Ford RevoKnuckle – co to je a jak to funguje
Přenos točivého momentu do řízení nezřídka bývá Achillova pata silných vozů s předním pohonem.
S tímto jevem se lze setkat při intenzivní akceleraci nebo v zatáčce s nerovným povrchem, když točivý moment na hnaných kolech zvítězí nad přilnavostí. Projevuje se jako náhlá otáčivá síla ve volantu a obzvláště patrný bývá u vozů se širokými pneumatikami a samosvorným diferenciálem.
John Wheeler z oddělení Ford Team RS objasňuje tento fenomén podrobněji: „Přenos točivého momentu do řízení se vyskytuje tehdy, když na levém a pravém kole existují rozdílné trakční síly. Na kvalitním, rovném povrchu při jízdě v přímém směru mají obě kola stejný točivý moment, soustava je v rovnovážném stavu.
Potíže začínají, když se hodnoty točivého momentu na obou stranách liší. Při konstrukci podvozku pro automobil s předním pohonem musí inženýři myslet na dva hlavní aspekty: udržet střed vnějšího homokinetického kloubu v ose řízení a minimalizovat vzdálenost osy kola od osy svislého čepu řízení. Toto je vůbec nejdůležitější u sportovních modelů, kde je větší vzdálenost osy kola a osy svislého čepu dána už širšími koly a širším rozchodem,“ dodává.
Fyzikální zdůvodnění jevu je relativně prosté: trakční síly v místě kontaktu pneumatiky s vozovkou jsou přenášeny dvěma směry: jedna síla působí „neškodně“ skrz poloosy, ale druhá silová složka působí přímo ve středu kola, kde vytváří otáčivý moment okolo osy řízení. Čím větší je vzdálenost mezi středem kola a osou řízení, tím větší je tento moment.
Při návrhu geometrie řízení je proto hlavní prioritou dosáhnout co nejmenší vzdálenosti mezi středem kola a osou řízení. Přitom nelze pracovat s jednoznačnými hodnotami, protože v případě širokých pneumatik a ne zcela dokonalého povrchu vozovky se kontaktní plocha pneumatiky neustále přesouvá z prostřední části běhounu na vnější nebo vnitřní stranu.
Tyto nevyvážené síly mohou být ještě více zdůrazněny použitím samosvorného diferenciálu, zejména takového, který se zavírá příliš prudce, bez dostatečné plynulosti.
Vzhledem k tomu, že nový Focus RS s pohonem předních kol má široké pneumatiky, širší rozchod a samosvorný diferenciál, bylo konstruktérům od začátku jasné, že musejí hledat nějaké dosud nepoužité řešení.
Konstrukce zavěšení RevoKnuckle
Focus RS jako jediný model z řady Focus nepoužívá tradiční přední zavěšení vzpěrami MacPherson. Na rozdíl na běžné jednodílné vzpěry RevoKnuckle nenatáčí pružící a tlumicí jednotku v horním uložení, ale zavádí paralelní svislý čep, tvořený samostanou těhlicí.
Toto řešení umožnilo vývojářům upravit geometrii přední nápravy tak, aby se redukoval vliv točivého momentu na řízení při akceleraci. Osa svislého čepu řízení se přiblížila k ose kola asi o polovinu původní vzdálenosti.
Struktura RevoKnuckle tak vytváří uspořádání, v němž je základní geometrie kola definována známou kombinací spodního ramene a pružící/tlumicí jednotky, ale současně je zde separátní osa řízení, podobně jako u zavěšení trojúhelníkovými rameny.
„To konstruktérům dává volnější ruce pro zvolení optimálních parametrů geometrie kola, jako jsou odklon, sbíhavost nebo stopa, při zachování prostorové nenáročnosti tradičních vzpěr,“ řekl šéfkonstruktér Focusu RS Dirk Densing.
Mechanický diferenciál
Ve Focusu RS systém RevoKnuckle spolupracuje se samosvorným diferenciálem Quaife, vybaveným funkcí samočinného přerozdělování točivého momentu. Diferenciál funguje na principu tření mezi styčnými plochami šnekových kol, které roste spolu s rozdílem v rychlosti otáčení levého a pravého kola.
Vývojový tým upřednostnil toto mechanické řešení před elektronickými náhražkami, jako je elektronická regulace točivého momentu nebo speciální algoritmy elektrického posilovače řízení, které maskují přenos točivého momentu vytvářením opačného momentu v řízení.
Densing pak shrnuje hlavní výhody systému RevoKnuckle, když říká, že ‚„RevoKnuckle nám dává podobnou flexibilitu jako zavěšení trojúhelníkovými rameny, používané na závodních automobilech, přitom však zachovává prostorovou i cenovou nenáročnost tradičních vzpěr MacPherson.“
