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La tracción quattro ha acompañado y cambiado la marca Audi a lo largo de los años. En los últimos 30 años, Audi no solo se ha apegado a un sistema, sino que ha continuado desarrollando la tecnología y en el proceso revolucionó lo que ahora llamamos “tracción total”.
"Ciertamente puedo conducir más perfectamente en el futuro con el quattro, pero probablemente no más rápido"
Cita: Walter Röhrl
Esta cita proviene de Walter Röhrl en 1984 después de ganar el Rally de Montecarlo. Walter Röhrl nunca estuvo satisfecho consigo mismo, pero reconoció que la tracción total era el mayor cambio en los rallyes. En este punto, Audi todavía estaba usando un concepto de tracción total bastante simple. Una tracción total permanente con dos posibles bloqueos diferenciales (central y trasero).
El desarrollo fue una evolución constante después de la revolución de la tracción permanente a las cuatro ruedas para vehículos de producción.
1987 - El diferencial de Torsen
Torsen es una palabra artificial, formada a partir de dos términos en inglés: "Torque" y "sensing", que significa "fuerza de sentimiento".
¿Pero por qué necesitas diferenciales?
En Youtube hay un buen video que explica la necesidad y la función de los diferenciales:
Audi utiliza el diferencial Torsen para distribuir la potencia entre los ejes delantero y trasero desde 1987. Un sistema con el que se puede distribuir la potencia entre los dos ejes sin necesidad de unidades de control adicionales. La detección de par significa que la pérdida de tracción “percibida” ya significa que la fuerza se dirige al eje con más agarre. Un sistema simple pero ingenioso. Compensa las diferencias de velocidad entre los ejes delantero y trasero, pero aún así asegura que el eje con más agarre obtenga más potencia. La potencia se distribuye hasta en un 75% al eje con mejor tracción.
Pero Quattro no es solo Torsen
Audi no cambia el nombre de la tracción total, independientemente de la forma en que se realice la transmisión de potencia, por lo que para el término "quattro" hoy hay que estar preparado para cuatro variantes del "quattro":
- Haldex para vehículos con motores montados transversalmente (Audi A3, TT)
- Diferencial central autoblocante (vehículos con motor longitudinal)
- Diferencial de rueda de corona (modelos deportivos)
- Acoplamiento Visco (solo Audi R8)
Haldex para vehículos con motores montados transversalmente (por ejemplo: Audi A3, TT)
Para las unidades montadas transversalmente en los modelos compactos, Audi eligió una tecnología completamente diferente: un embrague multidisco que se controla electrónicamente y se acciona hidráulicamente. Ella dio su debut 1998 en TT quattro y A3 quattro.
El acoplamiento se encuentra en el extremo del eje del cardán en frente del diferencial trasero, una posición de instalación que también beneficia la distribución de carga del eje del vehículo. En la distribución básica, la mayor parte de la potencia del motor va al eje delantero. El controlador analiza constantemente las condiciones de manejo utilizando una variedad de datos; si es necesario, inicia una redistribución de fuerzas.
Dentro del embrague hay un conjunto de aletas que funcionan en baño de aceite. Los anillos de fricción metálicos se encuentran en pares uno detrás del otro: alternativamente, un anillo se fija a la carcasa, que gira con el eje cardán, dentado, y el otro con el eje de salida al diferencial trasero. El paquete de discos se puede comprimir mediante presión hidráulica controlada. A medida que aumenta la presión, fluye continuamente más torque hacia el eje trasero, en algunos casos casi un 100 por ciento.
Para aumentar rápidamente la presión de aceite, que puede alcanzar más de la barra 100, sirva dos bombas accionadas eléctricamente. En los modelos actuales A3 y TT, un depósito que mantiene la presión del aceite de forma permanente proporciona una redistribución más rápida de las fuerzas, lo que lleva solo unos pocos milisegundos.
Diferencial central autoblocante (Vehículos con motor longitudinal)
En el RS 4 de segunda generación, Audi 2005 estableció la próxima etapa evolutiva de su clásico quattro drive. El nuevo diferencial central autoblocante, que ahora está activo en muchos modelos con motor longitudinal, se mantuvo fiel al principio puramente mecánico, pero en comparación con el diferencial Torsen representa un avance significativo.
En condiciones normales de conducción, la distribución de fuerza entre los ejes delantero y trasero es 40: 60: esta distribución de par dinámico asimétrico conduce a un manejo deportivo, enfatizado en la parte trasera. Si es necesario, el diferencial central puede redirigir hasta 60 por ciento de las fuerzas hacia adelante y hasta 80 por ciento hacia atrás. Si una rueda de un eje debe girar, controla el bloqueo electrónico del diferencial EDS mediante la intervención de frenado.
El diferencial central autoblocante está construido como un engranaje planetario. Una corona dentada incluye una corona de protección solar; entre ellos rotan engranajes planetarios cilíndricos, que están conectados a la carcasa giratoria. Distribuyen el par motor de forma asimétrica: la parte ligeramente más grande fluye sobre la corona dentada, que tiene un diámetro mayor, y el eje de salida está conectado a la parte trasera. La proporción más pequeña alcanza el engranaje solar más pequeño y va desde allí al eje delantero.
Cuando la tracción en un eje disminuye, la forma helicoidal de los engranajes y sus estrías oblicuas causan fuerzas axiales en el diferencial. Proporcionan discos de fricción para un par de bloqueo definido, lo que provoca la desviación de las fuerzas hacia las ruedas con mejores coeficientes de fricción.
El SUV grande Q7 utiliza una forma especial del diferencial central autobloqueante: está integrado en una caja de transferencia. El engranaje solar impulsa un eje secundario a través de una cadena, que pasa de la transmisión al eje delantero. La cadena se encarga del transporte del aceite, no es necesaria la bomba de aceite habitual. Todo el tren motriz del Q7 ha perdido un peso significativo en la última etapa evolutiva. Independientemente de esto, la caja de transferencia es extremadamente robusta; También permite una gran distancia al suelo, que es importante para el uso fuera de la carretera.
Diferencial de rueda de corona (modelos Sport)
Exactamente 30 años después del debut del primer quattro, Audi ha introducido la última evolución de su tracción total permanente para motores delanteros montados longitudinalmente: la transmisión quattro con diferencial de corona y control de par selectivo de la rueda.
Dentro del nuevo diferencial central, que se usa en el RS5, el A7 Sportback y el nuevo A6, hay dos ruedas de corona que llevan el nombre de su geometría de engranaje. La rueda trasera impulsa el eje cardán al diferencial trasero, el delantero impulsa la salida a Vorderachsdifferenzial. Las ruedas de corona están engranadas con cuatro engranajes diferenciales montados giratoriamente. Están dispuestos en un ángulo de grado 90 entre sí y obtienen su impulso desde la carcasa del diferencial, es decir, desde el eje de salida de la transmisión.
Durante la conducción normal, las dos ruedas de la corona giran tan rápido como la carcasa. Debido a su geometría especial, el resultado de los efectos de apalancamiento desiguales resultantes: en la distribución básica, el porcentaje 60 del par motor va al diferencial del eje trasero y el porcentaje 40 al frente.
Si los momentos cambian debido a que disminuye el agarre en un eje, se crean diferentes velocidades y fuerzas axiales dentro del diferencial, lo que hace que los paquetes de discos adyacentes se presionen juntos. El efecto de autobloqueo resultante ahora dirige la mayor parte del par motor en el eje con la mejor tracción, hasta un 85 por ciento de flujo hacia atrás. En el caso opuesto, si el eje trasero tiene menos agarre, este proceso se lleva a cabo en consecuencia, ahora hasta un 70 por ciento del flujo de torque al eje delantero.
Con esta distribución de par aún más amplia, el diferencial de corona corona supera a sus predecesores: la tracción es aún mejor. La redistribución de fuerzas y momentos se lleva a cabo sin demora de tiempo y absolutamente homogénea, el método de trabajo mecánico activo garantiza la más alta eficiencia y reacciones instantáneas. Otros puntos fuertes del diferencial de corona son su compacidad y bajo peso: con los kilogramos 4,8 es aproximadamente dos kilogramos más liviano que su componente predecesor.
Audi combina el diferencial de corona con una solución de software inteligente en la gestión de frenos, el control de par selectivo de la rueda. Puede acceder específicamente a cada una de las cuatro ruedas. El nuevo sistema hace que las curvas sean aún más precisas y dinámicas.
En las curvas a altas velocidades, el software determina la distribución óptima de las fuerzas de conducción entre las cuatro ruedas según la entrada de la dirección y la posición del pedal del acelerador. Si se da cuenta de que las ruedas interiores descargadas pronto resbalarán, las ralentizará un poco; una buena aplicación de las almohadillas en el disco con una presión mínima es suficiente.
A través de la acción del diferencial, las ruedas en el exterior de la curva pueden aportar más par motor a la carretera. El soporte es suave y continuo. El automóvil permanece notablemente más neutral, el subviraje al girar y acelerar está prácticamente neutralizado, y las intervenciones del ESP se hacen más tarde y más suaves, si es necesario.
acoplamiento viscoso (Solo Audi R8)
El automóvil deportivo de alto rendimiento R8 ocupa una posición especial en la gama de Audi, incluido su embalaje y manejo. El motor central se coloca longitudinalmente delante del eje trasero, la transmisión directamente detrás de él. Integra una toma de fuerza para un eje cardán, que corre lateralmente más allá del motor hasta el eje delantero.
Allí, un acoplamiento viscoso se hace cargo de la distribución de la fuerza entre el eje delantero y el eje trasero trabajando con un diferencial de deslizamiento limitado. En la conducción regular, el embrague se ramifica solo alrededor del 15 por ciento del par motor para el eje delantero: el R8 impulsa los típicos autos deportivos de tacón trasero. Si las ruedas traseras resbalan, dentro de muy poco tiempo más 15 fluirá hacia adelante.
El componente principal del acoplamiento viscoso es un conjunto de discos circulares, que se enclavan alternativamente: cada uno está conectado a través de la carcasa con el eje cardán, y el siguiente con el eje de salida al eje delantero. Las aletas corren en un líquido viscoso.
Si giran a velocidades muy diferentes debido a una pérdida de tracción en el eje trasero, el aceite se vuelve más duro debido a su fricción interna. Al llevar a los otros listones, ahora alcanza un mayor par al eje de salida al eje delantero.
Quattro: una historia de éxito incluso después de 30 años