Kwestia dynamiki bocznej: mechanizm Torque Splitter w nowym Audi RS 3

Kwestia dynamiki bocznej: mechanizm Torque Splitter w nowym Audi RS 3

Jak działa mechanizm RS Torque Splitter?

RS Torque Splitter umożliwia aktywny, w pełni zmienny rozkład momentu obrotowego między tylnymi kołami. W przeciwieństwie do mechanizmu różnicowego tylnej osi i wcześniej montowanego sprzęgła wielopłytkowego tylnej osi, RS Torque Splitter wykorzystuje po jednym elektronicznie sterowanym sprzęgle wielotarczowym na każde koło tylnej osi. Podczas dynamicznej jazdy Torque Splitter zwiększa wielkość momentu obrotowego docierającego do tylnego koła znajdującego się po zewnętrznej stronie zakrętu, które jest w tym momencie bardziej obciążone. Znacznie zmniejsza to tendencję do podsterowności. Na lewych łukach Torque Splitter przenosi moment obrotowy na prawe tylne koło, na prawych łukach na lewe tylne koło, a podczas jazdy na wprost na oba koła. Dzięki temu uzyskuje się optymalną stabilność i maksymalną zwrotność - zwłaszcza podczas pokonywania zakrętów z dużą prędkością. Podczas jazdy na zamkniętych drogach Torque Slitter umożliwia wejście w kontrolowany drift, przenosząc całą moc silnika na jedno z tylnych kół - maksymalnie do 1750 niutonometrów momentu obrotowego. Dokładny rozkład momentu obrotowego zależy zawsze od trybu wybranego w systemie Audi drive select i od konkretnej sytuacji na drodze.

Każde z dwóch sprzęgieł wielotarczowych posiada własną jednostkę sterującą, wykorzystującą do pomiaru czujniki prędkości kół elektronicznego systemu stabilizacji toru jazdy. Inne czynniki wpływające na pracę układu to przyspieszenie wzdłużne i poprzeczne, kąt skrętu kierownicy, położenie pedału gazu, wybrany bieg oraz kąt odchylenia, czyli ruch obrotowy wokół osi pionowej. Ponadto Torque Splitter, jako jednostka nadrzędna, jest połączony z modułowym sterownikiem dynamiki pojazdu.

Dlaczego torque splitter poprawia parametry jazdy?

Dzięki różnicy sił napędowych, samochód jeszcze lepiej wchodzi w zakręt i precyzyjniej podąża za kątem skrętu kierownicy. Efektem tego jest mniejsza podsterowność, wcześniejsze i szybsze przyspieszenie na wyjściu z zakrętu oraz wyjątkowo precyzyjne i zwinne prowadzenie. Uzyskujemy wtedy większe bezpieczeństwo w codziennym użytkowaniu i szybsze czasy okrążeń na torze wyścigowym. Torque Splitter kompensuje również nadsterowność, kierując w takim przypadku moment obrotowy na koło po wewnętrznej stronie zakrętu lub, w razie potrzeby, na oba koła.

Skoro o przyspieszeniu mowa — co nowego w silniku i przekładni?

Pięciocylindrowy silnik montowany w Audi RS 3 jest teraz mocniejszy i zapewnia wyższy moment obrotowy. Zamiast dotychczasowych 480 Nm, dostępnych jest teraz nawet 500 Nm — w szerokim zakresie prędkości obrotowej silnika od 2250 do 5600 obr./min. Nowy sterownik zwiększa również prędkość i intensywność, z jaką wszystkie komponenty układu napędowego komunikują się ze sobą. W rezultacie RS 3 reaguje jeszcze szybciej, szczególnie w zakresie niskich prędkości obrotowych. Moc maksymalna 294 kW (400 KM) jest teraz dostępna w zakresie 5600–7000 obr./min, a zatem wcześniej i dłużej niż w poprzednim modelu. Dzięki temu, RS 3 przyspiesza od 0 do 100 km/h w zaledwie 3,8 sekundy. O 0,3 sekundy szybciej niż poprzednik. Obie wersje modelu: Limousine i Sportback osiągają prędkość maksymalną 250 km/h, chociaż opcjonalnie dostępna jest również prędkość 280 km/h. W rzeczywistości samochód wyposażony w pakiet RS Dynamic i ceramiczne hamulce może nawet osiągnąć prędkość maksymalną 290 km/h. To sprawia, że RS 3 jest najlepszy w swojej klasie w kategoriach przyspieszenia i prędkości maksymalnej. Siedmiobiegowa, dwusprzęgłowa skrzynia biegów przenosi moc pięciocylindrowego silnika na drogę, uwzględniając zwiększony moment obrotowy i bardziej sportowy rozkład biegów. Inteligentne współdziałanie wszystkich komponentów napędowych nowego RS 3, w tym funkcji Launch Control, umożliwia wyjątkowo szybką zmianę biegów, co skutkuje błyskawicznymi startami i przyspieszeniem powodującym przyspieszone bicie serca.

Jaką rolę odgrywa modułowy sterownik dynamiki pojazdu?

Modułowy sterownik dynamiki pojazdu (mVDC), stosowany wcześniej w Audi A3 i S3, sprawia, że w nowym RS 3 układy podwozia współdziałają precyzyjniej i szybciej. W tym celu ten centralny sterownik pobiera dane z wszystkich komponentów istotnych dla dynamiki bocznej pojazdu. mVDC synchronizuje działanie dwóch jednostek sterujących mechanizmem Torque Splitter, adaptacyjnych amortyzatorów oraz selektywnego sterowania rozkładem momentu obrotowego między kołami, zapewniając tym samym wysoką precyzję prowadzenia. Powoduje zwiększenie zwinności pojazdu, w szczególności na dynamicznie pokonywanych odcinkach drogi.

Jaki wpływ na parametry jazdy ma system Audi drive select?

System wyboru dynamiki jazdy Audi drive select w nowym RS 3 oferuje siedem trybów: comfort, auto, dynamic, efficiency oraz RS Individual, RS Performance i RS Torque Rear. W zależności od wybranego trybu, charakterystyka istotnych elementów mechanizmu napędowego i podwozia zmienia się, kładąc większy nacisk na komfort lub wysoką dynamikę jazdy, a nawet oferując tryb optymalny dla toru wyścigowego. Poza wpływem na pracę mechanizmu Torque Splitter, system Audi drive select wpływa też na charakterystykę pracy silnika i skrzyni biegów, wspomagania kierownicy, adaptacyjnych amortyzatorów i klap w układzie wydechowym. Różne charakterystyki każdego z wspomnianych powyżej systemów dają szeroki zakres dynamiki jazdy.

W trybie RS Individual, w ramach predefiniowanych krzywych charakterystyki, działanie każdego systemu można skonfigurować oddzielnie. W trybie jazdy dynamicznej „dynamic”, wszystkie komponenty są skonfigurowane z myślą o jeździe sportowej. Kierowca odczuwa bardziej bezpośrednie reakcje kierownicy i wyjątkowo zwinne prowadzenie z wyraźnie słyszalnym dźwiękiem silnika. Przełożenia biegów skrzyni S-tronic są krótsze, a przyspieszenie jeszcze bardziej sportowe. Szczyt dynamiki jazdy można osiągnąć w trybie dynamicznym i w nowym, charakterystycznym dla RS 3 trybie RS Torque Rear.

W jaki sposób Torque Splitter zintegrowany jest z systemem dynamiki jazdy?

System wyboru dynamiki jazdy Audi drive select, w zależności od wybranego przez kierowcę trybu, modyfikuje charakterystykę Splittera, a tym samym prowadzenie samochodu. W systemie zapisanych jest pięć krzywych momentu: comfort/efficiency, auto, dynamic, RS Performance i RS Torque Rear. W tym kontekście, w trybach comfort/efficiency moc silnika jest rozdzielana na wszystkie cztery koła, przy czym priorytet ma oś przednia. W trybie auto rozdział momentu obrotowego jest zrównoważony, co oznacza, że Audi RS 3 nie jest ani podsterowne, ani nadsterowne. Tryb dynamic natomiast - w celu uzyskania maksymalnej zwinności i zwiększonej dynamiki - dąży do przekazania jak największej ilości momentu obrotowego na tylną oś. Do perfekcji doprowadzono to w trybie RS Torque Rear, który umożliwia kierowcy wykonywanie kontrolowanych driftów na zamkniętych drogach. Silnie obciążający tył rozdział mocy prowadzi wtedy do nadsterowności - nawet 100 procent momentu napędowego kierowanego na tył trafia na koło po zewnętrznej stronie zakrętu. Ponadto Audi odpowiednio dostosowało do tego celu charakterystykę silnika i skrzyni biegów. Z tej specyficznej konfiguracji korzysta również tryb RS Performance przeznaczony na tor wyścigowy. Jest on specjalnie zestrojony z wyczynowymi oponami typu semi slick Pirelli P Zero "Trofeo R". W tym trybie Torque Splitter zapewnia wyjątkowo dynamiczną, sportową jazdę na wprost, z jak najmniejszą podsterownością i nadsterownością. Efektem tego jest szybkie przyspieszanie na wyjściach z zakrętów, a tym samym lepsze czasy okrążeń.

Elektroniczny system stabilizacji toru jazdy — włączony, sportowy czy wyłączony?

Elektroniczny system stabilizacji toru jazdy (ESC) w RS 3 został specjalnie dostosowany do potrzeb mechanizmu RS Torque Splitter, zawieszenia, opon i nowych trybów jazdy RS. Działa jeszcze szybciej i precyzyjniej niż w poprzednim modelu. System ESC można przestawić w tryb sportowy, a tryb dynamiki jazdy RS Performance jest fabrycznie ustawiony na ESC Sport. W celu uzyskania wyjątkowo sportowego charakteru jazdy — na przykład na zamkniętych drogach — system ESC można całkowicie wyłączyć, przytrzymując wciśnięty przycisk na konsoli centralnej przez ponad trzy sekundy.

Większa precyzja, większa stabilność — jak skonfigurowano amortyzatory?

Standardowe zawieszenie sportowe RS jest wyposażone w zaprojektowane na nowo, specjalnie na potrzeby modelu RS 3, amortyzatory oraz układ zaworów. Zawory zapewniają szczególnie czułą reakcję amortyzatorów w zakresie charakterystyki odbicia i sprężania. W ten sposób zawieszenie jeszcze szybciej i bardziej efektywnie będzie reagowało na konkretną sytuację drogową. Opcjonalnie dostępne jest zawieszenie sportowe RS plus z adaptacyjną regulacją amortyzatorów. Stale i indywidualnie dostosowuje ona amortyzatory do warunków drogowych, stylu jazdy i trybu wybranego w systemie Audi drive select. Trzy krzywe — komfortowa, zbilansowana i sportowa — zapewniają wyraźnie odczuwalne zróżnicowanie charakterystyki pracy amortyzatorów.

Idealna siła tłumienia drgań obliczana jest w kilka milisekund — niska na twardych wybojach, wysoka w celu wspomagania nadwozia podczas szybkiego pokonywania zakrętów czy hamowania. Aby to osiągnąć, czujniki mierzą przyspieszenie pionowe nadwozia i ruch względny poszczególnych kół. Rezultatem jest zwiększona dynamika i doskonała stabilność jazdy z jeszcze większym komfortem w porównaniu do zawieszenia sportowego RS. W trybie RS Individual amortyzatory można zestroić odpowiednio do własnych preferencji i sytuacji drogowej w ramach trzech krzywych charakterystyki. W trybie RS Performance stosowane jest specyficzne ustawienie amortyzatorów, które minimalizuje wzbudzenie pionowe i zapewnia optymalne wspomaganie płynnej dynamiki bocznej, co jest szczególnie przydatne na torach wyścigowych o nierównej nawierzchni, takich jak słynna Pętla Północna - Nordschleife.

Jakie inne komponenty przyczyniają się do zwiększenia dynamiki jazdy?

Zestrojenie sprężyn i amortyzatorów jest wyraźnie sztywniejsze, a karoseria jest zawieszona o 10 mm niżej niż w modelu S3 i 25 mm niżej niż w A3. Skutkiem tego jest jeszcze większe obniżenie środka ciężkości pojazdu. W przodzie zastosowano kolumny McPhersona z charakterystycznymi dla RS 3 łożyskami przegubów, usztywnionymi wahaczami dolnymi, ramami pomocniczymi i stabilizatorami. Konstrukcja osi tylnej jest czterowahaczowa, ma oddzielnie przyporządkowane sprężyny/amortyzatory, ramę pomocniczą i stabilizator rurowy dostosowany do mechanizmu Torque Splitter. Wzmocnione wsporniki zwiększają dynamikę boczną oraz reakcję na ruchy kierownicą, a tym samym zwinność pojazdu. W celu poprawienia siły pokonywania zakrętów, tzn. zapewnienia lepszej przyczepności i dynamiki, w Audi RS 3 zastosowano dodatkowe pochylenie ujemne kół przednich o prawie jeden stopień w porównaniu z modelem A3. Pochylenie kół osi tylnej zwiększono niemal o pół stopnia. To zwiększone nachylenie w kierunku powierzchni drogi, tzn. większy kąt między płaszczyzną koła a pionem, skutkuje również bardziej precyzyjnymi reakcjami na ruchy kierownicy.

Charakterystyczny dla RS progresywny układ kierowniczy zmienia swoje przełożenie w zależności od kąta skrętu kierownicy — im większy kąt skrętu, tym mniejsze przełożenie i bardziej bezpośrednie reakcje układu. Zapewnia również wspomaganie w zależności od prędkości, a jego działanie można zmieniać za pomocą systemu Audi drive select w zakresie trzech krzywych charakterystyki: komfortowej, zbilansowanej i sportowej. W ten sposób mechanizm Torque Splitter oraz pozostałe innowacyjne komponenty pojazdu, w każdej sytuacji doskonale przenoszą dynamiczną moc Audi RS 3 na drogę.

Więcej informacji o nowym Audi RS 3 znaleźć można tutaj.