Het actieve stuursysteem voor de achteras, geïntegreerd met het stuursysteem van de auto, rust steeds meer voertuigen uit: van de Porsche 911 GT3/RS tot de Ferrari 812 Superfast of zelfs de nieuwste Renault Mégane RS.
Deze systemen zijn niet nieuw. Van de eerste passieve stuursystemen tot de nieuwste actieve systemen, het pad van ontwikkeling en kostenbeheersing van deze technologie is lang geweest, maar ZF heeft ontwikkeld wat het eerste actieve stuursysteem zal zijn dat productievoertuigen volledig zal uitrusten.
Afgezien van het merk, heeft ZF, een van de meest bekroonde fabrikanten van auto-onderdelen ter wereld (8e titel op rij in 2015), een revolutie teweeggebracht in actieve stuursystemen voor de achteras met een natuurlijke evolutie van eerdere systemen, goedkoper en minder complex.
Waaruit bestaat het ZF stuursysteem?
Afgezien van acroniemen en nomenclaturen, zullen we veel merken zien die de basis van het ZF-stuursysteem gebruiken, dat intern AKC (Active Kinematics Control) wordt genoemd. Van merk tot merk verandert het de naam, maar het zal hetzelfde systeem zijn.
De naam die ZF eraan gaf, geeft ons zelfs een goed idee van de aard van dit systeem. Uit de beheersing van kinematische krachten kunnen we onmiddellijk afleiden dat het systeem inwerkt op de bewegingskracht, maar we willen niet stilstaan bij kwesties van toegepaste natuurkunde of basisprincipes van klassieke mechanica. Doe alstublieft niet…
Dit systeem wordt bestuurd door een regeleenheid (ECS) die verantwoordelijk is voor het actief beheren, via parameters die worden ontvangen door sensoren voor snelheid, wielhoek en stuurwielbeweging - alle functies bij de variatie van de toespoorhoek op de achterwielen.
Deze zelfde variatie in de convergentiehoek van de achterwielen kan oplopen tot 3º verschil tussen positieve en negatieve variaties. Dat wil zeggen, met een negatieve hoek, hebben de wielen van bovenaf gezien een convexe uitlijning die een V vormt, waarbij de top van dezelfde V de hoek van 0° voorstelt, de opening van de wielen naar buiten projecteert. Het tegenovergestelde gebeurt bij een positieve hoek, waarbij de toespooruitlijning van de wielen een vormt, waardoor de wielhoek naar binnen wordt geprojecteerd.
Hoe slaagt het ZF AKC-systeem erin om de toespoorhoek op de achteraswielen te variëren?
Net als systemen uit het verleden gebruiken ze allemaal hydraulische of elektrohydraulische aandrijvingen. ZF's is elektrohydraulisch en heeft twee verschillende vormen: of als centrale of dubbele actuator . In het geval van krachtige voertuigen worden elektrohydraulische aandrijvingen gebruikt die op de ophanging van elk wiel zijn geplaatst.
Wanneer voertuigen zijn uitgerust met dubbele actuatoren, vervangen ze zelfs de bovenste draagarm, waar een andere crosslink-arm de bovenarmen verbindt. De werking van de actuatoren reageert direct op input van de ECS-regelmodule die in realtime de convergentiehoek van de achteraswielen varieert.
Hoe werkt het ZF AKC-systeem?
Zoals eerder vermeld, stelt de input die we geven aan het stuur, de draaihoek van het voorwiel en de snelheid, de ECS-regeleenheid in staat om de variatie van het actieve stuursysteem te bepalen. In de praktijk varieert het actieve stuursysteem bij lage snelheid of bij parkeermanoeuvres de hoek van de achterwielen in de tegenovergestelde richting van de voorkant, waardoor de draaihoek wordt verkleind en parallel inparkeren wordt bevorderd.
Bij hogere snelheden (vanaf 60 km/u) zorgen de prestaties van het actieve stuursysteem voor meer stabiliteit in bochten. In dit stadium draaien de achterwielen in dezelfde richting als de voorwielen.
Wanneer het voertuig wordt bestuurd zonder enige stuurbeweging, gaat de regeleenheid er automatisch van uit dat het niet in gebruik is, waardoor het energieverbruik wordt bespaard. Het actieve stuursysteem van ZF is in feite een “Steering on Demand”-systeem, maar ook een “Power on Demand”-systeem.
ZF heeft jaren nodig gehad om dit actieve stuursysteem te democratiseren en Porsche was een van de eerste fabrikanten die deze nieuwe generatie actieve stuurinrichting in serie assembleerde. In 2015, na een jaar van volwassen worden van het systeem, volgde Ferrari hetzelfde pad. In de toekomst zouden het bijna alle sportmodellen kunnen zijn gezien de compatibiliteit van de technische oplossing die ZF heeft ontwikkeld.