Tração Integral Explicada: História, Tecnologia e Como Funcionam os Sistemas AWD

Este artigo começou como um guia técnico simples — algo como «Tudo o que sempre quis saber sobre tração integral, mas não sabia a quem perguntar.» Planeávamos explicar como os diferenciais abertos diferem das unidades de acoplador viscoso ou do tipo Haldex, o que fazem realmente os diferenciais autoblocantes e por que razão tudo isso importa. Mas quanto mais nos aprofundávamos na história, mais surpreendidos ficávamos. Acontece que o primeiro automóvel de passageiros com tração integral permanente foi construído nos Países Baixos há mais de cem anos. E em 1935, um carro de corridas americano com tração nas quatro rodas esteve assombrosamente perto de mudar o curso da história mundial.

Por que razão precisa um automóvel de passageiros de tração integral? No século XXI, a resposta parece óbvia: melhor aderência, menos patinagem das rodas em superfícies escorregadias e uma condução mais segura sob carga de motor. Quatro rodas motrizes são simplesmente melhores do que duas. Mas a humanidade demorou surpreendentemente muito tempo a agir com base nesta verdade elementar. Pergunte a qualquer historiador automóvel e dir-lhe-á que a era da tração integral nos automóveis de passageiros para o mercado de massas começou em 1980 com o Audi Quattro. Poderá também mencionar predecessores raros — o superdesportivo britânico Jensen FF de 1966 e o Subaru Leone 4WD de 1972. Um verdadeiro especialista, porém, notará rapidamente que os primeiros Subaru com tração nas quatro rodas não eram, de todo, sistemas de tração integral permanente — eram de uso a tempo parcial. E como explicaremos, essa é uma distinção crucial.

Tração 4×4 a Tempo Parcial: Uma Solução Provisória

A tração a tempo parcial num eixo é uma solução de compromisso, e não é particularmente elegante para automóveis de estrada. O termo «4×4 a Tempo Parcial» teve origem no mundo dos SUV e dos veículos todo-o-terreno. Nesta configuração, um eixo é permanentemente motriz enquanto o outro é ligado de forma rígida a pedido — mas esta ligação rígida só pode ser usada fora de estrada. Em superfícies asfaltadas, o sistema a tempo parcial deve ser completamente desligado. Eis porquê:

• Quando um automóvel faz uma curva, as rodas dianteiras percorrem um arco mais longo do que as rodas traseiras e devem, portanto, rodar mais depressa.
• Com um sistema de tração nas quatro rodas ligado rigidamente, a aderência nas rodas dianteiras é reduzida enquanto o binário na traseira aumenta.
• Em alguns casos, as rodas dianteiras podem gerar força de travagem em vez de força de propulsão — aumentando a resistência e tornando o automóvel mais difícil de conduzir.
• Em superfícies soltas como lama ou neve, este efeito é controlável, mas no asfalto provoca um bloqueio severo da transmissão e problemas de manobrabilidade.

Quando um automóvel faz uma curva, cada roda segue o seu próprio arco e deve rodar a uma velocidade diferente. É por isso que um sistema de tração integral permanente requer três diferenciais: dois diferenciais entre rodas (um por eixo) e um diferencial entre eixos para permitir que ambos os eixos motrizes rodem de forma independente entre si.

Apesar destes inconvenientes, a tração nas quatro rodas com ligação rígida surgiu em alguns veículos de estrada — embora fossem mais próximos de veículos todo-o-terreno em termos de carácter. Na URSS, por exemplo, o GAZ-61 «Emka» — uma berlina com tração nas quatro rodas, motor de seis cilindros e eixo dianteiro a tempo parcial — entrou em produção em pequenas séries já em 1938. Após a guerra, transmissões semelhantes apareceram na variante todo-o-terreno GAZ-M72 «Pobeda» e no Moskvitch-410. O Subaru Leone 4WD de 1972 seguiu a mesma lógica: foi construído para uso todo-o-terreno, com uma altura ao solo superior à dos Subaru de tração dianteira normais, e um eixo traseiro com ligação manual.

O Subaru Leone 4WD Station Wagon (1972–1979) era uma adaptação de tração nas quatro rodas de uma plataforma de tração dianteira, com eixo traseiro de ligação manual. As especificações principais incluíam:

• Opções de motor: 1,4 litros (72 cv) ou 1,6 litros (80 cv)
• Carroçarias: station wagon, berlina e pickup
• Ligação da tração traseira: manual nos automóveis com transmissão manual; automática através de uma embraiagem de fricção multidisco nas versões automáticas
• Esta configuração a tempo parcial manteve-se em todos os Subaru com tração nas quatro rodas até 1989

O problema fundamental da tração integral a tempo parcial é que é inútil nas estradas asfaltadas onde a maioria dos automóveis passa a maior parte do tempo — e, no entanto, o automóvel tem sempre de transportar o peso extra de uma caixa de transferência, de um segundo veio de transmissão e de um conjunto de eixo secundário. Converter um sistema a tempo parcial para permanente, no entanto, requer apenas um componente adicional: um diferencial entre eixos na caixa de transferência.

Tração Integral Permanente: Como Funciona e Por Que Razão É Importante

O diferencial entre eixos é a chave para a tração integral permanente. Dois diferenciais entre rodas — um em cada eixo — permitem que as rodas esquerda e direita de cada eixo rodem a velocidades diferentes nas curvas. O diferencial entre eixos faz o mesmo entre os eixos dianteiro e traseiro. Um automóvel equipado com os três diferenciais pode utilizar tração integral permanente em qualquer superfície de estrada sem bloqueios na transmissão ou penalizações na condução.

Simples em teoria — mas até ao início dos anos 80, a corrente principal da indústria automóvel considerava a tração integral permanente desnecessária para automóveis de estrada. A sabedoria convencional dizia que fazer girar constantemente um segundo par de rodas e todos os componentes associados da transmissão no asfalto seco acrescentava ruído e desperdiçava combustível. O Audi Quattro mudou definitivamente esse pensamento. Ao distribuir o binário do motor pelas quatro rodas em permanência, um sistema de tração integral permanente:

• Deixa uma margem de aderência maior disponível para lidar com as forças laterais nas curvas
• Melhora significativamente a estabilidade ao acelerar ou travar a meio de uma curva
• Reduz o risco de sobreviragem ou subviragem súbita provocadas por inputs do acelerador

O Audi 80 Quattro do final dos anos 80 ilustra o quão refinada se tornou esta configuração. A arquitetura Quattro é mais compacta do que a rival transmissão Ferguson Formula. A partir de 1984, a Audi adotou o diferencial autoblocante Torsen — um dispositivo puramente mecânico que responde a alterações no binário em cada veio de saída, em vez de diferenças de velocidade das rodas. Ao contrário de um bloqueio diferencial baseado em acoplador viscoso, o Torsen só bloqueia sob tração, não durante a travagem, o que significa que é totalmente compatível com sistemas ABS e melhora a estabilidade durante a desaceleração.

Vale a pena notar que o Range Rover (1970) e o russo Lada Niva (1976) são geralmente considerados os primeiros veículos de produção em massa com diferenciais entre eixos — mas ambos pertencem claramente à categoria todo-o-terreno. O Audi Quattro reclama o título de pioneiro especificamente entre os automóveis de passageiros.

Os Primeiros Carros de Corrida com Tração nas Quatro Rodas: Do Spyker ao Bugatti

Os designers de carros de corrida exploraram a tração integral permanente antes da era Quattro? A resposta é definitivamente sim — e a história recua muito mais atrás do que a maioria das pessoas esperaria.

O primeiro projeto do pós-guerra de Ferdinand Porsche foi um carro de corrida com tração nas quatro rodas: o Cisitalia 360, com motor central e um motor de doze cilindros de 1,5 litros. No entanto, a sua tração dianteira era a tempo parcial — o piloto ligava-a apenas nas secções retas da pista, voltando à tração traseira antes das curvas.

Mas a Porsche tinha, na verdade, construído um veículo com tração nas quatro rodas muito mais cedo: um carro elétrico com quatro motores individuais nas rodas, que remonta a 1900. O verdadeiro choque para os historiadores automóveis, no entanto, é o carro de corrida de 1902 construído pelo fabricante neerlandês Spyker. Numa época em que até os travões eram montados apenas nas rodas traseiras, este carro tinha uma tração integral permanente genuína — com diferencial entre eixos incluído.

A empresa Spyker foi fundada em 1880 pelos irmãos Spijker como fabricante de carruagens puxadas a cavalos. O seu primeiro automóvel surgiu em 1900 e, dois anos depois, trabalhando com o designer belga Joseph Valentin Laviolette, produziram o carro de corrida Spyker 60 CV com tração nas quatro rodas (1902–1907). As suas especificações eram extraordinariamente avançadas para a época:

• Três diferenciais — entre eixos e os dois entre rodas
• Três mecanismos de travagem separados — dois nas rodas traseiras, um no veio de transmissão dianteiro
• Um sistema de tração nas quatro rodas que não seria igualado em conceito durante décadas

O conceito de tração integral permanente nas quatro rodas tem, portanto, mais de um século. Não foram construídos muitos Spyker com tração nas quatro rodas — eram enormemente caros e nunca alcançaram um sucesso expressivo nas corridas. Dois projetos de corrida AWD mais ambiciosos se seguiram no início dos anos 30: o Bugatti Tipo 53 e o Miller FWD.

O projeto Bugatti Tipo 53 teve origem no engenheiro da Fiat Antonio Pichetto, que propôs a ideia a Ettore Bugatti em 1930. Três automóveis foram concluídos em 1932, cada um apresentando:

• Um motor de oito cilindros em linha sobrealimentado de 300 cv
• Tração integral permanente com três diferenciais
• Uma caixa de transferência e um diferencial entre eixos integrados na caixa de velocidades montada separadamente
• Veios de transmissão para ambos os eixos posicionados no lado esquerdo do automóvel
• Uma suspensão dianteira independente com mola transversal — pouco habitual na Bugatti

Apesar de superar os automóveis de tração traseira contemporâneos nas curvas de gravilha, o Tipo 53 sofria de um esforço excessivo na direção devido à utilização de juntas de Cardan normais em vez de juntas homocinéticas nos veios de transmissão dianteiros. Os três automóveis competiram até 1935.

O Miller FWD surgiu em parte porque o designer americano Harry Miller tinha estudado um Bugatti de tração dianteira comprado especificamente para desmontagem. Inspirado pela abordagem da Bugatti, Miller desenvolveu o seu próprio chassis com tração nas quatro rodas com o patrocínio da empresa de camiões FWD. Um dos Miller com tração nas quatro rodas liderou as 500 Milhas de Indianápolis de 1934 antes de se retirar com problemas mecânicos em nono lugar.

Estes automóveis estão também ligados a um dos momentos «e se» mais estranhos da história automóvel. Durante uma corrida no circuito AVUS em Berlim em 1935, um Miller com tração nas quatro rodas seguia em terceiro lugar quando o seu motor de oito cilindros em linha falhou catastroficamente, atirando detritos em direção às bancadas. Adolf Hitler estava presente nas bancadas naquele dia. Se mesmo um pequeno fragmento o tivesse alcançado, o curso da Segunda Guerra Mundial — e da história mundial — poderia ter sido completamente diferente.

A Fórmula Ferguson: O Sistema de Tração Integral que Mudou Tudo

Para compreender o próximo capítulo crítico da história da tração integral, é útil revisitar uma limitação fundamental dos diferenciais entre eixos abertos. Um diferencial aberto permite que um eixo gire livremente enquanto o outro não recebe qualquer binário. Se as rodas traseiras perderem totalmente a aderência, as rodas dianteiras podem permanecer estacionárias enquanto as traseiras giram — o diferencial não faz nada para o impedir.

A solução desenvolvida para os SUV foi o bloqueio positivo: o condutor aciona manualmente um mecanismo que bloqueia rigidamente as engrenagens do diferencial, convertendo a transmissão diferencial numa ligação sólida. Esta abordagem foi utilizada nos primeiros Range Rovers, no Lada Niva e em muitos outros veículos todo-o-terreno — incluindo o Audi Quattro de primeira geração, que exigia que o condutor bloqueasse manualmente o diferencial central até 1984. Mas o bloqueio manual é outro compromisso: tem de ser desligado em superfícies duras e não oferece proteção se a patinagem das rodas começar inesperadamente numa estrada escorregadia.

O primeiro diferencial entre eixos autoblocante automático foi criado pelo piloto de corridas e engenheiro britânico Tony Rolt. Juntamente com o seu amigo e colega piloto Fred Dixon, Rolt tinha gerido a oficina Rolt/Dixon Developments antes da guerra. Depois, os dois ficaram fascinados pelo potencial da tração integral permanente. Depois de construírem um banco de ensaios experimental com tração nas quatro rodas chamado «Crab», uniram forças em 1950 com Harry Ferguson — o bem-sucedido fabricante de tractores — para formar a Harry Ferguson Research.

A visão de Ferguson não era um carro de corrida, mas um automóvel de estrada genuinamente seguro: aquele cujas rodas não patinariam sob aceleração nem bloqueariam durante a travagem. Rolt e Dixon decidiram projetar tal automóvel de raiz — incluindo carroçaria, transmissão e conjunto motor. Com o experiente designer Claude Hill (antigo colaborador da Aston Martin) contratado como engenheiro-chefe, a berlina experimental Ferguson R4 foi concluída após seis anos de desenvolvimento. As suas especificações eram notáveis para 1956:

• Tração integral permanente com diferencial entre eixos autoblocante
• Um motor de quatro cilindros horizontalmente opostos
• Travões de disco nas quatro rodas
• O sistema de travagem eletromecânico antibloqueio Dunlop MaxaRet, adaptado da aviação

O coração da transmissão Ferguson Formula era um mecanismo autoblocante engenhoso no interior da caixa de transferência. Para além do diferencial, a unidade continha um conjunto de engrenagens extra, duas embraiagens de rolamento unidirecional e dois pacotes de discos de fricção. Em condições normais, estes elementos funcionavam silenciosamente em vazio. Mas quando as rodas de um eixo começavam a patinar — causando uma diferença nas velocidades dos veios de saída — uma das embraiagens engatava, comprimindo o seu pacote de fricção contra as engrenagens do diferencial e convertendo instantaneamente a transmissão diferencial numa ligação sólida.

Um segundo protótipo, o Ferguson R5 estate de 1962, era ainda mais capaz. Os testadores da revista Autocar notaram que atingia os limites de aderência a velocidades que pareciam quase impossíveis. Apesar disso, nenhum fabricante concordou em colocar o Ferguson em produção — a complexidade e o custo eram demasiado elevados. No entanto, em 1962, Tony Rolt convenceu a direção da Jensen Cars a adaptar a transmissão Ferguson Formula para o seu próximo cupê CV8, que utilizava um motor Chrysler V8 de 300 cv. Três anos depois, foi concluído um Jensen CV8 FF experimental com tração nas quatro rodas.

Em 1966, o Jensen Interceptor substituiu o CV8 — e, a par do cupê de tração traseira convencional, a Jensen oferecia uma variante de tração integral identificada com a discreta designação «FF». O Jensen FF tornou-se o primeiro automóvel de produção em série do mundo a combinar um diferencial entre eixos autoblocante com ABS. A designação «FF» significava «Formula Ferguson». As principais especificações incluíam:

• Motor Chrysler V8 big-block de 6,3 litros com 325 cv
• Caixa automática TorqueFlite de três velocidades ou caixa manual de quatro velocidades
• Distribuição assimétrica de binário: 63% para o eixo traseiro, 37% para o dianteiro — para preservar o carácter de condução da tração traseira
• ABS Dunlop MaxaRet de canal único
• Direção assistida de cremalheira e travões de disco em todas as rodas
• Velocidade máxima de 212 km/h; 0–100 km/h em 7,7 segundos; peso em ordem de marcha de aproximadamente 1800 kg
• Preço no Reino Unido em 1968: aproximadamente £6.000 — semelhante ao Rolls-Royce mais barato
• Produção total: 318 automóveis (1966–1971)

Todos os jornalistas automóveis da época elogiaram a excecional estabilidade do Jensen FF e o que descreveram como «uma margem de tração quase ilimitada no asfalto molhado». Tragicamente, o próprio Harry Ferguson nunca viu o Jensen FF — morreu em 1960.

Por que razão dedicar tanto tempo à Fórmula Ferguson? Porque a Harry Ferguson Research foi a primeira organização em todo o mundo a tratar a tração integral principalmente como uma ferramenta de segurança ativa — e não simplesmente como uma solução para problemas de tração todo-o-terreno. A distribuição assimétrica de binário foi uma escolha deliberada para evitar a imprevisibilidade que assola os sistemas AWD simétricos. Num automóvel de tração traseira, aplicar demasiado acelerador numa curva escorregadia causa uma sobreviragem previsível. Num automóvel de tração dianteira, causa uma subviragem previsível. Num automóvel AWD simétrico, a resposta depende de qual eixo tem pior aderência — o que pode ser ambíguo e perigoso. Ao enviar o binário preferencialmente para a traseira, a Fórmula Ferguson conferiu ao Jensen FF uma condução com características de tração traseira quase previsível na maioria das condições.

A Invenção do Acoplador Viscoso

O mecanismo autoblocante da Fórmula Ferguson tinha uma limitação significativa: as suas embraiagens de rolamento unidirecional funcionavam de forma binária, ligando e desligando. A transição de diferencial aberto para bloqueio total era instantânea, o que podia criar a sua própria ambiguidade de condução no momento do engate. O que era necessário era um mecanismo capaz de variar o grau de bloqueio diferencial de forma suave e progressiva.

No final dos anos 60, Tony Rolt e Derek Gardner — mais tarde o designer-chefe dos carros de Fórmula 1 da Tyrrell — começaram a experimentar o fluido de silicone utilizado nos acopladores viscosos de acionamento das ventoinhas. O resultado foi o acoplador viscoso: uma carcaça cilíndrica cheia de fluido de silicone, contendo pacotes alternados de discos de fricção ligados a cada veio de saída.

Eis como funciona:

• Em condições normais, com todas as rodas a rodar a velocidades semelhantes, os pacotes de discos mal se movem entre si e o acoplador não tem qualquer efeito sobre o diferencial.
• Quando um eixo começa a patinar, o seu veio de saída gira mais depressa, fazendo com que os pacotes de discos rotem entre si e cortem o fluido de silicone.
• O corte aumenta a temperatura e a pressão no interior do acoplador, elevando dramaticamente a viscosidade do fluido.
• Este aumento de viscosidade faz com que os discos se arrastem entre si, travando progressivamente o veio que gira mais depressa e bloqueando parcial ou totalmente o diferencial.

Após patentear o acoplador viscoso, Tony Rolt fundou a FF Developments (FFD) em 1971 para fornecer transmissões de tração integral comercialmente. Os primeiros projetos incluíram carrinhas Bedford com tração nas quatro rodas para os serviços florestais britânicos, um lote de carros de polícia Ford Zephyr FF e berlinas Opel Senator 4×4 para a missão militar britânica em Berlim.

A realização de produção mais significativa da FFD foi a transmissão para o AMC Eagle (1979–1988) — uma versão elevada e com tração integral da berlina AMC Concord, equipada com pneus maiores e um aumento de 75 mm da carroçaria. O AMC Eagle foi o primeiro automóvel de produção em série do mundo a utilizar um diferencial entre eixos bloqueado por um acoplador viscoso. Embora concebido como um veículo ligeiramente todo-o-terreno e não como um carro de desempenho, a sua arquitetura de transmissão tornou-se o antepassado direto de alguns dos mais celebrados automóveis de alta performance com tração integral alguma vez construídos — incluindo as primeiras gerações do Subaru Impreza WRX e do Mitsubishi Lancer Evolution.

Diferenciais Autoblocantes: Do Torsen ao Controlo Eletrónico

Quando o Audi Quattro entrou em produção em 1981 — dois anos após a estreia do AMC Eagle — utilizava um diferencial entre eixos aberto convencional com bloqueio positivo acionado manualmente. A elegância da solução da Audi residia na integração: o motor montado longitudinalmente apontava diretamente para o eixo traseiro, e um diferencial entre eixos estava integrado diretamente na caixa de velocidades. O veio secundário da caixa de velocidades foi tornado oco, e o veio de transmissão dianteiro foi encaminhado através dele. A equipa de Ferdinand Piëch escolheu uma distribuição simétrica de binário de 50:50 entre dianteiro e traseiro.

Em 1984, as alavancas de bloqueio manual do diferencial desapareceram finalmente dos habitáculos Audi, substituídas pelo diferencial autoblocante Torsen (TORque SENsing). O Torsen oferece várias vantagens fundamentais:

• É totalmente mecânico — não requer eletrónica, fluido ou intervenção do condutor
• Responde a alterações no binário dos veios de saída em vez de diferenças de velocidade, o que significa que pode reagir antes de a patinagem das rodas começar efetivamente
• Ao contrário de um acoplador viscoso, bloqueia apenas sob tração, não durante a travagem, tornando-o totalmente compatível com o ABS
• O bloqueio e o desbloqueio são suaves e contínuos, sem transições binárias

A capacidade comprovada do Torsen para melhorar a dinâmica e a estabilidade nos automóveis de desempenho atraiu posteriormente os engenheiros de SUV em busca de dinâmicas semelhantes às dos automóveis. Hoje é utilizado nas transmissões de veículos como o Range Rover, o Volkswagen Touareg, o Porsche Cayenne e o Toyota Land Cruiser Prado.

Nos anos 80, a dominância em rali do Audi Quattro desencadeou uma corrida armamentista de tração integral entre os concorrentes do Grupo B. Em poucas épocas, os seguintes carros de rali com tração nas quatro rodas tinham todos aparecido — cada um utilizando tecnologia de acoplador viscoso FFD nos seus diferenciais autoblocantes:

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

Stuart Rolt, filho de Tony, geriu as relações da FFD com as equipas de rali durante este período.

No início dos anos 90, a fábrica AZLK na Rússia também recorreu à FFD para desenvolver uma versão de rali com tração nas quatro rodas do Moskvitch 2141. Utilizando a mesma configuração de três diferenciais do Ford RS200, o Moskvitch experimental com tração nas quatro rodas alcançou uma condução surpreendentemente previsível em condições extremas. Os testes revelaram um princípio importante: ajustando individualmente a rigidez de bloqueio de cada acoplador viscoso, os engenheiros podiam afinar o equilíbrio de condução do automóvel numa ampla gama:

• Diferencial traseiro entre rodas mais rígido → maior tendência para sobreviragem
• Diferencial dianteiro ou entre eixos mais rígido → maior subviragem e estabilidade

Esta capacidade de afinação é a razão pela qual os modernos carros de rali do WRC utilizam pacotes de embraiagem multidisco controlados eletronicamente em vez de acopladores viscosos passivos nos três diferenciais. Atuadores hidráulicos e um computador de bordo podem variar o bloqueio de cada diferencial em tempo real — libertando as embraiagens ao entrar numa curva para permitir que o automóvel rode livremente, depois comprimindo-as progressivamente à medida que o piloto acelera em direção à reta para maximizar a tração evitando a subviragem.

Dois fabricantes foram pioneiros nos diferenciais controlados eletronicamente em automóveis de estrada:

• Mercedes-Benz 4Matic (1986, W124 Classe E): Três embraiagens controladas eletronicamente ligavam sequencialmente o eixo dianteiro, depois bloqueavam o diferencial entre eixos e depois bloqueavam o diferencial traseiro conforme as condições o exigiam. O sistema era eficaz mas excessivamente complexo, e a eletrónica podia provocar a ligação e desligação notória das rodas dianteiras em superfícies soltas.
• Porsche 959 (1986): Duas embraiagens controladas eletronicamente funcionando em quatro modos selecionáveis pelo condutor. O sistema do 959 era mais sofisticado e mais adequado para utilização de alta performance.

Substituindo o Diferencial: Haldex e Sistemas AWD Simplificados

Enquanto os engenheiros de rali levavam os diferenciais autoblocantes aos seus limites, os designers dos automóveis de passageiros convencionais moveram-se na direção oposta — eliminando completamente o diferencial entre eixos e substituindo-o apenas por um acoplador viscoso. O Volkswagen Golf II Syncro de 1985 foi o primeiro automóvel de passageiros europeu a utilizar esta abordagem. A transmissão foi desenvolvida por engenheiros da GKN, que tinha adquirido a FFD em 1969.

A configuração simplificada de acoplador viscoso oferecia vantagens claras para a produção em massa:

• O modelo de tração integral partilhava a maioria dos componentes com a versão de tração dianteira convencional, reduzindo o custo de fabrico e a complexidade
• Em condições normais, o automóvel conduzia-se de forma idêntica a um automóvel de tração dianteira
• Quando as rodas dianteiras patinavam, o acoplador viscoso podia transferir até 70% do binário para a traseira em aproximadamente 0,2 segundos

No entanto, este engate retardado criava um problema de condução: um automóvel que inicialmente se comportava como um veículo de tração dianteira (empurrando para fora pela frente) podia repentinamente mudar para um comportamento com tendência para a traseira quando o acoplador viscoso engatava, apanhando os condutores desprevenidos. Os fabricantes japoneses exploraram várias soluções, incluindo a montagem de múltiplos acopladores viscosos — alguns modelos, como o Nissan Sunny/Pulsar de 1988, utilizavam três: um para ligar a tração traseira e um para bloquear cada diferencial entre rodas. O Mazda Concerto 4WD foi ainda mais longe, utilizando acopladores viscosos em substituição tanto do diferencial entre eixos como do diferencial traseiro entre rodas.

O próximo passo evolutivo substituiu o acoplador viscoso por uma embraiagem multidisco hidráulica controlada eletronicamente — um dispositivo muito mais rápido e controlável com precisão. O acoplador Haldex, que substituiu o acoplador viscoso no Volkswagen Golf IV e nos seus irmãos de plataforma, é o exemplo mais conhecido desta tecnologia. Eis como funciona:

• Cames frontais detetam qualquer diferença de velocidade rotacional entre os veios dianteiro e traseiro
• Rolamentos que percorrem as superfícies dos cames empurram pistões em cilindros anulares, bombeando fluido hidráulico
• A pressão do fluido comprime o pacote de embraiagem multidisco, transferindo binário para o eixo traseiro
• Uma válvula de solenoide, controlada pela eletrónica do veículo, pode libertar a pressão em qualquer ponto — permitindo uma distribuição de binário infinitamente variável

Hoje em dia, a maioria dos automóveis de passageiros e crossovers AWD utiliza alguma variante desta arquitetura de embraiagem controlada eletronicamente — seja o Haldex nos veículos do Grupo Volkswagen, o VTM-4 da Honda ou o xDrive da BMW. A velocidade dos sistemas de embraiagem modernos reduziu o atraso de engate ao ponto de ser imperceptível na condução normal. A afinação do software de controlo importa agora mais do que o próprio hardware: o Golf 4Motion e o Audi A3 Quattro utilizam transmissões mecanicamente idênticas, mas software diferente dá ao Volkswagen uma distribuição simétrica de binário enquanto a calibração da Audi envia 60% do binário para a frente para um carácter de tração dianteira mais familiar.

A Tecnologia AWD Hoje: Qual é o Melhor Sistema?

Os sistemas de tração integral a tempo parcial com segundo eixo de ligação manual desapareceram felizmente dos automóveis de passageiros. As arquiteturas restantes têm cada uma os seus méritos:

• Tração integral permanente com diferencial entre eixos autoblocante (acoplador viscoso como no Subaru, Torsen mecânico como no Audi A4/A6/A8 Quattro e Volkswagen Phaeton, ou embraiagens controladas eletronicamente como no Mitsubishi Lancer Evo): os sistemas mais sofisticados e gratificantes, capazes de melhorar genuinamente a dinâmica tanto na estrada como na pista quando devidamente calibrados.
• Tração integral permanente com diferencial entre eixos aberto (como no Mercedes-Benz 4Matic): depende de eletrónica anti-patinagem para compensar a ausência de autobloqueio. Eficaz na estrada, mas mecanicamente menos proativo.
• Tração traseira a tempo parcial através de uma embraiagem controlada (Haldex, como no Volvo, Saab e vários crossovers do Grupo Volkswagen): a configuração mais comum nos crossovers modernos — económica, leve e cada vez mais capaz graças a uma eletrónica mais rápida.

A tendência dominante no AWD avançado é a vectorização de binário — não apenas distribuindo binário entre os eixos dianteiro e traseiro, mas variando-o ativamente entre as rodas esquerda e direita de um eixo. O Mitsubishi Lancer Evolution X representa o estado da arte: o seu sistema S-AWC combina um diferencial central controlado eletronicamente (ACD) com um diferencial traseiro com Controlo Ativo de Guinada (AYC) capaz de transferir binário entre as rodas traseiras de forma independente. Conjuntos de engrenagens adicionais podem transferir o equilíbrio de binário de forma proativa, antes de a aderência ser perdida, em vez de reativamente assim que a patinagem das rodas já começou.

Em termos práticos, as diferenças de condução no mundo real entre os sistemas AWD modernos continuam a diminuir à medida que a eletrónica de controlo se torna mais sofisticada. Um sistema baseado em Haldex bem calibrado num crossover pode proporcionar uma estabilidade que teria parecido notável com um diferencial Torsen mecânico há uma geração. Essa é, em última análise, a direção que a tecnologia está a tomar — e o ponto final pode ser o automóvel elétrico com quatro motores individuais nas rodas, cada um fornecendo binário controlado com precisão sem qualquer transmissão mecânica.

Esta é uma tradução. Pode ler o original aqui: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html