Le système quattro

La Preuve par Quatre

Le terme « quattro » (voulant dire « 4 » en italien), est désormais indissociable de la marque Audi. Un vrai label, garant d’efficacité par tout temps, sur tous les terrains, qui cache une technologie complexe, sans cesse améliorée. Avus lève le voile sur sa genèse et ses mystères…

Par Jack Seller, photos DR

Les guerres sont un formidable accélérateur de technologies. Souvenez-vous de Omaha Beach, un 6 juin 1944 au petit matin. La France voit débarquer sous la mitraille un drôle d’engin, pouvant passer presque partout. C’est la fameuse Jeep Willys, première voiture de l’histoire à 4 roues motrices produite en grande série. Une technologie réservée jusqu’alors à quelques rares engins militaires de plus gros tonnage, qui connaît une application quasi-immédiate dans le civil après-guerre, à travers quelques dérivés de la Willys, mais surtout grâce au célèbre Land Rover, produit dès 1948 (appelé aujourd’hui Defender). Des 4x4rustiques dans l’âme, intéressant exclusivement quelques gentlemen-farmers ou baroudeurs de l’extrême. Et puis plus rien… jusqu’au début des années 70.

Encore une fois, les anglais se distinguent à nouveau, avec la confidentielle Jensen Interceptor FF, grosse GT motorisée par un V8 Chrysler dotée d’une transmission intégrale (brevet de type Ferguson), puis avec le Range Rover, ancêtre des SUV de luxe modernes. Mais l’élitiste Interceptor, victime du choc pétrolier de 1973, n’aura pas eu le temps de marquer les esprits. Sauf, peut-être, celui de Ferdinand Piëch, petit-fils de Ferdinand Porsche (et neveu de Ferry Porsche), et accessoirement responsable du bureau d’études Audi dès 1975. De plus, il a le souvenir d’une monoplace de Grand Prix un peu spéciale datant de 1948, la Cisitalia.
Cette voiture de course, créée par le génial Ferry Porsche en 1948, était déjà équipée de 4 roues motrices. Un prototype réservé, certes, à la compétition, mais qui avait en son temps obtenu des résultats honorables. Piëch, ingénieur de talent et plein d’ambition, cherche à redonner à Audi son lustre d’antan, en explorant de nouvelles voies techniques originales pour marquer les esprits et se distinguer. Le déclic se fera au retour d’un test « grand froid », effectué loin des regards indiscrets à la fin des seventies, en plein hiver, au fin fond de la Laponie…

Force d’At…traction !

Les pilotes essayeurs Audi, chargés de la mise au point d’un futur modèle (l’Audi 100 de seconde génération), sont bloqués depuis plus de 15 heures par une neige lourde et épaisse, qui tombe sans discontinuer. Dans ces conditions dantesques, les braves berlines aux anneaux (de simples tractions avant), se trouvent vite « tankées » dans des congères, incapables de continuer leur route. Il en va de même des concurrentes directes, qui font elles aussi partie du convoi. Seul le véhicule d’assistance, un Volkswagen Iltis, un petit 4×4 produit par Audi pour le compte de l’armée allemande, semble parfaitement à son aise sur ce terrain difficile. Malgré sa faible puissance, il dégage sans effort les voitures emprisonnées dans la neige, et repart en éclaireur ouvrir une voie praticable.
Le récit de cette aventure polaire renforcera la conviction de Ferdinand Piëch : une voiture de tourisme, équipée de cette technologie, aurait forcément une avance considérable sur la concurrence, Mercedes et BMW compris. Piëch et son équipe se mettent au travail, pour dévoiler en mars 1980, au Salon de Genève, une voiture révolutionnaire : l’Audi quattro (avec un « q » minuscule). Evidemment, si la quattro, de par sa technologie embarquée, s’inspire étroitement d’un 4×4, cette Audi cossue et performante n’a plus rien à voir avec celui-ci.

Un 4×4 étant par nature un franchisseur, doté d’éléments surdimensionnés (ponts, boîte de transfert, châssis-échelle…), la plus grosse difficulté est de transposer ces grands principes sur une voiture de tourisme, forcément plus basse et légère, et de surcroît munie d’une coque autoporteuse. Et puis, un 4×4 conventionnel est du type « enclenchable », c’est-à-dire qu’il se déplace, en temps normal, à l’aide de ses seules roues arrière. Quand le besoin s’en fait sentir, c’est le conducteur qui engage la transmission 4×4, via un levier spécifique ou une touche qui agit sur le différentiel pour activer les roues avant. Dans la plupart des cas, ces dispositifs répartissent la force motrice entre les deux essieux de manière fixe, et ne bénéficient pas d’un différentiel central. Ils ne peuvent, dès lors, s’utiliser que sur les sols meubles, et en aucun cas sur le goudron. Une contrainte de taille qui poussa Audi à explorer une autre voie, mieux adaptée à une voiture de tourisme : la fameuse transmission intégrale quattro.

Plaisir intégral

Il s’agit donc d’une transmission intégrale, garante d’une adhérence optimale sur route glissante. Bien plus compacte qu’un système enclenchable présent sur un 4×4, et donc parfaitement adaptée à une voiture de tourisme, cette transmission n’agit, en conduite courante, que sur les roues avant. Elle s’engage en revanche automatiquement, à grand renfort de puces électroniques, quand les deux roues motrices patinent. La distribution de la force motrice entre les deux essieux s’opère alors de manière variable, via divers dispositifs, qui font office de différentiel central. C’est l’embrayage hydraulique de type Haldex, réservé aux modèles à moteur transversal. Ce viscocoupleur géré électroniquement entre en action sur tous les types de surface, y compris sur la route, quand celle-ci est détrempée, par exemple. Une transmission révolutionnaire qui équipe encore aujourd’hui les Audi quattro des familles A3, A4, A5 et TT… et qui a été reprise sous d’autres noms par de nombreux constructeurs, tous convaincus par les avantages d’un tel équipement. Une belle reconnaissance !

Mais chez Audi on pousse le raffinement encore plus loin en distribuant, sur certains modèles, la force motrice de manière variable entre les essieux. Cette fois, le véhicule se déplace à l’aide de ses quatre roues, entraînées en permanence, via les divers systèmes décrits ci-dessus. S’ajoute à cette liste l’autobloquant Torsen, lefin du fin en l’occurrence. Totalement mécanique, ce différentiel réservé aux modèles à moteur longitudinal transfert le couple de l’un à l’autre des deux essieux, sans aucun temps mort. De quoi offrir au conducteur un plaisir de conduite intégral, étroitement lié à une efficacité sans faille, et ce, même sur chaussée glissante.

Enfin, Audi, toujours à la pointe de l’innovation dans cette technologie d’avenir, propose désormais un dispositif Torsen encore plus intelligent. Il devient cette fois possible de répartir la force motrice roue par roue, en fonction des conditions d’adhérence et de la vitesse du véhicule en courbe. Une technologie de pointe rendant la conduite plus dynamique réservée à certaines Audi quattro haut de gamme, comme les versions sportives de l’A6, l’A7, l’A8 ou la supercar R8. Mieux, à l’instar de la dernière RS6, Audi propose pour gagner en agilité de combiner au quattro un différentiel à répartition vectorielle de couple et des roues arrière motrices. Le différentiel Sport Quattro, pouvant renvoyer jusqu’à 85% du couple sur le train arrière, se voit agrémenté sur chaque arbre de roue un engrenage surmultiplicateur actionné par un embrayage. Cela permet d’optimiser la motricité, mais aussi l’efficacité du train arrière.

Au-delà de ça, le quattro ne cesse de se réinventer pour cette fois optimiser la consommation, sans bien sûr renoncer à l’efficacité. Grâce à un système embarqué prédictif, la voiture sait exactement où elle se trouve via son GPS, pour désaccoupler dès que possible la transmission, au lever de pied avant les virages, ou dans les portions de lignes droites par exemple. Tout ceci se fait de façon totalement imperceptible pour le conducteur, en quelques millièmes de secondes. Et l’arrivée des premières Audi électriques e-tron, dotées d’une architecture bien spécifique avec un moteur par essieu, permet de repenser le quattro. Une chose est sûre : en 1980 comme dans les années à venir, le système quattro restera un dispositif pertinent, apportant un vrai surplus de sécurité en conditions difficiles, et permettra aux automobilistes d’aller un peu plus loin que les autres…

Comment ça marche ?

L’autobloquant : Présent sur de nombreux modèles sportifs, ce système mécanique (ou totalement électronique comme sur les Audi), évite que la roue intérieure au virage ne patine. De ce fait, il n’y a pas de perte d’adhérence, d’où un gain d’efficacité. Chez Audi, il est baptisé EDS (pour Electronic Differential System).

Quattro : Ce nom explicite (signifiant « 4 » en italien), est depuis 40 ans gage d’efficacité par tous temps sur les Audi sportives. Il s’agit d’une transmission intégrale, faisant appel à deux types distincts de coupleur selon la disposition du moteur. Il est a visco coupleur Haldex (pour les blocs transversaux comme sur les A3, Q3…), c’est-à-dire avec un autobloquant multidisques à bain d’huile plutôt compact, piloté par calculateur électronique. Pour les moteurs implantés longitudinalement, nous avons affaire « au vrai » quattro, comme sur la première Audi équipée du dispositif en 1980. Cette fois, le différentiel est mécanique (de type Torsen), entraînant les roues arrière de manière proportionnelle par rapport au patinage (ou grip) des roues avant. Ce dispositif est aujourd’hui présent sur les versions hautes des A4, A5, A6…