Audi A4 quattro ultra, la nuova trazione integrale intelligente

A 36 anni dalla sua comparsa sul modello coupè Ur-quattro, la leggendaria trazione “quattro” di Audi compie una rivoluzione: dopo aver reso negli anni la trazione integrale permanente un elemento distintivo delle sue vetture (è scelta dal 43% dei clienti Audi), la trasforma per renderla meno… permanente e più efficiente. Ovvero: il sistema quattro diventa una trazione integrale che si trasforma in una due ruote motrici (e viceversa)in un paio di decimi di secondo.

L’immediato vantaggio è quello di risparmiare carburante (e ridurre le emissioni) perché diminuiscono gli attriti, pur mantenendo inalterate le prestazioni. Per identificare la trasformazione della tecnologia quattro, la Casa di Ingolstadt ha preso a prestito la terminologia dal motorsport: l’ha chiamata “quattro ultra” che è il nome usato per identificare la R18 alleggerita priva di motore ibrido che ha corso a Le Mans 2012. Il termine “ultra” in Audi sottilinea leggerezza e minor complessità.

DI EVOLUZIONI tecniche dalla “quattro” originale, dell’81 a oggi, ce ne sono già state diverse e non di poco conto: dall’adozione del differenziale Torsen (TORque SENsing, cioè sensibile alla coppia) nel 1986 per sostituire il differenziale centrale a blocco manuale, sino agli ingranaggi epicicloidali con distribuzione dinamico-asimmetrica delle forze arrivati nel 2005. La tecnologia ultra nella serie debutta con la nuova A4 Allroad, ma si estenderà progressivamente su tutta la gamma.

La prima edizione della quattro ultra è destinata ai soli motori longitudinali e spetta alla A4 Allroad con motore 2.0 litri TFSI portarla al battesimo. Prima con il motore accoppiato al cambio automatico DSG, poco più in là anche in versione con il cambio manuale. Più avanti nel tempo si parlerà dell’applicazione ai motori trasversali ed ai motori diesel, visto che per il momento la quattro ultra è adatta solo a motori longitudinali dai 2 litri in su con coppia non superiore ai 500 Nm. Per dar vita alla quattro ultra ci sono voluti 5 anni di sviluppo.

Non tanto per i componenti meccanici (in fondo nulla di trascendentale) quanto per mettere a punto il vero fattore qualificante del sistema: la strategia e relative logiche. Che alla resa dei conti rende questo sistema più veloce di qualunque altro ed è in grado di gestire una miriade di parametri, compresi pneumatico e tipo di comportamento del motore selezionato tramite il Drive Select. Quanto la strategia sia importante e sofisticata in fondo si desume dalla quantità di centraline coinvolte dall’elettronica quattro (almeno sei) nonostante il sistema sfrutti un solo sensore aggiuntivo, il sensore giri dell’albero cardanico centrale.

L’ATTIVAZIONE della trazione integrale si realizza attraverso tre fasi: proattiva, predittiva e reattiva. Ovvero il sistema reagisce inserendo la trazione sulle quattro ruote in tre situazioni: la prima (proattiva) anticipando la necessità; la seconda (predittiva) prevedendola in base ai calcoli delle centraline; la terza (reattiva) reagendo (reattiva) una situazione imprevista. Ecco come: il livello proattivo si basa sui dati rilevati dalle centraline, per cui ad esempio la centralina calcola con 0,5 secondi di anticipo il punto in cui la ruota anteriore interna in curva raggiunge il limite di aderenza e di conseguenza attiva la trazione integrale. Nel livello predittivo la centralina quattro prende in considerazione soprattutto stile di guida, stato dell’ESC, modalità impostata del Drive Select ed eventuale presenza di rimorchio. Nel livello reattivo, il meno frequente, il sistema reagisce a repentini cambi d’attrito, come ad esempio quando si passa dall’asciutto ad una lastra di ghiaccio. Nulla invece muta rispetto al sistema quattro tradizionale nella gestione di ripartizione della trazione fra gli assali e fra le singole ruote quando si procede in 4x4.

UN TEST DI GUIDA nei dintorni di Innsbruck, effettuato al volante di normali A4 “muletto”, aveva un obiettivo insolito: non percepire alcuna differenza di comportamento passando da un esemplare a trazione quattro ad una quattro ultra. Del tutto vero. In compenso una serie di sensori collegati a un tablet stavano lì a mostrarti graficamente i cambiamenti della trazione ed alla fine ti offrivano il bilancio dell’esperienza in termini di percentuale di marcia a 2 ed a 4 ruote motrici ed il numero di volte in cui è avvenuta la commutazione. Nelle statistiche della giornata la nostra vettura ha viaggiato a trazione anteriore per il 52% della strada con 164 commutazioni in circa 150 km.

MA COME FUNZIONA? Il sistema prevede una frizione multidisco all’uscita del cambio, che viene attivata dalla centralina quattro tramite un motore elettrico, in essa integrato, che muove l’alberino di comando della frizione; questa provvede a disinserire l’albero cardanico centrale e quindi la catena cinematica verso le ruote posteriori. Dietro, all’arresto dell’albero centrale, viene aperto in modo elettromeccanico un giunto a denti diritti posto sul semialbero di destra. Si elimina così la perdita di coppia nella parte posteriore della catena cinematica lasciando attivi nel differenziale posteriore solo i pignoni conici e le ruote di compensazione che provvedono a compensare la differenza di rotazione delle ruote in curva. Quando la centralina decide il ritorno alla trazione integrale, i componenti in stand-by vengono riattivati in frazioni di secondo.

LA FRIZIONE multidisco anteriore viene chiusa ricollegando la frizione multidisco e quindi l’albero cardanico e con esso la sede del differenziale. Non appena si raggiunge il numero di giri necessario dell’albero, il giunto a innesto frontale si chiude scaricando le molle precaricate e fa scattare un perno metallico con movimento elettromagnetico che disattiva le leve di innesto.

“IL SUO PUNTO di forza? Decisamente la rapidità rispetto ad altre tipologie di trazione integrale non permanente come quelle basate sugli Haldex – ci ha spiegato Dominic Heinerstorfer, uno dei progettisti – e comunque non ha finalità sportive”. Ma alla fine quanto si risparmia in carburante? Audi sostiene che nei test comparativi nell’uso reale effettuati privatamente sulle strade intorno ad Ingolstadt, la quattro ultra ha fatto segnare una riduzione nei consumi di circa 0,3 litri/100 km rispetto alla tradizionale quattro.