¿Cómo funciona el sistema de tracción 'quattro' de Audi?

El término ‘quattro’ ha estado siempre asociado a la tracción total en los coches, pero lo cierto es que Audi no fue la marca que inventó el sistema de tracción a las cuatro ruedas, ni tampoco fue la primera en utilizarlo en modelos de producción. En cualquier caso, no cabe duda de que esta palabra define la esencia de la marca alemana, tanto por su éxito comercial como deportivo, que se remonta a la década de los años 80.

Desde entonces, Audi ha puesto mucho empeño en evolucionar un sistema que se mantiene como referente tecnológico en el mundo de la automoción y es incuestionable de que ha contribuido más que ninguna otra a la popularización del concepto, pues consiguió antes que nadie incorporar las cuatro ruedas motrices a un vehículo de serie con carácter rutero, yendo más allá de los robustos y pesados todoterreno que seguimos asociando a la definición de 4x4.

Un Audi 80 con la tracción total de un Volkswagen Iltis sirvió de prototipo para el desarrollo del sistema 'quattro'

Hoy en día, la tracción integral es algo muy habitual en el mercado y en todo tipo de vehículos, tanto los concebidos para el mundo ‘offroad’ como para los que buscan rendir en la carretera por encima de todo. Igualmente, podemos acceder a vehículos de tracción a las cuatro ruedas de todo tipo, precio y acabado. Sin embargo, el sistema más conocido por todos es el de Audi, que mediante ‘quattro’ ha logrado dotar de personalidad propia a su sistema.

La historia de ‘quattro’

En 1977, Jörg Bensinger, Walter Treser y Ferdinand Piech (nieto de Ferdinand Piech y posteriormente presidente de Volkswagen) inician el proyecto de desarrollo del sistema de tracción total ‘quattro’ sobre la base del utilizado en el Volkswagen Iltis, un vehículo 4x4 de uso militar que se fabricó a finales de los años 60. Aunque en realidad el primer modelo de Audi con tracción total fue el Munga de 1954.

Para ello, los tres ingenieros acoplaron el sistema del Iltis en un Audi 80, que sirvió de prototipo para las primeras pruebas realizadas sobre nieve y que resultaron prometedoras, pero no exentas de problemas.

El principal escollo era que el sistema de giro solidario para ambos ejes no era capaz de aguantar las tensiones generadas sobre asfalto seco, por lo que hubo que buscar un sistema que resolviera el inconveniente. La solución pasaba por idear un sistema de desconexión de ambos ejes, pero para que fuera viable en un turismo de carácter deportivo debía ser ligero y efectivo.

La solución llegó de la mano del responsable del departamento de transmisiones, Franz Tengler, que ideó un eje secundario de la caja de cambios hueco para pasar el eje que conectaba el diferencial delantero por el interior del mismo. Además, el eje secundario hueco actuaba como carcasa del diferencial central, que a su vez repartía el par a cada eje.

Después de tres años de desarrollo, se presentaba en el Salón de Ginebra un nuevo deportivo que revolucionaría el mundo de la automoción y de los rallies: el Audi Quattro, que daba inicio a la estirpe de vehículos de tracción total que actualmente abarca toda la gama de la firma de Ingolstadt.

Tipos de tracción total ‘quattro’

Actualmente, la gama de vehículos Audi es amplia y variada, por lo que no todos requieren el mismo tipo de sistema de tracción integral. A grandes rasgos, la marca de los cuatro aros dispone de tres tipos distintos, aunque uno de ellos deriva en un cuarto para un modelo específico de la gama: el Audi R8.

Cómo funciona el sistema ‘quattro’ con diferencial central autoblocante

Este es un sistema de tracción total permanente en el que, si las ruedas de un eje pierden adherencia y existe peligro de patinaje, el par motor se redirige automáticamente al eje opuesto. De ese modo, Audi consigue que la potencia se distribuya a través de un diferencial de bloqueo con control de rotación selectivo en las ruedas.

Por defecto, el eje delantero recibe el 40% de la potencia y el trasero el 60% restante, pero el sistema puede ser capaz de transferir el 70% a la parte delantera y el 85% a la trasera. Gracias a todo ello, se mejora la tracción al acelerar y se incrementa la capacidad de adherencia.

¿La tracción 'quattro' en la Luna? La NASA trabaja en ello.

Adicionalmente, Audi ofrece como opción el diferencial trasero deportivo, que tiene como misión principal reducir el subviraje (el vehículo tiende a seguir recto) a la entrada de las curvas. Para ello, cuenta con una unidad de superposición con dos marchas distintas en ambos laterales, asegurando así un par motor distinto para cada rueda del eje trasero.

Además, un interruptor electrohidráulico activa el embrague, mientras que la unidad de control o centralita electrónica calcula la distribución más adecuada del par motor en las ruedas en función de cada situación y de factores como el ángulo de dirección, la aceleración lateral o la velocidad. Un ejemplo válido de ello es que, cuando el conductor gira el volante o acelera en una curva, se transfiere más potencia específica a la rueda trasera exterior.

El resultado de todo este complejo sistema es que el vehículo realiza el giro siguiendo el ángulo de las ruedas delanteras y minimizando el subviraje. La diferencia en la fuerza de tracción distribuida entre las ruedas izquierda y derecha favorece una mayor direccionalidad, de forma que los movimientos correctivos que el conductor debería hacer en otro tipo de vehículos se vuelven prácticamente innecesarios. Esto permite un control preciso y una conducción fluida, así como una mayor agilidad y una mayor tracción.

Este tipo de sistema de tracción total lo encontramos en modelos como el Audi A4 allroad quattro o el SQ7.

Cómo funciona el sistema ‘quattro’ con tecnología ultra

Este sistema combina la tracción integral con la tracción a dos ruedas en función de las circunstancias. El eje de transmisión tiene dos embragues que están colocados de tal forma que permiten que el eje de transmisión se pueda desconectar por completo. Gracias a la interacción de estos embragues con una funcionalidad de control estratégico inteligente, el sistema busca combinar las ventajas de la tracción de dos ruedas en las situaciones en que la tracción integral no es necesaria.

Para ello, uno de los embragues tiene como función principal separar el eje de transmisión de las ruedas traseras, a la vez que se abre un desacoplador integrado en el diferencial del eje trasero. Esto reduce la causa principal de pérdidas del tren de transmisión posterior. Un ejemplo de las ventajas que proporciona este sistema es que se puede ahorrar combustible al conducir a una velocidad constante en autopista en condiciones climáticas propicias. Para cambiar a la tracción integral, el sistema es capaz de acelerar el eje de transmisión fijo hasta la velocidad necesaria en cuestión de décimas de segundo, pudiéndose desconectar de nuevo ambos embragues sin que el conductor llegue siquiera a percibir el cambio.

Así promocionaba Audi el sistema 'quattro' en los 80.

El sistema de tracción de dos ruedas suele ser suficiente para la mayor parte de tramos de una ruta. En estos casos, el usuario puede aprovechar la tracción delantera, que es más eficiente. No obstante, el sistema de tracción total ofrece una mejor dinámica de conducción en diferentes situaciones, como pueden ser al entrar en una curva, al conducir a alta velocidad, al acelerar, en condiciones climáticas no propicias o en caminos sin pavimentar.

Este tipo de sistema de tracción total ‘quattro’ lo encontramos en modelos como el Audi A5 Sportback y el A8.

Cómo funciona el sistema ‘quattro’ con embrague multidisco hidráulico

El embrague multidisco hidráulico es controlado electrónicamente y se instala en el extremo del eje de transmisión, recibiendo la energía que necesita a través de una bomba eléctrica. Se trata de un sistema de tracción integral permanente cuyo objetivo es obtener estabilidad direccional, mayor dinamismo y una agilidad superior a la convencional.

El sistema de tracción total con embrague multidisco hidráulico podemos encontrarlo en modelos como el Audi S3 o el TT.

Cómo funciona el sistema ‘quattro’ con embrague multidisco hidráulico en el R8

El Audi R8 utiliza motor central trasero en posición longitudinal, por lo que la marca de los cuatro aros ha priorizado la tracción en dicho eje posterior. Por tanto, en condiciones normales sólo el 15% de la potencia llega al eje delantero, aunque si las circunstancias lo exigen, las ruedas delanteras pueden recibir hasta un 30% de la misma.

En este caso, el diferencial de bloqueo del eje trasero aumenta las cualidades dinámicas del R8 y, si la rueda de un eje empieza a perder adherencia, este mecanismo la frena para que la recupere. Así, Audi busca ofrecer altos niveles de tracción que permitan acelerar sin casi patinaje, un comportamiento dinámico mejorado y mayor estabilidad direccional.