AUDI LANZA EL SISTEMA QUATTRO (DE TRACCIÓN PERMANENTE) CON TECNOLOGÍA ULTRA

Los avances en investigación del sistema quattro de AUDI, consigue ahorros en torno a 0,3 litros cada 100 km, y permite la desconexión de la tracción trasera en circunstancias favorables. Este sistema será estrenado en el nuevo A4 allroad quattro a mediados de 2016

La tecnología quattro de tracción permanente a las cuatro ruedas fue estrenada por AUDI hace 36 años, un sistema 4x4 que no era habitual en los vehículos de turismo de la década de 1980. Los progresos desarrollados se aplicarán ahora a los modelos de gama media, y permitirán la desconexión del eje trasero cuando las condiciones sean muy favorables para ello, en forma automática y sin que lo note el conductor.

Innovación

Inicialmente, esta tecnología fue una importante innovación en el mundo de los rallyes, extendiéndose luego a otras modalidades de competición en circuitos, convirtiéndose luego en un símbolo para la marca. La repercusión de este invento llevó a que en la actualidad, casi el cincuenta por ciento de los vehículos de la Empresa se encuentran equipados con este sistema, un porcentaje que sólo es superado por los vehículos todoterreno.

La mayoría de los fabricantes generalmente conecta en forma permanente las cuatro ruedas en su tracción, con una distribución de potencia de tipo variable que se distribuye entre los dos ejes en función del agarre que tengan las cubiertas de cada uno de ellos.

Sin embargo, la innovación actual del sistema quattro de AUDi agrega la liberación del eje trasero, dejando el coche sólo con la tracción delantera cuando las condiciones de agarre son óptimas, permitiendo una suave conducción. Además, cuando el vehículo sufra la más mínima pérdida de motricidad, ante el menor indicio de ello, el sistema volverá a conectar ambos ejes en un tiempo récord, que puede llegar a 200 milisegundos, y sin que el conductor perciba nada en absoluto.

Ahorro de consumo y ecología

El nuevo sistema recibe el nombre de quattro ultra, ya que con este último calificativo AUDI denomina a sus modelos que más ahorro producen. Los ingenieros de Ingolstadt informan que el consumo se reduce en un promedio de 0,3 litros por cada 100 kilómetros recorridos, involucrando emisiones más bajas de CO2 (dióxido de carbono), las cuales son actualmente muy controladas en Europa.

Los técnicos de la Empresa aseguran que este modelo ha sido diseñado para que tenga todas las ventajas de la tracción integral, y esto mucho antes de que el conductor se encuentre ante una situación potencial de bajo agarre, ya que es detectado en forma automática por los sensores. El mecanismo inteligente se anticipa a las necesidades, empleando múltiples sensores que monitorean diversos parámetros de la ruta y del estilo de conducción, que son analizados de forma continua por una pequeña central que envía señales inmediatas para que el vehículo funcione en un sentido o en otro.

Se trata de un sistema predictivo técnicamente complejo pero de alta eficiencia, conjugando un menor consumo con la tracción adecuada para cada circunstancia puntual de manejo. Varias unidades de control están conectadas en red con el sistema electrónico, y cada 10 milisegundos recibe y estudia los millones de datos que le llegan en forma de bytes, ya sea desde el ángulo de la dirección, a las aceleraciones longitudinales y transversales, pasando por el par motor, la temperatura exterior,  o las señales del ABS y el ESP. La unidad central que controla el sistema, tiene en cuenta toda la información recibida, y envía órdenes precisas para, por ejemplo, activar la tracción integral medio segundo antes de que considere que un neumático está cerca de su límite de adherencia. O si por ejemplo el vehículo circula sobre asfalto seco y encuentra de golpe una placa de hielo, la reacción es instantánea, demostrando estas pruebas que el sistema funciona aun en las situaciones más críticas, en las que no resulta posible la “predicción”.

Los investigadores anuncian que en un futuro, con el desarrollo de las tecnologías para compartir información entre vehículos que circulan por una misma zona y cuando todos ellos tengan la infraestructura adecuada, el sistema ayudará a que el funcionamiento predictivo quattro ultra sea aun mejor.

Doble embrague

Mediante dos embragues, la tracción trasera es acoplada o desacoplada. Uno de los embragues se encuentra situado a la salida de la caja de cambios, conectando ésta con el árbol de transmisión.

El otro embrague libera o permite el giro solidario de las ruedas del eje posterior. Cuando el vehículo funciona con tracción delantera, hay muchas menos fricciones, por lo que se rebaja el consumo. El conjunto es 4 kilos más liviano que el sistema quattro actual.

El embrague de la tracción total está situado en el extremo posterior de la transmisión y un motor eléctrico integrado en la unidad de control quattro mueve un buje que actúa el embrague multidisco.

El sistema de desacoplamiento integrado en el diferencial trasero funciona con un principio diferente. El eje que conecta la rueda trasera derecha está dividido en dos partes, más allá del punto donde sale del diferencial. El tramo izquierdo solidario de la corona del diferencial y el tramo derecho a la rueda se conectan entre sí por medio de un pequeño embrague auxiliar.

El sistema quattro de transmisión integral se activa con mayor frecuencia en invierno que en verano, a causa de los coeficientes de adherencia más bajos con el frío. La necesidad de la tracción a las cuatro ruedas es por lo general más alta a velocidades bajas y moderadas que cuando se circula más rápido a velocidades constantes. Y de ahí que el uso de la tracción total sea menor en autopistas.

Próximo lanzamiento

El nuevo Audi A4 allroad quattro, que será lanzado a mediados de 2016 en el mercado, será el primer vehículo que utilizará esta tecnología, la cual tendrá la versión de motor 2.0 TFSI unida a la caja de cambios automáticos S tronic. Luego se incorporará a diferentes modelos de la gama media de la marca, como el A4 en otras variantes, el A5 y el Q5, siempre que los motores no superen los 500 Nm de par máximo, ya que desde allí la lógica del sistema apenas dejaría circular con el único impulso de las ruedas delanteras, porque sumiría que la fuerza del motor a la más pequeña insinuación sobre el acelerador aconseja conectar la tracción integral.

Los vehículos de UDI con cambio manual también tendrán incorporado próximamente el quattro ultra, pero no los modelos automáticos Tiptronic ni Multitronic, asociados a propulsores más grandes.

El encarecimiento del producto por la incorporación de esta tecnología, es compensado por ahorros en materiales y la implantación de procesos productivos más eficientes, que además involucran menor consumo energético en la fabricación, son los motivos que permiten a AUDI asume el encarecimiento del producto, de modo que los clientes no deberán abonar un sobreprecio en su compra.

Condiciones de manejo

El vehículo puede ser conducido con seguridad sobre una ruta nevada andando con sólo tracción delantera si la vía es recta y la velocidad se mantiene constante. Además, si se conduce de forma más dinámica en una ruta con curvas, la tracción total estará activa en todo momento, incluso sobre asfalto seco y adherente. La distribución óptima de fuerza entre los ejes delantero y trasero se calcula continuamente cuando el sistema está activo. La estrategia de control tiene en cuenta datos del ESC, condiciones ambientales, la situación de conducción y busca predecir las intenciones del conductor. El par motor puede ser distribuido óptimamente entre los dos ejes en todo momento, en función de esos factores.

Generalmente, el tiempo disponible es más que suficiente para desactivar el sistema de tracción integral. Como contraste, los requerimientos operativos determinan la velocidad a la que los embragues se conectan para activar el sistema. En determinadas situaciones de conducción, esto debe suceder en sólo fracciones de segundo.

A base de conectar el sistema quattro con el Audi drive select, el conductor puede ajustar las propiedades de la transmisión para adaptarla a sus requerimientos individuales. El modo auto del sistema Audi drive select proporciona la mejor tracción posible y una dinámica de conducción equilibrada. En el modo dynamic, el par es canalizado al eje trasero antes y en mayor proporción, mejorando la dinámica de conducción, particularmente con bajo coeficiente de adherencia. Un control selectivo del par rueda por rueda -una función programada del ESC– suaviza el comportamiento como convenga, a base de leves toques de freno en las ruedas del interior de la trayectoria.

En los modelos Audi con motor delantero dispuesto longitudinalmente, el corazón de la transmisión quattro es un diferencial central autoblocante. En su configuración más reciente, el diferencial central puede desviar el 70 % del par al eje delantero y hasta el 85 % al trasero.

Cómo funciona

El embrague de la tracción total está situado en el extremo posterior de la transmisión. Un motor eléctrico integrado en la unidad de control quattro mueve un buje que actúa el embrague multidisco. Dependiendo del modelo, el embrague se compone de un conjunto de cinco o siete pares de discos que giran en baño de aceite. Los anillos de fricción están dispuestos uno detrás de otro por pares. El primero está conectado permanentemente con el plato de embrague, que es solidario del eje primario. El siguiente está conectado con el eje secundario al diferencial trasero. Cuando los discos se ponen en contacto bajo presión, la transmisión integral es activada. La presión de contacto de los discos se modula para distribuir el par motor dinámica y variablemente entre los ejes.

El sistema de desacoplamiento integrado en el diferencial trasero funciona con un principio diferente. El eje que conecta la rueda trasera derecha está dividido en dos partes, más allá del punto donde sale del diferencial. El tramo izquierdo solidario de la corona del diferencial y el tramo derecho a la rueda se conectan entre sí por medio de un pequeño embrague auxiliar.

Dicho embrague se abre electromecánicamente y se cierra por la acción de muelles pretensados. Si el embrague multidisco y el embrague desconector están ambos abiertos, quedan detenidos tanto los componentes principales del diferencial trasero significativos para pérdidas por fricción o arrastre, como el árbol de transmisión. Sólo la corona y los planetarios del diferencial, que compensan la diferente velocidad de rotación de las ruedas en las curvas, continúan girando, pero con carga cero. Por ello, causan sólo muy pequeñas pérdidas de arrastre. Para activar el sistema de tracción integral, los componentes estacionarios son acelerados en fracciones de segundo a través del embrague multidisco. El embrague auxiliar se cierra y conecta los dos tramos del eje de la rueda derecha en cuanto el árbol de transmisión y el piñón de ataque comienzan a rotar a la velocidad necesaria. Un pasador metálico actuado electromecánicamente libera la leva de bloqueo; los muelles se tensan y el embrague se cierra. El uso de muelles pre-tensados durante el cierre del embrague auxiliar permite tiempos de cambio extremadamente cortos.

Desde 1980

Unos siete millones de vehículos con transmisión quattro integral producidos en 36 años. La tecnología quattro debutó en 1980 con el legendario Audi quattro original, conocido como Ur-quattro. En el segmento Premium, Audi ofrece la más amplia gama de vehículos equipados con tracción total. El sistema quattro de transmisión integral está disponible en cada gama de modelos, desde el pequeño S1 hasta lo más alto.

El término quattro es un icono de tecnología. La denominación representa seguridad y deportividad, competencia técnica y un enfoque dinámico. El éxito de los modelos quattro en carretera y en competición ha contribuido a ello, como también lo hizo una legendaria serie de ‘spots’ televisivos, como el del trampolín de saltos de esquí en Kaipola, Finlandia, con el Audi 100 CS quattro trepándolo en 1986 con su propia impulsión.

En 2015, más del 40 por ciento de todos los compradores de Audi eligieron una versión quattro. El Audi Q5 encabezó la lista, con más de 260.000 unidades. Las variantes quattro han tenido especial aceptación en Estados Unidos, Canadá, Rusia y en los mercados de Oriente Medio. En Alemania, las matriculaciones de coches nuevos incorporaron 120.000 nuevos Audi con tracción a las cuatro ruedas, situando a la marca en el primer puesto de esta modalidad. Una posición de liderazgo que se repite en otros países como España, un mercado en el que la cuota de vehículos comercializados con tracción total no alcanza el 7 %, mientras que las matriculaciones de vehículos Audi con tracción quattro suponen el 30 % de las ventas totales de la marca.

Audi ha desarrollado una forma futura de la transmisión quattro –el quattro electrificado, conocido como e-tron quattro– en el Audi e-tron quattro concept, un prototipo experimental que fue las novedad más destacada en el Salón de Frankfurt 2015. El SUV deportivo utiliza tres potentes motores eléctricos, uno en el eje delantero y dos en el eje trasero. Bajo carga reducida, sólo un motor asume la fuerza de impulsión para mover el vehículo. Sin embargo, cuando el conductor pisa a fondo y los tres motores funcionan conjuntamente, se dispone de una potencia de 503 CV y más de 800 Nm de par.