Les premiers systèmes avaient des différentiels de verrouillage que le conducteur pouvait contrôler. En 1986, le système Quattro a reçu un différentiel central Torsen. En 1999, certains modèles ont reçu un couplage visqueux. Depuis le milieu des années 2000, de nombreux modèles ont un différentiel central à couronne dentée. Aux différentiels avant et arrière, des embrayages à commande électrique fonctionnent avec le différentiel central et le système de contrôle de la stabilité pour envoyer de la puissance à la roue qui en a besoin.
Au fur et à mesure que le système Quattro a évolué, les commandes des systèmes de différentiel avant, arrière et central ont également évolué. Les premiers systèmes utilisaient le vide du moteur pour verrouiller les différentiels. Les modèles ultérieurs utilisaient du fluide hydraulique et des solénoïdes pour contrôler les différentiels. Désormais, les différentiels sont pilotés par des embrayages pour vectoriser le couple.
Le module de commande de la transmission intégrale calcule en permanence la meilleure répartition du couple entre les essieux avant et arrière sur la base de nombreuses données. Lorsque les exigences changent, la pompe électrique à pistons axiaux accumule jusqu’à 650 psi de pression hydraulique en quelques millisecondes seulement. Il presse les plaques de friction ensemble, ce qui permet une transmission variable du couple d’entraînement de l’essieu avant vers l’arrière. La pompe à huile est activée électriquement lorsque le régime moteur dépasse 400 tr/min. La pompe à pression d’huile électrique extrait le fluide hydraulique de la chambre dépressurisée du carter d’embrayage à travers une crépine et pompe l’huile à travers un filtre via les soupapes d’aspiration sur le piston de levage.
L’embrayage multidisque refroidi par eau dans le différentiel central distribue le couple nécessaire aux roues avant dans toutes les situations de conduite, y est intégré. Il n’y a pas de distribution de base fixe ; dans les cas extrêmes, jusqu’à 100 % peuvent être transmis à l’essieu avant ou arrière.
La disposition de la transmission Quattro a changé au fil des ans et pour différents modèles. La plupart des voitures Audi de modèle récent avec un moteur monté longitudinalement ont déplacé le différentiel central à l’arrière de la transmission. Le différentiel avant ou l’arbre de transmission sur certains n’est plus à l’intérieur de la transmission.
Depuis qu’Audi partage des plates-formes avec des VW qui ont un moteur monté transversalement comme le TT et l’A3, le système Haldex a fait son chemin vers Audi. L’accouplement Haldex est monté sur le différentiel de l’essieu arrière et est entraîné par l’arbre de transmission. Le couple moteur est transmis à l’arbre de transmission via la boîte de vitesses, le différentiel de l’essieu avant et l’entraînement de l’essieu avant.
L’arbre de transmission est relié à l’arbre d’entrée de l’accouplement Haldex. Dans l’accouplement Haldex, l’arbre d’entrée est séparé de l’arbre de sortie vers le différentiel de l’essieu arrière. Le couple ne peut être transmis au différentiel de l’essieu arrière que lorsque les disques d’embrayage d’accouplement Haldex sont engagés.
Le développement de l’accouplement Haldex a été un pas de géant dans la technologie moderne des quatre roues motrices. L’accouplement Haldex est contrôlable. Un processeur tient également compte d’informations supplémentaires au cours du processus de contrôle. Le glissement n’est plus le seul facteur décisif dans la répartition des forces motrices ; l’état dynamique de la voiture est également un facteur. Le processeur accède aux capteurs de vitesse de roue ABS et à l’unité de commande du moteur (signal de la pédale d’accélérateur) via le bus CAN.
Ces données fournissent au processeur toutes les informations dont il a besoin sur la vitesse de la route, les virages, le dépassement ou le mode de traction, et peuvent répondre de manière optimale à toute situation de conduite.
L’apport de couple assure également un comportement routier neutre. Le différentiel sport est actif non seulement en charge, mais également en dépassement. Son action de répartition du couple améliore l’agilité de la voiture lorsque l’embrayage est débrayé. En fonction de l’angle de braquage, de l’accélération latérale, de l’angle de lacet, de la vitesse de la route et d’autres signaux, le module de commande calcule la répartition la plus appropriée du couple aux roues arrière pour chaque situation de conduite.
Lorsque le volant est tourné, par exemple, ou lorsque la voiture accélère dans un virage, la puissance est redirigée de manière contrôlée vers la roue arrière extérieure. Cela a pour effet de « forcer » la voiture dans le virage afin que l’angle des roues avant soit suivi avec précision. La différence de force de traction entre les roues gauche et droite exerce également un effet de direction, de sorte que les corrections habituelles du conducteur au volant ne sont plus nécessaires. Le sous-virage, la tendance de la voiture à rouler large à l’avant dans les virages, est pratiquement éliminé.
A l’approche des limites de tenue de route de la voiture, le différentiel sport agit comme l’ESP, mais avec le principe inversé. Les mouvements correctifs ne sont pas initiés uniquement en modifiant les réglages du moteur ou en appliquant les freins, mais également par une redistribution contrôlée de la force de traction via le différentiel sport. La progression vers l’avant de la voiture devient nettement plus douce et fluide car sa dynamique réelle de la route et celles perçues subjectivement par le conducteur sont améliorées puisque l’ESP entre en action beaucoup moins fréquemment. Comme son temps de réaction est extrêmement court — moins de 100 millisecondes — le différentiel sport agit encore plus rapidement que l’ESP. De plus, l’ESP ne peut réagir qu’à un écart entre l’angle de braquage de la voiture et la rotation réelle de sa carrosserie, tandis que le différentiel sport influence le comportement dynamique de la voiture avant que de tels écarts ne se produisent. Pendant l’action du différentiel sport, l’ESP n’est pas actif. La répartition active du couple est basée sur un principe de conception entièrement nouveau pour le différentiel de l’essieu arrière. L’unité peut également rediriger le couple vers la roue extérieure sur l’essieu, qui tourne alors plus vite que la roue intérieure dans les virages. Le différentiel de l’essieu arrière comporte des unités de modulation de vitesse avec des embrayages multidisques montés sur les côtés gauche et droit. Les embrayages sont activés par des actionneurs électro-hydrauliques basés sur l’entrée de capteurs et d’autres modules de commande.
Maintenance
Avec la plupart des différentiels Audi des derniers modèles, il se peut qu’il n’y ait pas d’intervalle de remplacement pour le liquide à l’intérieur du boîtier. Dans le programme d’entretien, il est recommandé que le liquide soit inspecté tous les deux changements d’huile ou tous les 20 000 milles. Il peut être impossible d’observer l’état du fluide. Mais si les joints d’essieu ou d’arbre fuient, le liquide doit être remplacé et le joint réparé. Pour les véhicules équipés de Haldex, le liquide d’embrayage doit être remplacé tous les 35 000 miles.
Les véhicules Audi Quattro peuvent être équipés de transmissions manuelles, automatiques ou à double embrayage (DSG). Les intervalles d’entretien des liquides pour les transmissions peuvent varier. Le DSG nécessite un remplacement de liquide tous les 35 000 miles.
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