Популярні рішення, використовувані автовиробниками для усунення силового підрулення на передньопривідних автомобілях
Силове подруливание, воно ж паразитне підрулення, відомо також під терміном «torque steering», головний ворог всіх потужних передньопривідних автомобілів. Згодом неприємний феномен вийшов за межі сегмента потужних хетч і поширився на інші частини автомобільного ринку.
Що таке силове підрулення? Якщо ви ще не відчували на своєму передньому приводі його впливу, то значить у вашого автомобіля не дуже великий крутний момент, щоб це сталося або на ньому застосовані технічні хитрощі для вирішення проблеми.
Паразитне силове підрулення відбувається в передньопривідних автомобілях. у яких двигун має поперечну установку. Воно проявляється тільки тоді, коли транспортний засіб піддається сильному прискоренню. Визначити його присутність можна через неприємний відведення рульового колеса, його мимовільне погойдування або ривки, в момент, коли передні колеса намагаються досягти зчеплення, передати максимальний момент на дорожнє покриття і змусити автомобіль їхати швидше.
Простіше кажучи, при паразитному подруливаний, кермо в буквальному сенсі починає жити власним життям, вириває з рук водія. Приємного при цьому ефекті мало.
Чому це відбувається? Основні причини силового підрулення лежать в технічної складової автомобіля. Точніше, через асиметричних кутів приводних валів, різного крутного моменту, що виходить на кожен з валів, в геометрії, відхиленнях допусків підвіски, нерівних тягових зусиль, викликаних різницею зчеплення поверхні дороги, нерівномірного зносу шин, а також інших відмінностей використаних приводів, наприклад різних діаметрів.
Таким чином, силове підрулення може проявлятися з часом в тому числі з-за зношених втулок підвіски або шин, негативно впливає і неякісне дорожнє полотно. В цей же список потрапляє тюнінг двигуна, значно підняв його крутний момент і потужність. і багато інших чинників.
Протягом багатьох років автовиробники розробляли рішення для зменшення або усунення феномена на передньопривідних моделях високої потужності. Ми розглянемо найпрогресивніші методи і пояснимо технологію і різні технічні рішення, що застосовуються більшістю автовиробників, які дозволяють зробити їх моделі приємними для водіння.
Приводні вали рівної довжини
Оскільки, як правило, поперечно розташовані двигуни страждають від силового підрулення, одним з перших рішень, розроблених автовиробниками, стала установка приводів рівної довжини. Для реалізації цього рішення доводилося встановлювати двигун в нестандартному положенні, це призводило до ефекту недостатньої поворотності.
Проте при цьому підході існували й інші рішення. Наприклад, з використанням проміжного вала замість довшого приводного вала, приєднання його до коробки передач з одного боку і вала рівної довжини з іншого. Деякі компанії випускали в продаж навіть вали більше довжини для вторинного ринку, в якості опції. Результати в цьому випадку могли відрізнятися в гірший бік. Так як точність виготовлення тюнінгованих валів повинна була бути дуже високою для забезпечення надійності та безпеки.
Інші рішення включали установку короткого полого приводного вала і цільного монолітного. Проте, ці рішення не завжди працювали, так як їх продуктивність може бути обмежена в поворотах або в разі високої потужності і крутного моменту.
Revo Knuckle (поворотний кулак особливої конструкції від Ford)
Система підвіски, використана на Mk 2 Ford Focus RS. Її розробка дала можливість автовиробникові надати клієнтам передньопривідні хот-хетчі високої потужності, які не страждали від втрати керованості через відведення автомобіля в бік. Ті щасливчики, яким вдалося прокотитися на цьому автомобілі скажуть вам, що Mk 2 Ford Focus RS повністю не позбувся надокучливого бага, кермо під час інтенсивного розгону все одно поводився не зовсім природно, на 100% змінена підвіска і диференціал не допоміг у вирішенні проблеми. Проте вплив був мінімальним.
Цікавий факт в розробці стійки підвіски був в тому, що вона спочатку була розроблена для модельного ряду Mondeo, який найбільше страждав від силового підрулення в своїх потужних дизельних версіях. Форд розробив систему підвіски, яка змогла б обробляти додатковий крутний момент без необхідності застосування диференціала підвищеного тертя. Хоча в Focus RS, як ми вже говорили, додатково встановили диференціал LSD через ще більшого моменту.
Як це працює? Ідея цієї дотепної системи підвіски полягала в тому, щоб роз'єднати функції рульового управління і підвіски передньої осі. Рішенням Форда стала установка "кулака" на кожному з передніх коліс для того щоб забезпечити рух рульового колеса і відокремити його від важелів підвіски.
Для поліпшення показників на автомобіль також поставили диференціал обмеженого прослизання. Інженери підрахували, що силове підрулення знижується на 55% в порівнянні з застосуванням звичайної підвіскою.
Підвіска HiPer Strut
General Motors також як Форд розробила спеціальну передню підвіску, яка дозволила б передньопривідним автомобілям відчувати менший вплив крутного моменту. Як ми з'ясували вище, система працювала шляхом відділення рульового управління від підвіски на передній осі, за допомогою додавання покращених розпірок.
Система чудово виконує свої функції, не змінюючи властивостей рульового управління і усуваючи ефект «torque steer», оскільки вона дозволяє зменшити зміна розвалу коліс, коли транспортний засіб приводиться в рух по дузі, гарантуючи, що шини постійно знаходяться перпендикулярно до дороги при проходженні поворотів.
Звичайно, підвіска типу "Super Strut" додає ваги, вартості та ускладнює систему передньопривідного автомобіля, але для досягнення якісної роботи доводиться чимось жертвувати і переплачувати. Поряд з потужними версіями Opel / Vauxhall Astra і моделлю Insignia в Європі, GM також використовували систему HiPer Strut на своїх моделях Buick LaCross CXS і Buick Regal GS.
Диференціали, керовані електронікою
Постійно збільшується популярність гарячих хетчбеків, які обов'язково повинні добре управлятися і забезпечувати належні показники потужності й крутного моменту привели автовиробників до пошуку рішень регулювання крутного моменту. Одним з рішень вони бачили використання електронно керованих диференціалів.
Volkswagen використовує подібну систему, німці називають її XDS XDS Electronic Differential Lock. Якийсь час назад вони використовували функцію під назвою EDL, XDS стала її еволюційним продовженням. Система виявилася більш просунутою, так як вона діє на випередження, не "чекає», поки колесо, яке перебуває з внутрішньої сторони повороту, прослизне, імітуючи тим самим диференціал.
Основа електронного діфференціала- датчики, які контролюють швидкість кожного колеса окремо, швидкість автомобіля, положення дросельної заслінки, кут повороту рульового колеса, і передачу. Параметри в реальному часі порівнюються з завантаженими в комп'ютер значеннями і коли система думає, що відповідно до параметрів руху, може статися рульове подруливание, вона активує функцію XDS.
Система XDS працює, активуючи гальмівну систему внутрішнього колеса в повороті. Як пояснює Volkswagen, рівень тиску коливається від 5 до 15 бар. Система адекватно спрацьовує в більшості випадків, і за відчуттями поводиться майже як «лайтовая» версія механічного диференціала підвищеного тертя. Проте, це викликає додатковий знос передніх гальм, і вона не може виконувати своє завдання також якісно, як механічної LSD в високопродуктивних варіантах автомобілів.
диференціал
Дорожче рішення, часто використовується в потужних моделях, воно включає в себе диференціал. Так як цей тип диференціала призначений для поліпшення передачі потужності на колеса і доповнюють тягу, він збільшує ефект силового підрулення. Проте, при якісної настройки підвіски, диференціал підвищеного тертя зробить паразитное подруливание керованим і підвищить загальну продуктивність.
Остання наведена причина є головним чинником того, що ця система використовується в багатьох спортивних хетча проданих по всьому світу, так як воно сприяє збільшенню швидкості проходження поворотів в спортивній манері. Технології диференціалів обмеженого прослизання останнього часу дозволяють отримати більший контроль для кожного колеса і поліпшити стійкість і зчеплення з дорогою при проходженні поворотів і при русі по прямій. Сенс роботи цієї системи полягає в пригальмовуванні колеса, яке має тенденцію до втрати зчеплення з дорогою, подібно рішенням з електронним управлінням.
Як ми з'ясували вище, на прикладі Ford Focus RS, досвід зі створення потужного, керованого передньопривідного автомобіля не завжди досягає абсолютної мети, навіть з хорошою підвіскою і механічним диференціалом підвищеного тертя. Проте результати все одно опиняються дуже високими.