Al 45 jaar verrast Audi de autowereld met zijn quattro-technologie. Op de autotentoonstelling van Genève in maart 1980 onthulde Audi de ‘quattro coupé’. Een auto met een techniek achter de wielen die is uitgegroeid tot een hoeksteen van het merk.
quattro vierwielaandrijving debuteerde in 1980 in de Ur-quattro. Zeven letters die de slogan ”Voorsprong door techniek” in één keer waarmaken. Anno 2021 heeft Audi inmiddels méér dan 10,5 miljoen auto’s geproduceerd met de quattro-techniek.
De originele Audi quattro uit 1980.
De Geschiedenis van quattro
In Genève stal de Audi quattro de show. Dit was de eerste personenauto met permanente vierwielaandrijving - en de vijfcilinder turbomotor (147 kW/ 200 pk) maakt het een zeer sportieve auto.
Begin van de Audi quattro: In 1977 begon Audi met het ontwikkelen van een personenauto met vierwielaandrijving. Jörg Bensinger, geestelijk vader van Audi quattro, was aanwezig bij een aantal testdagen van Volkswagen en Audi. De Audi 100 die hij testte, behaalde totaal niet de resultaten die hij voor ogen had. De terreinwagen Volkswagen Iltis deed dat wel. Na een testrit in de Iltis kwam Bensinger met het idee om de vierwieltechniek van de Volkswagen te combineren met de techniek van Audi.
Lees ook: Complete gids voor Audi naafdoppen
Op een besneeuwde bergweg in Oostenrijk werden de eerste tests gedaan met deze mix. Het prototype was gemaakt op de basis van een Audi 80. Toen er met open mond gekeken werd naar de prestaties van dit prototype - hij reed met gemak de bergweg op - wist men zeker dat het goed zat.
Typ44 was tijdens zijn introductie een moderne, vooruitstrevende auto. quattro werd per toeval ontdekt door Jörg Bensinger, die tijdens het testen van vroege Typ 44’s in het hoge noorden ontdekte dat zijn Volkswagen Iltis (met vierwielaandrijving) veel beter reed in deze omstandigheden dan de 100. Toch was het niet makkelijk om de Audi Typ44 met quattro uit te rusten, de bodemgroep moest compleet nieuw worden ontworpen voor de kardanas.
De Technologie Achter de quattro
De achteras was uitgerust met een dubbel-draagarm-systeem die naast het lichte gewicht ook erg compact was. Hierdoor ging geen bagageruimte verloren. De krachtoverbrenging op de achteras ging via een differentieel (sperbaar) met tussen de versnellingsbak en het differentieel nog een tussendifferentieel. In de basis was het blok een ”normale” vijfcilinder Turbo, deze motoren werden vaak bekritiseerd door de het turbogat, dit moest met deze 20-klepper worden verholpen.
Om het turbogat te verwijderen was de eerste prioriteit de cilinders beter te vullen met de juiste verhoudingen. Daardoor werd eerst de lucht gekoeld door een Intercooler. Vervolgens werden grotere kleppen geproduceerd. Deze 20 kleppen worden door de twee bovenliggende nokkenassen (aangedreven door een ketting) bewogen. De nokkenas komt in contact met de kleppen door hydraulische klepstoters.
Al in 1976 begon Audi met het ontwikkelen van de 2.5 TDI motor in de technische gebouwen van Audi Neckarsulm. Directe inspuiting heeft als grote voordeel dat er minder warmte verloren gaat tegenover indirect ingespoten motoren. De motoren werden als eerst getest als viercilinders in VW Golfjes, deze eerste tests waren nodig om een beslissing te nemen voor éénstralige of meerstralige injectie. De keuze viel op de meerstralige injectie, deze vorm had minder uitstoot en brandstofverbruik maar wel meer kracht en ook een beter startgedrag (zowel koud als warm).
Lees ook: Voordelen tweedehands Audi
De afname van het verbruik tegenover een normale indirect ingespoten dieselmotor met dezelfde cilinderinhoud werd geschat op 10 tot zelfs 25%! De uiteindelijke motor bewees zich als een hypermoderne dieselmotor met 2461 cc en 120pk. Het geluid van de motor was veel minder als dat van vergelijkbare, daarnaast had de motor een ongelooflijk koppel van 265Nm wat al vrij kwam bij 2250 toeren per minuut! Ook de topsnelheid was verbazingwekkend, 200 kilometer per uur. Op één 80L tank kon je daarnaast ook nog eens 1400km rijden!
Het principe van de quattro aandrijving.
Verschillende quattro Systemen
Audi levert het quattro-systeem in verschillende varianten. In compacte modellen met dwarsgeplaatste motoren monteert Audi op de achteras een hydraulische, elektronisch gestuurde lamellenkoppeling. Op de Audi R8 met middenmotor zit die koppeling op de vooras. Hij is onderdeel van een actief systeem dat, afhankelijk van de (rij)situatie, de aandrijfkrachten over de assen verdeelt.
Audi-modellen met een in lengterichting geplaatste motor voorin hebben een sperdifferentieel met een planetair tandwielstelsel dat de aandrijfkrachten normaal gesproken in de verhouding 40:60 over de voor- en achterwielen verdeelt. Een aantal topmodellen van Audi heeft een sportdifferentieel op de achteras.
Nieuw is de combinatie van quattro-aandrijving en ultra-technologie. Het systeem is ontworpen voor modellen met een in lengterichting geplaatste motor en werkt met een lamellenkoppeling achter de versnellingsbak die de aandrijfkrachten actief verdeelt over de voor- en achteras wanneer vierwielaandrijving gewenst is.
Lees ook: Occasion Audi A1 Automaat Kopen
quattro Anno 2021
De techniek die Jörg Bensinger ontwikkelde - uiteraard verder geïnnoveerd - is anno 2021 leverbaar op alle Audi modellen, met uitzondering van de Audi A1. Op de S- en RS-modellen is quattro standaard. De e-tron modellen worden standaard geleverd met ‘electric quattro’. Onder gewone omstandigheden zijn de e-tron en e-tron Sportback achterwiel aangedreven, maar wanneer de omstandigheden daar om vragen, worden de voorwielen automatisch ook ingeschakeld. En met electric torque vectoring gaat dat razendsnel. Deze techniek maakt het mogelijk dat in slechts milliseconden de aandrijfkracht op de achteras volledig variabel over de twee wielen kan worden verdeeld. En dat zorgt voor nog meer grip en rijdynamiek. De Audi e-tron S en e-tron Sportback S zijn de eerste Audi’s met electric torque vectoring.
quattro-vierwielaandrijving debuteerde in 1980 en is momenteel beschikbaar op meer dan honderd modelvarianten van Audi. Het systeem is standaard op de Q7, A4 allroad quattro, A6 allroad quattro, A8, R8 en alle S- en RS-modellen. Daarnaast is quattro optioneel verkrijgbaar op alle andere Audi-modellen. In 2015 koos 44 procent van alle Audi-klanten wereldwijd voor quattro-aandrijving.
Voordelen van quattro Aandrijving
Wat zijn de voordelen van quattro aandrijving? Wat merkt een bestuurder aan verschil wanneer hij rijdt in een Audi die voorwiel aangedreven is of quattro aangedreven?
- Veel meer tractie - oftewel grip - , (bijna) nooit meer wielspin, ook niet op een natte, gladde of besneeuwde weg.
- In een Audi met quattro aandrijving kunt u harder door de bocht, er is een zeer hoge bochtstabiliteit. En onderstuur is in veel gevallen verleden tijd.
- Bij hard accelereren zoeken de voorwielen niet naar grip, maar hebben alle vier de wielen grip.
- Dit zorgt ook voor een betere trekkracht.
- Rijstabiliteit.
De geschiedenis van Quattro uitgelegd door Chris Harris - /INSIDE QUATTRO
De quattro in de Autosport
Ook in de autosport heeft Audi met quattro-technologie grote successen geboekt. Het merk won onder andere viermaal het Wereldkampioenschap Rally en zes keer de beroemde Pikes Peak heuvelklim.
quattro in het Elektrische Tijdperk
De elektrische quattro-vierwielaandrijving, zoals toegepast in modellen op het nieuwe Premium Platform Electric waaronder de Audi Q6 e-tron, werkt met twee elektromotoren: een compacte permanent-magneet-synchroonmotor (PSM) op de achteras en een asynchrone motor (ASM) op de vooras.
“De PSM is de hoofdmotor en de ASM komt alleen in actie als dat nodig is. De verbinding tussen voor- en achteras, dus wat met een verbrandingsmotor op mechanische wijze gebeurt, bestaat hier alleen uit een softwarenetwerk”, legt Heidler uit, die sinds 2016 voor Audi AG elektrische aandrijvingen ontwikkelt. Het systeem heeft slechts zo’n 30 milliseconden nodig om de elektromotoren op de rijomstandigheden te laten reageren.
De technologie regelt continu en volledig variabel de vraaggestuurde verdeling van het aandrijfkoppel over beide assen. Dat kan van 0 tot 100 procent en in een fractie van een seconde. Dit gebeurt als het ware proactief, voordat er bij gladheid of in snel genomen bochten slip optreedt of de auto onder- of overstuur vertoont.
“Onze volledig elektrische modellen vertonen dezelfde onverstoorbaarheid en dynamiek waar Audi al decennia om bekendstaat. Het enige verschil is dat onze nieuw ontwikkelde elektrische aandrijflijnen deze rijprestaties zeer efficiënt en stil leveren, en dat ze daardoor nog comfortabeler zijn.”
quattro met Ultra-Technologie
Dat beide assen ondanks quattro niet fysiek met elkaar verbonden zijn, is niet nieuw voor Audi. “Zo’n tien jaar geleden kwamen we al met het op efficiëntie gerichte quattro met ultra-technologie voor toepassing met conventionele motoren”, verduidelijkt Weidemann. Daarin worden twee koppelingen gebruikt. Als het systeem overschakelt op de efficiënte voorwielaandrijving, ontkoppelt de voorste koppeling. Die lamellenkoppeling zit aan de uitgaande kant van de transmissie. Het gevolg: er gaat geen aandrijfkoppel meer richting achteras.
“Ook een tweede koppeling, in de achteras, verbreekt de verbinding. Zo zorgen we ervoor dat de belangrijkste bronnen van wrijvingsverliezen in het achterste deel van de aandrijflijn stationair blijven.” Het is aan de intelligente aansturing te danken dat er nog steeds sprake is van quattro permanente vierwielaandrijving.
Een uitgebreid sensorsysteem ontvangt continu gegevens over de rijdynamiek, de wegconditie en het rijgedrag en berekent met behulp van simulatiemodellen wat eraan komt. “Dankzij deze vooruitziende blik is de quattro-aandrijving met ultra-technologie altijd klaar voor actie, nog voordat deze werkelijk gevraagd is. De functionaliteit van het systeem is daardoor niet van een permanente vierwielaandrijving te onderscheiden”, legt Weidemann uit. In principe werkt het in de nieuwe volledig elektrische modellen van Audi precies hetzelfde.
De Toekomst van quattro
De quattro-aandrijving is in de loop der decennia continu verbeterd. Telkens leverde deze techniek nieuwe mijlpalen op en recent is de overgang naar volledig elektrische mobiliteit met succes gemaakt. Internationaal gezien heeft tegenwoordig meer dan vijftig procent van de Audi-modellen quattro-aandrijving.
“Ten opzichte van de verbrandingsmotor met zijn 45-jarige quattro-historie staat e-quattro nog maar aan het begin”, weet Heidler. Weidemann en Heidler vertrouwen erop dat het succesverhaal van Audi doorgaat. Beiden zeggen dat er aan nieuwe ideeën geen gebrek is.
| Systeem | Motor Positie | Aandrijfverdeling | Kenmerken |
|---|---|---|---|
| Lamellenkoppeling | Dwarsgeplaatst | Variabel | Hydraulisch, elektronisch gestuurd |
| Sperdifferentieel | Longitudinaal | 40:60 (standaard) | Planetair tandwielstelsel |
| quattro met Ultra-Technologie | Longitudinaal | Variabel | Lamellenkoppeling, efficiëntie gericht |
| e-quattro | Elektrisch | Variabel | Twee elektromotoren, softwaregestuurd |