Το ενεργό σύστημα διεύθυνσης για τον πίσω άξονα, ενσωματωμένο με το σύστημα διεύθυνσης του αυτοκινήτου, εξοπλίζει όλο και περισσότερα οχήματα: από την Porsche 911 GT3/RS έως τη Ferrari 812 Superfast ή ακόμα και το τελευταίο Renault Mégane RS.
Αυτά τα συστήματα δεν είναι νέα. Από τα πρώτα συστήματα παθητικού συστήματος διεύθυνσης έως τα πιο πρόσφατα ενεργά συστήματα, η πορεία ανάπτυξης και συγκράτησης του κόστους αυτής της τεχνολογίας ήταν μακρά, αλλά η ZF έχει αναπτύξει αυτό που θα είναι το πρώτο ενεργητικό σύστημα διεύθυνσης που θα εξοπλίσει πλήρως τα οχήματα παραγωγής.
Πέρα από τις εκτιμήσεις της μάρκας, ένας από τους πιο βραβευμένους κατασκευαστές εξαρτημάτων αυτοκινήτου στον κόσμο (8ος συνεχόμενος τίτλος το 2015), η ZF, έφερε επανάσταση στα ενεργά συστήματα διεύθυνσης για τον πίσω άξονα με μια φυσική εξέλιξη των προηγούμενων συστημάτων, φθηνότερα και λιγότερο περίπλοκα.
Από τι αποτελείται το σύστημα διεύθυνσης ZF;
Εκτός από τα ακρωνύμια και τις ονοματολογίες, θα δούμε πολλές μάρκες να χρησιμοποιούν τη βάση του συστήματος διεύθυνσης ZF, το οποίο εσωτερικά ονομάζεται AKC (Active Kinematics Control). Από μάρκα σε μάρκα, αλλάζει όνομα αλλά θα είναι το ίδιο σύστημα.
Το όνομα που του έδωσε η ZF μας δίνει μάλιστα μια καλή ιδέα για τη φύση αυτού του συστήματος. Από τον έλεγχο των κινηματικών δυνάμεων, μπορούμε αμέσως να συμπεράνουμε ότι το σύστημα δρα στη δύναμη της κίνησης, αλλά δεν θέλουμε να σταθούμε σε θέματα Εφαρμοσμένης Φυσικής ή Βασικών Κλασικών Μηχανικών. Παρακαλώ μην…
Αυτό το σύστημα ελέγχεται από μια ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου (ECS) η οποία είναι υπεύθυνη για την ενεργή διαχείριση, μέσω των παραμέτρων που λαμβάνονται από αισθητήρες ταχύτητας, γωνίας τροχού και κίνησης του τιμονιού — όλες οι λειτουργίες στη μεταβολή της γωνίας εισόδου στους πίσω τροχούς.
Αυτή η ίδια διακύμανση στη γωνία σύγκλισης των πίσω τροχών μπορεί να φτάσει έως και τα 3º διαφοράς μεταξύ θετικών και αρνητικών διακυμάνσεων. Δηλαδή, με αρνητική γωνία, οι τροχοί που φαίνονται από πάνω έχουν μια κυρτή ευθυγράμμιση που σχηματίζει ένα V, όπου η κορυφή αυτού του ίδιου V αντιπροσωπεύει τη γωνία στις 0°, προβάλλοντας το άνοιγμα των τροχών προς τα έξω. Το αντίθετο συμβαίνει σε μια θετική γωνία, όπου η ευθυγράμμιση με τα δάχτυλα των τροχών σχηματίζει ένα Λ, προβάλλοντας τη γωνία του τροχού προς τα μέσα.
Πώς καταφέρνει το σύστημα ZF AKC να μεταβάλλει τη γωνία εισόδου στους τροχούς του πίσω άξονα;
Όπως τα συστήματα του παρελθόντος, όλα χρησιμοποιούν υδραυλικούς ή ηλεκτροϋδραυλικούς ενεργοποιητές. Τα ZF είναι ηλεκτροϋδραυλικά και έχουν δύο διακριτές μορφές: ή ως κεντρικός ή διπλός ενεργοποιητής . Στην περίπτωση οχημάτων υψηλής απόδοσης, χρησιμοποιούνται ηλεκτροϋδραυλικοί ενεργοποιητές που τοποθετούνται στην ανάρτηση κάθε τροχού.
Στην πραγματικότητα, όταν τα οχήματα είναι εξοπλισμένα με διπλούς ενεργοποιητές, αντικαθιστούν τον άνω βραχίονα ανάρτησης, όπου ένας άλλος βραχίονας διασταύρωσης ενώνεται με τους άνω βραχίονες. Η λειτουργία των ενεργοποιητών ανταποκρίνεται άμεσα σε εισόδους από τη μονάδα ελέγχου ECS, η οποία, σε πραγματικό χρόνο, μεταβάλλει τη γωνία σύγκλισης των τροχών του πίσω άξονα.
Πώς λειτουργεί το σύστημα ZF AKC;
Όπως ήδη αναφέρθηκε, η είσοδος που δίνουμε στο τιμόνι, η γωνία στροφής του μπροστινού τροχού και η ταχύτητα, επιτρέπουν στην ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου ECS να προσδιορίσει τη διακύμανση του ενεργού συστήματος διεύθυνσης. Στην πράξη, σε χαμηλή ταχύτητα ή σε ελιγμούς παρκαρίσματος, το ενεργό σύστημα διεύθυνσης μεταβάλλει τη γωνία των πίσω τροχών προς την αντίθετη κατεύθυνση από τους εμπρός, μειώνοντας τη γωνία στροφής και ευνοώντας το παράλληλο παρκάρισμα.
Όταν οδηγείτε με υψηλότερες ταχύτητες (από 60 km/h) τα κατορθώματα του ενεργού συστήματος διεύθυνσης εξασφαλίζουν μεγαλύτερη σταθερότητα στις στροφές. Σε αυτό το στάδιο οι πίσω τροχοί στρίβουν προς την ίδια κατεύθυνση με τους μπροστινούς τροχούς.
Όταν το όχημα οδηγείται χωρίς καμία κίνηση του τιμονιού, η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου υποθέτει αυτόματα ότι δεν χρησιμοποιείται, εξοικονομώντας έτσι την κατανάλωση ενέργειας. Στην πραγματικότητα, το ενεργό σύστημα διεύθυνσης της ZF είναι ένα σύστημα “Steering on Demand”, αλλά και ένα σύστημα “Power on Demand”.
Η ZF χρειάστηκε χρόνια για να εκδημοκρατίσει αυτό το ενεργό σύστημα διεύθυνσης και η Porsche ήταν ένας από τους πρώτους κατασκευαστές που συγκέντρωσε αυτή τη νέα γενιά ενεργού συστήματος διεύθυνσης ως σειρά το 2014. Το 2015, μετά από ένα χρόνο ωρίμανσης του συστήματος, η Ferrari ακολούθησε τον ίδιο δρόμο. Στο μέλλον θα μπορούσαν να είναι σχεδόν όλα τα σπορ μοντέλα, δεδομένης της συμβατότητας της τεχνικής λύσης που έχει αναπτύξει η ZF.