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1. 개요
Audi quattro®독일의 자동차 제조사 아우디의 사륜구동 시스템으로, 아우디의 상징과도 같은 시스템이다.
2. 역사, 특징
1980년부터 아우디 80을 기반으로 한 동명의 스포츠 쿠페에서부터 쓰이기 시작했다. 해당 차량은 1981년부터 1985년까지 4년 동안 WRC에서 24번의 우승을 가져가 유명해졌다. 승용차에 4WD를 채택한 것은 아우디가 최초는 아니지만,[1] 콰트로의 대성공이야말로 경쟁사들이 앞다퉈 4륜구동 시스템을 승용차에 사용하는 것을 연구하게 되는 계기가 된다.1980년 최초의 콰트로부터 현재까지 40년이 넘는 기간동안 기계식 센터 디퍼렌셜을 이용하는, 전자장비를 쓰지 않은 순수한 기계식 동력배분 시스템으로 유명하다.[2] 1세대는 오픈 디퍼렌셜을, 2세대부터는 토센 LSD를 센터 디퍼렌셜에 사용하며 6세대 RS모델에는 크라운기어 센터 디퍼렌셜이 적용되었다. #. 하지만 2013년 기준으로 다시 토센 방식으로 돌아갔으며 2023년 현재까지도 기계식은 토센방식이 사용되고 있다. (토센 타입 Csm) # 당연하겠지만 전/후륜 디퍼렌셜의 종감속비를 다르게 설정해서 타이어 외경차이를 보상[3]할 것이 아닌 이상 앞타이어와 뒷타이어의 외경은 같게 세팅되어야 하고 다른 경우 센터 디퍼렌셜이 과열된다.
아우디의 A1, A3, Q3 차량은 가로배치 엔진, A4, A5, A6, A7, A8, Q5, Q7, Q8 차량은 세로배치 엔진을 사용하는데, 일반적으로 아우디 콰트로라고 하면 세로배치 엔진의 아우디 콰트로 차량을 의미한다. (A1, A3, Q3에 적용되는 콰트로는 전통적인 아우디 콰트로가 아니라 폭스바겐 4모션(할덱스)를 사용한다)
세로배치 아우디 차량의 경우 변속기 내부에 전륜 디퍼렌셜을 포함하도록 설계되어 있어,[4] 콰트로가 적용되지 않을 경우 마이너스 트림으로 세로배치 전륜구동으로 판매되고 있다.[5] 대체로 특수목적 차량이 아닌 이상 스바루의 대칭형 AWD와 함께 일반 승용차의 구동 시스템 중에서 가장 뛰어난 것으로 평가받는다. 스키 점프대를 올라가는 그 유명한 광고도 콰트로의 힘이다.[6]
아우디는 이 시스템에 자부심이 매우 강하며, 유럽에서 프리미엄 브랜드로 자리잡는데 매우 큰 영향을 끼쳤다. 최초의 콰트로 시스템이 처음 적용된 차의 이름부터가 그냥 '아우디 콰트로'였으며 이후에도 올로드 콰트로, 르망 콰트로 컨셉 등이 등장했다.
흔히 '기계식'이라 하면 '전자식'보다 떨어지는 것처럼 느끼기 쉬운데, 그렇지 않다. 클러치나 액추에이터 필요 없이 센터 디퍼렌셜에 기어 몇개 더 들어가면 끝이기 때문에 시스템 자체의 중량은 가벼운 편이고, 전자적으로 개입하는데 필요한 시간 없이 기계적으로 즉각즉각 반응하기 때문에 반응속도가 대단히 빠르므로 4바퀴의 접지력을 매우 효율적으로 이용할 수 있다. 비온 날 고속주행 시 물구덩이를 밟거나 하는 경우 콰트로의 이런 동력분배 속도의 장점이 극대화된다.
대신, 구동력의 배분 범위가 크지 않으며 구동력 배분 범위 이상으로 마찰력 차이가 발생하면 오픈 디퍼렌셜처럼 무력해진다. 이는 센터 디퍼렌셜로 사용되는 토센 LSD의 단점과 같다. 이 때는 ESP와 결합된 브레이크 제어가 함께해야 하는 단점이 있다. BMW의 xDrive와 같은 다판클러치 방식의 전자식 시스템은 토크를 분배하는 방식이 아니라 양축을 묶는 락킹(locking)방식이기 때문에 기계식 토센과 같이 무력해지는 현상은 발생하지 않는다. BMW xDrive와 같은 전자식 다판클러치 방식의 콰트로 울트라의 경우도 토센과 같이 무력해지는 현상은 발생하지 않는다.
그리고 아우디가 전륜 디퍼렌셜과 변속기의 일체형 설계를 고집하기 때문에 전륜축이 상대적으로 FF처럼 차량 중심부쪽으로 들어가 있는 편이라, 오버행이 FR기반 차량들보다 긴 편이고 엔진도 전륜축 앞으로 빠져있어 엔진을 전륜축 뒤로 집어넣은 FMR 차량들과 같이 50:50 중량배분으로 설계하기는 힘들었다. 단, FMR이 아닌 일반적인 FR 차량들과는 중량배분이 크게 차이나지 않는데, 대표적인 FR 기반인 벤츠와 아우디의 전후 무게배분은 벤츠 54:46, 아우디 55:45 정도로 비슷하다. 대신 이 덕분에 D 세그먼트 차량인 A4에도 전륜에 복잡한 더블 위시본 기반 5링크 멀티링크를 쑤셔넣는게 가능했으며, 저마찰로에서 접지력을 확보하기 위해 캠버게인이 적은 구조로 되어있다. 캠버게인이 적은 탓에 발생하는 진입 언더스티어를 보완하기 위해서 앞타이어 섹션폭도 뒷타이어처럼 넓은 것을 사용하는 경우가 많다.
아우디 콰트로의 경우 구동 배분 능력만 뛰어난게 아니라 내구성면에서도 매우 뛰어나다. 이것은 아우디가 사륜베이스의 레이아웃을 채택했기 때문에 가능한 것인데, 경쟁 모델인 BMW xDrive와 벤츠 4매틱이 사륜 시스템의 트랜스퍼 케이스, 전륜 샤프트 십자 베어링에 자잘한 내구성 문제가 있는 반면, 아우디는 구조적으로 고장이 발생할 여지가 없는 구조이다. 특히 BMW xDrive와 벤츠 4매틱은 전륜 샤프트의 십자 베어링이 파손되어 엔진오일팬과 미션오일팬을 때려 깨뜨리는 문제가 가장 심각하다. #1, #2, #3, #4, #5 특별한 전조증상도 없이 갑자기 일어나는 현상으로 15만km 이상 주행 시 무조건 점검 및 교체를 권장한다. 위와 같은 문제점은 아우디 콰트로에는 해당이 없없는데 전륜 샤프트와 전륜 디퍼렌셜을 변속기에 통합했기 때문이다. 엔진 위치를 희생하고 대신 내구성과 전륜 서스펜션을 위한 공간을 얻은 셈이다.
콰트로가 아닌 일반 FF 모델에서는 멀티트로닉 CVT를 장착하였으나, 2014년 7월에 멀티트로닉의 단종이 발표되었다.[7] 2008년부터 2016년까지 S-트로닉(DL501)과 팁트로닉(ZF 8단)이 기계식 토센 콰트로와 함께 사용되었으며, 2016년부터 2023년 현재까지 신형 S-트로닉(DL382)과 팁트로닉(ZF 8단)이 사용되고 있는데, 일반 모델에는 S-트로닉과 전자식 콰트로 울트라가 조합되며, 고출력 모델에는 ZF 8단과 기계식 토센 콰트로가 조합된다.
모든 AWD 아우디가 원래의 '기계식 콰트로' 시스템을 사용하는 것은 아니다. 폭스바겐 골프와 같은 플랫폼을 사용하는 아우디 A3과 아우디 TT에는 할덱스사의 가로배치 전륜구동 기반 전자식 4륜구동 시스템이 달려 있으며 람보르기니 가야르도/람보르기니 우라칸과 형제관계인 슈퍼카 아우디 R8에는 비스커스 커플링 식의 전자식 4륜구동 시스템이 달려 있다. 물론 이들도 브랜드 이미지를 위해(...) 콰트로 이름을 붙여서 판다.
유럽에서는 콰트로가 달리지 않은 그냥 FF 모델들도 콰트로 모델들과 함께 팔리지만, 대한민국에 수입되는 아우디 대부분에는 콰트로 옵션이 장착되어있다. 아우디에서도 사계절이 뚜렷한 한국의 도로 특성에 콰트로가 잘 맞음을 강조하는 마케팅을 대대적으로 했다.
아우디 콰트로는 본래 1983년에 세워진 아우디의 스포츠 브랜드 자회사이기도 했다. 이 콰트로 社는 아우디의 스포츠 모델인 RS 모델들과 관련 파츠들을 생산했는데, 아우디는 콰트로 社와 자사의 4WD 시스템과의 혼동을 없애기 위해 2016년에 아우디 콰트로 자회사를 아우디 스포츠로 재명명 하였다.
3. 인식
1986년에 아우디 100 CS 콰트로가 핀란드 카이폴라에 위치한 경사 37.5도[8]의 피카보리(Pitkavuori) 스키 점프대를 올라가는 장면을 촬영한 1986년의 광고가 세계적으로 큰 반향을 일으켰다.그리고 19년 뒤인 2005년, 100의 후신인 A6 4.2 Quattro가 다시 피카보리 스키 점프대를 올라가는 위엄을 보였다.
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메이킹 필름을 보면 알겠지만, 일반적인 A6 4.2 Quattro 차량이며 테스트를 위해 팁트로닉 자동변속기의 메뉴얼 모드를 사용, 1단을 사용하였다. 연결된 케이블은 만일의 사태를 대비한 안전장치이기도 하고, 슬로프를 내려갈 때 사용했다고 한다. 물론 타이어는 겨울용 스파이크 타이어.[9]
[1] 70년대의 영국차 젠슨 FF나 스바루 등이 콰트로보다 먼저 등장하기는 했다.[2] 2016년 출시된 콰트로 울트라는 PTU와 결합한 전자식이다. 5세대부터는 S, RS 등 스포츠 모델의 후륜 디퍼렌셜에 마그나 인터내셔널의 전자식 차동 제한장치가 적용된다.[3] 포르쉐 911의 R4 구동계는 전/후륜 타이어의 외경이 다른 것에 맞춰서 전/후륜 디퍼렌셜의 종감속비가 다르다.[4] 겉으로 보기에는 세로배치 FR과 별 차이는 없지만 전륜 디퍼렌셜이 변속기 내부에 위치하기 때문에 엔진이 전륜축의 전방으로 나와야 해서 엔진배치가 앞으로 쏠린다. FR 기반 AWD 차량들은 전륜 디퍼렌셜이 변속기 외부에 위치하므로 전륜축의 위치와 엔진 배치가 콰트로에 비해 자유롭다.[5] 이 MLB 플랫폼은 현재 MLB evo까지 진화했으며, 아우디 A4, A5, A6, A7, A8, Q5, Q7, Q8에 사용되며, 카이엔 3세대, 람보르기니 우루스, 벤틀리 벤테이가 등까지 범용적으로 쓰이고 있다.[6] + 스파이크 타이어, 비상상황을 대비한 구조용 와이어[7] 그리고 무엇보다 2006/7년형에서부터 멀티트로닉 CVT에서 결함이 많았기도 하다.[8] 국내외적으로 차로의 경사도를 표시하는 데 사용되는 %경사도 기준으론 약 77%[9] 스파이크 타이어가 불법인 대한민국과 달리, 북유럽은 겨울에 스파이크 타이어를 사용하도록 법으로 지정하고 있다.