Aquest article va començar com una guia tècnica senzilla, una mena de «tot el que sempre havies volgut saber sobre la tracció integral però no sabies a qui preguntar». La idea era explicar en què es diferencia un diferencial obert d’un acoblament viscós o d’una unitat Haldex, què fa realment un diferencial autoblocant i per què tot això importa. Però com més fondo cavàvem en la història, més sorprenent es tornava. El primer turisme amb tracció integral permanent es va construir als Països Baixos fa més de cent anys. I el 1935, un cotxe de curses nord-americà amb tracció a les quatre rodes va estar sorprenentment a prop de canviar el curs de la història mundial.
Per què necessita un turisme la tracció integral? Al segle XXI la resposta sembla òbvia: més tracció, menys patinada de les rodes sobre superfícies lliscants, més aplom quan s’aprofita la potència. Quatre rodes motrius són, simplement, millors que dues. Tot i això, la indústria va trigar sorprenentment a actuar en conseqüència. Pregunta-ho a qualsevol historiador de l’automòbil i et dirà que l’era de la tracció integral per als cotxes de gran consum va començar el 1980 amb l’Audi Quattro, amb un parell de rars predecessors: el superesportiu britànic Jensen FF de 1966 i el Subaru Leone 4WD de 1972. Un veritable especialista hi afegirà que els primers Subaru amb tracció a les quatre rodes no eren de tracció integral permanent, ni de bon tros. Eren de tracció connectable. I aquesta distinció resulta ser tota la història.
La tracció 4WD connectable: una solució provisional
Impulsar un eix només part del temps és una solució de compromís, i no gaire elegant per a un cotxe de carretera. El terme «4WD connectable» prové del món dels SUV i dels tot terreny. En aquesta disposició, un eix tracciona de manera permanent i l’altre s’hi connecta rígidament sota demanda, però aquesta connexió rígida només es pot fer servir fora de la carretera. Sobre l’asfalt, el sistema s’ha de desconnectar per complet.
Per què una connexió rígida falla sobre l’asfalt
- Quan un cotxe gira, les rodes davanteres recorren un arc més llarg que les del darrere i, per tant, han de girar més de pressa.
- Amb un sistema de tracció integral connectat rígidament, la tracció de les rodes davanteres es redueix mentre que el parell al darrere augmenta.
- En alguns casos, les rodes davanteres poden generar força de frenada en lloc de força de tracció, cosa que afegeix resistència i fa que el cotxe sigui més difícil de dirigir.
- Sobre superfícies soltes com el fang o la neu això és tolerable, però sobre l’asfalt provoca greus tensions a la transmissió i problemes de comportament.
En una corba, cada roda segueix el seu propi arc i ha de girar a la seva pròpia velocitat. Per això la tracció integral permanent necessita tres diferencials: dos entre les rodes de cada eix i un entre els eixos mateixos, de manera que el davant i el darrere puguin girar independentment l’un de l’altre.
Els cotxes de tracció connectable: del GAZ-61 al Subaru Leone
La tracció integral connectada rígidament sí que va arribar a uns quants cotxes de carretera malgrat tot això, encara que pel seu caràcter s’assemblaven més als tot terreny. A l’URSS, el GAZ-61 «Emka» —una berlina amb tracció a les quatre rodes, motor de sis cilindres i eix davanter connectable— va entrar en producció de petites sèries ja el 1938. Després de la guerra, la mateixa idea va aparèixer al tot terreny GAZ-M72 «Pobeda» i al Moskvitch-410. El Subaru Leone 4WD de 1972 seguia exactament la mateixa lògica: fet per a terrenys difícils, més alt que els Subaru de tracció davantera, amb un eix del darrere que el conductor connectava a mà.
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 del darrere de connexió manual. Les especificacions principals incloïen:
- Opcions de motor: 1,4 litres (72 CV) o 1,6 litres (80 CV)
- Carrosseries: familiar, berlina i pickup
- Connexió de la tracció posterior: manual als cotxes amb canvi manual; automàtica mitjançant un embragatge de fricció multidisc als automàtics
- Aquesta disposició de tracció connectable es va mantenir a tots els Subaru amb tracció a les quatre rodes fins al 1989
El problema fonamental de la tracció connectable és que resulta inútil a les carreteres asfaltades, on la majoria de cotxes passen la major part de la seva vida, i tot i així el cotxe carrega arreu amb el pes d’una caixa de transferència, un segon arbre de transmissió i tot un conjunt d’eix addicional. Convertir un sistema connectable en un de permanent requereix exactament un component més: un diferencial entre eixos dins de la caixa de transferència.
La tracció integral permanent: com funciona i per què importa
Tres diferencials, un sol principi
El diferencial entre eixos és la clau de la tracció integral permanent. Els dos diferencials entre rodes permeten que les rodes esquerra i dreta de cada eix girin a velocitats diferents en una corba. El diferencial entre eixos fa la mateixa feina entre l’eix davanter i el del darrere. Un cotxe amb tots tres pot dur tracció integral permanent sobre qualsevol superfície sense tensar la transmissió ni empitjorar el comportament.
Prou senzill en teoria; tanmateix, fins a principis dels anys vuitanta la indústria considerava que la tracció integral permanent era innecessària en un cotxe de carretera. La creença estesa era que fer girar un segon parell de rodes i tot el que hi va connectat sobre asfalt sec només afegia soroll i consum de combustible.
Que va demostrar el Quattro
L’Audi Quattro va canviar aquesta manera de pensar per sempre. En repartir el parell motor entre les quatre rodes tot el temps, un sistema permanent:
- Deixa un marge d’adherència més gran disponible per absorbir les forces laterals a les corbes
- Millora significativament l’estabilitat en accelerar o frenar enmig d’una corba
- Redueix el risc de sobreviratge o subviratge sobtats provocats per les accions sobre l’accelerador
L’Audi 80 Quattro de finals dels anys vuitanta mostra fins a quin punt es va refinar la disposició. L’arquitectura Quattro és més compacta que la transmissió rival Ferguson Formula. A partir de 1984 Audi va muntar el diferencial autoblocant Torsen, un dispositiu purament mecànic que respon al parell de cada arbre de sortida i no a una diferència de velocitat entre rodes. A diferència d’un acoblament viscós, el Torsen només es bloqueja sota tracció, mai sota frenada, cosa que el fa plenament compatible amb l’ABS i més estable durant la desacceleració.
Val la pena assenyalar que el Range Rover (1970) i el rus Lada Niva (1976) es consideren generalment els primers vehicles de producció en sèrie amb un diferencial entre eixos, però tots dos són decididament tot terreny. El mèrit de l’Audi Quattro és, concretament, ser el primer entre els turismes.
Els primers cotxes de curses amb tracció a les quatre rodes: de Spyker a Bugatti
Van explorar els dissenyadors de cotxes de curses la tracció integral permanent abans de l’era Quattro? Rotundament sí, i la història es remunta molt més enrere del que la majoria de gent espera.
Experiments four-wheel-drive de Porsche
El primer projecte de la postguerra de Ferdinand Porsche va ser un cotxe de curses amb tracció a les quatre rodes: el Cisitalia 360, de motor central, amb un motor de dotze cilindres i 1,5 litres. La seva tracció davantera era connectable, però: el pilot la connectava a les rectes i tornava a la tracció posterior abans de les corbes.
De fet, Porsche havia construït un vehicle amb tracció a les quatre rodes molt abans: un cotxe elèctric amb quatre motors individuals a les rodes, que data de 1900.
El Spyker 60 HP, 1902
El veritable xoc per als historiadors de l’automòbil és el cotxe de curses de 1902 construït pel fabricant neerlandès Spyker. En una època en què fins i tot els frens només es muntaven a les rodes del darrere, aquest cotxe tenia tracció integral permanent de veritat, amb diferencial entre eixos inclòs.
Spyker havia estat fundada el 1880 pels germans Spijker com a fabricant de carruatges de tir. 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 curses Spyker 60 HP amb tracció a les quatre rodes (1902–1907). Les seves especificacions eren extraordinàries per a l’època:
- Tres diferencials: l’entre eixos i tots dos entre rodes
- Tres mecanismes de frenada separats: dos a les rodes del darrere i un a l’arbre de transmissió davanter
- Un sistema de tracció a les quatre rodes que no s’igualaria en concepte durant dècades
El concepte de tracció integral permanent té, doncs, molt més d’un segle. No es van construir gaires Spyker amb tracció a les quatre rodes: eren enormement cars i mai no van assolir gran cosa en competició. A principis dels anys trenta van seguir dos projectes més ambiciosos.
Bugatti Tipo 53 i Miller FWD
El Bugatti Tipo 53 va començar amb l’enginyer de Fiat Antonio Pichetto, que va plantejar la idea a Ettore Bugatti el 1930. El 1932 es van acabar tres cotxes, cadascun amb:
- Un motor de vuit cilindres en línia sobrealimentat de 300 CV
- Tracció integral permanent amb tres diferencials
- Una caixa de transferència i un diferencial entre eixos integrats amb la caixa de canvis muntada a part
- Arbres de transmissió per a tots dos eixos situats al costat esquerre del cotxe
- Una suspensió davantera independent sobre una ballesta transversal, inusual en un Bugatti
El Tipo 53 superava els cotxes de tracció posterior de l’època a les corbes de grava, però tenia una direcció terriblement dura: els arbres de transmissió davanters feien servir juntes Cardan corrents en lloc de juntes homocinètiques. Els tres cotxes van competir fins al 1935.
El Miller FWD va sorgir en part perquè el dissenyador nord-americà Harry Miller havia estudiat un Bugatti de tracció davantera comprat expressament per desmuntar-lo. Inspirat pel que hi va trobar, Miller va desenvolupar el seu propi xassís amb tracció a les quatre rodes amb el patrocini de l’empresa de camions FWD. Un dels Miller amb tracció a les quatre rodes va liderar les 500 Milles d’Indianàpolis de 1934 abans que una avaria mecànica el fes caure fins al novè lloc.
Un gairebe accident a AVUS, 1935
Aquests cotxes també estan lligats a un dels moments «i si…» més estranys de la història de l’automobilisme. Durant una cursa al circuit de l’AVUS a Berlín el 1935, un Miller amb tracció a les quatre rodes anava tercer quan el seu motor de vuit cilindres en línia va fallar de manera catastròfica i va llançar deixalles cap a les graderies. Aquell dia Adolf Hitler era a la tribuna. Si un petit fragment l’hagués arribat a tocar, 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
El problema del diferencial central obert
Per seguir el capítol següent ajuda tornar a una limitació fonamental del diferencial entre eixos obert. Un diferencial obert deixa que un eix giri lliurement mentre l’altre no rep gens de parell. Si les rodes del darrere perden l’adherència del tot, les del davant es poden quedar aturades mentre les del darrere patinen, i el diferencial no fa res per evitar-ho.
La resposta del món dels SUV va ser el bloqueig positiu: el conductor acciona un mecanisme que bloqueja rígidament els engranatges del diferencial i converteix la transmissió diferencial en una connexió sòlida. Els primers Range Rover el feien servir, i també el Lada Niva i desenes d’altres tot terreny; i també el primer Audi Quattro, que necessitava que el conductor bloquegés el diferencial central a mà fins al 1984. Però un bloqueig manual és una altra solució de compromís. S’ha de deixar anar sobre superfícies dures i no ofereix absolutament res si una roda comença a patinar de manera inesperada sobre una carretera lliscant.
Rolt, Dixon i Harry Ferguson
El primer diferencial entre eixos autoblocant automàtic va ser obra del pilot i enginyer britànic Tony Rolt. Amb el seu amic i company de curses Fred Dixon havia dirigit el taller Rolt/Dixon Developments abans de la guerra; després, tots dos van quedar fascinats pel que podia fer la tracció integral permanent. Van construir un banc de proves experimental amb tracció a les quatre rodes anomenat «Crab» i, el 1950, van unir forces amb Harry Ferguson —el reeixit fabricant de tractors— per formar Harry Ferguson Research.
Ferguson no buscava un cotxe de curses. Volia un cotxe de carretera realment segur: un cotxe les rodes del qual no patinessin en accelerar ni es bloquegessin en frenar. Rolt i Dixon es van proposar dissenyar-lo des de zero —carrosseria, transmissió i grup motor per igual— amb l’experimentat dissenyador Claude Hill, antic d’Aston Martin, com a enginyer en cap. La berlina experimental Ferguson R4 es va acabar després de sis anys de feina, i les seves especificacions eren notables per a l’any 1956:
- Tracció integral permanent amb un diferencial entre eixos autoblocant
- Un flat-four engine
- Frens de disc a les quatre rodes
- El sistema de frenada antibloqueig electromecànic Dunlop MaxaRet, adaptat de l’aviació
Dins la caixa de transferència de la Ferguson Formula
El cor de la transmissió Ferguson Formula era un enginyós mecanisme autoblocant dins la caixa de transferència. A més del diferencial, la unitat contenia un joc d’engranatges addicional, dos embragatges de roda lliure de boles i dos paquets de discos de fricció. En marxa normal, aquests elements giraven tranquil·lament en buit. Però tan bon punt les rodes d’un eix començaven a patinar —tot produint una diferència de velocitat entre els arbres de sortida— un dels embragatges s’accionava, comprimint el seu paquet de fricció contra els engranatges del diferencial i convertint a l’instant la transmissió diferencial en una connexió sòlida.
Un segon prototip, el familiar Ferguson R5 de 1962, era encara millor. Els provadors d’Autocar van assenyalar que assolia els límits de l’adherència a velocitats que semblaven gairebé impossibles. Tot i així, cap fabricant no va voler posar el Ferguson en producció; la complexitat i el cost eren excessius.
El Jensen FF surt a la venda
El 1962, Tony Rolt va convèncer la direcció de Jensen Cars perquè adaptés la transmissió Ferguson Formula al seu futur cupè CV8 i al seu Chrysler V8 de 300 CV. Tres anys després ja rodava un Jensen CV8 FF experimental amb tracció a les quatre rodes.
El 1966, el Jensen Interceptor va substituir el CV8 i, al costat del cupè estàndard de tracció posterior, Jensen va oferir una versió de tracció integral amb un discret emblema «FF», de «Formula Ferguson». El Jensen FF es va convertir en el primer cotxe de sèrie del món a combinar un diferencial entre eixos autoblocant amb ABS. Les especificacions principals incloïen:
- Motor Chrysler V8 big-block de 6,3 litres que produïa 325 CV
- Caixa de canvis automàtica TorqueFlite de tres velocitats o manual de quatre velocitats
- Repartiment de parell asimètric: 63% a l’eix del darrere i 37% al del davant, per preservar el caràcter de conducció de tracció posterior
- ABS Dunlop MaxaRet de canal únic
- Direcció assistida de pinyó i cremallera i frens de disc a totes les rodes
- Velocitat màxima de 212 km/h; 0–100 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 £, semblant al Rolls-Royce més barat
- Produccio total: 318 cotxes (1966-1971)
Tots els periodistes de l’automòbil de l’època van elogiar l’estabilitat del Jensen FF i el que van descriure com «un marge de tracció gairebé il·limitat sobre asfalt mullat». Harry Ferguson no va veure mai el cotxe: va morir el 1960.
Per què la Ferguson Formula va ser important
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 de seguretat activa i no com una resposta a la tracció fora de la carretera.
El repartiment de parell asimètric va ser una decisió deliberada contra la impredictibilitat que persegueix els sistemes simètrics. Dona massa accelerador a un cotxe de tracció posterior en una corba lliscant i sobrevirarà, de manera previsible. Fes el mateix en un cotxe de tracció davantera i subvirarà, de manera previsible. Fes-ho en un cotxe de tracció integral simètrica i la resposta dependrà de quin eix tingui pitjor adherència en aquell moment, cosa que és ambigua i perillosa. En esbiaixar el parell cap enrere, la Ferguson Formula va donar al Jensen FF un comportament pròxim al de la tracció posterior en la majoria de condicions.
La invenció de l’acoblament viscós
El mecanisme Ferguson tenia una limitació real: els seus embragatges de roda lliure funcionaven de manera binària, tot o res. El salt del diferencial obert al bloqueig total era instantani, i això podia crear una ambigüitat pròpia en el moment de l’acoblament. El que es volia era un mecanisme que pogués variar el grau de bloqueig de manera suau.
A finals dels anys seixanta, Tony Rolt i Derek Gardner —més tard cap de disseny dels cotxes de Fórmula 1 de Tyrrell— van començar a experimentar amb el fluid de silicona que es fa servir als acoblaments viscosos dels ventiladors. El resultat va ser l’acoblament viscós: una carcassa cilíndrica plena de fluid de silicona que conté paquets alternats de discos de fricció connectats a cada arbre de sortida.
Com funciona un Visco-Coupler
- En condicions normals, amb totes les rodes girant a velocitats semblants, els paquets de discos amb prou feines es mouen l’un respecte de l’altre i l’acoblament no té cap efecte sobre el diferencial.
- Quan un eix comença a patinar, el seu arbre de sortida gira més de pressa, cosa que fa que els paquets de discos girin l’un respecte de l’altre i cisallin el fluid de silicona.
- El cisallament augmenta la temperatura i la pressió dins de l’acoblament, i eleva dràsticament la viscositat del fluid.
- Aquest augment de la viscositat fa que els discos frecin l’un contra l’altre, frenant progressivament l’arbre que gira més de pressa i bloquejant parcialment o totalment el diferencial.
FF Developments i l’AMC Eagle
Després de patentar l’acoblament viscós, Tony Rolt va fundar FF Developments (FFD) el 1971 per vendre transmissions de tracció integral comercialment. Els primers encàrrecs no eren gens glamurosos: furgonetes Bedford amb tracció a les quatre rodes per al servei forestal britànic, una sèrie de cotxes de policia Ford Zephyr FF, berlines Opel Senator 4×4 per a la missió militar britànica a Berlín.
La feina de producció més important de FFD va ser la transmissió de l’AMC Eagle (1979–1988), una versió elevada amb tracció integral de la berlina AMC Concord, amb pneumàtics més grans i una elevació de la carrosseria de 75 mm. L’Eagle va ser el primer cotxe de sèrie del món a bloquejar el seu diferencial entre eixos amb un acoblament viscós. Es va concebre com un tot terreny lleuger més que no pas com un cotxe de prestacions, però l’arquitectura de la seva transmissió és l’avantpassat directe d’alguns dels cotxes de tracció integral ràpids més celebrats mai construïts, entre ells els primers Subaru Impreza WRX i el Mitsubishi Lancer Evolution.
Els diferencials autoblocants: del Torsen al control electrònic
El truc d’empaquetat d’Audi
Quan l’Audi Quattro va entrar en producció el 1981 —dos anys després de l’AMC Eagle— feia servir un diferencial entre eixos obert convencional amb un bloqueig positiu manual. L’elegància de la solució d’Audi era en la disposició dels components. El motor longitudinal apuntava directament cap a l’eix del darrere, i el diferencial entre eixos anava directament a la caixa de canvis: l’arbre secundari es va fer buit i l’arbre de transmissió davanter s’hi feia passar per dins. L’equip de Ferdinand Piëch va triar un repartiment simètric 50:50 entre davant i darrere.
El Torsen Differential
El 1984, les palanques de bloqueig manual van desaparèixer finalment dels habitacles d’Audi, substituïdes pel diferencial autoblocant Torsen —de TORque SENsing, «sensible al parell»—. Val la pena enumerar-ne els avantatges:
- És completament mecànic: no requereix electrònica, ni fluid, ni cap acció del conductor
- Respon a canvis de parell als arbres de sortida i no a diferències de velocitat, cosa que vol dir que pot reaccionar abans que la patinada de les rodes comenci de veritat
- A diferència d’un acoblament viscós, només es bloqueja sota tracció, no sota frenada, cosa que el fa plenament compatible amb l’ABS
- El bloqueig i el desbloqueig són suaus i continus, sense transicions binàries
Després de demostrar la seva vàlua en cotxes ràpids, el Torsen va ser adoptat pels enginyers de SUV que buscaven un comportament semblant al d’un turisme. Avui es fa servir al Range Rover, al Volkswagen Touareg, al Porsche Cayenne i al Toyota Land Cruiser Prado.
El Grup B i la cursa armamentística dels ral·lis
Als anys vuitanta, el domini de l’Audi Quattro als ral·lis va desencadenar una cursa armamentística de la tracció integral. En unes poques temporades ja havien aparegut tots aquests cotxes de ral·li amb tracció a les quatre rodes, cadascun amb la tecnologia d’acoblament viscós de FFD als 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 aquells anys.
A principis dels anys noranta, la fàbrica AZLK de Rússia també va acudir a FFD, amb la voluntat d’una versió de ral·li amb tracció integral del Moskvitch 2141. Construït al voltant de la mateixa disposició de tres diferencials que el Ford RS200, el cotxe experimental es comportava amb una previsibilitat notable en condicions extremes. Les proves van revelar un principi que encara és vàlid: ajusta la rigidesa de bloqueig de cada acoblament viscós de manera individual i l’equilibri del cotxe es mou amb ella.
- Diferencial entre rodes del darrere més rígid → més tendència al sobreviratge
- Diferencial davanter o entre eixos més rígid → més subviratge i estabilitat
Arriba el control electronic
Aquesta capacitat d’ajust és precisament el motiu pel qual els cotxes moderns de WRC fan servir paquets d’embragatge multidisc controlats electrònicament en lloc d’acoblaments viscosos passius als tres diferencials. Els actuadors hidràulics i un ordinador de bord varien el bloqueig de cada diferencial en temps real: deixen anar els embragatges en entrar a la corba perquè el cotxe giri lliurement i després els tanquen progressivament a mesura que el pilot accelera cap a la recta, per obtenir la màxima tracció sense subviratge.
Dos fabricants van ser pioners dels diferencials controlats electrònicament als cotxes de carretera:
- Mercedes-Benz 4Matic (1986, Classe E W124): Tres embragatges controlats electrònicament connectaven seqüencialment l’eix davanter, després bloquejaven el diferencial entre eixos i, tot seguit, bloquejaven el diferencial del darrere segons ho requerien les condicions. El sistema era eficaç però excessivament complex, i l’electrònica podia fer que les rodes davanteres es connectessin i es desconnectessin de manera perceptible sobre superfícies soltes.
- Porsche 959 (1986): Dos embragatges controlats electrònicament que funcionaven a través de quatre modes de conducció seleccionables. El sistema del 959 era més sofisticat i més adequat per a un ús d’altes prestacions.
Substituir el diferencial: el Haldex i els sistemes AWD simplificats
El Visco-Coupler per si sol
Mentre els enginyers de ral·lis portaven els diferencials autoblocants tan lluny com podien, els dissenyadors dels turismes corrents van anar en la direcció contrària: van eliminar del tot el diferencial entre eixos i van posar un acoblament viscós al seu lloc. El Volkswagen Golf II Syncro de 1985 va ser el primer turisme europeu a fer-ho, amb una transmissió desenvolupada per enginyers de GKN, que havia adquirit FFD el 1969.
Per a la producció en massa, la simplificació va valdre la pena:
- El model de tracció integral compartia la majoria de components amb la versió estàndard de tracció davantera, cosa que reduïa el cost i la complexitat de fabricació
- En condicions normals, el cotxe es conduïa igual que un cotxe de tracció davantera
- Quan les rodes davanteres patinaven, l’acoblament viscós podia transferir fins al 70% del parell al darrere en aproximadament 0,2 segons
El retard, però, creava un problema de comportament. Un cotxe que es comportava com un de tracció davantera, escapant-se de morro cap a fora, podia passar bruscament a un comportament esbiaixat cap al darrere en el moment en què l’acoblament s’accionava, i sorprendre el conductor. Els fabricants japonesos van provar diverses respostes, com ara muntar més acoblaments: el Nissan Sunny/Pulsar de 1988 en feia servir tres, un per connectar la tracció posterior i un per bloquejar cada diferencial entre rodes. El Mazda Concerto 4WD va anar encara més enllà, i va substituir tant el diferencial entre eixos com el del darrere entre rodes per acoblaments viscosos.
El Haldex Clutch
El pas següent va substituir l’acoblament viscós per un embragatge hidràulic multidisc controlat electrònicament, molt més ràpid i molt més controlable amb precisió. L’exemple més conegut és l’acoblament Haldex, que va prendre el relleu de l’acoblament viscós al Volkswagen Golf IV i als seus germans de plataforma. Funciona així:
- Unes lleves frontals detecten qualsevol diferència de velocitat de gir entre els arbres davanter i del darrere
- Uns rodets que llisquen sobre les superfícies de les lleves empenyen pistons en cilindres anulars i bomben fluid hidràulic
- La pressió del fluid comprimeix el paquet d’embragatge multidisc i transfereix parell a l’eix del darrere
- Una vàlvula solenoide, controlada per l’electrònica del vehicle, pot alliberar la pressió en qualsevol moment, cosa que permet una distribució de parell infinitament variable
La majoria de cotxes i crossovers de tracció integral a la venda avui fan servir alguna versió d’aquest embragatge controlat electrònicament, ja sigui el Haldex als cotxes del Grup Volkswagen, el VTM-4 de Honda o l’xDrive de BMW. Els embragatges moderns actuen prou de pressa perquè el retard d’acoblament s’hagi tornat imperceptible en la conducció normal, i ara la calibració importa més que el maquinari: el Golf 4Motion i l’Audi A3 Quattro fan servir transmissions mecànicament idèntiques, però un programari diferent dona al Volkswagen un repartiment simètric mentre que Audi envia el 60% del parell cap endavant per a un caràcter de tracció davantera més familiar.
La tecnologia AWD avui: quin sistema és el millor?
Els sistemes de tracció connectable amb un segon eix accionat manualment han desaparegut, per sort, dels turismes. El que queda es divideix en tres famílies, cadascuna amb els seus mèrits:
- Tracció integral permanent amb un diferencial entre eixos autoblocant (acoblament viscós com al Subaru, Torsen mecànic com a l’Audi A4/A6/A8 Quattro i el Volkswagen Phaeton, o embragatges controlats electrònicament com al Mitsubishi Lancer Evo): els sistemes més sofisticats i gratificants, capaços de millorar de veritat el comportament tant a la carretera com al circuit quan estan ben calibrats.
- Tracció integral permanent amb un diferencial entre eixos obert (com al Mercedes-Benz 4Matic): depèn de l’electrònica antipatinatge per compensar la manca d’autobloqueig. Eficaç a la carretera, però mecànicament menys proactiva.
- Tracció posterior connectable mitjançant un embragatge controlat (Haldex, com al Volvo, el Saab i diversos crossovers del Grup Volkswagen): la disposició més comuna als crossovers moderns: econòmica, lleugera i cada cop més capaç gràcies a una electrònica més ràpida.
La vectorització del parell i el que ve després
La tendència dominant en la tracció integral avançada és la vectorització del parell: no només repartir el parell entre els eixos, sinó 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 de control actiu de guinyada (AYC) que pot desplaçar el parell d’una roda del darrere a l’altra. Uns jocs d’engranatges addicionals desplacen l’equilibri de manera proactiva, abans que es perdi l’adherència, en lloc de reaccionar un cop la roda ja està patinant.
A la pràctica, les diferències reals entre els sistemes moderns es van reduint a mesura que millora l’electrònica de control. Un crossover Haldex ben calibrat ofereix ara una estabilitat per la qual un Torsen mecànic hauria estat admirat fa una generació. Aquesta és la direcció que segueix tot plegat, i el punt final bé podria ser el cotxe elèctric amb quatre motors individuals a les rodes, cadascun dosificant el seu propi parell sense cap transmissió mecànica. Cosa que fa tornar la història, ben lligada, al cotxe elèctric amb tracció a les quatre rodes de Ferdinand Porsche de 1900.
Aquesta és una traducció. Pots llegir l’original aquí: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html
Published November 04, 2021 • 23m to read
