Trazione Jeep Quadra Drive II – Ruote pensanti e tutte sempre all’erta

Sull’evoluzione del Quadra Trac II e dell’erede Quadra Drive, i tecnici Jeep hanno sviluppato il concetto della massima trazione, e nel farlo sono andati oltre gli schemi tradizionali, mettendo a frutto l’azione di tre ripartitori per il trasferimento della forza motrice. Un’idea divenuta celebre, e che continua ad evolversi.

Di sistemi a quattro ruote motrici ce ne sono molti e con funzionamenti diversissimi per livello di efficacia. Nel mondo dei grandi marchi specialisti del campo, dove gli ingegneri fanno a gara per preservare il blasone di Casa, la Jeep ha inventato qualcosa di assolutamente diverso, atipico per l’industria di massa. Tale virtuosismo tecnico, sviluppato per il Grand Cherokee e poi adottato nella sua evoluzione anche dal Commander, ha il nome di Quadra Drive, che si è affermato come uno dei migliori sistemi di trazione integrale esistenti in quanto a funzionalità e sfruttamento del moto. La sua prerogativa tecnica, che i tecnici USA si appuntano come una medaglia al petto, è stata fin dall’inizio quella di poter mettere a frutto l’azione di non uno, non due, ma tre ripartitori.

Origini Meccaniche

Il Quadra Drive è nato come sistema meccanico, ovvero sia il transfert centrale sia gli altri due differenziali, chiamati Vari-lock, sono stati dotati di una pompa di tipo rotativo che crea un flusso di olio pressurizzato in direzione della frizione idraulica, il che realizza un bloccaggio progressivo e variabile in funzione della resistenza data dalla motricità. Oltre a permettere di ridurre la differenza di velocità tra i due alberi di trasmissione che si crea in caso di slittamento, il sistema garantisce in questo modo una ripartizione della forza motrice anche in senso laterale tra le ruote dei singoli assali. Per natura del sistema, la trasmissione del moto varia in modo proporzionale alla differenza di velocità delle ruote, e non alla differenza di coppia, come normalmente avviene in altri sistemi a slittamento limitato. In sostanza, può riuscire a mantenere trazione anche con una sola ruota in aderenza, cosa fuori dal comune per un sistema meccanico che funziona in modo automatico. La funzionalità ha effetti su qualsiasi fondo, su asfalto, in fuoristrada, sul bagnato, o nel caso ruote opposte su fondi di consistenza diversa.

Il salto verso i chip

Per il successivo Grand Cherokee inaugurato nel 2005, il Quadra Drive si è evoluto avvalendosi della complicità del chip. In pratica i differenziali ELSD a controllo elettronico hanno sostituito gli assali Vari-Lok utilizzati nella precedente generazione, riducendo ulteriormente i tempi di riposta e permettendo un migliore utilizzo della coppia motrice disponibile. La ripartizione longitudinale del transfert centrale è stata ritarata per fare in modo che su fondo stradale asciutto e in condizioni di buona trazione, la fetta del 48% vada sull’assale anteriore e il 52% su quello posteriore, mentre in condizioni di scarsa aderenza i sensori rilevino l’eventuale slittamento di ogni ruota e sollecitino i differenziali a compensare la motricità. Notare che il sistema utilizza anche un sistema elettronico che, in caso di brusche accelerazioni, costringe il rapporto del cambio e l’erogazione del motore a regolare il flusso di coppia motrice sulle quattro ruote al fine di evitare perdite di aderenza. Praticamente una funzione antipattinamento.

Quando sui percorsi impegnativi si innesta il riduttore, il differenziale centrale viene sempre bloccato completamente, anche perché con le marce corte il transfert vuole meccanismi logici, semplici e il più possibile prevedibili. È indubbiamente una particolarità il fatto di adottare di serie un dispositivo autobloccante anche per l’avantreno, la cui azione diventa utile per il controllo del veicolo soprattutto se l’aderenza si fa parecchio critica: dove una ruota non ce la fa, c’è quell’altra, o l’altra ancora. Con un modo di smistare e applicare la forza alle ruote dal grip più efficiente che ha alla base il lavoro dei differenziali, e che difficilmente dei controlli elettronici della dinamica, da soli possono eseguire. La gestione elettronica applicata dal 2002 avvantaggia i tempi di reazione e permette di far meglio interagire i controlli di trazione TCS, di stabilità ESP e del controllo del rollio.

Innovazione per la sicurezza

Le evoluzioni comunque continuano. Con il nuovo aggiornamento preparato per l’edizione 2008, il sistema di trasmissione Quadra Drive II si affida sempre al controllo elettronico di ben tre ripartitori, ma porta con se l’introduzione di tre nuovi dispositivi tecnologici: l’Hill Descent Control che nelle forte discese si affianca all’effetto del riduttore per fenare il veicolo, l’Hill Start Assist che mantiene per due secondi l’uso del freno nelle partenze in alita, e il Trailer Sway Control che migliora la stabilità nel traino.

Quadra Drive II e ELSD

Il cuore del sistema è la scatola di rinvio attivo NV245, comprendente il differenziale centrale abbinato a un pacchetto di frizioni a controllo elettronico che lo fa funzionare in modo completamente aperto, bloccato, o secondo infinite modalità intermedie. Il rapporto di trasmissione con le marce ridotte è 1:2,72. Il trasferimento automatico della forza motrice, oltre che in senso longitudinale, viene gestito anche in senso trasversale, sempre automaticamente, dai differenziali ELSD anteriore e posteriore, i quali si servono di un pacchetto di frizioni a gestione elettronica per bloccare o sbloccare in modo reattivo ciascuno dei due assali. L’azione di tre differenziali autobloccanti elettronici (ELSD) anteriore, centrale e posteriore, sono un prerogativa Jeep nell’industria automobilistica, soluzione tecnica valorizzante per l’efficacia della motricità al suolo. L’intervento progressivo, reagendo in funzione dell’aderenza, massimizza i vantaggi fuoristrada e si adeguano nel comportamento su strada. In curva, ad esempio, i differenziali elettronici ELSD liberano il pacchetto delle frizioni anteriori consentendo il normale funzionamento del differenziale, evitando che su asfalto le reazioni dell’avantreno possano prendere il sopravvento e condizionare la guida.

Schema Quadra Drive

Il sistema Quadra-Trac II con scatola di rinvio NV245 provvede a smistare la trazione in senso longitudinale, tra assale anteriore e posteriore. Il Quadra Drive II aggiunge un ripartitore su ogni assale per il controllo trasversale della trazione. Nella varante rimodernata, si tratta di differenziali autobloccanti elettronici a slittamento limitato (ELSD). Nella sua configurazione originale del 1999, il Quadra Drive ha ancora un funzionamento del tutto meccanico. Per entrambi gli assali si avvale di ripartitori con pompa di tipo rotativo definiti Vari-Lok (foto), che azionano un bloccaggio pneumatico progressivo (concettualmente la stessa usata nella scatola di rinvio, allora l’NV242). Per efficienza è stato considerato uno dei migliori sistemi di trazione al mondo. Quando la trasmissione è sollecitata si può percepire una certa rumorosità, ma non al punto da diventare un fastidio. In precedenza il sistema era associato a un cambio di origine Mercedes automatico a 5 rapporti, con il quale l’azionemento del riduttore è con il selettore a leva. Sull’attuale generazione, rivolta oltre che al Grand Cherokee, anche al Commander, il cambio automatico acquista la funzione sequenziale, con selezione manuale orizzontale che ne rivela l’origine Mercedes. Il comando del riduttore, a controllo elettronico, è rappresentato da un piccolo leveraggio con azionamento “a dito”.