Tracțiunea integrală explicată: istorie, tehnologie și cum funcționează sistemele AWD

Acest articol a început ca un ghid tehnic direct — ceva de genul “tot ce ai vrut vreodată să știi despre tracțiunea integrală, dar nu știai pe cine să întrebi.” Planul era să explicăm prin ce diferă un diferențial deschis de un cuplaj vâscos sau de o unitate Haldex, ce face de fapt un diferențial autoblocant și de ce contează toate acestea. Dar cu cât am săpat mai adânc în istorie, cu atât a devenit mai surprinzătoare. Primul automobil de pasageri cu tracțiune integrală permanentă a fost construit în Țările de Jos acum mai bine de o sută de ani. Iar în 1935, o mașină americană de curse cu tracțiune pe patru roți a fost uluitor de aproape să schimbe cursul istoriei mondiale.

De ce are nevoie un automobil de pasageri de tracțiune integrală? În secolul 21, răspunsul pare evident: aderență mai bună, mai puțină patinare pe suprafețe alunecoase, mai multă stabilitate sub accelerație. Patru roți motoare sunt pur și simplu mai bune decât două. Totuși, industria a avut nevoie de un timp surprinzător de lung pentru a acționa. Întreabă orice istoric auto și îți va spune că era tracțiunii integrale pentru mașinile de masă a început în 1980 cu Audi Quattro, având câțiva precursori rari — supercarul britanic Jensen FF din 1966 și Subaru Leone 4WD din 1972. Un specialist adevărat va adăuga că primele Subaru cu tracțiune pe patru roți nu aveau deloc tracțiune integrală permanentă. Erau part-time. Iar această distincție se dovedește a fi întreaga poveste.

4WD part-time: o soluție de compromis

A antrena o singură punte doar o parte din timp este un compromis, și nu unul elegant pentru o mașină de șosea. Termenul “part-time 4WD” vine din lumea SUV-urilor și a camioanelor off-road. În această configurație, o punte este antrenată permanent, iar cealaltă este conectată rigid la cerere — dar acea conexiune rigidă poate fi folosită numai în afara drumului. Pe asfalt, sistemul trebuie decuplat complet.

De ce o conexiune rigidă eșuează pe asfalt

• Când o mașină virează, roțile din față parcurg un arc mai lung decât cele din spate și, prin urmare, trebuie să se rotească mai repede.
• Cu un sistem de tracțiune integrală conectat rigid, aderența roților din față scade, în timp ce cuplul pe spate crește.
• În unele cazuri, roțile din față pot genera forță de frânare, nu forță de tracțiune — adăugând rezistență și făcând mașina mai greu de direcționat.
• Pe suprafețe afânate, precum noroiul sau zăpada, acest lucru este gestionabil, dar pe asfalt provoacă tensiuni severe în transmisie și probleme de manevrabilitate.

Într-un viraj, fiecare roată urmează propriul arc și trebuie să se rotească la propria viteză. De aceea, tracțiunea integrală permanentă are nevoie de trei diferențiale: două între roțile fiecărei punți și unul între punțile însele, astfel încât fața și spatele să se poată roti independent una față de cealaltă.

Mașinile part-time: de la GAZ-61 la Subaru Leone

Tracțiunea integrală conectată rigid a ajuns totuși la câteva mașini de șosea, în ciuda tuturor acestor lucruri, deși ca temperament erau mai apropiate de vehiculele off-road. În URSS, GAZ-61 “Emka” — o berlină cu tracțiune pe patru roți, motor cu șase cilindri și punte față part-time — a intrat în producție de serie mică încă din 1938. După război, aceeași idee a apărut la off-road-ul GAZ-M72 “Pobeda” și la Moskvitch-410. Subaru Leone 4WD din 1972 a urmat exact aceeași logică: construit pentru drumuri grele, mai înalt decât Subaru-urile cu tracțiune față, cu o punte spate pe care șoferul o cupla manual.

Subaru Leone 4WD Station Wagon (1972–1979) era o adaptare cu tracțiune pe patru roți a unei platforme cu tracțiune față, cu punte spate conectată manual. Specificațiile cheie includeau:

• Opțiuni de motor: 1.4 litri (72 hp) sau 1.6 litri (80 hp)
• Tipuri de caroserie: station wagon, berlină și pickup truck
• Cuplarea tracțiunii spate: manuală la mașinile cu transmisie manuală; automată printr-un ambreiaj multidisc cu fricțiune la automate
• Acest aranjament part-time a continuat pe toate Subaru-urile cu tracțiune pe patru roți până în 1989

Problema de bază a tracțiunii part-time este că este inutilă pe drumurile pavate pe care majoritatea mașinilor își petrec cea mai mare parte a vieții — și totuși mașina cară peste tot greutatea unei cutii de transfer, a unui al doilea arbore cardanic și a unui întreg ansamblu suplimentar de punte. Transformarea unui sistem part-time într-unul full-time cere exact încă o componentă: un diferențial inter-axial în interiorul cutiei de transfer.

Tracțiune integrală full-time: cum funcționează și de ce contează

Trei diferențiale, un singur principiu

Diferențialul inter-axial este cheia tracțiunii integrale permanente. Cele două diferențiale inter-roți permit roților stânga și dreapta de pe fiecare punte să se rotească la viteze diferite în viraj. Diferențialul inter-axial face aceeași treabă între puntea față și cea spate. O mașină cu toate trei poate rula cu tracțiune integrală permanentă pe orice suprafață, fără să tensioneze transmisia sau să estompeze manevrabilitatea.

Destul de simplu în teorie — totuși, până la începutul anilor 1980, industria considera tracțiunea integrală full-time inutilă pe o mașină de șosea. Înțelepciunea acceptată era că rotirea unei a doua perechi de roți și a tot ce era atașat de ele pe asfalt uscat adăuga doar zgomot și consum de combustibil.

Ce a demonstrat Quattro

Audi Quattro a schimbat definitiv această gândire. Distribuind cuplul motorului către toate cele patru roți tot timpul, un sistem full-time:

• Lasă o marjă mai mare de aderență disponibilă pentru gestionarea forțelor laterale în viraje
• Îmbunătățește semnificativ stabilitatea la accelerare sau frânare în mijlocul virajului
• Reduce riscul de supravirare sau subvirare bruscă declanșată de comenzile accelerației

Audi 80 Quattro de la sfârșitul anilor 1980 arată cât de rafinat a devenit aranjamentul. Arhitectura Quattro este mai compactă decât transmisia rivală Ferguson Formula. Din 1984, Audi a montat diferențialul autoblocant Torsen — un dispozitiv pur mecanic care reacționează la cuplul de pe fiecare arbore de ieșire, nu la o diferență de viteză a roților. Spre deosebire de un cuplaj vâscos, Torsen se blochează doar sub tracțiune, niciodată la frânare, ceea ce îl face pe deplin compatibil cu ABS și mai stabil la decelerare.

Merită observat că Range Rover (1970) și Lada Niva rusească (1976) sunt în general creditate ca primele vehicule produse în masă cu diferențial inter-axial — dar ambele sunt ferm off-roadere. Pretenția Audi Quattro este în mod specific aceea de a fi primul dintre automobilele de pasageri.

Primele mașini de curse cu tracțiune pe patru roți: de la Spyker la Bugatti

Au explorat proiectanții de mașini de curse tracțiunea integrală full-time înainte de era Quattro? Categoric da — iar povestea merge mult mai departe în trecut decât se așteaptă majoritatea oamenilor.

Experimentele Porsche cu tracțiunea pe patru roți

Primul proiect postbelic al lui Ferdinand Porsche a fost o mașină de curse cu tracțiune pe patru roți: Cisitalia 360, cu motor central și un motor de 1.5 litri cu doisprezece cilindri. Tracțiunea față era însă part-time — pilotul o cupla pe liniile drepte și revenea la tracțiune spate înainte de viraje.

De fapt, Porsche construise un vehicul cu tracțiune pe patru roți cu mult înainte: o mașină electrică cu patru motoare individuale în roți, datând din 1900.

Spyker 60 HP, 1902

Adevăratul șoc pentru istoricii auto este mașina de curse din 1902 construită de producătorul olandez Spyker. Într-o perioadă în care chiar și frânele erau montate doar pe roțile din spate, această mașină avea tracțiune integrală full-time autentică, inclusiv diferențial inter-axial.

Spyker fusese fondată în 1880 de frații Spijker ca producător de trăsuri trase de cai. Prima lor mașină a apărut în 1900, iar doi ani mai târziu, lucrând cu proiectantul belgian Joseph Valentin Laviolette, au produs mașina de curse Spyker 60 HP cu tracțiune pe patru roți (1902–1907). Specificația sa era extraordinară pentru acea perioadă:

• Trei diferențiale — inter-axial și ambele inter-roți
• Trei mecanisme de frânare separate — două pe roțile din spate, unul pe arborele de transmisie față
• Un sistem de tracțiune pe patru roți care nu avea să fie egalat conceptual timp de decenii

Conceptul de tracțiune pe patru roți full-time are, așadar, mult peste un secol. Nu s-au construit multe Spyker-uri cu tracțiune pe patru roți — erau enorm de scumpe și nu au realizat niciodată mare lucru în competiții. Două proiecte mai ambițioase au urmat la începutul anilor 1930.

Bugatti Tipo 53 și Miller FWD

Bugatti Tipo 53 a început cu inginerul Fiat Antonio Pichetto, care i-a prezentat ideea lui Ettore Bugatti în 1930. Trei mașini au fost finalizate în 1932, fiecare cu:

• Un motor supraalimentat cu opt cilindri în linie de 300 hp
• Tracțiune integrală full-time cu trei diferențiale
• O cutie de transfer și diferențial inter-axial integrate cu cutia de viteze montată separat
• Arbori de transmisie pentru ambele punți poziționați pe partea stângă a mașinii
• Suspensie față independentă pe arc transversal — neobișnuită pentru Bugatti

Tipo 53 era mai rapid decât mașinile contemporane cu tracțiune spate prin viraje pe pietriș, dar direcția era îngrozitor de grea: arborii de transmisie față foloseau articulații Cardan obișnuite, nu articulații homocinetice. Cele trei mașini au concurat până în 1935.

Miller FWD a apărut parțial pentru că proiectantul american Harry Miller studiase un Bugatti cu tracțiune față cumpărat special pentru a fi demontat. Inspirat de ce a găsit, Miller și-a dezvoltat propriul șasiu cu tracțiune pe patru roți, cu sponsorizare de la compania de camioane FWD. Unul dintre Miller-urile cu tracțiune pe patru roți a condus Indianapolis 500 din 1934 înainte ca problemele mecanice să-l coboare pe locul nouă.

O ratare la limită la AVUS, 1935

Aceste mașini sunt legate și de unul dintre cele mai stranii momente de tip “ce-ar fi fost dacă” din istoria automobilismului. În timpul unei curse pe pista AVUS din Berlin, în 1935, un Miller cu tracțiune pe patru roți rula pe locul trei când motorul său cu opt cilindri în linie a cedat catastrofal și a aruncat fragmente spre tribune. Adolf Hitler se afla în tribune în acea zi. Dacă și un mic fragment l-ar fi atins, cursul celui de-al Doilea Război Mondial — și al istoriei mondiale — ar fi putut fi cu totul diferit.

Ferguson Formula: sistemul AWD care a schimbat totul

Problema unui diferențial central deschis

Pentru a urmări capitolul următor, ajută să revenim la o limitare fundamentală a diferențialului deschis inter-axial. Un diferențial deschis permite unei punți să se rotească liber în timp ce cealaltă nu primește deloc cuplu. Dacă roțile din spate pierd complet aderența, cele din față pot sta nemișcate în timp ce spatele patinează — iar diferențialul nu face nimic pentru a opri asta.

Răspunsul lumii SUV a fost blocarea pozitivă: șoferul acționează un mecanism care blochează rigid angrenajele diferențialului, transformând transmisia diferențială într-o conexiune solidă. Primele Range Rover o foloseau, la fel Lada Niva și zeci de alte off-roadere — și la fel prima generație Audi Quattro, care cerea șoferului să blocheze manual diferențialul central până în 1984. Dar o blocare manuală este un alt compromis. Trebuie eliberată pe suprafețe dure și nu oferă nimic dacă o roată începe să patineze neașteptat pe un drum alunecos.

Rolt, Dixon și Harry Ferguson

Primul diferențial automat autoblocant inter-axial a fost opera pilotului de curse și inginerului britanic Tony Rolt. Cu prietenul și colegul său de curse Fred Dixon, condusese atelierul Rolt/Dixon Developments înainte de război; după aceea, cei doi au devenit fascinați de ce ar putea face tracțiunea integrală permanentă. Au construit o platformă experimentală cu tracțiune pe patru roți numită “Crab,” iar în 1950 și-au unit forțele cu Harry Ferguson — producătorul de tractoare de succes — pentru a forma Harry Ferguson Research.

Ferguson nu urmărea o mașină de curse. Voia o mașină de șosea cu adevărat sigură: una ale cărei roți să nu patineze la accelerație și să nu se blocheze la frânare. Rolt și Dixon au pornit să o proiecteze de la zero — caroserie, transmisie și grup motopropulsor deopotrivă — cu experimentatul proiectant Claude Hill, fost la Aston Martin, ca inginer-șef. Berlina experimentală Ferguson R4 a fost terminată după șase ani de muncă, iar specificația ei era remarcabilă pentru 1956:

• Tracțiune integrală permanentă cu diferențial autoblocant inter-axial
• Un motor flat-four
• Frâne cu disc pe toate cele patru roți
• Sistemul electromecanic antiblocare Dunlop MaxaRet, adaptat din aviație

În interiorul cutiei de transfer Ferguson Formula

Inima transmisiei Ferguson Formula era un mecanism autoblocant ingenios în interiorul cutiei de transfer. Pe lângă diferențial, unitatea conținea un set suplimentar de angrenaje, două ambreiaje de tip overrunning cu bile și două pachete de discuri de fricțiune. În rulare normală, aceste elemente mergeau liniștit în gol. Dar de îndată ce roțile unei punți începeau să alunece — producând o diferență între vitezele arborilor de ieșire — unul dintre ambreiaje se cupla, strângând pachetul de fricțiune pe angrenajele diferențialului și transformând pe loc transmisia diferențială într-o conexiune solidă.

Un al doilea prototip, break-ul Ferguson R5 din 1962, era și mai bun. Testerii Autocar au notat că atingea limitele aderenței la viteze care păreau aproape imposibile. Chiar și așa, niciun producător nu avea să pună Ferguson în producție; complexitatea și costul erau prea mari.

Jensen FF intră în vânzare

În 1962, Tony Rolt a convins conducerea Jensen Cars să adapteze transmisia Ferguson Formula pentru viitorul lor coupe CV8 și motorul Chrysler V8 de 300 hp. Trei ani mai târziu, un Jensen CV8 FF experimental cu tracțiune pe patru roți rula deja.

În 1966, Jensen Interceptor a înlocuit CV8, iar alături de coupe-ul standard cu tracțiune spate, Jensen a oferit o versiune cu tracțiune integrală purtând o insignă discretă “FF” — de la “Formula Ferguson.” Jensen FF a devenit prima mașină de producție din lume care combina un diferențial autoblocant inter-axial cu ABS. Specificațiile cheie includeau:

• Motor Chrysler V8 big-block de 6.3 litri, producând 325 hp
• Cutie automată TorqueFlite cu trei trepte sau cutie manuală cu patru trepte
• Distribuție asimetrică a cuplului: 63% către puntea spate, 37% către față — pentru a păstra caracterul de manevrabilitate al tracțiunii spate
• ABS Dunlop MaxaRet monocanal
• Servodirecție cu cremalieră și pinion și frâne cu disc peste tot
• Viteză maximă de 212 km/h; 0–100 km/h în 7.7 secunde; masă la gol aproximativ 1,800 kg
• Preț în Marea Britanie în 1968: aproximativ £6,000 — similar cu cel mai ieftin Rolls-Royce
• Producție totală: 318 mașini (1966–1971)

Fiecare jurnalist auto al epocii a lăudat stabilitatea Jensen FF și ceea ce descriau drept “o marjă de tracțiune aproape nelimitată pe asfalt ud.” Harry Ferguson nu a văzut niciodată mașina: a murit în 1960.

De ce a contat Ferguson Formula

De ce să petrecem atât timp cu Ferguson Formula? Pentru că Harry Ferguson Research a fost prima organizație de oriunde din lume care a tratat tracțiunea integrală în primul rând ca pe un instrument de siguranță activă, nu ca pe un răspuns la tracțiunea off-road.

Distribuția asimetrică a cuplului a fost o mișcare deliberată împotriva imprevizibilității care afectează sistemele simetrice. Dă unei mașini cu tracțiune spate prea multă accelerație într-un viraj alunecos și va supravira, previzibil. Fă același lucru într-o mașină cu tracțiune față și va subvira, previzibil. Fă-o într-o mașină cu tracțiune integrală simetrică și răspunsul depinde de puntea care se întâmplă să aibă aderența mai slabă — ceea ce este ambiguu și periculos. Înclinând cuplul spre spate, Ferguson Formula i-a dat lui Jensen FF ceva apropiat de comportamentul unei mașini cu tracțiune spate în majoritatea condițiilor.

Inventarea cuplajului vâscos

Mecanismul Ferguson avea o limitare reală: ambreiajele sale overrunning lucrau binar, pornit-oprit. Saltul de la diferențial deschis la blocare completă era instantaneu, iar asta putea crea propria ambiguitate în momentul cuplării. Era nevoie de un mecanism care să poată varia lin gradul de blocare.

La sfârșitul anilor 1960, Tony Rolt și Derek Gardner — mai târziu proiectant-șef al mașinilor de Formula 1 Tyrrell — au început să experimenteze cu fluidul siliconic folosit în antrenările vâscoase ale ventilatoarelor. Rezultatul a fost cuplajul vâscos: o carcasă cilindrică umplută cu fluid siliconic, conținând pachete alternative de discuri de fricțiune conectate la fiecare arbore de ieșire.

Cum funcționează un cuplaj vâscos

• În condiții normale, cu toate roțile rotindu-se la viteze similare, pachetele de discuri abia se mișcă unul față de celălalt, iar cuplajul nu are efect asupra diferențialului.
• Când o punte începe să alunece, arborele ei de ieșire se rotește mai repede, făcând pachetele de discuri să se rotească relativ unul față de celălalt și să forfice fluidul siliconic.
• Forfecarea crește temperatura și presiunea în interiorul cuplajului, ridicând dramatic vâscozitatea fluidului.
• Această creștere a vâscozității face discurile să tragă unele de altele, frânând progresiv arborele care se rotește mai repede și blocând parțial sau complet diferențialul.

FF Developments și AMC Eagle

După ce a brevetat cuplajul vâscos, Tony Rolt a înființat FF Developments (FFD) în 1971 pentru a vinde comercial transmisii cu tracțiune integrală. Munca timpurie nu era glamuroasă: dube Bedford cu tracțiune pe patru roți pentru serviciul forestier britanic, un lot de mașini de poliție Ford Zephyr FF, berline Opel Senator 4×4 pentru misiunea militară britanică din Berlin.

Cea mai importantă lucrare de producție a FFD a fost transmisia lui AMC Eagle (1979–1988) — o versiune înălțată cu tracțiune integrală a berlinei AMC Concord, pe anvelope mai mari, cu o ridicare a caroseriei de 75 mm. Eagle a fost prima mașină de producție de oriunde care își bloca diferențialul inter-axial cu un cuplaj vâscos. A fost conceput ca un off-roader ușor, nu ca o mașină de performanță, totuși arhitectura transmisiei sale este strămoșul direct al unora dintre cele mai celebrate mașini rapide cu tracțiune integrală construite vreodată, inclusiv primele Subaru Impreza WRX și Mitsubishi Lancer Evolution.

Diferențiale autoblocante: de la Torsen la control electronic

Trucul de ambalare al Audi

Când Audi Quattro a intrat în producție în 1981 — la doi ani după AMC Eagle — folosea un diferențial inter-axial deschis convențional, cu blocare pozitivă manuală. Eleganța soluției Audi era în ambalare. Motorul longitudinal îndepărta direct spre puntea spate, iar diferențialul inter-axial a intrat direct în cutia de viteze: arborele secundar a fost făcut gol, iar arborele de transmisie față a fost trecut prin el. Echipa lui Ferdinand Piëch a ales o împărțire simetrică 50:50 între față și spate.

Diferențialul Torsen

În 1984, manetele de blocare manuală au dispărut în sfârșit din cabinele Audi, înlocuite de Torsen — TORque SENsing — diferențialul autoblocant. Avantajele sale merită enumerate:

• Este complet mecanic — nu necesită electronică, fluid sau intervenție din partea șoferului
• Răspunde la schimbările de cuplu de pe arborii de ieșire, nu la diferențele de viteză, ceea ce înseamnă că poate reacționa înainte ca patinarea roților să înceapă efectiv
• Spre deosebire de un cuplaj vâscos, se blochează doar sub tracțiune, nu la frânare, devenind pe deplin compatibil cu ABS
• Blocarea și deblocarea sunt line și continue, fără tranziții binare

După ce s-a dovedit pe mașini rapide, Torsen a fost preluat de inginerii SUV care urmăreau manevrabilitate asemănătoare unei mașini. Este folosit astăzi în Range Rover, Volkswagen Touareg, Porsche Cayenne și Toyota Land Cruiser Prado.

Group B și cursa înarmărilor din raliuri

În anii 1980, dominația Quattro în raliuri a declanșat o cursă a înarmărilor pentru tracțiunea integrală. În câteva sezoane, toate aceste mașini de raliu cu tracțiune pe patru roți apăruseră, fiecare folosind tehnologia cuplajului vâscos FFD în diferențialele sale autoblocante:

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

Stuart Rolt, fiul lui Tony, a gestionat relațiile FFD cu echipele de raliu în acei ani.

La începutul anilor 1990, fabrica AZLK din Rusia a venit și ea la FFD, dorind o versiune de raliu cu tracțiune integrală a Moskvitch 2141. Construită în jurul aceluiași aranjament cu trei diferențiale ca Ford RS200, mașina experimentală se manevra cu o previzibilitate remarcabilă în condiții extreme. Testele au scos la iveală un principiu valabil și astăzi: reglează individual rigiditatea de blocare a fiecărui cuplaj vâscos, iar echilibrul mașinii se mută odată cu ea.

• Diferențial inter-roți spate mai rigid → tendință mai mare de supravirare
• Diferențial față sau inter-axial mai rigid → mai multă subvirare și stabilitate

Sosește controlul electronic

Această reglabilitate este exact motivul pentru care mașinile WRC moderne folosesc pachete de ambreiaje multidisc controlate electronic, nu cuplaje vâscoase pasive, în toate cele trei diferențiale. Actuatoarele hidraulice și un computer de bord variază blocarea fiecărui diferențial în timp real — eliberând ambreiajele la intrarea în viraj pentru ca mașina să rotească liber, apoi strângându-le progresiv pe măsură ce pilotul accelerează pe linia dreaptă, pentru tracțiune maximă fără subvirare.

Doi producători au fost pionieri ai diferențialelor controlate electronic în mașini de șosea:

• Mercedes-Benz 4Matic (1986, W124 E-Class): Trei ambreiaje controlate electronic conectau succesiv puntea față, apoi blocau diferențialul inter-axial, apoi blocau diferențialul spate după cum cereau condițiile. Sistemul era eficient, dar prea complex, iar electronica putea face ca roțile din față să se conecteze și deconecteze vizibil pe suprafețe afânate.
• Porsche 959 (1986): Două ambreiaje controlate electronic funcționând în patru moduri selectabile de șofer. Sistemul lui 959 era mai sofisticat și mai potrivit pentru utilizare de înaltă performanță.

Înlocuirea diferențialului: Haldex și sisteme AWD simplificate

Cuplajul vâscos de unul singur

În timp ce inginerii de raliu împingeau diferențialele autoblocante cât de departe puteau, proiectanții mașinilor obișnuite de pasageri au mers în direcția opusă — eliminând complet diferențialul inter-axial și punând în locul lui un cuplaj vâscos. Volkswagen Golf II Syncro din 1985 a fost primul automobil european de pasageri care a făcut asta, cu o transmisie dezvoltată de ingineri de la GKN, care achiziționase FFD în 1969.

Pentru producția de masă, simplificarea a meritat:

• Modelul cu tracțiune integrală împărțea majoritatea componentelor cu versiunea standard cu tracțiune față, reducând costul și complexitatea fabricației
• În condiții normale, mașina se conducea identic cu o mașină cu tracțiune față
• Când roțile din față alunecau, cuplajul vâscos putea transfera până la 70% din cuplu spre spate în aproximativ 0.2 secunde

Întârzierea a creat însă un risc de manevrabilitate. O mașină care se comporta ca una cu tracțiune față, lărgind traiectoria cu botul, putea trece brusc la un comportament favorabil spatelui în momentul în care cuplajul se angaja — și își putea surprinde șoferul. Producătorii japonezi au încercat diverse soluții, inclusiv montarea mai multor cuplaje: Nissan Sunny/Pulsar din 1988 folosea trei, unul pentru cuplarea tracțiunii spate și câte unul pentru blocarea fiecărui diferențial inter-roți. Mazda Concerto 4WD a mers și mai departe, înlocuind atât diferențialul inter-axial, cât și diferențialul inter-roți spate cu cuplaje vâscoase.

Ambreiajul Haldex

Pasul următor a înlocuit cuplajul vâscos cu un ambreiaj multidisc hidraulic controlat electronic — mult mai rapid și mult mai precis controlabil. Cel mai cunoscut exemplu este cuplajul Haldex, care a preluat locul cuplajului vâscos pe Volkswagen Golf IV și frații săi de platformă. Funcționează astfel:

• Camele frontale detectează orice diferență de viteză de rotație între arborii față și spate
• Rolele care trec peste suprafețele camelor împing pistoane în cilindri inelari, pompând fluid hidraulic
• Presiunea fluidului comprimă pachetul de ambreiaj multidisc, transferând cuplu către puntea spate
• O supapă solenoid, controlată de electronica vehiculului, poate elibera presiunea în orice moment — permițând distribuție a cuplului variabilă infinit

Cele mai multe mașini și crossovere cu tracțiune integrală vândute astăzi folosesc o versiune a acestui ambreiaj controlat electronic, fie că este Haldex pe mașini Volkswagen Group, VTM-4 de la Honda sau xDrive de la BMW. Ambreiajele moderne acționează suficient de repede încât întârzierea cuplării a devenit imperceptibilă în condusul obișnuit, iar calibrarea contează acum mai mult decât hardware-ul: Golf 4Motion și Audi A3 Quattro folosesc transmisii mecanic identice, dar software-ul diferit îi dă Volkswagenului o împărțire simetrică, în timp ce Audi trimite 60% din cuplu în față pentru un caracter de tracțiune față mai familiar.

Tehnologia AWD astăzi: care sistem este cel mai bun?

Sistemele part-time cu a doua punte cuplată manual au dispărut, din fericire, din automobilele de pasageri. Ce rămâne se împarte în trei familii, fiecare cu meritele sale:

• AWD full-time cu diferențial autoblocant inter-axial (cuplaj vâscos ca la Subaru, Torsen mecanic ca la Audi A4/A6/A8 Quattro și Volkswagen Phaeton, sau ambreiaje controlate electronic ca la Mitsubishi Lancer Evo): cele mai sofisticate și satisfăcătoare sisteme, capabile să îmbunătățească real manevrabilitatea atât pe șosea, cât și pe circuit, atunci când sunt calibrate corect.
• AWD full-time cu diferențial inter-axial deschis (ca la Mercedes-Benz 4Matic): se bazează pe electronica anti-alunecare pentru a compensa lipsa autoblocării. Eficient pe șosea, dar mecanic mai puțin proactiv.
• Tracțiune spate part-time printr-un ambreiaj controlat (Haldex, ca la Volvo, Saab și diverse crossovere Volkswagen Group): cel mai comun aranjament în crossoverele moderne — eficient ca preț, ușor și tot mai capabil datorită electronicii mai rapide.

Torque vectoring și ce urmează

Tendința dominantă în tracțiunea integrală avansată este torque vectoring: nu doar împărțirea cuplului între punți, ci variarea lui activă între roțile stânga și dreapta ale unei punți. Mitsubishi Lancer Evolution X este vârful tehnologiei — sistemul său S-AWC combină un diferențial central controlat electronic (ACD) cu un diferențial spate Active Yaw Control (AYC), care poate muta cuplul de la o roată spate la cealaltă. Seturi suplimentare de angrenaje schimbă proactiv echilibrul, înainte ca aderența să fie pierdută, în loc să reacționeze după ce o roată patinează deja.

În practică, diferențele reale dintre sistemele moderne continuă să se îngusteze pe măsură ce electronica de control se îmbunătățește. Un crossover Haldex bine calibrat oferă acum o stabilitate pentru care un Torsen mecanic ar fi fost admirat acum o generație. Aceasta este direcția evoluției — iar punctul final ar putea fi foarte bine mașina electrică cu patru motoare individuale în roți, fiecare dozându-și propriul cuplu fără niciun fel de transmisie mecanică. Ceea ce aduce povestea frumos înapoi la mașina electrică cu tracțiune pe patru roți a lui Ferdinand Porsche din 1900.

Aceasta este o traducere. Puteți citi originalul aici: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html