Aktivni krmilni sistem za zadnjo os, integriran s krmilnim sistemom avtomobila, opremlja vedno več vozil: od Porscheja 911 GT3/RS do Ferrarija 812 Superfast ali celo najnovejšega Renaulta Mégane RS.
Ti sistemi niso novi. Od prvih pasivnih krmilnih sistemov do najnovejših aktivnih sistemov je bila pot razvoja in obvladovanja stroškov te tehnologije dolga, vendar je ZF razvil prvi aktivni krmilni sistem, ki bo celovito opremil serijska vozila.
Ob upoštevanju blagovne znamke je eden izmed najbolj nagrajenih proizvajalcev avtomobilskih komponent na svetu (8. zaporedni naslov leta 2015), ZF, revolucioniral aktivne krmilne sisteme za zadnjo os z naravnim razvojem prejšnjih sistemov, cenejših in manj zapletenih.
Iz česa je sestavljen krmilni sistem ZF?
Poleg okrajšav in nomenklatur bomo videli številne znamke, ki uporabljajo osnovo krmilnega sistema ZF, ki se interno imenuje AKC (Active Kinematics Control). Od znamke do znamke se spremeni ime, vendar bo isti sistem.
Ime, ki mu ga je dalo ZF, nam celo daje dober namig o naravi tega sistema. Iz nadzora kinematičnih sil lahko takoj sklepamo, da sistem deluje na silo gibanja, vendar se ne želimo ukvarjati z vprašanji uporabne fizike ali Osnov klasične mehanike. Prosim, ne…
Ta sistem nadzira nadzorni modul (ECS), ki je zadolžen za aktivno upravljanje s pomočjo parametrov, ki jih prejmejo senzorji hitrosti, kota kolesa in premikanja volana – vse funkcije pri spreminjanju kota nagiba na zadnjih kolesih.
Ta ista sprememba konvergenčnega kota zadnjih koles lahko doseže 3º razlike med pozitivnimi in negativnimi variacijami. To pomeni, da imajo kolesa z negativnim kotom, gledano od zgoraj, konveksno poravnavo, ki tvori V, kjer vrh tega istega V predstavlja kot pri 0°, ki štrli odprtino koles navzven. Nasprotno se zgodi pri pozitivnem kotu, kjer poravnava koles na prstu tvori Λ, ki projicira kot kolesa navznoter.
Kako sistem ZF AKC uspe spremeniti kot nagiba na kolesih zadnje osi?
Tako kot sistemi v preteklosti tudi vsi uporabljajo hidravlične ali elektrohidravlične pogone. ZF je elektrohidravlični in ima dve različni obliki: ali kot centralni ali dvojni pogon . Pri visoko zmogljivih vozilih se uporabljajo elektrohidravlični aktuatorji, nameščeni na vzmetenje vsakega kolesa.
Dejansko, ko so vozila opremljena z dvojnimi aktuatorji, zamenjajo zgornjo ročico vzmetenja, kjer se nadlakti pridruži še ena zamrežena roka. Delovanje aktuatorjev se neposredno odziva na vhode iz krmilnega modula ECS, ki v realnem času spreminja kot konvergence koles zadnje osi.
Kako deluje sistem ZF AKC?
Kot smo že omenili, vhod, ki ga dajemo volanu, kotu zasuka prednjega kolesa in hitrosti, omogoča krmilnemu modulu ECS, da določi variacijo aktivnega krmilnega sistema. V praksi pri nizki hitrosti ali pri parkirnih manevrih aktivni krmilni sistem spreminja kot zadnjih koles v nasprotni smeri od sprednjih, kar zmanjšuje kot zavijanja in daje prednost vzporednemu parkiranju.
Pri vožnji pri višjih hitrostih (od 60 km/h) lastnosti aktivnega krmilnega sistema zagotavljajo večjo stabilnost v ovinkih. Na tej stopnji se zadnja kolesa vrtijo v isto smer kot prednja kolesa.
Ko se vozilo vozi brez premikanja volana, krmilni modul samodejno predvideva, da ni v uporabi, s čimer prihrani porabo energije. Pravzaprav je aktivni krmilni sistem ZF sistem "Steering on Demand", vendar tudi sistem "Power on Demand".
ZF je potreboval leta, da je demokratiziral ta aktivni krmilni sistem in Porsche je bil eden prvih proizvajalcev, ki je to novo generacijo aktivnega krmiljenja sestavil kot serijo leta 2014. Leta 2015 je po letu zorenja sistema Ferrari šel po isti poti. V prihodnosti bi to lahko bili skoraj vsi športni modeli glede na združljivost tehnične rešitve, ki jo je razvil ZF.