La tracció integral explicada: història, tecnologia i com funcionen els sistemes AWD

Aquest article va començar com una guia tècnica senzilla —una mena de “tot el que sempre has volgut saber sobre la tracció integral, però no sabies a qui preguntar”. Teníem previst explicar com difereixen els diferencials oberts dels de tipus visco-acoblador o Haldex, què fan realment els diferencials autoblocants i per què tot això importa. Però com més aprofundíem en la història, més sorpresos ens quedàvem. Resulta que el primer turisme de passatgers amb tracció integral permanent va ser construït als Països Baixos fa més de cent anys. I el 1935, un cotxe de carreres americà amb tracció a les quatre rodes va estar a punt de canviar el curs de la història mundial.

Per què necessita un turisme la tracció integral? Al segle XXI, la resposta sembla òbvia: millor adherència, menys patinatge de les rodes en superfícies lliscants i una conducció millorada sota potència. Quatre rodes motrius simplement són millors que dues. Però la humanitat va trigar sorprenentment a actuar sobre aquesta veritat bàsica. Pregunteu a qualsevol historiador de l’automòbil i us dirà que l’era de la tracció integral per a turismes de mercat massiu va començar el 1980 amb l’Audi Quattro. També podrien esmentar predecessors poc freqüents: el superesportiu britànic Jensen FF de 1966 i el Subaru Leone 4WD de 1972. Un expert de debò, però, apuntarà ràpidament que els primers Subaru amb tracció a les quatre rodes no eren en absolut sistemes AWD permanents, sinó de temps parcial. I, com explicarem, aquesta és una distinció fonamental.

4×4 a temps parcial: una solució provisional

La tracció parcial en un sol eix és una solució de compromís, i no especialment elegant per als turismes de carretera. El terme “4×4 a temps parcial” va sorgir al món dels SUV i els camions tot terreny. En aquesta configuració, un eix és motriu de forma permanent mentre l’altre es connecta rígidament a demanda, però aquesta connexió rígida només es pot utilitzar fora de la carretera. En superfícies asfaltades, el sistema a temps parcial s’ha de desconnectar completament. Heus aquí per què:

• Quan un cotxe gira, les rodes davanteres recorren un arc més llarg que les posteriors i, per tant, han de girar més ràpid.
• Amb un sistema de tracció integral connectat rígidament, l’adherència a les rodes davanteres es redueix mentre que el parell a les posteriors augmenta.
• En alguns casos, les rodes davanteres poden generar una força de frenada en lloc d’una força motriu, augmentant la resistència i dificultant la direcció.
• En superfícies toves com el fang o la neu, aquest efecte és manejable, però sobre l’asfalt provoca bloqueigs severs de la transmissió i problemes de conducció.

Quan un cotxe pren una corba, cada roda segueix el seu propi arc i ha de girar a una velocitat diferent. Per això, un sistema de tracció integral permanent necessita tres diferencials: dos diferencials interrodes (un per eix) i un diferencial intereix per permetre que tots dos eixos motrius girin independentment l’un de l’altre.

Malgrat aquests inconvenients, la tracció integral connectada rígidament sí que va aparèixer en alguns vehicles de carretera, tot i que eren més propers als camions tot terreny en el seu caràcter. A la URSS, per exemple, el GAZ-61 “Emka” —un turisme de quatre portes amb tracció a les quatre rodes, motor de sis cilindres i eix davanter de temps parcial— va entrar en producció en petites sèries ja el 1938. Després de la guerra, transmissions similars van aparèixer en la variant tot terreny GAZ-M72 “Pobeda” i en el Moskvitch-410. El Subaru Leone 4WD de 1972 seguia la mateixa lògica: estava concebut per a l’ús fora d’asfalt, amb una distància al terra superior a la dels Subaru de tracció davantera estàndard, i un eix posterior d’accionament manual.

El Subaru Leone 4WD Station Wagon (1972–1979) era una adaptació amb tracció a les quatre rodes d’una plataforma de tracció davantera, amb un eix posterior de connexió manual. Les especificacions principals incloïen:

• Opcions de motor: 1,4 litres (72 CV) o 1,6 litres (80 CV)
• Carrosseries: familiar, turisme i pick-up
• Activació de la tracció posterior: manual en els cotxes amb caixa manual; automàtica mitjançant un embragatge de fricció multidisc en els automàtics
• Aquesta configuració a temps parcial va continuar en tots els Subaru amb tracció a les quatre rodes fins al 1989

El problema fonamental de la tracció integral a temps parcial és que no serveix de res en les carreteres asfaltades on la majoria de cotxes passen la major part del temps, tot i que el cotxe ha de suportar el pes addicional d’una caixa de transferència, un segon arbre de transmissió i un conjunt d’eix secundari en tot moment. Tanmateix, convertir un sistema a temps parcial en sistema de temps complet requereix un únic component addicional: un diferencial intereix a la caixa de transferència.

Tracció integral permanent: com funciona i per què importa

El diferencial intereix és la clau de la tracció integral permanent. Dos diferencials interrodes —un a cada eix— permeten que les rodes esquerra i dreta de cada eix girin a velocitats diferents en les corbes. El diferencial intereix fa la mateixa feina entre els eixos davanter i posterior. Un cotxe equipat amb els tres diferencials pot circular amb tracció integral permanent en qualsevol superfície sense bloquejos de la transmissió ni penalitzacions en la conducció.

Senzill en teoria, però fins a principis dels anys vuitanta, el sector automobilístic convencional considerava que l’AWD permanent era innecessari per als turismes de carretera. La saviesa convencional sostenia que fer girar constantment un segon parell de rodes i tots els components de la transmissió associats sobre l’asfalt sec afegia soroll i malgastava combustible. L’Audi Quattro va canviar per sempre aquest pensament. En distribuir el parell del motor entre les quatre rodes en tot moment, un sistema AWD permanent:

• Deixa un marge d’adherència més ampli disponible per suportar les forces laterals en les corbes
• Millora significativament l’estabilitat en accelerar o frenar a mig corba
• Redueix el risc de sobreviratge o subviratge sobtat provocat per les entrades de l’accelerador

L’Audi 80 Quattro de finals dels anys vuitanta il·lustra fins on va arribar el refinament d’aquest disseny. L’arquitectura Quattro és més compacta que la transmissió rival Ferguson Formula. A partir de 1984, Audi va adoptar el diferencial autoblocant Torsen —un dispositiu purament mecànic que reacciona als canvis de parell a cada arbre de sortida, en lloc de a les diferències de velocitat de les rodes. A diferència d’un bloqueig diferencial basat en un visco-acoblador, el Torsen només es bloca sota tracció, no durant la frenada, la qual cosa el fa totalment compatible amb els sistemes ABS i millora l’estabilitat durant la desacceleració.

Val la pena assenyalar que el Range Rover (1970) i el Lada Niva rus (1976) es consideren generalment els primers vehicles de producció en sèrie amb diferencials intereix, però tots dos pertanyen fermament a la categoria tot terreny. L’Audi Quattro reivindica el títol de pioner específicament entre els turismes de passatgers.

Els primers cotxes de carreres amb tracció a les quatre rodes: de Spyker a Bugatti

Els dissenyadors de cotxes de carreres van explorar la tracció integral permanent abans de l’era del Quattro? La resposta és un sí rotund, i la història es remunta molt més enrere del que la majoria de la gent espera.

El primer projecte de postguerra de Ferdinand Porsche va ser un cotxe de carreres amb tracció a les quatre rodes: la Cisitalia 360, amb un disseny de motor central i un motor de dotze cilindres d’1,5 litres. No obstant això, la seva tracció davantera era de temps parcial: el pilot la activava només en els trams rectes del circuit, tornant a la tracció posterior abans de les corbes.

Però Porsche havia construït un vehicle amb tracció a les quatre rodes molt abans: un cotxe elèctric amb quatre motors de roda individuals, que es remunta a l’any 1900. La veritable sorpresa per als historiadors de l’automòbil, però, és el cotxe de carreres de 1902 construït pel fabricant neerlandès Spyker. En una època en què fins i tot els frens només s’instal·laven a les rodes posteriors, aquest cotxe tenia tracció integral permanent de veritat, amb un diferencial intereix inclòs.

La companyia Spyker havia estat fundada el 1880 pels germans Spijker com a fabricant de carruatges de tracció animal. El seu primer cotxe va aparèixer el 1900 i, dos anys després, treballant amb el dissenyador belga Joseph Valentin Laviolette, van produir el cotxe de carreres Spyker 60 HP amb tracció a les quatre rodes (1902–1907). Les seves especificacions eren extraordinàriament avançades per a l’època:

• Tres diferencials: intereix i els dos interrodes
• Tres mecanismes de frenada separats: dos a les rodes posteriors i un a l’arbre de transmissió davanter
• Un sistema de tracció a les quatre rodes que no tindria parangó conceptual durant dècades

El concepte de tracció integral permanent té, per tant, més d’un segle d’antiguitat. No es van fabricar gaires Spyker amb tracció a les quatre rodes: eren enormement cars i mai no van assolir un èxit significatiu en les curses. Dos projectes de cotxes de carreres AWD més ambiciosos van seguir a principis dels anys trenta: el Bugatti Tipo 53 i el Miller FWD.

El projecte Bugatti Tipo 53 va sorgir de l’enginyer de Fiat Antonio Pichetto, que va proposar la idea a Ettore Bugatti el 1930. El 1932 es van completar tres cotxes, cadascun amb les característiques següents:

• Un motor de vuit cilindres en línia sobrealimentat de 300 CV
• Tracció integral permanent amb tres diferencials
• Una caixa de transferència i un diferencial intereix integrats amb la caixa de canvis muntada per separat
• Arbres de transmissió per a tots dos eixos situats al costat esquerre del cotxe
• Una suspensió davantera independent sobre un moll transversal, inusual en Bugatti

Malgrat superar en velocitat els cotxes de tracció posterior contemporanis a les corbes de grava, el Tipo 53 patia d’un esforç de direcció excessiu a causa de l’ús de juntes Cardan estàndard en lloc de juntes homocinètiques als arbres de transmissió davanters. Els tres cotxes van competir fins al 1935.

El Miller FWD va sorgir en part perquè el dissenyador americà Harry Miller havia estudiat un Bugatti de tracció davantera comprat específicament per desmuntar-lo. Inspirant-se en l’enfocament de Bugatti, Miller va desenvolupar el seu propi xassís amb tracció a les quatre rodes amb el patrocini de la companyia de camions FWD. Un dels Millers amb tracció a les quatre rodes liderava les 500 Milles d’Indianapolis de 1934 abans de retirar-se per problemes mecànics en novena posició.

Aquests cotxes també estan connectats a un dels moments “i si…” més estranys de la història de l’automòbil. Durant una cursa al circuit AVUS de Berlín el 1935, un Miller amb tracció a les quatre rodes circulava en tercera posició quan el seu motor de vuit cilindres en línia va fallar de manera catastròfica, enviant fragments cap a les graderies. Adolf Hitler era present a les graderies aquell dia. Si fins i tot un petit fragment l’hagués assolit, el curs de la Segona Guerra Mundial —i de la història mundial— podria haver estat completament diferent.

La Ferguson Formula: el sistema AWD que ho va canviar tot

Per entendre el proper capítol crític en la història de la tracció integral, és útil revisar una limitació fonamental dels diferencials intereix oberts. Un diferencial obert permet que un eix giri lliurement mentre l’altre no rep parell. Si les rodes posteriors perden l’adherència completament, les rodes davanteres poden romandre immòbils mentre les posteriors giren: el diferencial no fa res per evitar-ho.

La solució desenvolupada per als SUV va ser el bloqueig positiu: el conductor activa manualment un mecanisme que bloca rígidament els engranatges del diferencial, convertint el diferencial en una connexió sòlida. Aquest enfocament es va utilitzar en els primers Range Rover, el Lada Niva i molts altres vehicles tot terreny, inclosa la primera generació de l’Audi Quattro, que requeria que el conductor blocàs manualment el diferencial central fins al 1984. Però el bloqueig manual és un altre compromís: s’ha de desconnectar en superfícies dures i no ofereix cap protecció si el patinatge de les rodes comença de manera inesperada en una carretera lliscant.

El primer diferencial intereix autoblocant automàtic va ser obra del pilot de carreres i enginyer britànic Tony Rolt. Juntament amb el seu amic i company de carreres Fred Dixon, Rolt havia dirigit el taller Rolt/Dixon Developments abans de la guerra. Després, els dos van quedar fascinats pel potencial de la tracció integral permanent. Després de construir un prototip experimental de tracció a les quatre rodes anomenat “Crab”, el 1950 es van unir a Harry Ferguson —el fabricant d’èxit de tractors— per formar Harry Ferguson Research.

La visió de Ferguson no era un cotxe de carreres sinó un turisme genuïnament segur: un en el qual les rodes no patinarien en accelerar ni es blocarien en frenar. Rolt i Dixon es van proposar dissenyar un cotxe d’aquest tipus completament des de zero, incloent la carrosseria, la transmissió i el grup motopropulsor. Amb el dissenyador experimentat Claude Hill (anteriorment d’Aston Martin) com a enginyer en cap, el turisme experimental Ferguson R4 es va completar després de sis anys de desenvolupament. Les seves especificacions eren notables per al 1956:

• Tracció integral permanent amb un diferencial intereix autoblocant
• Motor de quatre cilindres en disposició plana
• Frens de disc a les quatre rodes
• El sistema de frenada antibloqueix electromecànic Dunlop MaxaRet, adaptat de l’aviació

El nucli de la transmissió Ferguson Formula era un enginyós mecanisme autoblocant dins de la caixa de transferència. A més del diferencial, la unitat contenia un conjunt d’engranatges addicional, dos embragaments de sobreeixidor de boles i dos paquets de discos de fricció. En condicions normals, aquests elements giraven silenciosament en buit. Però quan les rodes d’un eix començaven a lliscar —provocant una diferència en les velocitats dels arbres de sortida— un dels embragaments s’engranava, pressant el seu paquet de fricció contra els engranatges del diferencial i convertint instantàniament el diferencial en una connexió sòlida.

Un segon prototip, el Ferguson R5 familiar de 1962, era encara més capaç. Els provadors de la revista Autocar van assenyalar que arribava als límits d’adherència a velocitats que semblaven gairebé impossibles. Malgrat això, cap fabricant va acceptar posar el Ferguson en producció: la complexitat i el cost eren massa elevats. No obstant això, el 1962 Tony Rolt va convèncer la direcció de Jensen Cars perquè adaptés la transmissió Ferguson Formula per al seu proper coupé CV8, que utilitzava un motor V8 Chrysler de 300 CV. Tres anys després, es va completar un Jensen CV8 FF experimental amb tracció a les quatre rodes.

El 1966, el Jensen Interceptor va substituir el CV8 i, al costat del coupé estàndard de tracció posterior, Jensen va oferir una variant amb tracció integral identificada amb un discret rètol “FF”. El Jensen FF es va convertir en el primer cotxe de producció en sèrie del món que combinava un diferencial intereix autoblocant amb ABS. Les sigles “FF” corresponien a “Formula Ferguson”. Les especificacions principals incloïen:

• Motor V8 Chrysler de gran cilindrada de 6,3 litres que produïa 325 CV
• Caixa automàtica TorqueFlite de tres velocitats o caixa manual de quatre velocitats
• Repartiment de parell asimètric: 63% a l’eix posterior i 37% al davanter, per preservar el caràcter de conducció de tracció posterior
• ABS Dunlop MaxaRet d’un canal
• Direcció assistida de cremallera i frens de disc a les quatre rodes
• Velocitat màxima de 212 km/h; de 0 a 100 km/h en 7,7 segons; pes en ordre de marxa d’aproximadament 1.800 kg
• Preu al Regne Unit el 1968: aproximadament 6.000 lliures esterlines, similar al Rolls-Royce més barat
• Producció total: 318 cotxes (1966–1971)

Tots els periodistes de l’automòbil de l’època van elogiar l’excepcional estabilitat del Jensen FF i el que van descriure com “un marge de tracció gairebé il·limitat sobre l’asfalt mullat”. Tràgicament, el propi Harry Ferguson mai no va veure el Jensen FF: va morir el 1960.

Per què dedicar tant de temps a la Ferguson Formula? Perquè Harry Ferguson Research va ser la primera organització del món a tractar la tracció integral principalment com una eina per a la seguretat activa, i no simplement com una solució als problemes de tracció fora de l’asfalt. El repartiment de parell asimètric va ser una elecció deliberada per evitar la imprevisibilitat que afecta els sistemes AWD simètrics. En un cotxe de tracció posterior, aplicar massa accelerador en una corba lliscant provoca un sobreviratge previsible. En un cotxe de tracció davantera, provoca un subviratge previsible. En un cotxe AWD simètric, la resposta depèn de quin eix té menys adherència, la qual cosa pot ser ambigua i perillosa. En inclinar el parell cap a la part posterior, la Ferguson Formula donava al Jensen FF una conducció de tracció posterior gairebé previsible en la majoria de les condicions.

La invenció del visco-acoblador

El mecanisme autoblocant de la Ferguson Formula tenia una limitació significativa: els seus embragaments de sobreeixidor funcionaven de manera binària, tot o res. La transició del diferencial obert al bloqueig total era instantània, la qual cosa podia crear la seva pròpia ambigüitat de conducció en el moment de l’engranament. El que es necessitava era un mecanisme capaç de variar el grau de bloqueig del diferencial de manera suau i progressiva.

A finals dels anys seixanta, Tony Rolt i Derek Gardner —posteriorment el dissenyador en cap dels cotxes de Fórmula 1 de Tyrrell— van començar a experimentar amb el fluid de silicona utilitzat en els acobladors del ventilador de tracció viscosa. El resultat va ser el visco-acoblador: una carcassa cilíndrica plena de fluid de silicona que conté paquets alternants de discos de fricció connectats a cada arbre de sortida.

Aquí teniu com funciona:

• En condicions normals, amb totes les rodes girant a velocitats similars, els paquets de discos a penes es mouen entre si i l’acoblador no té cap efecte sobre el diferencial.
• Quan un eix comença a patinar, el seu arbre de sortida gira més ràpid, fent que els paquets de discos girin entre si i tallin el fluid de silicona.
• El tallament augmenta la temperatura i la pressió dins de l’acoblador, incrementant dràsticament la viscositat del fluid.
• Aquest augment de viscositat fa que els discos s’arrosseguin entre si, frenant progressivament l’arbre que gira més ràpid i bloquejant parcialment o totalment el diferencial.

Després de patentar el visco-acoblador, Tony Rolt va fundar FF Developments (FFD) el 1971 per subministrar transmissions de tracció integral comercialment. Els primers projectes van incloure furgonetes Bedford amb tracció a les quatre rodes per als serveis forestals britànics, un lot de cotxes de policia Ford Zephyr FF i turismes Opel Senator 4×4 per a la missió militar britànica a Berlín.

L’assoliment de producció més significatiu de FFD va ser la transmissió per a l’AMC Eagle (1979–1988): una versió elevada i amb tracció integral de l’AMC Concord, equipada amb pneumàtics més grans i una elevació de carrosseria de 75 mm. L’AMC Eagle va ser el primer cotxe de producció en sèrie del món a utilitzar un diferencial intereix blocat per un visco-acoblador. Tot i que va ser concebut com un vehicle tot terreny suau en lloc d’un cotxe de prestacions, la seva arquitectura de transmissió es va convertir en l’avantpassada directa d’alguns dels cotxes AWD de prestacions més celebrats mai construïts, incloses les primeres generacions del Subaru Impreza WRX i el Mitsubishi Lancer Evolution.

Diferencials autoblocants: del Torsen al control electrònic

Quan l’Audi Quattro va entrar en producció el 1981, dos anys després del debut de l’AMC Eagle, utilitzava un diferencial intereix obert convencional amb un bloqueig positiu de funcionament manual. L’elegància de la solució d’Audi residia en l’empaquetat: el motor muntat longitudinalment apuntava directament cap a l’eix posterior, i un diferencial intereix estava integrat directament en la caixa de canvis. L’arbre secundari de la caixa de canvis es va fer buit, i l’arbre de transmissió davanter es va enrutar a través d’ell. L’equip de Ferdinand Piëch va triar un repartiment de parell simètric 50:50 entre davant i darrere.

El 1984, les palanques de bloqueig manual del diferencial van desaparèixer finalment dels habitacles dels Audi, substituïdes pel diferencial autoblocant Torsen (TORque SENsing). El Torsen ofereix diversos avantatges clau:

• És completament mecànic: no requereix electrònica, fluid ni intervenció del conductor
• Reacciona als canvis de parell als arbres de sortida en lloc de a les diferències de velocitat, la qual cosa significa que pot reaccionar abans que comenci el patinatge de les rodes
• A diferència d’un visco-acoblador, es bloca únicament sota tracció, no durant la frenada, la qual cosa el fa totalment compatible amb l’ABS
• El bloqueig i desbloqueig és suau i continu, sense transicions binàries

La capacitat demostrada del Torsen per millorar la conducció i l’estabilitat en cotxes de prestacions va atreure posteriorment els enginyers de SUV que buscaven una dinàmica similar a la dels turismes. Avui s’utilitza en les transmissions de vehicles com el Range Rover, el Volkswagen Touareg, el Porsche Cayenne i el Toyota Land Cruiser Prado.

Als anys vuitanta, el domini de l’Audi Quattro en el ral·li va desencadenar una cursa d’armaments de tracció integral entre els competidors del Grup B. En poques temporades, van aparèixer els següents cotxes de ral·li amb tracció a les quatre rodes, cadascun amb tecnologia de visco-acoblador FFD en els seus diferencials autoblocants:

• Peugeot 205 T16
• Austin Metro 6R4
• Lancia Delta S4
• Ford RS200

Stuart Rolt, fill de Tony, va gestionar les relacions de FFD amb els equips de ral·li durant aquest període.

A principis dels anys noranta, la fàbrica AZLK de Rússia també va recórrer a FFD per desenvolupar una versió de ral·li del Moskvitch 2141 amb tracció a les quatre rodes. Amb el mateix disseny de tres diferencials que el Ford RS200, el Moskvitch experimental amb tracció a les quatre rodes va aconseguir una conducció sorprenentment previsible en condicions extremes. Les proves van revelar un principi important: ajustant la rigidesa de bloqueig de cada visco-acoblador individualment, els enginyers podien ajustar l’equilibri de conducció del cotxe en un ampli rang:

• Diferencial interrodes posterior més rígid → major tendència al sobreviratge
• Diferencial davanter o intereix més rígid → major subviratge i estabilitat

Aquesta possibilitat d’ajust és per la qual els moderns cotxes de ral·li WRC utilitzen paquets d’embragatge multidisc controlats electrònicament en lloc de visco-acobladors passius en els tres diferencials. Els actuadors hidràulics i un ordinador de a bord poden variar el bloqueig de cada diferencial en temps real: alliberant els embragaments en entrar a una corba per permetre que el cotxe giri lliurement, i després apretant-los progressivament mentre el pilot accelera cap a la recta per maximitzar la tracció i evitar el subviratge.

Dos fabricants van ser pioners en els diferencials controlats electrònicament en turismes de carretera:

• Mercedes-Benz 4Matic (1986, W124 Classe E): Tres embragaments controlats electrònicament que connectaven seqüencialment l’eix davanter, bloquejaven el diferencial intereix i bloquejaven el diferencial posterior segons ho requerien les condicions. El sistema era eficaç però excessivament complex, i l’electrònica podia provocar que les rodes davanteres es connectessin i desconnectessin de manera perceptible en superfícies toves.
• Porsche 959 (1986): Dos embragaments controlats electrònicament que operaven en quatre modes seleccionables pel conductor. El sistema del 959 era més sofisticat i estava millor adaptat per a un ús d’altes prestacions.

Substituint el diferencial: Haldex i sistemes AWD simplificats

Mentre els enginyers de ral·li empenyien els diferencials autoblocants fins als seus límits, els dissenyadors de turismes convencionals van anar en la direcció oposada: eliminant completament el diferencial intereix i substituint-lo únicament per un visco-acoblador. El 1985, el Volkswagen Golf II Syncro va ser el primer turisme europeu a utilitzar aquest enfocament. La transmissió va ser desenvolupada per enginyers de GKN, que havia adquirit FFD el 1969.

El disseny simplificat amb visco-acoblador oferia avantatges clars per a la producció en massa:

• El model de tracció integral compartia la majoria dels components amb la versió estàndard de tracció davantera, reduint el cost i la complexitat de fabricació
• En condicions normals, el cotxe es conduïa de manera idèntica a un cotxe de tracció davantera
• Quan les rodes davanteres patinaven, el visco-acoblador podia transferir fins al 70% del parell a la part posterior en aproximadament 0,2 segons

No obstant això, aquest retard en l’engranament creava un risc de conducció: un cotxe que inicialment es comportava com un vehicle de tracció davantera (tendint a anar ample per davant) podia canviar sobtadament a un comportament decantat cap a la tracció posterior quan el visco-acoblador s’engranava, agafant els conductors per sorpresa. Els fabricants japonesos van explorar diverses solucions, incloent la instal·lació de múltiples visco-acobladors: alguns models, com el Nissan Sunny/Pulsar de 1988, n’usaven tres: un per activar la tracció posterior i un per blocar cada diferencial interrodes. El Mazda Concerto 4WD va anar encara més lluny, usant visco-acobladors en lloc del diferencial intereix i del diferencial interrodes posterior.

El següent pas evolutiu va substituir el visco-acoblador per un embragatge multidisc hidràulic controlat electrònicament, un dispositiu molt més ràpid i controlable amb major precisió. L’acoblador Haldex, que va substituir el visco-acoblador al Volkswagen Golf IV i als seus germans de plataforma, és l’exemple més conegut d’aquesta tecnologia. Aquí teniu com funciona:

• Lleves frontals detecten qualsevol diferència de velocitat de rotació entre els arbres davanter i posterior
• Rodets que circulen per les superfícies de les lleves empenten pistons en cilindres anulars, bombeant fluid hidràulic
• La pressió del fluid comprimeix el paquet de discos multidisc, transferint parell a l’eix posterior
• Una vàlvula solenoide, controlada per l’electrònica del vehicle, pot alliberar la pressió en qualsevol moment, permetent una distribució de parell infinitament variable

Avui dia, la majoria dels turismes AWD i crossovers utilitzen alguna variant d’aquesta arquitectura d’embragatge controlat electrònicament, ja sigui Haldex en vehicles del Grup Volkswagen, el VTM-4 de Honda o el xDrive de BMW. La velocitat dels sistemes d’embragatge moderns ha reduït el retard d’engranament fins al punt que és imperceptible en la conducció normal. La programació del programari de control ara importa més que el maquinari en si: el Golf 4Motion i l’Audi A3 Quattro utilitzen transmissions mecànicament idèntiques, però el diferent programari dóna al Volkswagen un repartiment de parell simètric, mentre que la calibratge d’Audi envia el 60% del parell a la part davantera per aconseguir un caràcter de tracció davantera més familiar.

La tecnologia AWD avui: quin sistema és el millor?

Els sistemes de tracció integral a temps parcial amb un segon eix de connexió manual han desaparegut afortunadament dels turismes. Les arquitectures restants tenen cadascuna els seus mèrits:

• AWD permanent amb diferencial intereix autoblocant (visco-acoblador com en Subaru, Torsen mecànic com en Audi A4/A6/A8 Quattro i Volkswagen Phaeton, o embragatges controlats electrònicament com en el Mitsubishi Lancer Evo): els sistemes més sofisticats i satisfactoris, capaços de millorar genuïnament la conducció tant en carretera com en circuit quan estan correctament calibrats.
• AWD permanent amb diferencial intereix obert (com en el Mercedes-Benz 4Matic): es basa en l’electrònica antipatinatge per compensar la manca d’autobloqueig. Eficaç en carretera, però mecànicament menys proactiu.
• Tracció posterior a temps parcial mitjançant un embragatge controlat (Haldex, com en Volvo, Saab i diversos crossovers del Grup Volkswagen): el disseny més comú en els crossovers moderns, rendible, lleuger i cada vegada més capaç gràcies a una electrònica més ràpida.

La tendència dominant en l’AWD avançat és la vectorització de parell: no es tracta simplement de distribuir el parell entre els eixos davanter i posterior, sinó de variar-lo activament entre les rodes esquerra i dreta d’un eix. El Mitsubishi Lancer Evolution X representa l’estat de l’art: el seu sistema S-AWC combina un diferencial central controlat electrònicament (ACD) amb un diferencial posterior Active Yaw Control (AYC) capaç de transferir parell entre les rodes posteriors de manera independent. Conjunts d’engranatges addicionals poden desplaçar l’equilibri de parell de manera proactiva, abans que es perdi l’adherència, i no reactivament un cop el patinatge ja ha començat.

En termes pràctics, les diferències reals de conducció entre els sistemes AWD moderns continuen reduint-se a mesura que l’electrònica de control es fa més sofisticada. Un sistema basat en Haldex ben calibrat en un crossover pot oferir una estabilitat que hauria semblat extraordinària provinent d’un diferencial Torsen mecànic fa una generació. Aquesta és, en definitiva, la direcció cap a la qual s’encamina la tecnologia, i el punt final podria ser el cotxe elèctric amb quatre motors de roda individuals, cadascun entregant un parell controlat amb precisió sense cap transmissió mecànica.

Aquesta és una traducció. Podeu llegir l’original aquí: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html