâm lắp ngay ở đầu chuyển của hộp số.

Hệ thống dẫn động bốn bánh Quattro Audi

Sau khi sức kéo từ hộp số xuất hiện, trước tiên nó sẽ qua bộ vi sai Torsen, cuối cùng mới phân phối tới cầu trước và sau. Đa 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

Torsen lấy từ Torque Sensing Traction. Nòng cốt của bộ vi sai Torsen là 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.

Với ý nghĩa như vậy, bộ vi sai Torsen là một bộ trang bị thuần cơ khí, trong đó không có bất kỳ sự can thiệp của thiết bị điện tử, người điều khiển cũng không thể thiết lập bằng tay. Điều này có nghĩa là trang bị này có độ nhanh nhạy và tính tin cậy rất cao. Vì thế, nó có thể lắp đặt cho các mẫu xe tính năng cao như xe đua Rally…

Công nghệ Quattro của Audi có thể làm được gì?

Hiện tại, theo cách giải thích ý nghĩa thông thường, bộ vi sai trung tâm mà hệ thống dẫn động bốn bánh Quattro mà Audi sử dụng là một bộ vi sai Torsen. Nhưng chúng ta luôn ca ngợi tính năng cao cấp khi bộ vi sai Torsen đem lại cho chiếc xe, mà lại không để ý đến đây cũng là một hệ thống. Chỉ dựa vào một bộ vi sai sẽ không thể thực hiện thao tác một cách hoàn hảo.

Do đó, hệ thống dẫn động bốn bánh toàn thời gian Quattro bắt buộc phải có 3 bộ vi sai, trong đó bộ vi sai Torsen được coi là bộ vi sai trung tâm có thể phân phối mô-men xoắn tới cầu trước và cầu sau. Sau khi mô-men xoắn truyền tới trục trước/sau, nó mới thông qua hai bộ vi sai còn lại để phân bổ tới các bánh xe.

Hệ thống dẫn động bốn bánh Quattro - Audi

Thực ra, hầu hết những chiếc xe Audi trang bị c (trừ mẫu R8 và RS) chỉ được bố trí bộ vi sai kiểu mở phổ thông. Cấu tạo của bộ vi sai cho xe hai cầu gia dụng phổ thông hoàn toàn không có sự khác biệt, căn bản nó không được trang bị chức năng hạn chế trơn trượt.

Điều này nảy sinh ra một vấn đề: Thử giả định trường hợp, toàn bộ hai bánh của một bên xe sa vào bùn hay mất độ bám đường, cho dù bộ vi sai Torsen phân bổ mô-men xoắn trước/sau. Hai bộ vi sai kiểu mở phổ thông vẫn tạo sức mạnh truyền tới bánh xe bị trơn trượt. Nếu không có sự bổ trợ của hệ thống điện tử, chẳng lẽ chiếc xe hai cầu của Audi sẽ phải đầu hàng?

Đương nhiên, Audi không cho phép xảy ra tình trạng đó. Bởi vì, các kỹ sư của Audi đã bổ sung thêm cho hệ thống Quattro khoá vi sai điện tử EDL (Electronic Differential Lock). Trang bị này sẽ giám sát tốc độ quay của bốn bánh, khi một bánh bất kỳ mất khả năng bám đường dẫn đến chạy không tải, EDL sẽ thông qua hệ thống ABS để gây một lực phanh cho bên bánh đó, làm cho mô-men xoắn truyền tới một bên bánh không bị trơn trợt thông qua bộ vi sai kiểu mở.

Do hai bộ vi sai của hai trục trước/sau đều là bộ vi sai phổ thông, cho nên muốn đưa toàn bộ 100% lực kéo truyền tới các bánh không bị trơn trượt dường như là một điều không thể. Tỉ lệ phân bổ mô-men xoắn mà bản thân bộ vi sai Torsen trước đó có thể đạt được cũng chỉ có hạn.

Hiện tại, tỉ lệ phân bổ mô-men xoắn bộ vi sai Torsen của đa số các mẫu xe Audi dẫn động bốn bánh trên thị trường mới chỉ có thể đạt tỉ lệ 2:1. Nhưng dưới sự kết hợp giữa bộ vi sai trung tâm và khoá vi sai điện tử đã giúp cho chiếc xe Audi cho dù có một bánh xe bị sa lầy cũng vẫn có thể tiến lên phía trước. Để thực hiện được điều này, hệ thống dẫn động bốn bánh toàn thời gian cần phải cùng phối hợp giữa các hệ thống điện tử như ABS, ESP, bộ vi sai Torsen và EDL mới có thể hoàn thành.

Bài viết liên quan:

Tìm hiểu về động cơ tăng áp xe ô tô

Động cơ Boxer là gì? Nó hoạt động ra sao?

Hệ thống treo độc lập kiểu MacPherson
Tổng quan về hệ thống dẫn động trên xe ô tô

Hệ thống dẫn động 4 bánh toàn thời gian đối xứng của Subaru

Các hệ dẫn động trên xe hơi