Quattro: 4×4 de la tierra al asfalto (1 de 3)

Este es el primero de tres artículos destinados a difundir (más de lo que está ya) uno de los avances tecnológicos automovilísticos más importantes de los últimos tiempos, cuya historia va íntimamente ligada a la de un modelo: el Audi Quattro y todas sus evoluciones tanto de calle como de competición.

 

 

 

Audi Quattro, 1987


Es de sobra conocido que Audi con su tecnología Quattro fue pionera en la introducción del concepto de cuatro ruedas motrices en coches de calle. (Aunque este es un punto muy polémico, ya que otros fabricantes también pueden considerarse precursores de la tracción total, pero Audi fué la que la popularizó) La verdad es que no tengo muy clara cuál fue la motivación de Audi para hacer frente a semejante desafío como es introducir una innovación tan grande a nivel mecánico en un coche de serie y hacerlo asequible al gran público. Trataremos de explicarlo a continuación.

Por una parte, la motivación pudo ser la búsqueda del éxito en la competición. La otra opción es intentar dar a la marca un toque de distinción, ofrecer al cliente algo que el resto de marcas no podía ofrecer (o no sabían vender a la par que significarse por la continua búsqueda de la seguridad en la conducción, en otras palabras, diferenciarse de sus competidores.

 

Audi Sport Quattro S1

Con más de 25 años de perspectiva, se puede decir que han conseguido ambas metas. En la competición, marcó una época en los rallyes y en campeonatos de renombre como el IMSA americano (con el Audi 90 Quattro). En el campo de estrategia comercial, la labor está terminada: Quattro es la característica más distintiva de Audi (aunque otros fabricantes también ofrecen tracción integral, es Audi el reconocido por ello) y es un referente en cuanto a seguridad activa. Aunque, en mi opinión, en una país como el nuestro, con pocas precipitaciones, asfalto en relativamente buenas aceptables condiciones y para conductores “tranquilos”, la tracción Quattro puede llegar a ser innecesaria.

 

Audi 90 Quattro, IMSA

Para encontrar los orígenes de la tracción integral en Audi, nos tenemos que remontar a 1954. Audi sacó al mercado el modelo Munga: un vehículo todo terreno ligero para el ejército alemán con tracción integral permanente y sin diferencial central. Pero el verdadero precursor de la tracción Quattro fue el Volkswagen Iltis, otro vehículo todo terreno de uso militar del año 1967.

VW Iltis

En el año 1977, dentro del proyecto de desarrollo de la tracción Quattro encabezado por Jörg Bensinger (el director del área de comprobación de trenes de rodaje), Walter Treser (director del proyecto) y el conocido Ferdinand Piech (máximo responsable de técnica en la empresa), el sistema de tracción total del Iltis fue acoplado a un Audi 80 de primera generación modificado (mayor batalla y motor turbo de cinco cilindros). Las primeras pruebas dinámicas llevadas a cabo en Enero de 1978 en los nevados Alpes austriacos mostraron las inéditas capacidades de tracción de aquel prototipo. Sobre asfaltado seco, en cambio, la transmisión se veía sometida a esfuerzos torsores al realizar giros cerrados como consecuencia de que el eje trasero y delantero giraban solidariamente. En un giro, las ruedas delanteras de un vehículo recorren un arco más amplio (la exterior delantera aun mayor que la interior delantera) que las ruedas posteriores (la exterior también mayor que la interior), por lo que las ruedas giran a distintas velocidades. Por tanto, los trenes delantero y trasero no deben estar conectados de forma solidaria, al igual que las ruedas de un mismo tren (si es tractor) precisan de un diferencial para su conexión. Llegados a ese punto, lo importante era encontrar una forma sencilla a la vez que ligera de llevar a la práctica la desconexión de los trenes en una tracción integral permanente. Fue Franz Tengler (director del departamento de diseño de transmisiones) quien ideó la magistral solución: hacer el eje secundario de la caja de cambios hueco para así poder montar en su interior y de forma concéntrica otro eje que ya veremos para qué servía.


 

transmision-quattro-de-audi.jpg

 

Como se ve en el esquema, la caja de cambios del Audi Quattro cuenta con cinco velocidades. Para ello, dispone de tres sincronizadores (uno para primera y segunda, montado sobre el eje secundario (por lo que sobre el eje secundario hay dos piñones libres dependientes del sincronizador), otro para la tercera y cuarta y otro para la quinta, estos dos últimos montados sobre el primario (en el que, por tanto, habrá montados tres piñones libres). En el esquema, aparece un cuarto sincronizador, pero éste servía para anular el efecto del diferencial y hacer solidarios el eje trasero y el delantero. Atendiendo únicamente a la caja de cambios (y olvidándonos de la tracción integral), se trataba de un diseño de dos ejes: el primario que recibía el par del motor y otro secundario o de salida. A diferencia de las cajas de tres ejes, en las que la quinta se obtiene acoplando directamente eje primario y tercer eje, en esta se obtiene sincronizando otro par de engranajes. De esta forma, montar una sexta velocidad es tan sencillo como hacer depender del sincronizador de la quinta marcha otro par de engranajes para hacer la sexta (posible razón por la que los Audi fueron los primeros en incorporar seis marchas).

Eje hueco

Este eje secundario hueco servía a la vez de carcasa para el diferencial central (encargado de desacoplar los trenes delantero y trasero). De este diferencial, ya partían los ejes encargados de transmitir el par: uno al diferencial delantero (que pasa por dentro del secundario de la caja de cambios) y al diferencial trasero. Como es obvio, esta solución sólo servía para motores en disposición longitudinal. En el caso de motores transversales, Audi recurrirá a un diferencial tipo Haldex, pero eso es ya otra historia.


 

Esquema tracción Quattro

Con esta disposición y en condiciones normales de, se consigue un reparto de par al 50% entre ambos trenes. Para situaciones de pérdida de tracción en algún tren (en las que el par tiende a irse hacia el tren con mayor pérdida de adherencia, por lo que empiezan a girar en vacío, mientras que las ruedas con adherencia no giran), es necesario transferir más par al eje con más adherencia. Se consigue bloqueando el diferencial (manual, eléctrica, neumática o hidráulicamente), es decir, anulando su efecto (haciendo rodar solidariamente ambos trenes) o montando diferenciales centrales más complejos (como el TORSEN). Con los otros dos diferenciales (delantero y trasero), ocurre algo similar.


 

Bloqueo diferencial central

Desde el punto de vista del peso, para hacernos una idea, en un Audi A4 diesel de 170 CV actual, la incorporación de la tracción integral supone un aumento de peso de 1450 kg a 1530 kg, es decir, 80 kg (un 5.5%), algo nada despreciable. También aumenta el consumo, al haber más piezas en movimiento y, por tanto, más rozamientos internos (de 5.8 a 6.7 l de promedio). Con esto, volvemos a lo dicho anteriormente, ¿merce la pena? Eso ya es decisión de cada uno.

 

Logo Quattro

Leer el resto del artículo:

Audi Quattro: el pionero (2 de 3)

Audi Sport Quattro: Fin de una época y paso a la leyenda (3 de 3)

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14 comentarios en “Quattro: 4×4 de la tierra al asfalto (1 de 3)”

  • THoRCuP

    29 de Mayo de 2007 a las 15:32

    Muy bueno el articulo, mejor banco de pruebas que el militar hay pocos…

    Un saludo.

  • Snas

    29 de Mayo de 2007 a las 16:35

    Pero hoy en dia es más efectiva la tracción total de Mercedes(FourMatic) y Audi sigue teniendo toda la fama. És verdad que en su momento fue “pionero” pero ahora las tracciones de las demás marcas la igualan o la superan.

  • THoRCuP

    29 de Mayo de 2007 a las 22:52

    No se cual sera la mejor traccion total, si la de Audi o la de Mercedes, pero lo que esta claro es que Audi sabe perfectamente como explotar a traves del marketing su traccion quatro, y esto se nota en que luego la gente la conozca y tenga como referencia.

    Un saludo

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    29 de Octubre de 2007 a las 13:53

    […] Así recordaba el jefe de diseño por aquellas fechas la concepción de este coche: “Nuestro deseo es crear un coche que permanezca anclado en el suelo. El aspecto más importante no es la elegancia, sino sus aptitudes. Está visto y comprobado que esta concepción formal es buena, correcta y franca”. Anteriormente, los constructores habían descartado la tracción a las cuatro ruedas tanto en coches de serie como de competición (salvo alguna excepción como el Jensen FF) porque conllevaba un aumento de peso importante y requería cierto desarrollo para su aplicación efectiva. Pero parece que Audi dio con la fórmula para minimizar las desventajas de la tracción integral, como ya se vio en la primera parte del artículo. […]

  • blade

    1 de Abril de 2008 a las 21:30

    Muy bueno el articulo y decir que los diferenciales Torsen no es un diferencial normal es un diferencial autoblocante es decir que da mas par a la rueda que tiene menos adherencia pero sin dejar sin par totalmente a la que tiene mas adherencia.

    Además queria añadir que no se en que coche de mercedes incluyen la traccion a las 4 ruedas, asi que por eso es mas conocida la traccion a las 4 ruedas de audi.

    Saludos.

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  • JUANCHO DE PARQUE DEL PLATA URUGUAY

    18 de Marzo de 2010 a las 23:16

    Soy un amante del Audi.- He tenido en mi vida DKW – AUTO UNION 1000, y en este momento dispongo desde hace mas de 30 años de Audi 100GLE 4 puertas.- Por economia le puse un motor Audi diesel 5 cilindros (2.0), pero en la vida de este coche pude disfrutarlo mucho ya que trabaje con el haciendo mucha ruta.-Pude liquidar 2 motores originales de 2.100cc (5 cil.)c/u.- Pude, gracias a mi trabajo tener varias marcas, Mercedes Benz, Volvo,Fiat, Alfa Romeo, HRG, IFA, Skoda,V.W., Ford, Buick.- Muchos de ellos son buenos, pero irrompibles como el Audi, imposible ya que es de una construccion que el material sobra por todos lados.- Lamentablemente los años pasan y actualmente lo estoy reconstruyendo todo, tratando de dejarlo lo mas parecido a un 0 km.- No he podido conseguir manuales del mismo,sobre todo de la parte de electricidad.- Si alguien lo tiene y me puede hacer una foto-copia, desde ya muy agradecido.-Por supuesto que los gastos seran pagados en las condiciones que estipulen.-

  • Coches inolvidables: Audi Quattro – La historia de la tracción integral en las cuatro ruedas desde un auto parte II | Taller Virtual

    25 de Marzo de 2010 a las 02:06

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