Tracción total quattro: esta es su historia
El Audi quattro se presentó el 3 de marzo de 1980 en el salón del automóvil de Ginebra sobre la nueva carrocería coupé del Audi 80, con un espectacular desarrollo específico a cargo de Hartmut Warkuß, jefe de diseño de la firma, que entendió la necesidad de dotar al vehículo de un aspecto mucho más duro y anguloso (inevitablemente influenciado por el exitoso Volkswagen Golf Mk I), que diera la sensación de ir pegado al suelo y que dejara claro que bajo el capó de ese coupé había un motor turbo de 200 CV, algo verdaderamente insólito hace cuatro décadas. La acogida de la prensa y el público sobrepasó cualquier expectativa, y la entrada de Audi en el Mundial de Rallys permitió cimentar la leyenda de la superioridad mecánica del sistema quattro.
Llega el diferencial Torsen
El diferencial mecánico Torsen Traction (acortado frecuentemente como Torsen, que es un acrónimo de Torque Sensing o «sensible al par») supuso, en 1986, un verdadero paso de gigante. Hasta entonces, la tracción total se repartía mayoritariamente al eje que menor resistencia ofreciera al movimiento. Para evitarlo, en situaciones de muy baja adherencia, el bloqueo total del diferencial central se podía conectar a mano con un tirador ubicado en la consola central, y el mecanismo fijaba este reparto al 50 %.
La anulación del efecto diferencial hacía que el comportamiento del Audi quattro en estas circunstancias fuera subvirador y torpe, con esa sensación de arrastre que proporciona el eje trasero empujando hacia fuera de la curva al eje delantero que tan bien conocen los conductores de todoterrenos tradicionales.
A partir de 1986, con el diferencial central Torsen de primera generación, se permitía que el eje delantero y el trasero describieran diferentes trayectorias (como con cualquier diferencial abierto) y que la relación de reparto de par variase entre el 25 % y el 75 % para cada eje.
Llegaba así, por primera vez a Audi, un sistema pasivo que garantizaba que en las situaciones de menor adherencia, hasta el 75 % del par se repartiera siempre al eje con mayor capacidad de trasladarlo al suelo, manteniendo siempre la capacidad de describir distintas trayectorias en los distintos ejes; esto es: manteniendo el efecto diferencial. Al eliminarse la necesidad (y la posibilidad) de bloquear por completo el diferencial, era más sencillo lograr un comportamiento claramente más ágil y levemente sobrevirador en firmes deslizantes jugando con la inercia y el pedal del gas.
El lanzamiento de esta nueva tecnología suponía, además, la introducción de la tracción total en la versión berlina del Audi 80 y en el Audi 100, su hermano mayor y antecesor del Audi A6. Para el lanzamiento del Audi 100 quattro, el bi-campeón alemán y tri-campeón europeo de rallys Harald Demuth (bastante popular en su país de origen) ascendía con el vehículo por la rampa de saltos de ski de Kaipola (Finlandia) en un histórico anuncio de televisión que el A6 quattro imitaría una década después y el Audi e-tron volvería a emular casi 40 años más tarde.
El Torsen evoluciona
El diferencial Torsen, que dicho sea de paso no es un invento de Audi sino del ingeniero norteamericano e inventor Vernon Gleasman, experimentaba varias evoluciones que el sistema quattro fue incorporando progresivamente.
En 1994, el diseño inicial de engranajes helicoidales o de gusano (Tipo A) del diferencial Torsen era reemplazado por una evolución (Tipo B) con engranajes paralelos que permitía un funcionamiento más suave y menos ruidoso, especialmente en maniobras a baja velocidad, al eliminar la rotación de la carcasa, la cual en el Tipo A formaba parte funcional de los engranajes del diferencial.
Los Audi A4 y Audi A8 eran los primeros modelos en emplear el Torsen Tipo B, si bien la evolución más importante llegaría en 2005 con el Torsen Tipo C, basado en un engranaje planetario que permitía repartir más par al tren trasero (60 %) que al delantero (40 %), algo que no solo aumenta la agilidad del vehículo, sino que hace el comportamiento mucho más intuitivo. En situaciones de adherencia extremadamente baja en el tren delantero, el trasero puede recibir hasta el 85 % del par, mientras que en el caso opuesto, el delantero puede llegar a gestionar un máximo teórico del 65 %, si bien la literatura técnica de Audi eleva esta cifra al 70 %.
El Audi RS 4 era el encargado de montar por primera vez aquel diferencial central con reparto de par asimétrico que más adelante irían adoptando los demás modelos Audi con motor longitudinal y tracción total… al menos hasta la aparición del diferencial central autoblocante de corona con embrague de discos, instalado en 2005 en el Audi RS 5.
La última evolución del Torsen se produce en 2013, compactando enormemente los componentes del diferencial para hacerlo más ágil y ligero. Estrenado en la tercera generación del Audi RS 6, el llamado Torsen C-SM pesa 3,2 kilos frente a los 6,9 de su predecesor.
Llegados a este punto, hay que aclarar que entre 1988 y 1994 hubo una extraña excepción en esta línea evolutiva. Se trata del Audi V8, la versión más lujosa y potente de la familia 100/200, cuya variante automática reemplazaba el diferencial central Torsen por un embrague de discos controlado electrónicamente, lo que suponía un claro avance tecnológico que no tuvo continuidad en el tiempo.
Audi quattro Ultra
Desde 2016, los Audi de motor delantero longitudinal se dividen en dos «especies» técnicas: los que basan el reparto interaxial de par en el diferencial Torsen y los que recurren al nuevo sistema quattro Ultra. Básicamente, la «culpa» de la aparición de esta nueva arquitectura de transmisión se debe a la incesante lucha contra el consumo y las emisiones y a Dieter Weidemann, Jefe de desarrollo de sistemas de tracción total de Audi.
Dieter y su equipo concluyeron que el 80 % de la energía extra que consume la tracción total respecto a los vehículos de tracción delantera se debe al arrastre del mecanismo de corona y piñón del grupo trasero, algo que los todoterreneros más clásicos conocen bien, puesto que, en esencia, es lo que ocurre en el eje delantero de los clásicos sistemas 4×4 conectables manualmente, los cuales, para paliarlo pueden incorporar separadores de rueda capaces de desconectar los palieres de los bujes. Obviamente, Dieter no podía solucionar el problema montando separadores tradicionales, pero quizá unos embragues de discos estratégicamente colocados podían actuar como tales de forma automática y, como al propio Dieter le gusta decir: «a la velocidad de la luz».
Así que Dieter y su equipo se pusieron manos a la obra para eliminar ese arrastre cuando no fuera necesario, pero con el objetivo de ofrecer unas prestaciones equiparables a las del sistema convencional basado en el diferencial central Torsen.
Para eliminar completamente el arrastre del árbol de transmisión y del grupo trasero cuando no es necesario, el tren delantero recibe par de forma permanente, y tanto a la entrada del árbol de transmisión como en el propio diferencial trasero se ubican sendos embragues de discos (el trasero con un sistema de precarga para cerrarse con mayor celeridad), embragues que se acoplan solamente cuando la centralita electrónica que gestiona el sistema se lo ordena; esto es: de forma reactiva en el momento en el que se detecta diferencia de giro excesiva en alguna de las ruedas, pero también de forma predictiva en las arrancadas, ante grandes solicitudes de par en marchas cortas, sobre pendientes inclinadas y en un largo etcétera de situaciones.
Al menos hasta ahora, el sistema Ultra se reserva para los vehículos dotados de cajas de cambio automáticas de pares de engranajes acopladas al árbol de transmisión mediante embragues alternos de discos (comúnmente conocidas como «cajas de doble embrague»), mientras que el diferencial Torsen sigue siendo la solución asociada a las cajas de cambio manuales de pares de engranajes acopladas mediante un embrague bimasa convencional (en vías de extinción), y también se emplea junto con las cajas automáticas de engranajes planetarios acopladas mediante convertidor de par y, de hecho, es la solución que emplean los motores capaces de desarrollar una mayor cantidad de par máximo.
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