Tracțiunea Integrală Explicată: Istorie, Tehnologie și Cum Funcționează Sistemele AWD

Acest articol a început ca un ghid tehnic simplu — ceva de genul „Tot ce ai vrut vreodată să știi despre tracțiunea integrală, dar nu știai pe cine să întrebi.” Am planificat să acoperim cum diferă diferențialele deschise față de unitățile de tip visco-cuplaj sau Haldex, ce fac de fapt diferențialele cu autoblocare și de ce contează oricare dintre acestea. Dar cu cât am săpat mai adânc în istorie, cu atât am fost mai surprinși. Se dovedește că prima mașină de pasageri cu tracțiune integrală permanentă a fost construită în Olanda acum peste o sută de ani. Și în 1935, un automobil de curse american cu tracțiune pe patru roți a fost extraordinar de aproape să schimbe cursul istoriei mondiale.

De ce are nevoie o mașină de pasageri de tracțiune integrală? În secolul XXI, răspunsul pare evident: aderență mai bună, mai puțină patinare a roților pe suprafețe alunecoase și manevrabilitate îmbunătățită sub sarcină. Patru roți motoare sunt pur și simplu mai bune decât două. Dar omenirea a avut nevoie de un timp surprinzător de lung pentru a acționa în baza acestui adevăr elementar. Orice istoric auto vă va spune că era tracțiunii integrale pentru mașinile de pasageri de serie a început în 1980 cu Audi Quattro. S-ar putea să menționeze și predecesori rari — britanicul Jensen FF din 1966 și Subaru Leone 4WD din 1972. Un adevărat expert va observa însă rapid că primele Subaru-uri cu tracțiune pe patru roți nu erau sisteme AWD permanente — erau part-time. Și, după cum vom explica, aceasta este o distincție crucială.

Tracțiunea 4×4 Part-Time: O Soluție Intermediară

Tracțiunea part-time pe o singură punte este o soluție de compromis și nu una deosebit de elegantă pentru mașinile de drum. Termenul „4WD Part-Time” a apărut în lumea SUV-urilor și a camioanelor off-road. În această configurație, o punte acționează permanent, în timp ce cealaltă este conectată rigid la cerere — dar această conexiune rigidă poate fi folosită doar în afara drumului. Pe suprafețele asfaltate, sistemul part-time trebuie dezactivat complet. Iată de ce:

• Când o mașină virează, roțile față parcurg un arc mai lung decât roțile spate și trebuie, prin urmare, să se rotească mai repede.
• Cu un sistem de tracțiune integrală conectat rigid, aderența la roțile față este redusă, în timp ce cuplul la spate crește.
• În unele cazuri, roțile față pot genera de fapt o forță de frânare în loc de forță de propulsie — crescând rezistența și îngreunând direcția.
• Pe suprafețe moi precum noroiul sau zăpada, acest efect este gestionabil, dar pe asfalt provoacă o blocare severă a transmisiei și probleme de manevrabilitate.

Când o mașină negociază un viraj, fiecare roată urmează propriul arc și trebuie să se rotească cu o viteză diferită. Acesta este motivul pentru care un sistem de tracțiune integrală permanentă necesită trei diferențiale: două diferențiale inter-roți (câte unul per punte) și un diferențial inter-axe pentru a permite ambelor punți motoare să se rotească independent una față de cealaltă.

În ciuda acestor dezavantaje, tracțiunea integrală cu conexiune rigidă a apărut pe unele vehicule de drum — deși acestea erau mai apropiate ca și caracter de camioanele off-road. În URSS, de exemplu, GAZ-61 „Emka” — o berlină cu tracțiune pe patru roți, motor cu șase cilindri și o punte față part-time — a intrat în producție de serie mică încă din 1938. După război, transmisii similare au apărut pe varianta off-road GAZ-M72 „Pobeda” și pe Moskvitch-410. Subaru Leone 4WD din 1972 a urmat aceeași logică: a fost construit pentru utilizare off-road, cu o gardă la sol mai mare decât Subaru-urile standard cu tracțiune față, și o punte spate cu angajare manuală.

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

• Opțiuni de motor: 1,4 litri (72 CP) sau 1,6 litri (80 CP)
• Caroserii disponibile: break, berlină și pick-up
• Angajarea tracțiunii spate: manuală pe mașinile cu transmisie manuală; automată prin intermediul unui ambreiaj cu discuri multiple pe automatice
• Acest aranjament part-time a continuat pe toate Subaru-urile cu tracțiune pe patru roți până în 1989

Problema fundamentală a tracțiunii integrale part-time este că este inutilă pe drumurile asfaltate unde mașinile își petrec cea mai mare parte a timpului — totuși mașina trebuie să poarte întotdeauna greutatea suplimentară a cutiei de transfer, a unui al doilea arbore cardanic și a unui ansamblu de punte secundară. Convertirea unui sistem part-time la full-time necesită însă doar o componentă suplimentară: un diferențial inter-axe în cutia de transfer.

Tracțiunea Integrală Permanentă: Cum Funcționează și De Ce Contează

Diferențialul inter-axe este cheia tracțiunii integrale permanente. Două diferențiale inter-roți — câte unul la fiecare punte — permit roților stânga și dreapta de pe fiecare punte să se rotească la viteze diferite în viraje. Diferențialul inter-axe îndeplinește același rol între puntea față și puntea spate. O mașină echipată cu toate cele trei diferențiale poate funcționa cu tracțiune integrală permanentă pe orice suprafață de drum fără blocaj al transmisiei sau penalități de manevrabilitate.

Simplu în teorie — totuși, până la începutul anilor 1980, curentul principal al industriei auto considera AWD-ul full-time inutil pentru mașinile de drum. Înțelepciunea convențională era că rotirea continuă a unei a doua perechi de roți și a tuturor componentelor asociate ale transmisiei pe asfalt uscat adăuga zgomot și consuma combustibil inutil. Audi Quattro a schimbat permanent această mentalitate. Prin distribuirea cuplului motorului pe toate patru roțile în orice moment, un sistem AWD full-time:

• Lasă o marjă de aderență mai mare disponibilă pentru gestionarea forțelor laterale în viraje
• Îmbunătățește semnificativ stabilitatea la accelerare sau frânare în mijlocul unui viraj
• Reduce riscul de supraviraj sau subviraj brusc declanșat de acțiunile asupra accelerației

Audi 80 Quattro de la sfârșitul anilor 1980 ilustrează cât de rafinat a devenit acest concept. Arhitectura Quattro este mai compactă decât transmisia rivală Ferguson Formula. Din 1984, Audi a adoptat diferențialul Torsen cu autoblocare — un dispozitiv pur mecanic care răspunde la modificările de cuplu pe fiecare arbore de ieșire, mai degrabă decât la diferențele de viteză ale roților. Spre deosebire de un diferențial cu blocare de tip visco-cuplaj, Torsen se blochează doar sub tracțiune, nu la frânare, ceea ce înseamnă că este pe deplin compatibil cu sistemele ABS și îmbunătățește stabilitatea la decelerare.

Merită menționat că Range Rover (1970) și rusescul Lada Niva (1976) sunt în general considerate primele vehicule produse în serie cu diferențiale inter-axe — dar ambele se încadrează ferm în categoria off-road. Audi Quattro revendică titlul de pionier specific în rândul mașinilor 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 permanentă înainte de era Quattro? Răspunsul este cu siguranță da — și povestea merge mult mai departe în trecut decât se așteaptă majoritatea oamenilor.

Primul proiect postbelic al lui Ferdinand Porsche a fost o mașină de curse cu tracțiune pe patru roți: Cisitalia 360, cu un motor central și un propulsor de 1,5 litri cu doisprezece cilindri. Cu toate acestea, tracțiunea față era part-time — pilotul o activa doar pe secțiunile drepte ale pistei, trecând înapoi la tracțiunea spate înainte de viraje.

Dar Porsche construise de fapt un vehicul cu tracțiune pe patru roți cu mult mai devreme: un automobil electric cu patru motoare individuale la roți, datând din 1900. Adevărata surpriză pentru istoricii auto, însă, este mașina de curse din 1902 construită de producătorul olandez Spyker. Într-o perioadă când chiar și frânele erau montate doar pe roțile spate, această mașină dispunea de tracțiune integrală permanentă autentică — completă cu un diferențial inter-axe.

Compania Spyker fusese fondată în 1880 de frații Spijker ca producător de trăsuri trase de cai. Prima lor mașină a apărut în 1900 și, doi ani mai târziu, lucrând cu designerul belgian Joseph Valentin Laviolette, au produs mașina de curse cu tracțiune pe patru roți Spyker 60 HP (1902–1907). Specificațiile sale erau extraordinar de avansate pentru epocă:

• Trei diferențiale — inter-axe și ambele inter-roți
• Trei mecanisme de frânare separate — două pe roțile spate, unul pe arborele de transmisie față
• Un sistem de tracțiune pe patru roți care nu va fi egalat în concept timp de decenii

Conceptul de tracțiune pe patru roți permanentă are, prin urmare, bine peste un secol. Nu au fost construite foarte multe Spyker-uri cu tracțiune pe patru roți — erau extrem de scumpe și nu au obținut niciun succes semnificativ în curse. Alte două proiecte ambițioase de mașini de curse AWD au urmat la începutul anilor 1930: Bugatti Tipo 53 și Miller FWD.

Proiectul Bugatti Tipo 53 a luat naștere cu inginerul Fiat Antonio Pichetto, care a propus ideea lui Ettore Bugatti în 1930. Trei mașini au fost finalizate în 1932, fiecare caracterizată prin:

• Un motor supraalimentat în linie cu opt cilindri de 300 CP
• Tracțiune integrală permanentă cu trei diferențiale
• O cutie de transfer și un diferențial inter-axe integrate cu cutia de viteze montată separat
• Arbori de transmisie pentru ambele punți pozicionați pe partea stângă a mașinii
• O suspensie față independentă pe arc transversal — neobișnuită pentru Bugatti

Deși depășea mașinile contemporane cu tracțiune spate pe serpentinele cu pietriș, Tipo 53 suferea de un efort de direcție excesiv din cauza utilizării articulațiilor cardan standard în loc de articulații homocintetice la arborii de transmisie față. Cele trei mașini au concurat până în 1935.

Miller FWD a apărut parțial deoarece designerul american Harry Miller studiase un Bugatti cu tracțiune față achiziționat special pentru dezasamblare. Inspirat de abordarea lui Bugatti, Miller și-a dezvoltat propriul șasiu cu tracțiune pe patru roți cu sponsorizarea companiei de camioane FWD. Unul dintre Miller-ele cu tracțiune pe patru roți a condus Indianapolis 500 din 1934 înainte de a abandona cu probleme mecanice pe locul nouă.

Aceste mașini sunt, de asemenea, legate de unul dintre cele mai ciudate momente „ce s-ar fi întâmplat dacă” din istoria auto. În timpul unei curse pe pista AVUS din Berlin în 1935, un Miller cu tracțiunea pe patru roți rula pe locul trei când motorul său în linie cu opt cilindri a cedat catastrofal, trimițând resturi spre tribune. Adolf Hitler era prezent în tribune în acea zi. Dacă chiar și un mic fragment l-ar fi atins, cursul celui de-al Doilea Război Mondial — și al istoriei mondiale — ar fi putut fi complet diferit.

Formula Ferguson: Sistemul AWD Care a Schimbat Totul

Pentru a înțelege următorul capitol critic din istoria tracțiunii integrale, este util să revizuim o limitare fundamentală a diferențialelor inter-axe deschise. Un diferențial deschis permite unei punți să se rotească liber în timp ce cealaltă nu primește cuplu. Dacă roțile spate pierd complet aderența, roțile față pot rămâne staționare în timp ce cele spate patinează — diferențialul nu face nimic pentru a preveni acest lucru.

Soluția dezvoltată pentru SUV-uri a fost blocarea pozitivă: șoferul acționează manual un mecanism care blochează rigid angrenajele diferențialului, transformând antrenarea diferențială într-o conexiune solidă. Această abordare a fost folosită pe primele Range Rover-uri, Lada Niva și multe alte vehicule off-road — inclusiv primul Audi Quattro din prima generație, care necesita ca șoferul să blocheze manual diferențialul central până în 1984. Dar blocarea manuală este un alt compromis: trebuie dezactivată pe suprafețe dure și nu oferă nicio protecție dacă patinarea roților începe neașteptat pe un drum alunecos.

Primul diferențial inter-axe cu autoblocare automată a fost creația pilotului și inginerului britanic de curse Tony Rolt. Împreună cu prietenul și colegul său de curse Fred Dixon, Rolt condusese atelierul Rolt/Dixon Developments înainte de război. Ulterior, cei doi au devenit fascinați de potențialul tracțiunii integrale permanente. După construirea unui banc de testare experimental cu tracțiunea pe patru roți numit „Crab”, s-au asociat în 1950 cu Harry Ferguson — producătorul de succes de tractoare — pentru a forma Harry Ferguson Research.

Viziunea lui Ferguson nu era o mașină de curse, ci o mașină de drum cu adevărat sigură: una ale cărei roți nu ar patina la accelerare și nici nu s-ar bloca la frânare. Rolt și Dixon s-au hotărât să proiecteze o astfel de mașină de la zero — caroserie, transmisie și grup motopropulsor incluse. Cu experiențatul designer Claude Hill (fost la Aston Martin) adus ca inginer șef, berlina experimentală Ferguson R4 a fost finalizată după șase ani de dezvoltare. Specificațiile sale erau remarcabile pentru 1956:

• Tracțiune integrală permanentă cu diferențial inter-axe cu autoblocare
• Motor boxer cu patru cilindri
• Frâne pe disc la toate patru roțile
• Sistemul de frânare antibloc electromecanică Dunlop MaxaRet, adaptat din aviație

Inima transmisiei Ferguson Formula era un mecanism de autoblocare ingenios în interiorul cutiei de transfer. Pe lângă diferențial, unitatea conținea un set suplimentar de angrenaje, două ambreiaje cu roți libere cu bile și două pachete de discuri de fricțiune. În condiții normale, aceste elemente funcționau în gol în liniște. Dar când roțile uneia dintre punți începeau să patineze — provocând o diferență de viteze la arborii de ieșire — unul dintre ambreiaje se angaja, strângând pachetul său de discuri împotriva angrenajelor diferențialului și transformând instantaneu antrenarea diferențială într-o conexiune solidă.

Un al doilea prototip, break-ul Ferguson R5 din 1962, era chiar mai capabil. Testerii revistei Autocar au notat că atingea limitele de aderență la viteze care păreau aproape imposibile. Cu toate acestea, niciun producător nu a acceptat să pună Ferguson-ul în producție — complexitatea și costul erau prea mari. În 1962 însă, Tony Rolt a convins conducerea Jensen Cars să adapteze transmisia Ferguson Formula pentru viitorul lor cupeu CV8, care folosea un motor Chrysler V8 de 300 CP. Trei ani mai târziu, un Jensen CV8 FF experimental cu tracțiune pe patru roți a fost finalizat.

În 1966, Jensen Interceptor a înlocuit CV8 — și alături de cupeul standard cu tracțiune spate, Jensen a oferit o variantă cu tracțiune integrală marcată cu o discretă insignă „FF”. Jensen FF a devenit primul automobil de serie din lume care combina un diferențial inter-axe cu autoblocare cu ABS. Abrevierea „FF” provenea de la „Formula Ferguson”. Specificațiile principale includeau:

• Motor Chrysler V8 de 6,3 litri cu 325 CP
• Cutie automată TorqueFlite cu trei trepte sau manuală cu patru trepte
• Distribuție asimetrică a cuplului: 63% la puntea spate, 37% la puntea față — pentru a păstra caracterul de manevrabilitate specific tracțiunii spate
• ABS Dunlop MaxaRet cu un singur canal
• Direcție cu cremalieră asistată și frâne pe disc pe toate roțile
• Viteză maximă de 212 km/h; 0–100 km/h în 7,7 secunde; masă proprie de aproximativ 1.800 kg
• Prețul în Marea Britanie în 1968: aproximativ 6.000 £ — similar cu cel mai ieftin Rolls-Royce
• Producție totală: 318 mașini (1966–1971)

Toți jurnaliștii auto ai epocii au lăudat stabilitatea excepțională a Jensen FF și ceea ce au descris ca „o marjă de tracțiune aproape nelimitată pe asfalt ud”. Din păcate, Harry Ferguson însuși nu a văzut niciodată Jensen FF — a murit în 1960.

De ce să petrecem atât de mult timp pe Formula Ferguson? Deoarece Harry Ferguson Research a fost prima organizație din lume care a tratat tracțiunea integrală în primul rând ca un instrument pentru siguranța activă — nu doar ca o soluție pentru problemele de tracțiune off-road. Distribuția asimetrică a cuplului a fost o alegere deliberată pentru a evita impredictibilitatea care afectează sistemele AWD simetrice. Pe o mașină cu tracțiune spate, aplicarea unui cuplu excesiv într-un viraj alunecos provoacă un supraviraj previzibil. Pe o mașină cu tracțiune față, provoacă un subviraj previzibil. Pe o mașină cu AWD simetric, răspunsul depinde de care punte are aderența mai slabă — ceea ce poate fi ambiguu și periculos. Prin orientarea cuplului spre spate, Formula Ferguson a oferit Jensen FF o manevrabilitate aproape previzibilă de tracțiune spate în majoritatea condițiilor.

Invenția Visco-Cuplajului

Mecanismul de autoblocare al Formulei Ferguson avea o limitare semnificativă: ambreiajele sale cu roți libere funcționau în mod binar, pornit-oprit. Tranziția de la diferențial deschis la blocare totală era instantanee, ceea ce putea crea propria ambiguitate de manevrabilitate în momentul angajării. Ceea ce era necesar era un mecanism capabil să varieze gradul de blocare a diferențialului lin și progresiv.

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

Iată cum funcționează:

• În condiții normale, cu toate roțile rotindu-se la viteze similare, pachetele de discuri se mișcă cu greu una față de cealaltă și cuplajul nu are niciun efect asupra diferențialului.
• Când o punte începe să patineze, arborele său de ieșire se rotește mai rapid, determinând pachetele de discuri să se rotească relativ unul față de celălalt și să forfeșeze fluidul siliconic.
• Forfecarea crește temperatura și presiunea în interiorul cuplajului, ridicând dramatic vâscozitatea fluidului.
• Această creștere a vâscozității determină discurile să se frece una de cealaltă, frânând progresiv arborele care se rotește mai repede și blocând parțial sau total diferențialul.

După brevetarea visco-cuplajului, Tony Rolt a înființat FF Developments (FFD) în 1971 pentru a furniza comercial transmisii cu tracțiune integrală. Primele proiecte au inclus furgonete Bedford cu tracțiunea pe patru roți pentru serviciile forestiere britanice, un lot de mașini de poliție Ford Zephyr FF și berline Opel Senator 4×4 pentru misiunea militară britanică din Berlin.

Cea mai semnificativă realizare de producție a FFD a fost transmisia pentru AMC Eagle (1979–1988) — o versiune înălțată cu tracțiune integrală a berlinei AMC Concord, dotată cu anvelope mai mari și o înălțare a caroseriei de 75 mm. AMC Eagle a fost primul automobil de serie din lume care a folosit un diferențial inter-axe blocat cu un visco-cuplaj. Deși conceput ca un vehicul ușor off-road mai degrabă decât o mașină de performanță, arhitectura sa de transmisie a devenit ancestorul direct al unora dintre cele mai celebrate mașini de performanță AWD construite vreodată — inclusiv primele generații ale Subaru Impreza WRX și Mitsubishi Lancer Evolution.

Diferențiale cu Autoblocare: De la Torsen la Controlul Electronic

Când Audi Quattro a intrat în producție în 1981 — doi ani după debutul AMC Eagle — folosea un diferențial inter-axe deschis convențional cu o blocare pozitivă acționată manual. Eleganța soluției Audi consta în compactitate: motorul montat longitudinal era orientat direct spre puntea spate, iar un diferențial inter-axe era integrat direct în cutia de viteze. Arborele secundar al cutiei de viteze a fost realizat gol, iar arborele de transmisie față era dirijat prin acesta. Echipa lui Ferdinand Piëch a ales o distribuție simetrică de cuplu 50:50 între față și spate.

În 1984, manetele manuale de blocare a diferențialului au dispărut în fine din habitaclurile Audi, înlocuite de diferențialul Torsen (TORque SENsing) cu autoblocare. Torsen oferă câteva avantaje cheie:

• Este în întregime mecanic — nu necesită electronică, fluid sau intervenția șoferului
• Răspunde la modificările de cuplu pe arborii de ieșire mai degrabă decât la diferențele de viteză, ceea ce înseamnă că poate reacționa înainte ca patinarea roților să înceapă efectiv
• Spre deosebire de un visco-cuplaj, se blochează doar sub tracțiune, nu la frânare, făcându-l pe deplin compatibil cu ABS
• Blocarea și deblocarea sunt line și continue, fără tranziții binare

Capacitatea dovedită a Torsen de a oferi îmbunătățiri de manevrabilitate și stabilitate pe mașinile de performanță a atras ulterior inginerii de SUV-uri care căutau dinamici asemănătoare celor ale automobilelor de stradă. Astăzi este folosit în transmisiile unor vehicule precum Range Rover, Volkswagen Touareg, Porsche Cayenne și Toyota Land Cruiser Prado.

Înapoi în anii 1980, dominanța Audi Quattro în raliuri a declanșat o cursă a înarmărilor AWD printre concurenții din Grupa B. În câteva sezoane, au apărut următoarele mașini de raliu cu tracțiune pe patru roți — fiecare folosind tehnologia visco-cuplaj FFD în diferențialele lor cu autoblocare:

• 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 această perioadă.

La începutul anilor 1990, fabrica AZLK din Rusia a apelat și ea la FFD pentru a dezvolta o versiune de raliu cu tracțiune integrală a Moskvitch 2141. Folosind același layout cu trei diferențiale ca Ford RS200, Moskvitch experimental cu tracțiunea pe patru roți a obținut o manevrabilitate remarcabil de previzibilă în condiții extreme. Testele au dezvăluit un principiu important: prin ajustarea rigidității de blocare a fiecărui visco-cuplaj individual, inginerii puteau calibra echilibrul de manevrabilitate al mașinii pe o gamă largă:

• Diferențial inter-roți spate mai rigid → tendință mai mare de supraviraj
• Diferențial față sau inter-axe mai rigid → mai mult subviraj și stabilitate

Această reglabilitate este motivul pentru care mașinile moderne de raliu WRC folosesc pachete de ambreiaje multi-disc controlate electronic mai degrabă decât visco-cuplaje pasive în toate cele trei diferențiale. Actuatoarele hidraulice și un calculator de bord pot varia blocarea fiecărui diferențial în timp real — eliberând ambreiajele la intrarea într-un viraj pentru a permite mașinii să se rotească liber, apoi strângându-le progresiv pe măsură ce pilotul accelerează pe linia dreaptă pentru a maximiza tracțiunea evitând în același timp subvirajul.

Doi producători au deschis calea diferențialelor controlate electronic pe mașinile de drum:

• Mercedes-Benz 4Matic (1986, W124 Clasa E): Trei ambreiaje controlate electronic conectau secvențial puntea față, apoi blocau diferențialul inter-axe, apoi blocau diferențialul spate după cum cereau condițiile. Sistemul era eficace, dar prea complex, iar electronica putea face ca roțile față să se conecteze și deconecteze vizibil pe suprafețe moi.
• Porsche 959 (1986): Două ambreiaje controlate electronic funcționând în patru moduri selectabile de șofer. Sistemul 959 era mai sofisticat și mai bine adaptat utilizării de înaltă performanță.

Înlocuirea Diferențialului: Haldex și Sistemele AWD Simplificate

În timp ce inginerii de raliu împingeau diferențialele cu autoblocare la limite, designerii de automobile de pasageri de serie s-au îndreptat în direcția opusă — eliminând complet diferențialul inter-axe și înlocuindu-l cu un singur visco-cuplaj. Volkswagen Golf II Syncro din 1985 a fost primul automobil european de pasageri care a folosit această abordare. Transmisia a fost dezvoltată de ingineri de la GKN, care achiziționase FFD în 1969.

Soluția simplificată cu visco-cuplaj oferea avantaje clare pentru producția de masă:

• Modelul cu tracțiune integrală împărtășea majoritatea componentelor cu versiunea standard cu tracțiune față, reducând costul și complexitatea de fabricație
• În condiții normale, mașina se comporta identic cu una cu tracțiune față
• Când roțile față patinau, visco-cuplajul putea transfera până la 70% din cuplu la spate în aproximativ 0,2 secunde

Cu toate acestea, această angajare întârziată crea o problemă de manevrabilitate: o mașină care inițial se comporta ca una cu tracțiune față (alunecând pe față în viraje) putea trece brusc la un comportament mai orientat spre spate când se angaja visco-cuplajul, luând șoferii prin surprindere. Producătorii japonezi au explorat diverse soluții, inclusiv montarea mai multor visco-cuplaje — unele modele, precum Nissan Sunny/Pulsar din 1988, foloseau trei: unul pentru a angaja tracțiunea spate și câte unul pentru a bloca fiecare diferențial inter-roți. Mazda Concerto 4WD a mers chiar mai departe, folosind visco-cuplaje în locul atât al diferențialului inter-axe, cât și al celui inter-roți spate.

Următorul pas evolutiv a înlocuit visco-cuplajul cu un ambreiaj hidraulic multi-disc controlat electronic — un dispozitiv mult mai rapid și mai precis controlabil. Cuplajul Haldex, care a înlocuit visco-cuplajul pe Volkswagen Golf IV și frații săi de platformă, este cel mai cunoscut exemplu al acestei tehnologii. Iată cum funcționează:

• Came frontale detectează orice diferență de viteză de rotație între arborii față și spate
• Role care rulează pe suprafețele camelor împing pistoane în cilindrii inelari, pompând fluid hidraulic
• Presiunea fluidului comprimă pachetul de ambreiaje multi-disc, transferând cuplul la puntea spate
• O supapă solenoid, controlată de electronica vehiculului, poate elibera presiunea în orice moment — permițând o distribuție infinit variabilă a cuplului

Astăzi, majoritatea automobilelor de pasageri și crossover-urilor AWD folosesc o variantă a acestei arhitecturi de ambreiaj controlat electronic — fie Haldex pe vehiculele Grupului Volkswagen, Honda VTM-4 sau BMW xDrive. Viteza sistemelor moderne de ambreiaj a redus întârzierea de angajare la punctul în care este imperceptibilă în conducerea normală. Calibrarea software-ului de control contează acum mai mult decât hardware-ul în sine: Golf 4Motion și Audi A3 Quattro folosesc transmisii mecanic identice, dar software-ul diferit îi conferă Volkswagen-ului o distribuție simetrică a cuplului, în timp ce calibrarea Audi trimite 60% din cuplu spre față pentru un caracter mai familiar de tracțiune față.

Tehnologia AWD Astăzi: Care Sistem Este Cel Mai Bun?

Sistemele de tracțiune integrală part-time cu o a doua punte angajată manual au dispărut din fericire de pe mașinile de pasageri. Arhitecturile rămase au fiecare meritele lor:

• AWD full-time cu diferențial inter-axe cu autoblocare (visco-cuplaj 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 mai satisfăcătoare sisteme, capabile să îmbunătățească cu adevărat manevrabilitatea atât pe drum cât și pe pistă când sunt corect calibrate.
• AWD full-time cu diferențial inter-axe deschis (ca la Mercedes-Benz 4Matic): se bazează pe electronica anti-patinare pentru a compensa lipsa autoblocării. Eficace pe drum, dar mecanic mai puțin proactiv.
• Tracțiune spate part-time prin ambreiaj controlat (Haldex, ca pe Volvo, Saab și diverse crossover-uri ale Grupului Volkswagen): cel mai comun layout în crossover-urile moderne — rentabil, ușor și din ce în ce mai capabil datorită electronicii mai rapide.

Tendința dominantă în AWD-ul avansat este vectorizarea cuplului — nu doar distribuirea cuplului între punțile față și spate, ci varierea sa activă între roțile stânga și dreapta de pe o punte. Mitsubishi Lancer Evolution X reprezintă starea artei: sistemul său S-AWC combină un diferențial central controlat electronic (ACD) cu un diferențial spate Active Yaw Control (AYC) capabil să transfere cuplu între roțile spate independent. Seturi suplimentare de angrenaje pot modifica echilibrul de cuplu proactiv, înainte ca aderența să fie pierdută, mai degrabă decât reactiv odată ce patinarea a început deja.

În termeni practici, diferențele de manevrabilitate din lumea reală între sistemele AWD moderne continuă să se reducă pe măsură ce electronica de control devine mai sofisticată. Un sistem bine calibrat bazat pe Haldex într-un crossover poate oferi o stabilitate care ar fi părut remarcabilă de la un diferențial mecanic Torsen cu o generație în urmă. Aceasta, în ultimă instanță, este direcția spre care se îndreaptă tehnologia — iar punctul final ar putea fi automobilul electric cu patru motoare individuale la roți, fiecare furnizând cuplu controlat cu precizie fără niciun ansamblu mecanic de transmisie.

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