Pubblicato il 26/10/20

AUDI QUATTRO, DALLE ORIGINI AL TORQUE VECTORING ELETTRICO

Quattro Anelli, quattro ruote motrici, quattro decenni di esperienza nel settore. Pensi ad Audi e pensi alla trazione quattro, pensi alla trazione integrale e viene in mente proprio il marchio del Gruppo Volkswagen che al 2020, nel mondo, vende quasi una vettura ogni due (44%) proprio con quattro ruote motrici a mordere l'asfalto. In 40 anni e oltre 10 milioni di esemplari ''quattro'' costruiti, la tecnologia ha compiuto passi da gigante. Ma è solo in tempi recenti che l'ingegneria di Ingolstadt ha letteralmente messo il turbo. Orientando gli sforzi dallo schema classico di tipo meccanico, alla trazione integrale quattro di matrice elettrica. Che funziona in modo completamente diverso, ma che restituisce prestazioni ed emozioni identiche, se non addirittura superiori. Prima di sviscerare (anche con l'aiuto del video tutorial) il paradigma all'origine della trazione quattro elettrica, in particolare la variante con torque vectoring elettrico (autentico capolavoro di aderenza e trasmissione della coppia), un doveroso ripasso.


Audi e-tron quattro

AUDI QUATTRO: LE ORIGINI

WE WILL ROCK YOU Al debutto, avvenuto nel 1980 in occasione del Salone Internazionale dell’Automobile di Ginevra, l’iconica coupé Audi quattro catalizza l’attenzione di pubblico e media grazie a un sistema di trazione integrale leggero, compatto, efficiente e non soggetto a frizioni o dissipazioni d’energia. Caratteristiche che rendono la trazione quattro particolarmente adatta, sin dalle origini, tanto per le vetture sportive quanto per i modelli di grande serie. Equipaggiata con una versione potenziata da 200 CV del noto 5 cilindri turbo di 2,1 litri presentato nell’autunno del 1979, la coupé Audi Ur quattro è stata costantemente aggiornata sino al 1991. E nel 1984, affiancata dalla variante Sport quattro da 306 CV. Nel 1986, il differenziale centrale bloccabile manualmente è stato sostituito da un più moderno differenziale centrale TorSen, in grado di ripartire in modo variabile (sino al 75%) la coppia tra gli assali.

Audi quattro, dove tutto ebbe inizio

QUATTRO EVOLUTION Nel 1995 debutta Audi A6 2.5 TDI, prima Audi diesel con trazione integrale permanente, mentre nel 1999 la tecnologia quattro viene dedicata – per la prima volta – a modelli compatti quali Audi A3 e Audi TT. Nel 2005 esordisce la configurazione asimmetrica mediante differenziale centrale autobloccante meccanico, con ripartizione della coppia tra assale anteriore e assale posteriore secondo il rapporto 40:60, mentre nel 2007 viene introdotta la soluzione mediante giunto viscoso all’avantreno, dedicata alla supercar Audi R8. Nel 2016 è la volta della trazione quattro con tecnologia ultra, mentre nel 2018, parallelamente all’unveiling di Audi e-tron, ecco la trazione quattro elettrica, arricchita nel 2020 dell’avanguardistica funzione di torque vectoring elettrico.

AUDI QUATTRO: IL MOTORSPORT

GLI INIZI Audi quattro esordisce nel Motorsport all’inizio del 1981 in occasione dello Jänner Rallye in Austria. Da allora, il sistema di trazione integrale progettato dalla Casa di Ingolstadt ha rivoluzionato il mondo dei rally e delle competizioni. Nel 1982, Audi conquista il titolo costruttori nel Mondiale rally, mentre nel 1983 il finlandese Hannu Mikkola scala la classifica piloti. Al termine della stagione 1984, Audi fa propri entrambi i titoli: lo svedese Stig Blomqvist si laurea Campione del Mondo al volante della Sport quattro a passo corto, seguita nel 1985 dalla Sport quattro S1 da 476 CV. Nel 1987, Walter Röhrl vince negli USA la Pikes Peak, la cronoscalata più celebre al mondo, guidando una S1 appositamente preparata.

Audi Sport quattro S1 E2

IL DOPO RALLY Negli anni successivi, Audi si dedicata al Motorsport soprattutto nelle categorie Turismo. Nel 1988 conquistato il titolo costruttori e piloti con l’Audi 200 nella serie americana Trans Am, mentre l’anno successivo partecipa con successo alla serie IMSA GTO. Nel 1990/91, Audi corre nel Deutsche Tourenwagen Masters – il DTM (Campionato Tedesco Turismo) – con la possente V8 quattro DTM, conquistando due titoli piloti consecutivi. Nel 1996, la A4 quattro Super Touring partecipa a sette campionati nazionali, vincendoli tutti. Due anni dopo, i regolamenti europei bandiscono la trazione integrale dalle gare Turismo. Nel 2012, un’Audi a quattro ruote motrici torna a competere in pista. Si tratta dell’Audi R18 e-tron quattro a tecnologia ibrida. Il motore V6 TDI muove le ruote posteriori, mentre all’avantreno agisce la propulsione elettrica. I risultati sono eclatanti: tre vittorie consecutive alla 24 Ore di Le Mans e due titoli piloti e costruttori nel FIA World Endurance Championship (WEC).

AUDI QUATTRO: LA TRAZIONE INTEGRALE MECCANICA

QUATTRO ALLA QUINTA La trazione integrale quattro è tuttora uno dei pilastri tecnici della gamma dei Quattro Anelli. Forte di un’incessante evoluzione nel tempo, viene oggi declinata in cinque configurazioni in funzione delle caratteristiche e delle performance dei diversi modelli. Un elemento tecnico comune, chiamato a supportare la trazione quattro, è rappresentato dalla gestione selettiva della coppia sulle singole ruote. Un’intelligente funzione software che affianca le 4WD, frenando in misura minima la ruota interna alla traiettoria prima ancora che questa perda aderenza, consentendo di trasferire la spinta alla ruota con il grip migliore. Ora, le cinque configurazioni nel dettaglio.

AUDI QUATTRO STANDARD Alle vetture con motore anteriore longitudinale è dedicata la trazione integrale permanente quattro con differenziale centrale autobloccante meccanico – collocato nell’alloggiamento del cambio – che prevede la ripartizione della coppia tra assale anteriore e assale posteriore secondo il rapporto 40:60. Qualora necessario, il sistema distribuisce in modo variabile la spinta privilegiando l’assale con la migliore motricità. In funzione delle condizioni di guida, fino a un massimo del 70% all’avantreno e fino all’85% al retrotreno. Uno schema ampiamente diffuso tra le sportive della gamma Audi Sport, spaziando da Audi RS 4 Avant sino all’iconica Audi RS 6 Avant da 600 CV.

AUDI QUATTRO ULTRA Nell’ottica della massima efficienza, ha debuttato nel 2016 la versione quattro con tecnologia ultra, dedicata anch’essa alle motorizzazioni a disposizione anteriore longitudinale. La catena cinematica opera in modo particolarmente efficiente, attivando la ripartizione della coppia al retrotreno solamente quando necessario. Il cuore del sistema, qualora le condizioni di marcia e lo stile di guida del conducente consentano di ricorrere alla sola trazione anteriore, è costituito da due frizioni: la prima – del tipo a lamelle – collocata all’uscita del cambio e incaricata del disaccoppiamento dell’albero di trasmissione. La seconda, integrata nel differenziale posteriore, chiamata ad aprirsi così da annullare le dissipazioni e gli attriti da trascinamento. In termini di motricità e comportamento dinamico non viene percepita alcuna differenza rispetto ai sistemi permanenti. Tra le vetture che fruiscono della soluzione quattro con tecnologia ultra – abbinata alla trasmissione a doppia frizione S tronic – spiccano la familiare Audi A6 Avant in versione 2.0 (40) TDI quattro S tronic 204 CV e la nuova generazione di Audi Q5, il SUV dei quattro anelli più venduto al mondo, nelle varianti 2.0 (45) TFSI quattro S tronic 265 CV e 2.0 (40) TDI quattro S tronic 204 CV.

Audi RS5

AUDI QUATTRO VARIANT Alle vetture con motore a collocazione anteriore trasversale è riservata la variante integrale permanente con frizione elettroidraulica a lamelle posizionata in corrispondenza della parte terminale dell’albero di trasmissione, a monte del differenziale posteriore, così da favorire il bilanciamento dei pesi. All’interno della frizione è presente un pacchetto di dischi in bagno d’olio. Qualora sia necessario l’apporto delle 4WD, i dischi vengono sottoposti – mediante l’azione di una pompa elettroidraulica – a una pressione che, generando un attrito, mette in comunicazione l’albero di trasmissione principale con l’albero secondario collegato al differenziale posteriore, incrementando la coppia riversata al retrotreno. Il sistema rileva il comportamento della vettura e lo stile di guida, adeguando in tempo reale la distribuzione della spinta – totalmente variabile – tra gli assali. Un sistema attualmente adottato, ad esempio, dalla best seller compatta Audi Q3 quattro.

AUDI QUATTRO RACING La supercar Audi R8 V10 adotta infine una versione della trazione integrale permanente quattro con frizione elettroidraulica a dischi multipli adattata in funzione della collocazione centrale del motore e delle elevate performance della vettura. La frizione, integrata nel differenziale anteriore, privilegia la distribuzione dei kgm al retrotreno e trasmette la spinta all’avantreno in pochi millisecondi. La coppia può essere distribuita tra gli assali in modo completamente variabile.

AUDI QUATTRO: TRAZIONE INTEGRALE ELETTRICA

QUATTRO ALLA SPINA Con Audi e-tron e Audi e-tron Sportback, i Quattro Anelli entrano nell’era della mobilità sostenibile e della trazione integrale elettrica. Il dinamismo, l’efficacia e l’efficienza del sistema quattro appannaggio dei SUV Audi a elettroni sono stati ulteriormente sottolineati, all’inizio del 2020, dal debutto di una sostanziale evoluzione della trazione integrale elettrica: il torque vectoring elettrico. L’avanguardistico sistema, al debutto con Audi e-tron S e Audi e-tron S Sportback, permette di ripartire la coppia tra le ruote posteriori in pochi millisecondi portando i vantaggi garantiti dal “classico” differenziale sportivo Audi nell’era della mobilità a emissioni zero. Più in dettaglio.

FULMINEA La trazione integrale quattro elettrica (vedi anche video animazione in gallery), basata sulla presenza di un motore a zero emissioni in corrispondenza di ciascun assale, regola permanentemente e in modo completamente variabile la ripartizione della coppia fra avantreno e retrotreno. Un’operazione che avviene in poche frazioni di secondo. Per ottenere il massimo rendimento, nella maggior parte dei casi i SUV a elettroni utilizzano in misura prevalente, quando non esclusiva, il motore elettrico posteriore. Il disaccoppiamento pressoché totale del propulsore asincrono anteriore durante la marcia in condizioni normali favorisce l’efficienza. Non si verifica infatti alcuna dissipazione energetica, dato che l’effetto trascinamento è nullo. L’unità all’avantreno entra in azione qualora il conducente richieda più potenza di quanta il motore elettrico posteriore possa fornire oppure, proattivamente, prima che la motricità si riduca a causa del fondo sdrucciolevole (o nella guida impegnata in curva). Tra l’analisi delle condizioni di marcia e l’erogazione dei Nm trascorrono solo 30 millesimi di secondo. Una caratteristica resa possibile dall’assenza di qualsiasi frizione meccanica e dalla rapidità di distribuzione dell’energia elettrica.

AUDI QUATTRO: IL TORQUE VECTORING ELETTRICO

Dedicato ad Audi e-tron S e Audi e-tron S Sportback, il torque vectoring elettrico permette di ripartire la coppia tra le ruote posteriori in pochi millisecondi, pur gestendo valori di coppia decisamente elevati. Una novità assoluta legata all’adozione di tre motori elettrici, di cui due in corrispondenza del retrotreno, nonché una prima mondiale per le vetture di grande serie. Ciascuno dei propulsori posteriori trasmette la spinta mediante un sistema d’ingranaggi alla ruota più vicina. Così facendo, il differenziale meccanico non è più necessario. Accelerando con decisione in uscita di curva, vengono trasmessi alla ruota esterna sino a 220 Nm di coppia in più rispetto a quanto indirizzato alla ruota interna. Un’operazione che avviene con tempi quattro volte più rapidi rispetto a un sistema tradizionale. Audi all'avanguardia della tecnica, Audi quattro il fiore all'occhiello di una Casa che già pensa ai prossimi 40 anni.


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