Audi Quattro

Audi es una de las cuatro marcas representadas por los cuatro aros de su logotipo, este es un resumen de la historia de la marca hasta llegar al Audi Quattro, coche de este artículo:

 

    • En 1.899 August Horch fundó la marca de automóviles que lleva su apellido
    • Por problemas financieros tuvo que ceder la marca y crear otra en 1.909, Audi que significa en latín oye o escucha
    • En 1.932 se creó Auto Unión AG que se componía de cuatro marcas; Horch, Audi, DKW y Wanderer para mejorar la economía de escala. El logotipo de esta nueva marca o agrupación es cuatro aros entrelazados, uno por cada marca que la integran
    • Después de la 2ª guerra mundial Auto Unión fue nacionalizada y continuó fabricando automóviles con tecnología y marca DKW
    • Daimler-Benz adquirió Auto Union DKW y en 1.964 pasó a manos de Volkswagen
    • Los modelos con marca DKW siguieron hasta 1.966
    • En 1.968 se lanzó al mercado el Audi 100, con el logotipo de los cuatro aros, del que derivaron otros modelos; 80, …50, este en 1.974 y es el concepto que llevó al Golf y Polo
    • En 1.969 Volkswagen compró NSU, económicamente en momentos bajos por la aventura de su apuesta por la tecnología de motor Wankel, que poco después desapareció como marca
    • Fue en el año 1.980 cuando se gestó el Audi Quattro, con transmisión integral permanente y carrocería Coupé. Este coche marcó un hito en el grupo VAG (Volkswagen Audi Group) que introdujo el 4×4 en automóviles de calle, con éxito indiscutible en competición y en modelos de calle. Hubo un antecesor, el Jensen FF, de venta muy reducida y con 4×4 auto conectable (sistema Ferguson con visco acoplador), que es la base de la tecnología más utilizada actualmente (2015) para automóviles que no sean todoterreno extremos, muy evolucionada

Al final del artículo se citan otros del blog relacionados con las tecnologías explicadas.

Carrocería, suspensión, dirección e implantación

El Audi Quattro tenía un conjunto de detalles técnicos que la marca sigue utilizando actualmente (2.015) con algunas evoluciones. La animación siguiente nos presenta este automóvil:

    • Suspensión Mc Pherson en las cuatro ruedas; con muelles, amortiguadores y barras estabilizadoras
    • Los brazos de suspensión apoyan en la estructura monocasco portante de la carrocería mediante subchasis
    • Dirección de cremallera con bieletas largas
    • Motor longitudinal delantero por delante del eje e inclinado hacia la derecha (desde el punto de vista del conductor), con 5 cilindros en línea
    • Embrague
    • Caja de cambios con el diferencial central integrado
    • Transmisión integral permanente; desde el diferencial central se pasa el movimiento al diferencial delantero, situado dentro de la caja de cambios y mediante un árbol de transmisión al diferencial trasero, luego se ve con detalle
    • Se ven los colectores de admisión y escape en lados opuestos del motor, la culata es de flujo transversal
    • Turbocompresor; por la energía de los gases de escape incrementa el llenado del motor comprimiendo el aire de admisión
    • Filtro de aire; limpia el aire y lo envía a la entrada del turbocompresor
    • El turbocompresor aumenta la presión del aire que se calienta, por lo que es dirigido al intercambiador aire – aire “intercooler” donde se enfría y continua hacia el colector de admisión
    • El radiador de refrigeración está a la izquierda del motor
    • A continuación se reproduce el movimiento de los pistones

 

Esta implantación técnica se mantiene con ligeras modificaciones en los Audi actuales (2.015) con motor longitudinal. Los 4×4 de la marca que llevan el motor transversal delantero tienen un sistema diferente con tracción delantera permanente y trasera auto conectable cuando deslizan las ruedas delanteras, manteniendo la denominación Quattro. En un próximo artículo trataré de la tecnología de los sistemas 4×4.

Vista en planta y detalle del motor e inyección

Tras la introducción a la tecnología del Audi Quattro continuamos repasando lo visto con una imagen en planta y aportando más detalles con una imagen adicional:

    • Suspensión Mc Pherson en las cuatro ruedas con muelles, amortiguadores y estabilizadoras
    • Subchasis delantero y trasero para los brazos de suspensión
    • Dirección de cremallera
    • Motor longitudinal delantero de 5 cilindros en línea
    • Transmisión integral permanente; diferencial central y delantero dentro de la caja de cambios y árbol de transmisión para el diferencial del eje trasero
    • Turbocompresor e intercooler
    • Radiador de refrigeración del motor
    • Inyección mecánica continua:
      • Circuito de escape; los gases de escape mueven la turbina del turbocompresor y salen al exterior por el sistema de escape, se han incluido tres silenciadores
      • Circuito de admisión; la turbina mediante el eje acciona el compresor que aspira aire a través del filtro, pasando por el plato sonda de la inyección mecánica continua (Bosch K Jetronic), para medir el caudal del aire de admisión. Continua el aire hacia el compresor que aumenta su presión y se calienta,  enviándolo seguidamente al intercooler para que baje de temperatura continuando hasta el colector de admisión pasando por la mariposa de gases, que regula mediante el acelerador el llenado de los cilindros
      • Circuito de gasolina; el combustible llega impelido por una bomba eléctrica desde el depósito al distribuidor – dosificador de gasolina, con tantas salidas como inyectores, cinco en este caso. La cantidad de gasolina, proporcional al aire que entra, es inyectada simultáneamente por los inyectores de forma continua, con caudal adaptado a la aceleración

 

No se han representado los frenos de disco, siendo ventilados los delanteros.

Vista lateral con detalle de 4×4 permanente

Hacemos un repaso en vista lateral del funcionamiento del motor y de las suspensiones, para continuar con detalles de la caja de cambios y de la transmisión integral permanente:

    • Cuenta con cinco velocidades sincronizadas más marca atrás, esta no sincronizada; se reproduce la inserción de todas la relaciones. La 4ª se ha representado como directa, con conexión entre el eje del motor a través del embrague y el eje de salida en cuyo extremo está el piñon que engrana con la corona del diferencial central

 

    • El diferencial central es con planetarios y satélites. Desde los planetarios sale el movimiento a cada uno de los dos ejes, el de la izquierda llega al diferencial delantero, dentro de la caja de cambios. Del planetario de la derecha sale el árbol de transmisión al diferencial trasero
    • El reparto de par del diferencial central es del 50% para cada eje en condiciones de buena adherencia
    • Bloqueo del diferencial central; al tener cada una de las cuatro ruedas la mitad de par solamente se producirá patinamiento de alguna rueda en pisos deslizantes o pistas de tierra. Para estas situaciones se cuenta con un bloqueo manual del diferencial central que mantiene el reparto 50/50 permanente. No se debe circular en firme con buena adherencia con el diferencial central bloqueado, pues se dañarán los neumáticos y transmisión al no poderse adaptar la velocidad de cada eje en curvas

Con el paso del tiempo la tecnología Quattro de Audi ha ido evolucionando, se incorporó un diferencial “torsen” (sensible al par) con efectos de autoblocante mecánico, llegando a montarse en casi todas las versiones 4×4 con motor longitudinal. Para uso de calle este diferencial puede tener contraindicaciones, al hacer maniobras con mucho giro de dirección sobre piso adherente hay que acelerar bastante para superar la tendencia al bloqueo del diferencial dificultando la rotación de las ruedas a diferente velocidad, lo que es incómodo además de suponer desgastes adicionales. Hace unos años se ha sustituido el diferencial torsen por un sistema de bloqueo por discos en baño de aceite con control electrónico, se mantiene la capacidad en pisos deslizantes sin afectar en otros usos.

Detalles del motor

Ya hemos hablado del motor, veamos a continuación algunos detalles técnicos más con la imagen ampliada del motor visto de frente:

    • Se aprecia el cárter de distribución y después se transparenta para ver en su interior
    • Desde el cigüeñal una correa dentada mueve el árbol de levas de escape
    • Una cadena da movimiento desde el árbol de levas de escape al de admisión mediante los correspondientes piñones
    • La distribución es con dos árboles de levas en culata o cabeza DOHC
    • La cámara de combustión es hemisférica para mejorar el llenado y vaciado de gases

 

    • Los gases de escape hacen girar muy rápidamente a la turbina
    • El filtro de aire limpia el aire de impurezas, el aire continua hasta el plato sonda en el conjunto de inyección mecánica continua
    • Desde el plato sonda el aire llega al compresor movido por la turbina, aumentando la presión y temperatura del aire
    • Sigue el aire comprimido y caliente su camino hacia el intercooler, donde se reduce su temperatura y continua hasta el colector de admisión pasando por la mariposa de gases, acelerador, que regula el llenado de los cilindros
    • El distribuidor – dosificador de gasolina, ubicado en el conjunto de inyección mecánica continua, adapta el caudal de combustible según la aceleración y lo lleva a los inyectores en el colector de admisión, inyección indirecta, que lo inyectan continuamente en el interior del colector
    • Se ve para terminar el radiador de refrigeración del motor con sus manguitos principales, el de líquido caliente arriba y el de líquido enfriado abajo

Durante la evolución del modelo se modificaron bastantes aspectos técnicos, entre estos se pasó de dos a cuatro válvulas por cilindro.

Vista frontal, trasera y resumen

Con esta animación vemos los aspectos técnicos explicados en vistas frontal y trasera:

    • Suspensión Mc Pherson delante y detrás, con muelles, amortiguadores y estabilizadoras funcionando
    • Subchasis para los brazos de suspensión
    • Dirección de cremallera, se aprecian las bieletas largas adaptando sus movimientos al de las suspensiones
    • 4×4 permanente; en estas vistas se aprecian los diferenciales delantero, trasero y los palieres o transmisiones siguiendo el movimiento de la suspensión
    • Motor delantero longitudinal inclinado hacia la derecha con distribución DOHC
    • Filtro de aire, turbocompresor, intercooler y mariposa de gases
    • Conjunto de control de la inyección mecánica continua

 

Ya se ha comentado que este automóvil supuso una revolución en su momento, con muchos éxitos en competición. Ha sido el inicio de la inclusión de la transmisión integral en automóviles de calle, con tanta aceptación que casi todas las marcas tienen ofertas 4×4. La transmisión integral abrió la puerta a los todocamino (SUV en algunos mercados), que es más o menos la adaptación del concepto todoterreno, sin sus inconvenientes en carretera y de seguridad pasiva, para automóviles que lo más probable es que no salgan del asfalto. Estos coches han tenido y aún siguen teniendo mucha aceptación comercial, con una curiosa involución, ya que manteniendo la línea todocamino, se venden más las versiones con un único eje motriz.

 

Enlaces relacionados en el blog:

    • “Sobrealimentación del motor” en la sección ”Tecnologías limpias”
    • “Culata hemisférica” en la sección ”Nuevas tecnologías”
    • “DeLorean DMC 12”; (inyección mecánica continua Bosch K Jetronic) en la sección ”Historia del automóvil”
    • “Uso del automóvil con turbocompresor” en la sección ”Actualidad”
    • “Tipos de automóviles 4×4” en la sección ”Nuevas tecnologías”
    • “NSU Ro 80” en la sección “Historia del automóvil”
    • “Inyección indirecta y directa en el motor de gasolina” en la sección “Actualidad”
    • “Todoterreno y todocamino” en la sección “Actualidad”

 

Otros enlaces

Jensen FF

http://i1340.photobucket.com/albums/o728/Francis_James_Arthur_Pullen/JensenCV8FFSGPorter934_zps2bdd9ccf.jpg

 

Imágenes técnicas

http://www.awdwiki.com/images/audi-quattro-rally.jpg

http://3.bp.blogspot.com/_vjiiAac4svY/TEWJAkoVyTI/AAAAAAAAALs/VawSMQ2y_-0/s1600/Audi+quattro+cutaway.jpg

http://4.bp.blogspot.com/-EAnysmxuczI/UG78QoNlKzI/AAAAAAAALOA/lRhYR9dF5sw/s640/Audi+I5+20V+cutaway.jpg

http://elsolitariomc.com/wp-content/uploads/2013/06/Audi-Quattro-S1-details.jpg

http://tech-racingcars.wdfiles.com/local–files/audi-sport-quattro/audi-sport-quattro-005.jpg

 

Historia

http://www.bimomotor.com/blog/wp-content/uploads/2014/06/audi.jpg

http://es.wikipedia.org/wiki/Audi_Quattro

http://8000vueltas.com/2007/06/04/audi-quattro-el-pionero-2-de-3

http://noticias.coches.com/noticias-motor/audi-quattro-30-anos-de-exito/31667

http://www.autopasion18.com/HISTORIA-AUDI.htm

 

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