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Tecnica

pubblicato il 1 febbraio 2011

La trazione integrale quattro della nuova Audi A6

Due differenziali autobloccanti meccanici per un feeling di guida da sportiva

La trazione integrale quattro della nuova Audi A6
Galleria fotografica - La trazione integrale "quattro" della nuova Audi A6Galleria fotografica - La trazione integrale "quattro" della nuova Audi A6
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Con l'avvento della nuova A6, Audi introduce la trazione integrale delle sportive RS6, RS5 e S4 sulle versioni stradali della sua proposta per il segmento E. Data per scontata la presenza del differenziale anteriore di tipo "open" - gergo tecnico che identifica un classico differenziale per le vetture a trazione anteriore - l'ultima evoluzione della trazione "quattro" è caratterizzata dal differenziale centrale di tipo Torsen a ripartizione asimmetrica della coppia (in condizioni standard: 60% retrotreno - 40% avantreno) e dal differenziale posteriore autobloccante, anch'esso di tipo meccanico. Con le nuove A6 quattro, Audi caratterizza le sue 4x4 con un un comportamento dinamico più sportivo, cercando anche i consensi di una clientela più attenta al piacere di guida.

L'ATTRITO COME PUNTO DI FORZA
Come vedremo più nel dettaglio, entrambi i differenziali (centrale e posteriore) ripartiscono la coppia tra l'albero in ingresso e l'albero in uscita per dissipazione di energia meccanica, grazie a pacchi di lamelle che trasmettono il moto per attrito. L'elettronica interviene solo a valle delle due scatole di ingranaggi, azionando selettivamente i freni delle ruote in slittamento e ottenendo così l'effetto di torque vectoring: la coppia motrice confluisce, come spiegheremo, dalla ruota che slitta alla ruota con minore velocità di rotazione, che è poi quella che dispone di maggiore aderenza. La strategia di attivazione è implementata nella logica di controllo del sistema ESP, che contiene tarature e soglie di intervento adattate alla motricità offerta dalle singole ruote, sia in fase di "tiro" che in "rilascio".

UN "QUATTRO" EQUILIBRATO
Come dice il nome, un differenziale di tipo Torsen, come quello montato sulla nuova A6, attua una funzione di bloccaggio fra i due alberi rotanti cui è collegato - e che possono azionare due ruote, anteriori o posteriori, oppure trasmettere il moto da avantreno a retrotreno - utilizzando solo componenti meccanici quali ruote dentate e frizioni. Le trazioni integrali delle Audi a motore longitudinale (altra cosa è il 4x4 con la frizione Haldex di RS3 e TT-RS) adottano differenziali centrali di questo tipo ormai da molti anni, ma finora la ripartizione di coppia scelta era stata la classica 50%-50% (come il sistema Q4 dell'Alfa 156 Crosswagon, per citare un altro esempio), rispettivamente tra avantreno e retrotreno.

IL GIOCO DI INGRANAGGI E FRIZIONI
Con le sportive RS6 e RS5 Audi adottò per la prima volta uno schema 40% anteriore - 60% posteriore (ma le percentuali possono variare durante la marcia del veicolo) cambiando geometria e configurazione degli ingranaggi. Senza voler esaurire le teorie di meccanica applicata ai differenziali, individuiamo come punto saliente il fatto che le particolari ruote dentate interne al sistema generano delle forze assiali quando gli alberi in ingresso e uscita ruotano a velocità diverse: con le ruote in slittamento, in altre parole. Queste forze comprimono il pacco lamellare di frizioni posto dietro gli ingranaggi, che può così trasmettere coppia motrice sfruttando appunto l'attrito tra le lamelle.

PER LA FISICA PIU' VELOCITA' UGUALE PIU' COPPIA
Lo studio di questa soluzione nasce dal superamento del maggior difetto di un differenziale "open", che può essere spiegato con un esempio: se un'auto prova a partire con una ruota sull'asfalto e una sulla neve o sul fango, quest'ultima inizierà a slittare, mentre l'altra resterà ferma, così come l'auto. Infatti, la coppia di un differenziale confluisce verso l'estremità che ruota più velocemente e non verso quella con più aderenza a terra. In questa ed altre situazioni in cui si vuole invece dare coppia all'albero più lento, si cerca un modo per "bloccare" il differenziale, in modo elettronico (rallentando le ruote con l'impianto frenante) o meccanico (inserendo nel differenziale componenti meccanici "ad attrito", come le frizioni ). Sfruttando questi principi, il differenziale centrale dell'Audi A6 ripartisce meccanicamente la coppia tra avantreno e retrotreno in una forbice che va da 40%-60% fino al 15%-85%, passando per il 70%-30%. La funzione software che Audi definisce di torque vectoring è quella appena descritta e che frena cioè selettivamente le ruote in slittamento, "collaborando" con il Torsen alla corretta ripartizione di coppia.

FEELING DA TRAZIONE POSTERIORE
A richiesta si può completare la caratterizzazione sportiva dell'Audi A6 con il differenziale posteriore autobloccante, anch'esso meccanico. Analogamente a quanto avviene nel differenziale centrale, la ripartizione di coppia dalla ruota interna alla curva - che gira più velocemente perchè "alleggerita" in seguito al rollio della vettura - a quella esterna avviene tramite la chiusura di una frizione a lamelle, azionata dalle forze generate dagli ingranaggi del rotismo (gergo tecnico per definire un insieme di ruote dentate, quale appunto è un differenziale). In questo modo in fase di trazione la ruota posteriore esterna, dotata sempre di migliore aderenza a causa del favorevole trasferimento di carico, sfrutta la coppia aggiuntiva per dare motricità al retrotreno durante l'uscita di curva senza slittamenti controproducenti. Una conseguenza positiva è infine la riduzione del sottosterzo "di potenza", aiutata anche dalla già citata funzione di "torque vectoring" che, in presenza del suddetto differenziale posteriore, è attuata solo sulle ruote anteriori.

Il video (diffuso da Audi per la RS5) che vi proponiamo mostra come il sistema gestisce i flussi di coppia.

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Tag: Tecnica , Audi , auto europee


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