Audi Quattro, BMW xDrive, Mercedes 4Matic : la guerre des quatre roues motrices

Il faut remonter aux années 80 pour trouver les premières traces des quatre roues motrices de nouvelle génération chez Audi, BMW et Mercedes. Les trois se marquent à la culotte depuis la nuit des temps, mais ils ont choisi des technologiques presque diamétralement opposées pour la transmission intégrale...

Audi Quattro

Le principe du Quattro est simple et remonte à 1980. Un moteur longitudinal, et un différentiel central mécanique qui doit s'activer manuellement. Plus tard, Audi est passé sur un différentiel central mécanique, toujours, mais de type Torsen (qui s'active par le couple, nous y revenons plus bas). C'est donc une quatre roues motrices permanente (4WD), avec des différentiels avant et arrière ouverts, qui n'empêchent pas les grandes différences de rotation entre roue droite et gauche.

Au départ, le Quattro chez Audi était en 50/50. Mais les progrès sur le Torsen (aujourd'hui de type 3) avec les couronnes et pignons ont permis à Audi d'avoir une répartition inégale du couple en conditions normales.  40/60 % du couple avant/arrière. En combinant avec le ratio naturel du Torsen (ce que l'on appelle le "TBR", pour "Torque Bias Ratio"), on arrive ainsi à ces extrêmes en cas de perte de motricité : jusqu'à 85 % du couple derrière, et jusqu'à 70 % devant. Avec l'arrivée de l'ESP et des capteurs de traction et de motricité, il est également possible de jouer aussi sur les différences gauche/droite, en plus de l'avant/arrière. En clair, si 3 des 4 roues patinent, l'EDL (différentiel électronique), qui repose sur les capteurs ABS, permet de freiner la roue qui patine pour donner de la motricité à la seule roue qui peut encore avoir du grip. Le différentiel central, lui, joue pendant ce temps son rôle en envoyant le couple au train qui dispose d'une roue ayant le plus de motricité.

Plusieurs Quattro...

Puisque rien n'est simple en automobile, il n'existe pas qu'un seul Quattro. Il en existe aujourd'hui 3. Le premier est le Quattro permanent avec Torsen décrit dans le précédent paragraphe, que l'on retrouve sur les moteurs longitudinaux de la plateforme MBL. Le second est un "faux" Quattro puisque c'est un système fabriqué par le Suédois Haldex (racheté par BorgWagner), et associé aux moteurs transversaux : Volkswagen Golf, Audi A3... toutes les compactes du groupe Volkswagen y ont droit. La grande différence, c'est qu'il s'agit d'un système prédictif, et non passif : des capteurs analysent en temps réel la perte de motricité avant ou arrière pour adapter le couple à envoyer sur les deux trains, via un embrayage multidisque qui les relie. 

Il y a plusieurs avantages au Quattro "Haldex" : plus compact (pas besoin d'avoir un moteur longitudinal), plus léger, et plus réactif lorsque le véhicule est à l'arrêt en situation de motricité précaire. En effet, le Quattro à Torsen a besoin de couple pour s'activer, tandis que le Quattro "Haldex" corrige (en un quart de seconde) la gestion du couple sur la réception des données des capteurs. En revanche, il n'est pas possible d'avoir une répartition supérieure à 50/50 : en clair, là où le Quattro Torsen peut envoyer jusqu'à 85 % du couple à l'arrière, le Quattro Haldex ne dépasse pas 50 % à l'arrière. Un système qui a ses limites en conduite sportive, mais que l'on trouve pourtant sur des Volkswagen Golf GTI, R, mais aussi des Audi S3 et RS3. Même si le groupe allemand a fait évoluer sa transmission intégrale "légère" (nous l'avons vu sur la toute récente Golf 8 R), il n'empêche qu'à vive allure, le comportement est moins incisif et plus neutre que sur un Quattro standard.

N'oublions pas le dernier système Quattro, le plus récent : Quattro Ultra. C'est un Quattro classique à moteur longitudinal, sauf que le différentiel central n'est pas un Torsen... mais un embrayage multidisques ! En clair, c'est un mix des deux autres Quattro, développé pour avoir une réduction de la consommation sur les grandes berlines Audi. Avec un embrayage multidisque, il est en effet possible de rouler en 2 roues motrices et de limiter les frictions, alors qu'un Quattro traditionnel est une quatre roues motrices permanente.

BMW xDrive

BMW a développé le système xDrive voilà plus de vingt ans. Si la marque proposait déjà des routières en quatre roues motrices dès la fin des années 80, il s'agissait d'un système "passif" très basique par viscocouplage : en clair, une huile qui tourne et qui verrouille le différentiel en cas d'écart de vitesse trop grand entre train avant et arrière. Le xDrive est totalement différent. Il est similaire à ce que l'on trouve chez le groupe Volkswagen avec le Quattro "Haldex", à une énorme différence près : le xDrive est capable d'envoyer 100 % du couple sur un des deux trains, quand le Haldex, on le rappelle, est limité à 50 % à l'arrière. 

Concrètement, cela signifie que le Haldex mélange le meilleur des deux mondes : un différentiel central très flexible, capable de fonctionner en deux roues motrices (propulsion chez BMW) et un système compacte plus léger qu'un quatre roues motrices totalement permanent et à différentiel mécanique. Tout comme le Quattro Audi, le xDrive fonctionne en 40/60 % en conditions classiques, mais grâce aux capteurs à l'analyse des données (direction, pédale d'accélérateur, vitesse des roues, freinage...) du calculateur, le système adapte en permanence la répartition du couple.

Le "faux" xDrive

Les Allemands n'aimant rien faire simplement, il existe deux xDrive différents. Celui associé aux moteurs longitudinaux, et celui que l'on retrouve sur les toutes dernières Série 1 en traction et sur les Mini. Et là, il s'agit tout simplement du fameux quatre roues motrices Haldex, décrit plus haut ! Le géant suédois fournit en effet plusieurs constructeurs, le groupe Volkswagen n'étant pas le seul...

Mercedes 4Matic

Tout comme BMW et Audi, Mercedes a travaillé assez tôt sur un système de quatre roues motrices pour ses véhicules particuliers. Introduit sur la W123, le 4Matic a fortement évolué. Parti au départ sur un système avec un différentiel central qui pouvait être bloqué en cas de perte d'adhérence, et même un différentiel arrière lui aussi avec blocage. Mercedes a grandement simplifié les choses...

Le 4Matic diffère désormais de ses homologues, et se veut moins pointu. Chez BMW et Audi, c'est le différentiel central qui agit sur la répartition du couple entre essieu avant et arrière, soit passivement (Audi Quattro), soit piloté activement (BMW xDrive). Chez Mercedes, le différentiel central est ouvert : il n'y a donc aucun blocage de différentiel.

En conditions normales, il offre une configuration d'environ 40/60 (variable selon les modèles). C'est le "cerveau" central, le dispositif électronique 4-ETS, qui s'occupe de gérer les roues indépendamment lorsqu'il y a une perte de motricité, en freinant la ou les roues qui patinent ou qui perdent de l'adhérence. L'ABS, l'ESP, les quatre roues motrices 4Matic et le 4-ETS fonctionnent ainsi de concert pour optimiser la répartition du couple et la motricité.

Une petite variante du 4Matic a été introduite ces dernières années : le 4Matic+, avec variation du couple. Celui-ci permet de désengager totalement le train avant pour passer en propulsion et avoir 100 % du couple à l'arrière. Cela a notamment permis de proposer un mode "drift" sur certains modèles AMG.

Là encore, chez Mercedes, il faut distinguer le 4Matic des modèles haut de gamme (à partir des gammes "C") du 4Matic des compactes. Celui-ci est très proche du Haldex : compact, léger, et débrayable avec un embrayage multidisque qui peut enclencher le train arrière. La répartition peut alors aller jusqu'à 50 % de couple envoyé aux roues arrière, tout comme le Haldex. Ce système se retrouve notamment sur les Classe A45 AMG.

Quattro, xDrive ou 4Matic ?

La réponse est simple : c'est selon les conditions ! Tous ont des avantages et des inconvénients, et aucun système n'est excellent dans tous les domaines. Certains sont très efficaces en action, mais un peu lourds et gourmands, d'autres sont plus compacts, mais plus fragiles. Sur le papier, le système 4Matic semble quand même être le moins évolué des trois, en conditions difficiles. Mais dans un usage routier normal, le conducteur n'y verra que du feu. Il faut une conduite sportive et/ou des conditions très compliquées pour commencer à voir les différences entre chaque technologie.

Audi Quattro

• Performant (particulièrement à haute vitesse, ou une fois lancé)
• Réputé fiable et durable
• Peut encaisser de grosses valeurs de couple 
• Permet d'avoir une grande stabilité (moins de changements brutaux de couple, et de transferts de masse)

• Plus lourd qu'un système à embrayage multidisques
• Engendre une surconsommation plus importante que ses concurrents (pas débrayable)
• Moins compact
• Moins performant quand les conditions sont très sévères (adhérence nulle d'un essieu au démarrage)

BMW xDrive

• Compact et plutôt léger
• Efficace dès le démarrage, sur terrain difficile
• 100 % du couple à l'avant ou à l'arrière

• Moins robuste qu'un système à différentiel mécanique
• Réactions un peu plus lentes qu'avec un différentiel mécanique (Quattro)

Mercedes 4Matic

• Très léger
• Compact et n'engendre que peu de surconsommation

• Moins performant qu'un différentiel mécanique
• Use les freins