Audi Quattro 1984 – 80 – Sport

audi-quatrro-sport-80-1984Napęd 4X4 zastosowany w tym samochodzie okazał się rozwiązaniem optymalnym, jako że zapewnia większą skuteczność kierunkową i prawie neutralną charakterystykę prowadzenia samochodu na zakrętach, pokonywanie zakrętów z dużymi prędkościami, równomierne zużywanie się opon i mniejszy wpływ sił napędowych na układ kierowniczy. Powyższe zalety sprawiają, że Quattro jest pojazdem bezpiecznym i nadającym się na wszystkie drogi. Nic więc dziwnego, że samochodami Quattro interesują się także „zwykli” użytkownicy pojazdów.
Najciekawszy w Quattro jest oczywiście układ przeniesienia napędu, odznaczający się małą masą i dużą zwartością. Szczególnie interesujący jest międzyosiowy mechanizm różnicowy  znajdujący się w obudowie skrzyni biegów, który zapobiega powstawaniu strat energetycznych w postaci mocy krążącej między obydwiema przekładniami głównymi. Mechanizm ten daje się blokować podczas jazdy przy dowolnej prędkości, co zapobiega zmniejszeniu siły napędowej kół jednej osi, gdy koła osi drugiej utracą przyczepność z podłożem. Tylna przekładnia główna również wyposażona jest w blokadę, która także może być użyta w czasie jazdy. Dodatkową zaletą istnienia mechanizmów blokujących jest to, że po ich włączeniu skuteczność hamowania pojazdu wzrasta i zbliżona jest do tej, jaką zapewnia elektroniczny układ antyblokujący (ABS).

Model 1984 ma całkowicie zmienione wnętrze, a wśród wyposażenia znajduje się między innymi elektroniczny układ ostrzegawczy z syntetyzatorem głosu ludzkiego. W Quattro montowany jest silnik 2,2 dm3 o mocy 147 kW, który umożliwia jazdę z prędkością maksymalną 222 km/h; przyspieszenie wynosi od 0 do 100 km/h w czasie 7,1 s.

Z uwagi na fakt, że zalety Quattro pożądane są nie tylko w jeździe sportowej, Audi od roku 1985 wprowadził do produkcji po jednej wersji Quattro każdego modelu. Tak więc po Audi Quattro wprowadzono do produkcji Audi 80 Quattro, który zewnętrznie niczym nie różni się od przeciętnego samochodu osobowego. Ma on silnik o pojemności 1994 cm3 o mocy 85 kW przy 5400 obr/min. Jest to oczywiście, podobnie jak w innych modelach, jednostka pięciocylindrowa o stopniu sprężania 10. Audi 80 Quattro wbrew twierdzeniom przeciwników nie jest samochodem nieekonomicznym, gdyż przy jeździe z prędkością 90, 120 km/h oraz w mieście zużywa odpowiednio 7,1/8,9/13,5 dm3 paliwa na 100 km.

Najciekawszą odmianą 4X4 jest Audi Quattro Sport stanowiący modyfikację modelu Audi Quattro.
Pojazd ten ma skrócony rozstaw osi o 320 mm do 2204 mm oraz liczne elementy nadwozia wykonane z tworzyw — włókien szklanych i węglowych. Zastosowanie opon 225/50 VR 15 w miejsce 205/60 VR 15 wymagało odpowiedniego wyprofilowania błotników. Wzmocniono również układ hamulcowy wprowadzając hamulce tarczowe z czterema siłownikami oraz użebrowane tarcze o grubości 28 mm.
Na uwagę zasługuje turbodoładowany silnik IV generacji w Audi 200 — III generacja. Ma on pojemność skokową 2133 cm3 (średnica/skok tłoka — 79,3/86,4 mm), stopień sprężania 8,0. Korpus i głowica wykonywane są ze stopu aluminium, co zapewnia bardzo małą masę silnika — 145 kg, Sam korpus jest o 23 kg lżejszy od korpusu żeliwnego, stosowanego w silnikach Audi 2,2 dm3.
Na każdy cylinder silnika przypadają cztery zawory napędzane dwoma wałkami rozrządu. Po raz pierwszy w konstrukcji tego typu zawory umieszczono asymetrycznie. Wylotowe są równoległe do płaszczyzny przechodzącej przez osie cylindrów, a dolotowe odchylone od tej płaszczyzny o 25°. Rozwiązanie to umożliwiło ograniczenie wymiarów głowicy i korzystniejsze ukształtowanie komory spalania.

W układzie turbosprężarki znajduje się chłodnia powietrza doładowującego, która zapewnia obniżenie jego temperatury po wyjściu ze sprężarki ze 140 do 60° C, co zwiększa napełnienie cylindra (mniejsza gęstość powietrza). Ciśnienie bezwzględne doładowania w silniku Audi Quattro Sport dochodzi do 0,22 MPa.

Szesnastozaworowy silnik Audi odznacza się bardzo dobrymi parametrami. Interesujący jest zwłaszcza prawie liniowy przebieg momentu obrotowego w dużym zakresie prędkości obrotowej.

Układ dolotowy silnika turbodoładowanego

Jedną z poważniejszych wad silnika z turbodoładowaniem jest jego niska dynamika w stanach przejściowych.
Możliwość gwałtownego zwiększenia obciążenia jest tu ograniczona przez bezwładność wirnika turbosprężarki. Sytuację można znacznie poprawić przez zastosowanie prostego układu bocznikującego sprężarkę przy częściowym obciążeniu silnika.
W układach tradycyjnych całe powietrze zasilające silnik przepływa j przez sprężarkę, zaś regulacja wydatku odbywa się przez dławienie albo  przed, albo za sprężarką. W układzie szybko reagującym na zmiany obciążenia powietrze dostarczane jest przy I częściowym obciążeniu silnika przez przewód bocznikujący sprężarkę.

Przepływem tego powietrza steruje przepustnica T1 przepustnica, T2 jest wówczas zamknięta. Przy wyższych obciążeniach uchylana jest przepustnica T2 i część powietrza przepływa przez sprężarkę. Przy pełnym obciążeniu silnika całe powietrze tłoczone jest przez sprężarkę, zaś przepustnica dławiąca odcina przewód bocznikujący. Odpowiedni dobór momentu otwarcia przepustnicy T2 oraz stosunku otwarcia przepustnic T1 i T2 pozwala osiągnąć płynne przejście w różnych warunkach pracy silnika.

Badania prowadzono w firmie Callaway Turbosystems Inc. na seryjnym czterocylindrowym silnku BMW o pojemności 1,8 dm8 z turbosprężarką Rotomaster Y-4. Zbocznikowanie sprężarki przy częściowym obciążeniu silnika spowodowało znaczne zwiększenie prędkości obrotowej turbiny w porównaniu z układem tradycyjnym. Ograniczenie prędkości obrotowej turbiny wynika w tym układzie z wydatku spalin oraz tarcia w łożyskach. Opory turbulencji zaczynają odgrywać rolę dopiero przy znacznych prędkościach obrotowych, powyżej 60 000 obr/min i wyższych ciśnieniach w kolektorze dolotowym. Powyższe czynniki zabezpieczają przed nadmiernym rozbieganiem
się turbosprężarki w warunkach, gdy odcięty jest przepływ powietrza przez sprężarkę, zaś prędkość obrotowa jest wysoka. Pomiary dynamiczne zmiany parametrów silnika przy gwałtownym otwarciu przepustnicy wykazują, że dzięki wysokiej prędkości obrotowej turbiny przy częściowym obciążeniu silnika nowy układ znacznie szybciej reaguje na zmiany obciążenia od układu tradycyjnego. Dla ciśnień w kolektorze dolotowym rzędu 0,07 MPa zdolność szybkiego osiągania pełnego obciążenia występuje już przy prędkości obrotowej silnika 2700 obr/min, zaś dla ciśnienia 0,053 MPa — od 3300 obr/ /min. Próby drogowe także wykazały zalety nowego układu skracając czasy rozpędzania samochodu. Dodatkową zaletą jest tu utrzymywanie wysokiej prędkości obrotowej turbiny podczas zmiany biegów.

Pewną wadą układu sprężarki ze sterowanym obejściem jest niebezpieczeństwo niestabilnej pracy sprężarki, gdyż przez większość czasu pracuje ona przy wysokiej prędkości obrotowej, lecz przy niewielkich przepływach. Zagrażającemu w takich warunkach zjawisku pompowania można przeciwdziałać przez maksymalne zbliżenie przepustnicy T2 do sprężarki oraz przez zastosowanie dodatkowych zaworów upustowych. Podstawowym ograniczeniem nowego układu, podobnie jak układów tradycyjnych, jest jednak mała moc turbiny przy niskiej prędkości obrotowej silnika wynikająca z niewielkiego wydatku spalin, co uniemożliwia szybkie osiąganie pełnej mocy silnika.