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O quattro drive acompanhou e mudou a marca Audi ao longo dos anos. Nos últimos 30 anos, a Audi não se limitou apenas a um sistema, mas continuou a desenvolver a tecnologia e, no processo, revolucionou o que agora chamamos de “tração nas quatro rodas”.
"Certamente posso dirigir com mais perfeição no futuro com o quattro, mas provavelmente não mais rápido"
Citação: Walter Röhrl
Esta citação vem de Walter Röhrl em 1984, depois de vencer o Rally de Monte Carlo. Walter Röhrl nunca ficou satisfeito consigo mesmo, mas reconheceu que a tração nas quatro rodas era a maior mudança no rally. Neste ponto, a Audi ainda estava usando um conceito bastante simples de tração nas quatro rodas. Tração permanente nas quatro rodas com dois possíveis bloqueios diferenciais (central e traseiro).
O desenvolvimento foi uma evolução constante após a revolução da tração permanente nas quatro rodas para veículos de produção.
1987 - O diferencial da Torsen
Torsen é uma palavra artificial, formada a partir de dois termos ingleses: “Torque” e “sensing” - que significa “força de sentimento”.
Mas por que você precisa de diferenciais?
No Youtube, há um bom vídeo explicando a necessidade e a função dos diferenciais:
A Audi tem usado o diferencial Torsen para distribuir a potência entre os eixos dianteiro e traseiro desde 1987. Um sistema com o qual a potência pode ser distribuída entre os dois eixos sem a necessidade de unidades de controle adicionais. A detecção de torque significa que a perda “percebida” de tração já significa que a força é direcionada para o eixo com mais aderência. Um sistema simples, mas engenhoso. Ele compensa as diferenças de velocidade entre os eixos dianteiro e traseiro, mas ainda garante que o eixo com mais aderência obtenha mais potência. A potência é distribuída em até 75% para o eixo de melhor tração.
Mas Quattro não é apenas Torsen
Audi não muda o nome da tração nas quatro rodas, independentemente da forma em que ocorre a transmissão de força e, portanto, para o termo “quattro” hoje, você deve estar preparado para quatro variantes do “quattro”:
- Haldex para veículos com motores montados transversalmente (Audi A3, TT)
- Diferencial central autotravante (veículos com motor longitudinal)
- Diferencial da roda de coroa (modelos esportivos)
- Acoplamento Visco (apenas Audi R8)
Haldex para veículos com motores montados transversalmente (por exemplo: Audi A3, TT)
Para as unidades montadas transversalmente nos modelos compactos, a Audi escolheu uma tecnologia completamente diferente - uma embreagem de placas múltiplas que é controlada eletronicamente e acionada hidraulicamente. Ela estreou 1998 no TT quattro e no A3 quattro.
O acoplamento fica no final do eixo cardan em frente ao diferencial traseiro - uma posição de instalação que também beneficia a distribuição de carga por eixo do veículo. Na distribuição básica, a maior parte da potência do motor vai para o eixo dianteiro. O controlador analisa constantemente as condições de direção usando uma variedade de dados; se necessário, inicia uma redistribuição de forças.
Dentro da embreagem há um conjunto de aletas que correm em banho de óleo. Os anéis de fricção de metal estão em pares um atrás do outro - alternadamente, um anel é fixo ao alojamento, que gira com o eixo cardan, dentado, e o outro com o eixo de saída ao diferencial traseiro. O pacote de discos pode ser compactado por pressão hidráulica controlada. À medida que a pressão aumenta, continuamente mais torque flui para o eixo traseiro, em alguns casos quase 100 por cento.
Para aumentar rapidamente a pressão do óleo, que pode atingir a barra 100, sirva duas bombas acionadas eletricamente. Nos modelos atuais A3 e TT, um reservatório que mantém a pressão do óleo permanentemente fornece uma redistribuição mais rápida de forças, levando apenas alguns milissegundos
Diferencial central autotravante (Veículos com motor longitudinal)
Na segunda geração do RS 4, o Audi 2005 estabeleceu o próximo estágio evolutivo de seu clássico quattro drive. O novo diferencial central autotravante, que agora está ativo em muitos modelos com motor longitudinal, permaneceu fiel ao princípio puramente mecânico, mas comparado ao diferencial Torsen representa um avanço significativo.
Em condições normais de direção, a distribuição de força entre os eixos dianteiro e traseiro é 40: 60 - essa distribuição de torque dinâmico assimétrico leva a um manuseio esportivo com ênfase na traseira. Se necessário, o diferencial central pode redirecionar até 60 por cento das forças para a frente e até 80 por cento de volta. Se uma roda de um eixo girar, ele controla o bloqueio eletrônico diferencial EDS travando a intervenção.
O diferencial central autotravante é construído como uma engrenagem planetária. Uma engrenagem de anel inclui uma engrenagem solar; entre eles gire as engrenagens planetárias cilíndricas, que são conectadas ao alojamento rotativo. Eles distribuem o torque de acionamento de forma assimétrica - a peça um pouco maior flui sobre a coroa, que tem um diâmetro maior e o eixo de saída conectado a ela na traseira. A menor proporção atinge a menor engrenagem solar e vai daí para o eixo dianteiro.
Quando a tração em um eixo diminui, a forma helicoidal das engrenagens e suas estrias oblíquas causam forças axiais no diferencial. Eles fornecem discos de fricção para um torque de travamento definido, o que causa a deflexão das forças nas rodas com melhores coeficientes de fricção.
O grande SUV Q7 usa uma forma especial de diferencial central de travamento automático - é integrado em uma caixa de transferência. A engrenagem solar aciona um eixo secundário por meio de uma corrente, que passa pela caixa de engrenagens até o eixo dianteiro. A corrente assume o transporte do óleo, a bomba de óleo usual não é necessária. Todo o sistema de transmissão do Q7 perdeu peso significativo no último estágio evolutivo. Independentemente disso, a caixa de transferência é extremamente robusta; também permite uma grande distância ao solo, o que é importante para o uso off-road.
Diferencial da roda de coroa (modelos desporto)
Exatamente 30 anos após o lançamento do primeiro quattro, a Audi introduziu a mais recente evolução de sua tração integral permanente para motores dianteiros montados longitudinalmente - o quattro com diferencial de coroa e controle de torque seletivo de roda.
Dentro do novo diferencial central, usado no RS5, o A7 Sportback e o novo A6, existem duas rodas de coroa que recebem o nome de sua geometria de engrenagem. A roda traseira conduz o eixo cardan para o diferencial traseiro, a frente direciona a saída para Vorderachsdifferenzial. As rodas de coroa estão engatadas com quatro engrenagens diferenciais montadas rotativamente. Eles são dispostos em um ângulo de grau 90 um com o outro e obtêm sua movimentação a partir da carcaça do diferencial, assim como do eixo de saída da transmissão.
Durante a condução normal, as duas rodas da coroa giram tão rápido quanto a carcaça. Devido à sua geometria especial, resultam em efeitos de alavancagem desiguais: na distribuição básica, a porcentagem 60 do torque do motor vai para o diferencial do eixo traseiro e a porcentagem 40 para a frente.
Se os momentos mudam porque a aderência em um eixo diminui, diferentes velocidades e forças axiais são criadas dentro do diferencial - elas fazem com que os pacotes de discos adjacentes sejam pressionados juntos. O efeito de travamento automático resultante agora direciona a maioria do torque de tração no eixo com a melhor tração, até 85 por cento do fluxo para a traseira. No caso oposto - se o eixo traseiro tiver menos aderência - esse processo ocorrerá de acordo, agora até 70 por cento do fluxo de torque no eixo dianteiro.
Com essa distribuição de torque ainda mais ampla, o diferencial da coroa supera seus antecessores - a tração é ainda melhor. A redistribuição de forças e momentos ocorre sem demora e absolutamente homogênea, o método de trabalho mecânico ativo garante a mais alta eficiência e reações instantâneas. Outros pontos fortes do diferencial da coroa são sua compactação e baixo peso - com os quilos 4,8, é cerca de dois quilos mais leve que o componente predecessor.
A Audi une o diferencial da coroa com uma solução de software inteligente no gerenciamento de freios, o controle de torque seletivo das rodas. Ele pode acessar especificamente cada uma das quatro rodas. O novo sistema torna as curvas ainda mais precisas e dinâmicas.
Ao fazer curvas em altas velocidades, o software determina a distribuição ideal das forças de tração entre as quatro rodas, com base na entrada da direção e na posição do pedal do acelerador. Se ela perceber que as rodas internas descarregadas irão escorregar em breve, ela as desacelera um pouco - basta uma boa aplicação das almofadas no disco com pressão mínima.
Através da ação do diferencial, as rodas do lado de fora da curva podem trazer mais torque para a estrada. O suporte é suave e contínuo. O carro permanece visivelmente mais neutro, o subvirador ao girar e acelerar é praticamente neutralizado, e as intervenções do ESP são feitas mais tarde e mais suave - se necessário.
acoplamento viscoso (Apenas Audi R8)
O carro esportivo de alto desempenho R8 ocupa uma posição especial na linha da Audi - incluindo sua embalagem e direção. O motor central é colocado longitudinalmente na frente do eixo traseiro, com a transmissão diretamente atrás dele. Ele integra uma tomada de força para um eixo cardan, que passa lateralmente do motor até o eixo dianteiro.
Lá, um acoplamento viscoso assume a distribuição de força entre o eixo dianteiro e o eixo traseiro, trabalhando com um diferencial de deslizamento limitado. Na condução regular, a embreagem reduz apenas cerca de 15 por cento do torque do eixo dianteiro - o R8 aciona o típico carro esportivo com salto traseiro. Se as rodas traseiras derraparem, dentro de um período muito curto, mais 15 por cento fluirá para a frente.
O principal componente do acoplamento viscoso é um conjunto de discos circulares, alternadamente interligados: cada um é conectado através da carcaça com o eixo cardan e o próximo com o eixo de saída no eixo dianteiro. As barbatanas correm em um líquido viscoso.
Se eles girarem em velocidades muito diferentes devido a uma perda de tração no eixo traseiro, o óleo se tornará mais difícil devido ao seu atrito interno. Ao levar as outras ripas, agora é atingido um torque aumentado no eixo de saída do eixo dianteiro.
Quattro - uma história de sucesso, mesmo após 30 anos