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La trazione quattro ha accompagnato e cambiato negli anni il marchio Audi. Negli ultimi 30 anni, Audi non si è limitata a un solo sistema, ma ha continuato a sviluppare la tecnologia e nel processo ha rivoluzionato ciò che oggi chiamiamo "trazione integrale".
"Sicuramente posso guidare in modo più perfetto in futuro con la quattro, ma probabilmente non più veloce"
Citazione: Walter Röhrl
Questa citazione viene da Walter Röhrl nel 1984, dopo aver vinto il Rally di Monte Carlo. Walter Röhrl non è mai stato soddisfatto di se stesso, ma ha riconosciuto la trazione integrale come il più grande cambiamento nel rally. A quel tempo, Audi utilizzava ancora un concetto di trazione integrale piuttosto semplice. Una trazione integrale permanente con due possibili bloccaggi del differenziale (centrale e posteriore).
Lo sviluppo è stato una costante evoluzione dopo la rivoluzione della trazione integrale permanente per veicoli di produzione.
1987 - Il differenziale Torsen
Torsen è una parola artificiale, formata dai due termini inglesi: "Torque" e "sensing" - che significa "sensazione di forza".
Ma perché hai bisogno di differenziali?
Su Youtube c'è un buon video che spiega la necessità e la funzione dei differenziali:
Audi utilizza il differenziale Torsen per distribuire la potenza tra gli assi anteriore e posteriore dal 1987. Un sistema con il quale è possibile distribuire la potenza tra i due assi senza la necessità di centraline aggiuntive. Il rilevamento della coppia significa che la perdita "percepita" di trazione significa già che la forza è diretta all'asse con maggiore aderenza. Un sistema semplice ma geniale. Compensa le differenze di velocità tra l'assale anteriore e quello posteriore, ma garantisce comunque che l'assale con più aderenza riceva più potenza. La potenza viene distribuita fino al 75% sull'asse con la migliore trazione.
Ma Quattro non è solo Torsen
Audi non cambia il nome per la trazione integrale, a prescindere dalla forma in cui avviene la trasmissione di potenza e quindi per il termine “quattro” oggi bisogna essere preparati per quattro varianti della “quattro”:
- Haldex per veicoli con motore montato trasversalmente (Audi A3, TT)
- Differenziale centrale autobloccante (veicoli con motore longitudinale)
- Differenziale corona dentata (modelli sportivi)
- Accoppiamento Visco (solo Audi R8)
Haldex per veicoli con motori montati trasversalmente (ad es .: Audi A3, TT)
Per le unità montate trasversalmente nei modelli compatti, Audi ha scelto una tecnologia completamente diversa: una frizione a dischi multipli controllata elettronicamente e azionata idraulicamente. Ha debuttato con 1998 in TT quattro e A3 quattro.
Il giunto si trova all'estremità dell'albero cardanico di fronte al differenziale posteriore, una posizione di installazione che favorisce anche la distribuzione del carico sull'asse del veicolo. Nella distribuzione di base, la maggior parte della potenza del motore va all'assale anteriore. Il controller analizza costantemente le condizioni di guida utilizzando una varietà di dati; se necessario, avvia una ridistribuzione delle forze.
All'interno della frizione è presente una serie di pinne che scorre a bagno d'olio. Gli anelli di attrito metallico si trovano in coppia uno dietro l'altro - in alternativa un anello è fissato all'alloggiamento, che ruota con l'albero cardanico, dentato, l'altro con l'albero di uscita al differenziale posteriore. Il pacco dischi può essere compresso dalla pressione idraulica controllata. All'aumentare della pressione, all'asse posteriore fluisce continuamente più coppia, in alcuni casi quasi il 100 percento.
Per aumentare rapidamente la pressione dell'olio, che può raggiungere oltre 100 bar, servire due pompe ad azionamento elettrico. Negli attuali modelli A3 e TT, un serbatoio che mantiene permanentemente la pressione dell'olio consente una ridistribuzione più rapida delle forze, impiegando solo pochi millisecondi
Differenziale centrale autobloccante (Veicoli con motore longitudinale)
Nella seconda generazione della RS 4, l'Audi 2005 ha fissato il prossimo stadio evolutivo della sua classica quattro ruote motrici. Il nuovo differenziale centrale autobloccante, che è ora attivo in molti modelli con motore longitudinale, è rimasto fedele al principio puramente meccanico, ma rispetto al differenziale Torsen rappresenta un progresso significativo.
In condizioni di guida normali, la distribuzione della forza tra gli assi anteriore e posteriore è 40: 60: questa distribuzione dinamica della coppia asimmetrica porta a una guida sportiva e accentuata dalla parte posteriore. Se necessario, il differenziale centrale può reindirizzare fino al 60 percento delle forze in avanti e fino al 80 percento indietro. Se una ruota di un asse dovesse girare, controlla il blocco elettronico del differenziale EDS mediante l'intervento di frenata.
Il differenziale centrale autobloccante è costruito come un ingranaggio planetario. Una corona dentata include una corona solare; tra loro ruotano ingranaggi planetari cilindrici, che sono collegati all'alloggiamento rotante. Distribuiscono la coppia motrice in modo asimmetrico: la parte leggermente più grande scorre sopra la corona dentata, che ha un diametro maggiore, e l'albero di uscita ad esso collegato sul retro. La proporzione più piccola raggiunge l'attrezzatura solare più piccola e va da lì all'asse anteriore.
Quando la trazione su un asse si attenua, la forma elicoidale degli ingranaggi e le loro scanalature oblique provocano forze assiali nel differenziale. Forniscono dischi di attrito per una coppia di bloccaggio definita, che provoca la flessione delle forze alle ruote con migliori coefficienti di attrito.
Il grande SUV Q7 utilizza una forma speciale del differenziale centrale autobloccante - è integrato in una scatola di trasferimento. L'ingranaggio solare aziona un albero secondario tramite una catena, che conduce oltre il cambio fino all'assale anteriore. La catena si occupa del trasporto dell'olio, non è necessaria la normale pompa dell'olio. L'intera trasmissione del Q7 ha perso peso in modo significativo nell'ultima fase evolutiva. Indipendentemente da ciò, il caso di trasferimento è estremamente robusto; consente inoltre un'elevata altezza libera dal suolo, importante per l'uso fuoristrada.
Differenziale della corona dentata (modelli Sport)
Esattamente 30 anni dopo il debutto della prima quattro, Audi ha introdotto l'ultimo stadio evolutivo della sua trazione integrale permanente per i motori anteriori montati longitudinalmente: la trazione quattro con differenziale corona e controllo selettivo della coppia.
All'interno del nuovo differenziale centrale, che viene utilizzato in RS5, A7 Sportback e il nuovo A6, ci sono due ruote dentate che prendono il nome dalla loro geometria di ingranaggi. La ruota posteriore guida l'albero cardanico verso il differenziale posteriore, la parte anteriore guida l'uscita su Vorderachsdifferenzial. Le ruote dentate sono impegnate con quattro ingranaggi differenziali montati girevolmente. Sono disposti ad un angolo 90 tra loro e ottengono la loro trasmissione dall'alloggiamento del differenziale, quindi dall'albero di uscita della trasmissione.
Durante la guida normale, le due ruote dentate ruotano velocemente quanto l'alloggiamento. A causa della loro speciale geometria, si ottengono effetti leva disuguali mirati: nella distribuzione di base, la percentuale 60 della coppia del motore va al differenziale dell'asse posteriore e la percentuale 40 alla parte anteriore.
Se i momenti cambiano perché diminuisce la presa su un asse, all'interno del differenziale si creano velocità e forze assiali diverse, causando la pressione dei pacchi disco adiacenti. L'effetto autobloccante che ne risulta ora dirige la maggior parte della coppia motrice sull'asse con la migliore trazione, fino al flusso percentuale 85 verso la parte posteriore. Nel caso opposto - se l'asse posteriore ha meno aderenza - questo processo ha luogo di conseguenza, ora fino al 70 percento del flusso di coppia verso l'asse anteriore.
Con questa distribuzione della coppia ancora più ampia, il differenziale della corona supera i suoi predecessori: la trazione è ancora migliore. La ridistribuzione di forze e momenti avviene senza ritardi e in modo assolutamente omogeneo, il metodo di lavoro meccanico attivo garantisce la massima efficienza e reazioni istantanee. Ulteriori punti di forza del differenziale corona sono la sua compattezza e il suo peso ridotto: con i chilogrammi 4,8 è circa due chilogrammi più leggero del suo componente precedente.
Audi abbina il differenziale della corona con una soluzione software intelligente nella gestione dei freni, il controllo selettivo della coppia. Può accedere specificamente a ciascuna delle quattro ruote. Il nuovo sistema rende le curve ancora più precise e dinamiche.
In curva ad alta velocità, il software determina la distribuzione ottimale delle forze motrici tra le quattro ruote in base all'ingresso dello sterzo e alla posizione del pedale dell'acceleratore. Se si rende conto che le ruote interne scariche presto scivoleranno, le rallenterà un po ': basta una buona applicazione degli elettrodi sul disco con una pressione minima.
Attraverso l'azione del differenziale, le ruote all'esterno della curva possono portare più coppia motrice sulla strada. Il supporto è fluido e continuo. L'auto rimane notevolmente più neutra, il sottosterzo in curva e in accelerazione è praticamente neutralizzato e gli interventi dell'ESP vengono effettuati in un secondo momento e più morbidi, se necessario.
giunto viscoso (Solo Audi R8)
L'auto sportiva ad alte prestazioni R8 occupa una posizione speciale nella gamma di Audi - compreso il suo imballaggio e la sua guida. Il motore centrale è posizionato longitudinalmente davanti all'asse posteriore, la trasmissione direttamente dietro di essa. Integra una presa di forza per un albero cardanico, che corre lateralmente oltre il motore fino all'asse anteriore.
Lì, un giunto viscoso assume la distribuzione della forza tra l'asse anteriore e l'asse posteriore lavorando con un differenziale a slittamento limitato. Durante la guida regolare, la frizione si dirama solo per circa il 15 percento della coppia dell'assale anteriore: la R8 guida la tipica vettura sportiva con il tacco posteriore. Se le ruote posteriori slittano, entro pochissimo tempo l'ulteriore 15 percorrerà in avanti.
Il componente principale dell'accoppiamento viscoso è un insieme di dischi circolari, che sono alternativamente interbloccati: ognuno è collegato tramite l'alloggiamento con l'albero cardanico, il successivo ciascuno con l'albero di uscita all'assale anteriore. Le pinne scorrono in un liquido viscoso.
Se ruotano a velocità molto diverse a causa della perdita di trazione sull'assale posteriore, l'olio diventa più duro a causa del suo attrito interno. Portando con sé le altre lamelle ora raggiunge una coppia maggiore sull'albero di uscita sull'asse anteriore.
Quattro: una storia di successo anche dopo 30 anni