Силове підрулення на передньопривідних машинах, способи вирішити проблему

1

Популярні рішення, використовувані автовиробниками для усунення силового підрулення на передньопривідних автомобілях

Силове підрулення, воно ж паразитне підрулення, відоме також під терміном «torque steering», головний ворог всіх потужних передньопривідних автомобілів. З часом неприємний феномен вийшов за межі сегмента потужних хетч і поширився на інші частини автомобільного ринку.

Що таке силове підрулення? Якщо ви ще не випробовували 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 у передньопривідних автомобілях, у яких двигун має поперечну установку. Воно проявляється тільки тоді, коли транспортний засіб не підлягає сильному прискоренню. Визначити його присутність можна через неприємний відведення кермового 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 паразитном подруливании, 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, з-за асиметричних кутів приводних валів, різного крутного моменту, що виходить на кожен з валів, геометрія, відхилення 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 згодом в тому числі з-за зношених втулок підвіски або шин, негативно впливає і неякісне дорожнє полотно. У цей же список потрапляє тюнінг двигуна, значно підняв його крутний момент і потужність, і багато інших чинників.

Протягом багатьох років вчені розробляли рішення для зменшення або усунення феномену на передньопривідних моделях високої потужності. Ми розглянемо найбільш прогресивні методи і пояснимо технологію і різні технічні рішення, які 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 обертальності.

Дивіться також: Електричний привід автомобіля проти тПорадиційного

Тим не менше при даному підході існували й інші рішення. Наприклад, з використанням проміжного валу замість більш довгого привідного 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 у цьому випадку не могли відрізнятися в гірший бік. Так як точність виготовлення тюнінгованих валів повинна була бути дуже високою для забезпечення надійності і безпеки.

Інші рішення включали встановлення короткого полого приводного валу і суцільного монолітного. Тим не менше, ці рішення не завжди працювали, так як їх продуктивність може бути обмежена в поворотах або у разі високої потужності й 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-хетч 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 від надокучливого бага, кермо під час інтенсивного розгону все одно вів себе не зовсім природно, на 100% змінена підвіска і диференціал не допоміг у вирішенні проблеми. Тим не менш вплив був мінімальним.

Цікавий факт у розробці стійки підвіски був у тому, що вона спочатку була розроблена для модельного ряду Mondeo, який більше всього страждав від силового підрулення у своїх потужних дизельних версіях. Форд розробив систему підвіски, яка змогла б обробляти додатковий крутний момент без необхідності застосування диференціала підвищеного тертя. Хоча Focus RS, як ми вже говорили, додатково встановили диференціал LSD з-за великого 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.

Toyota першою випустила автомобілі з подібною системою, що носила назву «Super Struts» ще в кінці 1990 — х років, але більш пізні системи виробництва компанії Ford і General Motors набули більшого поширення. Сучасна Honda Civic Type R має подібну установку, розроблену японським автовиробником. Honda називає її Dual Axis Strut Front Suspension, і використовує в передній підвісці два опорних шворня та електронно регульовані амортизатори.

Для поліпшення показників на автомобіль також поставили диференціал обмеженого прослизання. Інженери підрахували, що силове підрулення знижується на 55% порівняно з застосуванням звичайною підвіскою.

Підвіска HiPer Strut

General Motors також як Форд розробила спеціальну передню підвіску, яка дозволила б передньопривідним автомобілів відчувати менший вплив крутного моменту. Як ми з’ясували вище, система працювала шляхом відділення рульового управління від підвіски передньої осі, за допомогою додавання поліпшених 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, що приводиться в рух по дузі, гарантуючи, що шини постійно знаходяться перпендикулярно до дороги при проходженні поворотів.

Звичайно, підвіска типу «Super Strut» додає ваги, вартості і 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 зростаюча популярність гарячих хетчбеків, які обов’язково повинні добре управлятися і забезпечувати належні показники потужності і крутного моменту призвели автовиробників до пошуку рішень регулювання крутного моменту. Одним з рішень вони бачили використання електронно керованих диференціалів.

Volkswagen використовує таку систему, німці називають її XDS XDS Electronic Differential Lock. Якийсь час тому вони використали функцію під назвою EDL, XDS стала її еволюційним продовженням. Система виявилася більш досконалою, так як вона діє на випередження, не «чекає», поки колесо, що знаходиться з внутрішньої сторони повороту, прослизне, імітуючи тим самим диференціал.

Технології для новачків: В чому різниця між повним приводом, заднім приводом і переднім приводом

Основа електронного диференціала — 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 згідно параметрам руху, може статися рульове підрулення, 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 веде себе майже як «лайтовая» версія механічного диференціала підвищеного тертя. Тим не менш, це викликає додатковий знос передніх гальм, і вона не може виконувати свою задачу також якісно, як механічної LSD у високопродуктивних варіантах автомобілів.

Диференціал

Більш дороге 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. Тим не менш, при якісної налаштування підвіски, диференціал підвищеного тертя зробить паразитне підрулення керованим і підвищить загальну продуктивність.

Ось як працює Антиблокувальна система, противобуксовочная система і електронна система контролю стійкості

Остання наведена причина є головним чинником того, що ця система використовується в багатьох спортивних хэтчах 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. Зміст роботи цієї системи полягає в подтормаживании 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 по створенню потужного, керованого передньопривідного автомобіля не завжди досягає абсолютної мети, навіть з хорошою підвіскою і механічних диференціалом підвищеного тертя. Тим не менше результати все одно виявляються дуже високими.

Пояснення роботи системи HiPer Strut

Система Ford Focus RS Mk 2 Revo Knuckle