Vozidla jsou stále technologicky složitější, fyzicky větší a divoce těžká – Dívám se na tebe, GMC Hummer. Částečně je to způsobeno zvýšenými bezpečnostními standardy pro riziko převrácení, ofsetovými nárazy a potřebou vysokopevnostní oceli v konstrukci vozidla, ale bezpečnost není jedinou příčinou. K dispozici je také množství elektrifikovaných nabídek, které zvýšily hmotnost díky hustým bateriovým systémům.
Bez ohledu na důvody tohoto trendu rozšiřování je výsledek stejný: mizerná manipulace. Hmotnost a velikost umožňují strašně pomalé změny směru. Napadá mě staré pořekadlo o obtížnosti korigování lodi. Spotřebitelé však od svých 6,000 liber těžkých Rolls-Royce Cullinans stále požadují ovladatelnost sportovních vozů, a proto se řízení čtyř kol rychle stalo jednou z mechanických opor automobilového světa.
Termín řízení čtyř kol má několik variant, jako je řízení všech kol a řízení zadních kol (jako v nejnovějším oznámení společnosti Tesla Cybertruck). S tolika termíny a dokonce i názvy značek to může být pro průměrného člověka při prohlížení nejnovější brožury Porsche velmi matoucí. Proto je užitečný přehled systémů řízení všech čtyř kol, jak fungují, kdo je vyrábí a jak ovlivňují ovladatelnost vašeho vozu.
Co je řízení čtyř kol a jak funguje?
Řízení zadních kol je mechanismus, který při otáčení volantem ovládá úhly zadních kol a buď je natáčí v tandemu s předními koly, nebo v opačném směru, aby se lépe zvýšila agilita vozidla při nízké nebo vysoké rychlosti.
Za chvíli se dostaneme k různým typům systémů řízení zadních kol, ale obecným předpokladem těchto systémů je použití sady hydraulických nebo elektrických ovladačů ke změně sbíhavosti zadních kol.
Sbíhavost se vztahuje k úhlu, pod kterým je kolo namířeno dovnitř nebo ven z vozu, proto termíny „sbíhavost“ a „sbíhavost“. Toe může být také popsán jako negativní a pozitivní. Ve většině situací se sbíhavost vztahuje k předním kolům automobilu a v závislosti na tom, zda jsou obě kola nasměrována dovnitř nebo ven, ovlivňuje stabilitu vozu při vysoké rychlosti (sbíhavost) nebo agilitu při nízké rychlosti (sbíhavost).
Při řízení zadních kol mění systém vozidla sbíhavost obou zadních kol v tandemu, což znamená, že se zadní kola pohybují vpravo nebo vlevo současně, takže jsou namířena stejným směrem. To je úplný opak toho, jak sbíhavost funguje na předních kolech vozidla.
Systém P-AWS společnosti Acura zobrazený ve výřezu. Acura
I když je každý systém jedinečný, výsledný pohyb zadních pneumatik při řízení čtyř kol je u různých systémů naprosto stejný. Když řidič otáčí volantem při nízkých rychlostech, přední kola se natáčejí ve směru jízdy, zatímco zadní kola se natáčejí v opačném směru, což účinně snižuje průměr otáčení vozu. Díky tomu jsou manévry při nízké rychlosti rychlejší a jednodušší.
Řízení při vyšších rychlostech natáčí přední i zadní kola stejným směrem pro zvýšení stability při vysokých rychlostech. Ve světě výkonu to znamená, že můžete mít dlouhé, poněkud těžké vozidlo, jako je Porsche Panamera, držet krok se sportovním vozem s kratším rozvorem, jako je Porsche 911.
Tyto systémy také poskytují větším a těžším vozidlům lepší výkon, než jaký by měl, kdyby se otáčela pouze přední kola. To je vidět na příkladech, jako je Lamborghini Urus, Bentley Flying Spur a Mercedes-Benz třídy S.
Existují různé typy řízení čtyř kol
Různí výrobci mají různá řešení řízení zadních kol, i když všechna slouží ke stejnému účelu. Některé spoléhají pouze na mechanické systémy, jako je starý systém Nissan HICAS (High-Capacity Actively Controlled Steering), zatímco většina využívá elektromechanické verze, jako je systém dynamického řízení všech kol Audi, řízení zadní nápravy Porsche a aktivní řízení. Systémy Kinematics Control (AKC) dodávané společností ZF výrobcům, jako jsou Ferrari a Cadillac.
Tyto dva systémy opět fungují prakticky identicky změnou sbíhavosti zadních kol, liší se však tím, co je ovládá. V mechanickém systému, jako je Nissan HICAS, který se nepoužívá v Nissanech od GT-R generace R34 nebo v Infinitis od G37, byla k ovládání kol použita hydraulika poháněná čerpadlem posilovače řízení. Snímače rychlosti by pak určovaly, jakým směrem by se zadní kola natáčela a jak moc. Honda Prelude Si 4WS měl podobný systém.
Není to typická oblast pro Roller. Rolls-Royce
Elektromechanické systémy řízení čtyř kol jsou nyní mnohem běžnější a pokročilejší než předchozí verze. Dnešní systémy řízení všech čtyř kol, které jsou ovládány ECU automobilu a řadou senzorů podél jeho hnacího ústrojí, nabízejí mnohem přesnější umístění kol, úhly a schopnosti než jejich předchůdci.
Přestože je základní výsledek stejný, liší se výrobci i v tom, jaký úhel natočení zadních kol umožňují, a to v rozmezí 1 až 15 stupňů.
O.G. Čtyřkolová řízená auta a jak fungovala
Zde je geneze řízení všech čtyř kol v populárním zeitgeist, O.G. sportovní vozy se čtyřmi koly.
Zadní pomocný rám systému Super HICAS. Nissan
Nissan GT-R HICAS
Ačkoli je systém HICAS společnosti Nissan známý svým použitím v platformě Skyline GT-R, nebyl první, kdo jej získal. Systém byl poprvé představen v roce 1985, ale jeho první praktická aplikace byla na Skyline GTS z roku 1986.
HICAS vyvinul ve společnosti Nissan otec Skyline Shin’ichiro Sakurai. Hlavní inženýr pracoval pro Prince ještě před jeho začleněním do Nissanu a intenzivně se podílel na divokém R380. Proslul také svým způsobem slov. To platí pro jeho popis toho, jak si představoval HICAS.
Naganori Ito, osoba, kterou si Sakurai vybral, aby ho nakonec následovala, jednou popsal, co jeho mentor od systému HICAS chtěl:
„Základní filozofií Skyline je poskytovat spolehlivost a vynikající jízdní výkony. Ideálem je auto, které je naprosto věrné záměrům řidiče. Je to stejné, jako když se kůň a jezdec stanou jedním, když je jezdec na hřbetě koně a kůň je v pohybu. Kůň generuje pohon tím, že se odtlačí zadníma nohama a aplikuje točivý moment, aby se pohnul vpřed. Je to zcela přirozené. To je dobrý příklad systému pohonu zadních kol v autech. Pokud ale pozorujete pohyb koně pozorněji, vidíte, že se předníma nohama od země také odráží a zadníma nohama také řídí směr pohybu. Aby to bylo možné zopakovat, auta potřebují systémy pohonu všech čtyř kol a řízení čtyř kol. To jsou funkce systémů ATTESA a HICAS.“
Schéma HICAS. Nissan
Nissan vysvětluje, jak HICAS funguje takto:
„Dřívější verze HICAS používaly k řízení zadních kol hydrauliku. Hydraulický systém byl poháněn čerpadlem posilovače řízení a pomocí snímačů rychlosti určoval, jak moc a kterým směrem řídit zadní kola. Pozdější verze, nazvané Super HICAS, se přestěhovaly do elektrického pohonu pro zadní hřeben řízení, díky čemuž byl systém mnohem lehčí. Super HICAS využívá vstup ze snímače rychlosti a snímače úhlu natočení volantu prostřednictvím počítače HICAS systému k určení, jak rychle vjíždíte do zatáčky, a nastavuje úhel zadních kol tak, aby odpovídal jízdním podmínkám. Řízení zadních kol HICAS a Super HICAS je omezeno na přibližně jeden stupeň v obou směrech.
Kromě Skylines byly modely Nissan Z32 generace 300ZX, 180SX a 240SX, stejně jako Infiniti M35, M45, Q45 a Q37 také vybaveny HICAS a Super HICAS.
Mátová Prelude Si 4WS. Přineste přívěs
Honda Prelude Si 4WS
Prelude Si 4WS není přesně něco, co byste si mysleli, že Honda představí koncem osmdesátých let. Když se nad tím zamyslíte, vezmete-li v úvahu, že velkou část tohoto období byly neony vyráběné Escobarem, pak žhavý ekonomický čtyřdveřový vůz s řízením všech kol dává na světě smysl.
Základní premisa systému řízení čtyř kol Prelude Si 4WS vycházela z touhy Hondy „pohnat ovladatelnost a ovladatelnost automobilu do nové dimenze“. Honda začala vyvíjet systém 4WS modelu Prelude v roce 1977, který vytvořil systém řízení čtyř kol závislý na úhlu natočení volantu. Čistě mechanický systém, řízení čtyř kol Prelude využívalo dvě převodovky řízení, jednu vpředu a jednu vzadu se středovým hřídelem, který je mechanicky spojoval.
Jak Prelude Si 4WS funguje. Honda
Honda poslala původní tiskovou zprávu Prelude Si 4WS, která obsahovala podrobný popis toho, jak systém funguje.
„Když řidič otočí volantem, mechanismus hřebene a pastorku v přední převodovce řízení způsobí, že se hřeben posune do strany,“ uvádí zpráva. „Tento zdvih hřebene řídí přední kola. Současně otáčí výstupní pastorkovou hřídelí přes další hřeben a pastorek uložený uvnitř převodovky. Tento výstupní pastorkový hřídel přenáší otáčení volantu přes středový hřídel na zadní převodovku řízení. Zdvihová tyč uvnitř zadní převodovky řízení se pohybuje v axiálním směru, aby řídila zadní kola prostřednictvím spojovacích tyčí.
Jak to fungovalo ve vztahu k rychlosti auta, je ještě divočejší.
„U vstupů na volant menší než asi 140 stupňů od přímé polohy se výstupní zdvih pohybuje jedním směrem,“ uvádí zpráva. „U větších úhlů se zdvih a relativní pohyb vzadu postupně a plynule zmenšují a nakonec se otočí opačným směrem. Převodovka zadního řízení tedy obsahuje mechanismus, který progresivně obrací směr výstupu v reakci na velikost vstupu do řízení.
Honda dodává: „Při prvním natočení volantu z polohy pro přímou jízdu se zadní kola mechanicky natočí stejným směrem jako přední kola. Ale když se zvýší příkon řízení a kolo se otočí o více než specifikovanou hodnotu, asi 240 stupňů, zadní kola se začnou točit opačným směrem.”
Kdy Road & Track testoval Prelude Si 4WS v roce 1987, ve slalomovém testu skutečně předčil Porsche a Ferrari. Systém 4WS od Hondy v Prelude se používal v následujících dvou generacích, ačkoli poslední generace Prelude byla pouze japonskou možností a pouze v modelech Si a SiR.
Období správné. mitsubishi
Mitsubishi 3000GT VR-4/GTO
Ačkoli známe silné Mitsubishi 3000GT VR-4 pouze ve Spojených státech, jeho japonskou linii GTO lze vysledovat až k Galant VR-4 a představení systému Dynamic Four od Mitsubishi. Na rozdíl od ostatních zde nebyl Dynamic Four od Mitsubishi jediným systémem, zahrnoval také pohon všech kol, řízení čtyř kol, nezávislé odpružení všech čtyř kol a ABS, odtud název.
Galant VR-1987, který byl uveden na trh v roce 4, byl genezí nejen pro 3000GT, ale také pro všemocný Lancer Evolution. A toto proto rallyové auto zplodilo nejen Dynamic Four, ale také Active ECS pro modely s pohonem dvou kol, první aktivní systém odpružení na trhu. Mitsubishi vidělo tyto dva jako opačné strany téže mince a označilo deštník jako Active Footwork System, což je skvělé jméno pro sadu systémů.
Podle původní tiskové zprávy Galanty: „Aktivní systém chodidel přijatý pro Galantu je tentokrát obecným názvem pro Active Four (modely s pohonem všech čtyř kol) a Active ECS (pohon dvou kol), které se skládají především z následující systémy odpružení pro vytvoření většího prostoru pro jízdu z nízkých do vysokých rychlostí a pro usnadnění samotné jízdy v době vysokého výkonu. Jde o nový revoluční systém, který dále zlepšuje dynamický výkon vozidla, pokud jde o zrychlování, zatáčení a brzdění, tím, že zvyšuje přilnavost mezi každou pneumatikou a povrchem vozovky.
Pokud jde o systém řízení všech čtyř kol, podle vydání se jedná o plně hydraulický systém, který je citlivý na rychlost vozidla a sílu řízení, aby dále zlepšil odezvu řízení ve středním až vysokém rozsahu rychlostí. Funguje to prostřednictvím hydraulického tlaku přiváděného do kloubů vlečených ramen zadního zavěšení až o 1.5 stupně, i když to závisí na síle řízení a rychlosti vozidla vyšší než 31 mph.
Původní tisková zpráva o řízení čtyř kol. mitsubishi
O tři roky později Mitsubishi představilo 3000GT (v Japonsku GTO) s aktivním systémem chodu a sloganem „GTO. Navrženo tak, aby umožnilo řidičům všech schopností užívat si jeho vysoké úrovně výkonu – bezpečně, zábavně a podle jejich fantazie.“
Podle původní japonské tiskové zprávy GTO fungoval systém řízení čtyř kol takto: „Hydraulický pohon je připojen k mezilehlému kloubu na konci vlečeného ramene. Pohon je regulován čerpadlem řízení zadního kola propojeným s hydraulickým okruhem posilovače předních kol, takže úhel natočení zadních kol je úměrný síle řízení předních kol. Úhel natočení zadních kol je úměrný rychlosti vozidla, protože čerpadlo řízení zadních kol dodává olej v množstvích vzhledem k rychlosti otáčení zadních kol.
Ve spojení s atmosférickým V-6 nebo V-6 s dvojitým přeplňováním v 3000GT VR-4 byl sportovní vůz 2+2 postaven tak, aby se postavil proti Skyline GT-R, Supra a RX-7. přišel také s aktivní aerodynamikou vpředu i vzadu. Vydání 3000GT/GTO také přišlo během období „gentleman’s agreement“ japonských výkonných vozů, což znamenalo, že výkonná auta byla omezena na přibližně 276 koní, alespoň na papíře. Přesnější číslo pro 3000GT VR-4 však bylo pravděpodobně 300-350 koňských sil.
Zajímavé je, že ačkoli některé z těchto systémů byly převedeny do nově pojmenovaného systému Super All-Wheel Control (S-AWC) pro Mitsubishi Lancer Evolution, přímého potomka Galantu VR-4, nepřineslo to čtyři- systém řízení kol – stejně jako Pajero Evo.
QUADRASTEER TRUCK, BABY! General Motors
Quadrasteer General Motors
Quadrasteer od General Motors je rozhodně podivností skupiny, ale zaslouží si pozornost jako první aplikace pro plnohodnotné pickupy. Bohužel pro GM to netrvalo dlouho.
Kamiony v USA jsou velký byznys. To je možná podcenění desetiletí, ale množství výzkumu a vývoje vynaložené na zvýšení konkurence je divoké. Vše je na stole, pokud jde o to, co mohou výrobci nabídnout svým spotřebitelům, aby je odlákali od jiných značek a modelů. V roce 2002 byl GM posedlý myšlenkou, že další velkou věcí je řízení čtyř kol. Vítejte v destinaci Quadrasteer.
V původní tiskové zprávě z roku 2002 GM uvádí: „Společnost General Motors zaujala vedoucí postavení v oboru tím, že poprvé nabídla systém řízení čtyř kol Quadrasteer v nákladním automobilu plné velikosti. Inovativní systém, díky kterému je řízení nákladního vozidla bezpečnější, snazší a pohodlnější, bude představeno na plnohodnotném pickupu GMC Sierra Denali ve čtvrtém čtvrtletí roku 2002. Quadrasteer představuje milník v ovládání a ovládání plnohodnotného nákladního vozidla. Je to elektromechanický systém, který natáčí zadní kola Sierry Denali (až o 12 stupňů) vůči předním kolům, což má za následek bezprecedentní manévrovatelnost při nízké rychlosti a stabilitu při vysokých rychlostech.
Na rozdíl od jiných systémů řízení čtyř kol byl GM volitelné, což umožňovalo obvyklé řízení předních kol i řízení čtyř kol. Spolu s těmito režimy zahrnul GM také režim tažení všech čtyř kol, který byl ovládán sadou tlačítek na přístrojové desce. Podle této zprávy „Quadrasteer funguje tak, že snímá požadovaný zásah řidiče do řízení prostřednictvím snímače polohy volantu. Tyto informace jsou přiváděny do mikroprocesoru, který určuje vhodné úhly zadních kol na základě vstupu do řízení a rychlosti vozidla. Mikroprocesor předává svá data elektromotoru, který na základě algoritmů pohání zadní hřeben řízení přes planetové soukolí. Pokud je zjištěna porucha systému, bezpečnostní mechanismy Quadrasteeru se vrátí k řízení dvou kol.
Navzdory výhodám řízení všech čtyř kol na plnohodnotném nákladním vozidle GM po roce 2005 program ukončilo. Pouze GMC Sierra, Sierra Denali a Yukon, stejně jako Chevrolet Silverado a Suburban, mohly být vybaveny Quadrasteerem, který stál 5,600 1,000 $ při spuštění, i když to bylo před zrušením programu sníženo na XNUMX XNUMX $.
Výrobci, kteří aktuálně ve svých vozech nabízejí řízení čtyř kol
Jak si dokážete představit vzhledem k výhodám řízení zadních kol u těžkých aut, většina výrobců nabízí nějakou formu řízení zadních kol. Žádné dva systémy však nejsou stejné, ani nemají stejné označení.
Pro lepší pochopení systémů uvádíme výrobci, kteří je nabízejí, a jak se nazývají.
- Cadillac: Aktivní zadní řízení
- GMC: Krabí procházka
- Lamborghini: Lamborghini řízení zadních kol
- Mercedes-Benz: Řízení zadní nápravy
- Acura: P-AWS (přesné řízení všech kol)
- BMW: Integrální aktivní řízení
- Rolls-Royce: Řízení zadní nápravy
Malá zelená kulička je motor řízení. Porsche
- Lexus: Dynamické řízení zadních kol
- Genesis: Genesis řízení zadního kola
- Ferrari: Virtuální krátký rozvor
- Audi: Dynamické řízení všech kol
- Bentley: Řízení zadní nápravy
- Porsche: Řízení zadní nápravy
Video
Potřebujete vizuální pomůcku, abyste skutečně pochopili, jak řízení čtyř kol funguje? Zde je jeden od našeho přítele Jasona Fenskeho z Engineering Explained.
Časté dotazy k řízení čtyř kol
Otázka: Jaký je rozdíl mezi pohonem všech kol a řízením všech kol?
A: Pohon všech kol znamená, že výkon vozidla lze do určité míry přenést na všechna čtyři kola. Řízení všech kol je systém, který umožňuje otáčení čtyř kol vašeho vozu.
Otázka: Je můj systém řízení všech kol vždy zapnutý?
A: To je. Tyto systémy zlepšují stabilitu a agilitu při nízkých i vysokých rychlostech, takže jsou vždy připraveny pomáhat při výkonu a funkci vašeho vozu. Rad.
Q: Které auto mělo první systém řízení všech kol?
A: Úplně první systém řízení všech čtyř kol byl vyvinut v roce 1893 britským inženýrem Josephem Diplockem. Nechal si patentovat první pohon všech čtyř kol, systém řízení všech čtyř kol a také pedálové kolo.
Přihlaste se k odběru našich newsletterů
Kronika automobilové kultury doručena do vaší schránky.
© 2023 Recurrent Ventures. Všechna práva vyhrazena.
Články mohou obsahovat přidružené odkazy, které nám umožňují podílet se na výnosech z uskutečněných nákupů.
Některé výhody našeho programu Car Shopping nemusí být ve vaší oblasti dostupné. Podrobnosti naleznete v podmínkách.
