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.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

Leer el resto del artículo:

Audi Quattro: el pionero (Parte 2 de 3)

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