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.
