Trazione quattro, i quarant’anni di 4×4 targato Audi in numeri

Compie quarant’anni la trazione integrale quattro, sinonimo di 4×4 quando si parla di Audi e dei suoi modelli. Pensate che da quando è stata introdotta, cioè nel 1980, sono state prodotte quasi 11 milioni di vetture dotate di questa tecnologia, una tecnologia che si è via via evoluta arrivando, oggi, anche sulle vetture elettriche. Andiamo, però, per gradi. 

Pensi ad Audi, pensi a quattro. Dal debutto della mitica Ur-quattro, a.d. 1980, luogo Salone di Ginevra, ne è passata di acqua sotto i ponti. Quarant’anni dopo, il 44% delle vetture Audi prodotto in questo 2020 possiede la trazione quattro. Fatta eccezione per la gamma della compatta A1, ogni modello a listino offre la possibilità della trazione sulle quattro ruote. 

Prima di parlare come quattro si sia evoluta per lavorare con uno o più motori elettrici, parliamo di storia, di evoluzione meccanica di questa tecnologia. Cinque sono oggi le configurazioni disponibili in base ai diversi modelli e al loro utilizzo. Un elemento tecnico comune è rappresentato dalla gestione selettiva della coppia sulle singole ruote, funzione controllata da un software che va a frenare la ruota interna prima ancora che quest’ultima perda aderenza, consentendo di trasferire la spinta alla ruota con il grip migliore.

Per le vetture con motore anteriore in posizione longitudinale, invece, è stato studiato un differenziale centrale autobloccante meccanico, collocato nell’alloggiamento del cambio, che prevede la ripartizione della coppia tra assale anteriore e assale posteriore secondo il rapporto 40:60. Sempre grazie all’elettronica, il sistema distribuisce in modo variabile la spinta privilegiando l’assale con la migliore motricità (fino  a un massimo di 70% all’avantreno e 85% al retrotreno). Pensiamo alle varie RS 4 Avant o alla sportivissima RS 6 Avant da 600 CV, dotate di questo sistema. 

Nel 2016 è poi arrivata la trazione quattro ultra, pensata anche in questo caso per le motorizzazioni disposte longitudinalmente sull’asse anteriore. La catena cinematica, in questo caso, opera in modo particolarmente efficiente, attivando la ripartizione della coppia al retrotreno solamente quando necessario. Il cuore del sistema, qualora le condizioni di marcia e lo stile di guida del conducente consentano di ricorrere alla sola trazione anteriore, è costituito da due frizioni:

• A lamelle: collocata all’uscita del cambio e incaricata del disaccoppiamento dell’albero di trasmissione.
• Integrata nel differenziale posteriore: chiamata ad aprirsi così da annullare le dissipazioni e gli attriti da trascinamento.

In termini di motricità e comportamento dinamico non viene percepita alcuna differenza rispetto ai sistemi permanenti. Tra le vetture che fruiscono della soluzione quattro con tecnologia ultra, abbinata alla trasmissione a doppia frizione S tronic, spiccano la famigliare, best seller della categoria nel 2019, Audi A6 Avant in versione 2.0 (40) TDI quattro S tronic 204 CV e la nuova generazione di Audi Q5, il SUV dei quattro anelli più venduto al mondo, nelle varianti 2.0 (45) TFSI quattro S tronic 265 CV e 2.0 (40) TDI quattro S tronic 204 CV.

Alle vetture con motore a collocazione anteriore trasversale è riservata la variante integrale permanente con frizione elettroidraulica a lamelle posizionata in corrispondenza della parte terminale dell’albero di trasmissione, a monte del differenziale posteriore, così da favorire il bilanciamento dei pesi. All’interno della frizione è presente un pacchetto di dischi in bagno d’olio. 

Se saliamo con la cavalleria, e l’esempio della R8 V10 calza a pennello, quest’ultima adotta una frizione elettroidraulica a dischi multipli adattata in funzione della collocazione centrale del motore e delle elevate performance della vettura. La frizione, integrata nel differenziale anteriore, privilegia la distribuzione dei kgm al retrotreno e trasmette la spinta all’avantreno in pochi millisecondi. La coppia può essere distribuita tra gli assali in modo completamente variabile.

Trazione quattro ed elettrico: qual è la soluzione?

Con l’arrivo dell’Audi e-tron, la prima elettrica di Ingoldstadt, si è iniziato a parlare di torque vectoring elettrico. Il nuovo sistema quattro, basato sulla presenza di un motore a zero emissioni in corrispondenza di ciascun assale, regola permanentemente e in modo completamente variabile la ripartizione della coppia fra avantreno e retrotreno. Un’operazione che avviene in poche frazioni di secondo. 

Il disaccoppiamento pressoché totale del propulsore asincrono anteriore durante la marcia in condizioni normali favorisce l’efficienza. Non si verifica infatti alcuna dissipazione energetica, dato che l’effetto trascinamento è nullo. L’unità all’avantreno entra in azione qualora il conducente richieda più potenza di quanta il motore elettrico posteriore possa fornire oppure, proattivamente, prima che la motricità si riduca a causa del fondo sdrucciolevole (o nella guida impegnata in curva).

I motori elettrici sono fonti di potenza ideali per la trazione quattro elettrica che opera, come accennato, in modo estremamente preciso e pressoché istantaneo: la ripartizione della coppia tra gli assali, che tendenzialmente privilegia il retrotreno, non è mai stata così veloce. Una caratteristica resa possibile dall’assenza di qualsiasi frizione meccanica e dalla rapidità di distribuzione dell’energia elettrica.

Il dinamismo, l’efficacia e l’efficienza del sistema quattro appannaggio della gamma Audi e-tron sono stati ulteriormente rafforzati, all’inizio del 2020, dal debutto di una sostanziale evoluzione della trazione integrale elettrica: il torque vectoring elettrico, dedicato ad Audi e-tron S e Audi e-tron S Sportback, versioni sportive dei SUV a elettroni. Questa tecnologia permette di ripartire la spinta tra le ruote posteriori in pochi millisecondi, pur gestendo valori di coppia decisamente elevati e portando i vantaggi garantiti dal “classico” differenziale sportivo Audi nell’era della mobilità a zero emissioni. Una novità assoluta legata all’adozione di tre motori elettrici, di cui due in corrispondenza del retrotreno. Una prima mondiale per delle vetture di grande serie.

40 anni di Audi quattro: le auto da ricordare

Equipaggiata con una versione potenziata da 200 CV del noto 5 cilindri turbo di 2,1 litri presentato nell’autunno del 1979, la coupé Audi Ur quattro è stata costantemente aggiornata sino al 1991 e, nel 1984, affiancata dalla variante Sport quattro da 306 CV. Nel 1986, il differenziale centrale bloccabile manualmente è stato sostituito da un più moderno differenziale centrale TorSen, in grado di ripartire in modo variabile (sino al 75%) la coppia tra gli assali.

Nel 1995 ha debuttato Audi A6 2.5 TDI, prima Audi Diesel con trazione integrale permanente, mentre nel 1999 la tecnologia quattro è stata dedicata, per la prima volta, a modelli compatti quali Audi A3 e Audi TT. 

Nel 2005 ha debuttato la configurazione asimmetrica mediante differenziale centrale autobloccante meccanico, con ripartizione della coppia tra assale anteriore e assale posteriore secondo il rapporto 40:60, mentre nel 2007 è stata introdotta la soluzione mediante giunto viscoso all’avantreno, dedicata alla supercar Audi R8. 

Nel 2016, come ricordavamo, è stata la volta della trazione Audi quattro con tecnologia ultra, mentre nel 2018, parallelamente all’unveiling di Audi e-tron, ha debuttato la trazione quattro elettrica, arricchita nel 2020 dell’avanguardistica funzione sopra descritta.

40 anni di Audi quattro: i successi sportivi

Audi quattro ha esordito nel Motorsport all’inizio del 1981 in occasione dello Jänner Rallye in Austria. Da allora, il sistema di trazione integrale progettato dalla Casa di Ingolstadt ha rivoluzionato il mondo dei rally e delle competizioni. Nel 1982, Audi ha conquistato il titolo costruttori nel Mondiale rally, mentre nel 1983 il finlandese Hannu Mikkola ha scalato la classifica piloti. Al termine della stagione 1984, Audi ha fatto propri entrambi i titoli: lo svedese Stig Blomqvist si è laureato Campione del Mondo al volante della Sport quattro a passo corto, seguita nel 1985 dalla Sport quattro S1 da 476 CV. Nel 1987, Walter Röhrl ha vinto negli USA la Pikes Peak, la cronoscalata più celebre al mondo, guidando una S1 appositamente preparata.

Negli anni successivi, Audi si è dedicata alle corse soprattutto nelle categorie Turismo. Nel 1988, ha conquistato il titolo costruttori e piloti con l’Audi 200 nella serie americana Trans Am, mentre l’anno successivo ha partecipato con successo alla serie IMSA GTO. Nel 1990/91, Audi ha corso nel Deutsche Tourenwagen Masters – il DTM (Campionato Tedesco Turismo) – con la possente V8 quattro DTM, conquistando due titoli piloti consecutivi. Nel 1996, la A4 quattro Super Touring ha partecipato a sette campionati nazionali, vincendoli tutti. Due anni dopo, i regolamenti europei hanno bandito la trazione integrale dalle gare Turismo.

Nel 2012, un’Audi a quattro ruote motrici è tornata a competere in pista. Si trattava dell’Audi R18 e-tron quattro a tecnologia ibrida. Il motore V6 TDI muoveva le ruote posteriori, mentre all’avantreno agiva la propulsione elettrica. I risultati furono eclatanti: tre vittorie consecutive alla 24Ore di Le Mans e due titoli piloti e costruttori nel FIA World Endurance Championship (WEC).

40 anni di Audi quattro: le pietre miliari della tecnica e nel motorsport

1980 – 1999: Audi Ur-quattro dal 1980 e Audi Sport quattro dal 1984 con differenziale centrale a bloccaggio manuale, nel 1986 differenziale centrale TorSen, nel 1999 Audi TT e Audi A3 a trazione quattro

2000 – 2020: nel 2005 differenziale centrale autobloccante meccanico con ripartizione della coppia asimmetrica, nel 2007 Audi R8 con giunto viscoso all’avantreno, nel 2016 trazione quattro con tecnologia ultra, nel 2018 trazione quattro elettrica con Audi e-tron e nel 2020 torque vectoring elettrico con Audi e-tron S e Audi e-tron S Sportback

Anni ’80: dal 1982 al 1984 quattro titoli nel Campionato del Mondo Rally, dal 1985 al 1987 tre vittorie alla Pikes Peak. Successi negli USA nelle competizioni Trans Am e IMSA GTO

Anni ’90: nel 1990 e nel 1991 titoli piloti nel DTM, nel 1996 sette titoli nella categoria Super Touring

Anni 2000: tre vittorie consecutive a Le Mans e quattro titoli WEC con Audi R18 e-tron quattro