“quattro”是奥迪的代名词，而奥迪的代表作之一正是“quattro”:四轮驱动系统作为奥迪的技术基石，已拥有40年的历史。自1980年第一代奥迪quattro在日内瓦国际车展上首次亮相，奥迪已经生产了约1,050万辆四轮驱动车型。如今，随着奥迪e-tron S和奥迪e-tron S Sportback的推出，奥迪将进入电动扭矩矢量控制时代。
截至2019年底，奥迪共生产四轮驱动车型10,448,406辆。仅2019年，奥迪的四轮驱动车型产量就达到了804,224辆。在2019年生产的所有奥迪车型中，约有45%的新车搭载了四轮驱动系统，其中大部分来自长春工厂和墨西哥圣何塞恰帕工厂。2019年，英戈尔施塔特和内卡苏姆的工厂生产了258,765辆四轮驱动汽车。除了紧凑车型奥迪A1，所有车型系列都推出了四轮驱动版本。奥迪的所有大尺寸车型，特别是高性能车型，包括奥迪S和RS系列车型，都配备四轮驱动系统。
奥迪将发布全新一代电动四轮驱动系统。除了搭载全新的电动四轮驱动系统，奥迪e-tron S和奥迪e-tron S Sportback原型车还将配备电动扭矩矢量控制技术。凭借电动扭矩矢量控制功能，几毫秒就能完成四轮动力分配。因为扭矩高，该技术可让普通车像跑车一样快速过弯。随着奥迪e-tron和奥迪e-tron Sportback的推出，奥迪将全面步入可持续出行时代。这两款SUV车型均利用电机驱动前后轴。悬架和驱动控制系统紧密配合，可在瞬间完成扭矩全时分配。考虑到效率原因，这两款电动SUV在大多数情况下只需要使用后部电机驱动。如果驾驶所需马力超过了后部电机的输出功率范围，前部电机将被激活。在结冰路面或快速转弯时，如出现转向不足或转向过度，前部电机也会在车辆打滑之前激活，实现对车辆的操控。利用悬架控制系统，驾驶员可在很大程度上从超级稳定模式快速切换至运动模式。
所有搭载奥迪quattro技术的车型都拥有一个共同点：驱动系统与ESC电子稳定控制系统的车轮选择性扭矩控制功能（wheel-selective torque control）协同工作。该系统能在恰当的时候对车轮实施制动，在附着力极限状态下改善操控。由于变速器不同，纵向前置发动机车型有两种驱动技术。手自一体变速器车型采用全时四轮驱动系统，该系统以纯机械自锁式中央差速器为中心。在正常行驶过程中，后轴分配到的扭矩略多，但如有必要，该系统可将70%的扭矩传递到前轴或85%的扭矩传递到后轴。而搭载双离合器的车型（如搭载S tronic双离合变速箱或手动变速器的奥迪车型）采用奥迪quattro ultra技术，意味着这类车型可在必要时候，完成从前轮驱动切换至四轮驱动。在大多数情况下，系统可以提前切换。这种驱动系统的牵引力和操控性与全时四轮驱动系统不相上下。配备横置发动机的奥迪紧凑车型配备专属奥迪quattro系统，其核心是一个液压多片离合器，位于后轴，将能够更好地分配重量。在许多车型中，该系统可进行动态管理扭矩。当汽车转弯时，该系统可将部分扭矩从前轴传递到后轴。作为一款发动机中置的高性能跑车，奥迪R8则配置了一款安装在前轴上的多片式离合器。在必要时，可将扭矩从后轮传递到前轮。
1980年，奥迪quattro首次亮相于日内瓦国际车展，给乘用车领域引入了全新的动力传输方式——四轮驱动系统。功率为147千瓦（200马力）的奥迪初代 quattro作为标准车型，一直生产至1991年，期间经过了多次技术修订。1984年，奥迪推出了功率为225千瓦（306马力）的奥迪Sport quattro。1986年，可变分配驱动扭矩的托森（Torsen）差速器取代了手动锁止中央差速器。1995年，奥迪推出了第一款全时四驱TDI车型。1999年，紧凑车型奥迪A3和奥迪TT系列首次搭载quattro技术。2005年，奥迪推出能实现不对称的动态功率分配的中央差速器。2007年，奥迪R8在前轴上安装了一个粘性联轴器。一年后，奥迪又推出了运动型差速器。2016年，奥迪quattro ultra系统诞生。
奥迪首次参加世界拉力锦标赛是在1981年。一个赛季之后，奥迪就成为了拉力赛之王。1982年，奥迪车队荣获厂商冠军；1983年，芬兰车手汉努·米科拉（Hannu Mikkola）获得车手冠军；1984年，奥迪获得双料冠军，瑞典车手斯蒂格·布隆奎斯特（Stig Blomqvist）荣获世界冠军。同年，奥迪推出了轴距更短的奥迪Sport quattro。1985年，奥迪推出了功率为350千瓦（476马力）的奥迪Sportquattro S1。1987年，沃尔特·罗尔（Walter Rohrl）驾驶一辆经过特殊改装的S1赛车获得美国派克峰爬山赛冠军——为奥迪多年拉力赛之征画下了完美的句号。自此以后，奥迪开始出征房车赛。1988年，奥迪200首次出征美国Tras-Am赛事就为奥迪赢得了车手和厂商双料冠军。次年，奥迪在IMSA GTO系列赛中获得巨大成功。1990年和1991年，奥迪V8 quattro出征德国房车锦标赛(DTM)，斩获两次车手冠军。1996年，奥迪A4 quattro Supertouring参加了七个国家的锦标赛，并且场场夺冠。两年后，几乎所有的四驱车型都被禁止参加房车赛。2012年，奥迪四驱赛车——混合动力版本的奥迪R18 e-tron quattro出征赛道。这款V6 TDI车型使用后轮驱动，搭载了能够进行能量回收的飞轮储能器，飞轮储能器可为前轴上的两个电机提供能量。该车型可在加速时使用临时四轮驱动系统，创下了惊人成绩，在勒芒24小时耐力赛中获得三次全胜，在世界耐力锦标赛（WEC）中两次获得车手和厂商冠军。
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