Mitől lesz élvezetesebb az autózás, biztonságosabb a száguldás, gyorsabb a parkolás? Többek között a 4-kerékkormányzástól.

A mérnökök már rég megoldották a kérdést, az ötlet nem új: 1904-ben a győri Rába, 1919-ben a Daimler, majd 1940-ben a BMW is épített mechanikus négykerék-kormányzású terepjárót. A fordulékony konstrukció kezdetleges próbálkozásai után fél évszázaddal már megtalálhatók a szériaautókban, hogy a hátsó kerék forduljon is és ne csak forogjon.

4ws Daimler, 1919 Forrás: LSB

Karakteres autónál már egyébként sem annyira tempóra és a gyorsulásra, mint inkább az irányításra fókuszálnak a gyártók.

Egyre több gyors és drága modellben jelenik meg a négykerék-kormányzás, a VW konszernhez tartozó Porsche korábbi fejlesztését átvette a Lamborghini, az Active Wheel Carrier technológiával kerekenként állítható dőlés, és kormányszög minden eddiginél élvezetesebb vezethetőséget nyújt a pilótának.

Sokáig csak néhány márka alkalmazta a 4WS (4 wheel steering) megoldást, a sort a Honda nyitotta, aztán megjelent a Mazda, Nissan, Toyota, majd még tucatnyi márka modelljeiben a mechanikus négy-kerékkormányzás. A 4WS megoldásoknál az első és a hátsó kerekek egymással összeköttetésben, előre meghatározott szögben fordultak el, így javítva az autó kezelhetőségét, csökkentve az alulkormányzottsághajlamot. Ezeket a rendszereket váltotta az elektronikus menetstabilizáló megjelenése.

Honda, mechanikus hátsókerék-kormányzással   

Az ezredfordulón több autógyártó elektromos és hidraulikus vezérelésű aktuátorokat fejlesztett a dinamikus teljesítmény növelésére. A hátsó kerekek elektronikus vezérlése lehetővé tette, hogy a menettulajdonságokat tovább javítsák, különösen a hátsókerék-hajtású járműveknél, például, az Infiniti modelleknél jelentett előnyt, de a Renault-Nissan csoport tömegmárkájánál is megjelent a szerkezet.

A magyar piacon először a Renault kínált elektronikus megoldásút: az Active Drive rendszerű Laguna GT fordulóköre 10,8 méterre csökkent, ami a hagyományos változat esetében 12,05 méter volt. Ez különösen kanyarodáskor és parkoláskor érezhető, mivel alacsony sebességnél az első és hátsó kerekek egymással ellentétes irányban fordulnak, így az autó gyakorlatilag egyetlen tengely körül forog, ami kisebb kormányzási szöget eredményez.

Reanult Laguna GT elektronikus megoldással

Miközben a normál Laguna esetében 16 fokos kormányelfordítás szükséges a kerekek 1 fokkal történő elfordításához, az Active Drive rendszerrel 13,5 fok is elég, sőt ez az érték 12 fokra is csökkenthető, ha a hátsó kerekek a maximális, 3,5 fokos szögben állnak.

A direktebb kormányzásnak köszönhetően nincs szükség hatalmas kormánymozdulatokra. Nagyobb tempónál, például 60 km/óra felett a hátsó kerekek az elsőkkel azonos irányba fordulnak, így az autó stabilitása tovább nő, mert a négykerék-kormányzású Active Drive rendszer az autó farát az útról lehúzni szándékozó centrifugális erők ellen dolgozik, így nagyobb kanyarsebességet tesz lehetővé.

Kanyarodáskor az autó mozgásirányához képest a hosszirányban forgó rögzített hátsókerekek gördülése eltér az elsőktől, így csökken a tapadásuk, vagyis nő a csúszásveszély, amit passzív utánkormányzással, vagy a komplikáltabb és drágább négy-kerékkormányzással igyekeznek korrigálni a gyártók. A 2 foknyi hátsókerék elfordítással a hátsó tengely azonnal az ideális nyomvonalra kerül, stabilabb, hatékonyabb kanyarodást eredményezz, vészhelyzetben (hirtelen kikerüléskor) a kerekek akár 3 fokos szögben is kitérhetnek. Érzékelőivel az elektronikus menetstabilizáló (ESC) felismeri az aszimmetrikus fékezési szituációkat is, és ennek megfelelően úgy módosítja a hátsó kerekek szögét, hogy a vezetőnek ne kelljen korrigálnia a kormányzáson az autó stabilitásának megőrzéséhez. A sofőr így a legkritikusabb forgalmi helyzetben is ura marad a járművének.

Az Active Drive rendszer elektronikus vezérléssel avatkozik be a jármű dinamikus viselkedésébe. A kormányműre szerelt jeladó adatbusz hálózaton keresztül folyamatosan küldi az aktuális kormányzási szögeket a hátsó tengely mögött található vezérlőegységnek, mely a jármű pillanatnyi sebességét is figyeli.

A rendszer képes a kormányszög adatok összehasonlítására, felismeri a sportos vezetési stílust, vagy a hirtelen kikerülési manőverekkel együtt járó gyors kormánymozdulatokat is. A beérkezett információk alapján az elektronika a megfelelő hátsókerék szögeltérés utasítást küld a hátsó kerekek elektromos aktuátorainak. A jármű menetdinamikájának pontos modellezése lehetővé teszi, hogy az ideális kanyarodási nyomvonal folyamatosan tartható legyen, amihez a vezetőtől érkező jeleket és az autó aktuális mozgásállapotát is figyelembe veszik. A vezérlőegységet és az elektromos aktuátort a japán Aisin szállítja.

Az Active Drive négykerékkormányzási rendszert először a Laguna GT kapta meg. Megjelenésekor a 12,13 millió forintos Laguna Coupé Initiale modellhez rendelhető a 4controll nevű rendszer felára 2010-ben félmillió forint volt.

A 2015-ös Audi Q7-eshez félmillió forintért lehetett összkerékkormányzást rendelni, ami különösen szűkebb parkolóházakban hasznos, mert a legtöbb garázst nem ekkora autókra méretezték. A 4WS hasznos támogatója az utánfutós tolatást megkönnyítő automatikának.

Az elmúlt három évtizedben félszáz autótípust kínáltak gyári négy-kerékkormányzással, Különleges darab és Detroit Motor Show sztárja volt a Delphi autóipari beszállító Jeep Hurrican modellbe szerelt Quadrasteer-rendszere, mely amerikai pickupokhoz, terepjárókhoz utólag is beépíthető és szélsőséges manőverekre, akár helyben forgolódásra is képes.

Amatőrök és profi versenyzők zarándokhelye a 20,4 kilométeres és 154 kanyarral tarkított Nürburgring, mely próbára tesz embert, gépet. Etalon, mellyel össze lehet hasonlítani autók és pilóták képességeit. A rekord már hét perc alatt van, és a dobogósok eredménye között olykor alig mérhetőek a különbségek.

Porschék Navak teszten    Fotó: Boros Jenő

Az AutoBest zsűrijének rendezett tesztnapon e sorok írója megkérdezte a Porsche fejlesztőjét, hogy mekkora előnyt jelent ez a márka azonos modelljeinél. Kész válasza volt, mert a márka mérnökeit is érdekelte, ezért tesztelték.

2,8 másodperc, ekkora előnyt jelentett a Zöld Pokol több mint húsz kilométeres távján a négy-kerékkormányzású Carrrera gyorsasága a hagyományos Porschéhez képest, állította Dr. Christoph Bittner, a Porsche futómű fejlesztőmérnöke, aki ezt nem csak előadáson, de a gyakorlatban is bizonyította.

A helyszín a szerbiai NAVAK vezetéstechnika központ, ahová két sportkocsit szállított a Porsche Németországból, hogy az AutoBest zsűrije, köztük az egyetlen akkori magyar tag, e sorok írója is kipróbálhassa, milyen az aktív négy-kerékkormányzású autót vezetni. Hogy még teljesebb legyen az élmény, az egyik 911-es Carrerának mind a négy kereke hajtott volt, a másiknak csak a két hátsó.

4WS Porsche teszt   Fotó: Boros Jenő

Fejlett technológia a biztonság és a vezetési élmény szolgálatában, nagyjából így összegezte a Porsche mérnöke a lényeget, ami műszakilag azért nem ilyen egyszerű. Ahogy Christoph Bittner elmagyarázta nem öncélú fejlesztés, hanem szükségszerű a négykerékkormányzás, mert az egyre nagyobb teljesítményű motorokhoz egyre nagyobb és szélesebb abroncsok kellenek. Ezek viszont egyre nagyobb fordulási kört jelentenek, amit valahogy csökkenteni kell.

A Porsche 911-esnél a szerkezet negyven centiméterrel kisebb sugarat jelent, de javítja a jármű biztonságát is, mert nagy tempónál 1,5 fokkal, 65 km/óránál kisebb sebességnél 2,8 fokkal fordulnak el a hátsó kerekek. A Zöld Pokolban ekkora előny eléréséhez plusz 50 lóerőnyi teljesítmény kellene, ami viszont növelné a jármű tömegét.

Carrera nyúzás    Fotó: Boros Jenő

Nem ez az első ilyen autó, de kétségtelen, hogy teljesítményben ez vezet, ráadásul a hidraulikus megoldásoknál jóval gyorsabb a villanymotoros. Néhány kör alatt nehéz különbséget tenni a hagyományos és a négy-kerékkormányzási rendszer előnye között, de a műszeres mérésekből kiderült, hogy nagyobb sebességgel is biztonságosabb a kanyarodás és a sávváltás is, mint a csak első kerékkormányzású modellekkel. További tartalékot jelentett, hogy nagyobb tempónál is direktebb a visszajelzés, valamint az, hogy a kisebb oldalcsúszás miatt erős gyorsításnál kevésbé tűnik farnehéznek az autó.

A fejlesztésre 25 millió eurót költött a Porsche, mely Turbó modellekhez már alapfelszerelésként kínálta a négy-kerékkormányzási rendszert. Dr Christoph Bittner szerint a ZF céggel közösen kifejlesztett aktuátor beépítés volt a legnehezebb feladat, hiszen a 7 kilogrammos túlsúlyt jelentő villanymotorok a szűk helyen állandó rezgésnek és a fékek miatt olykor 150 fokos hőterhelésnek vannak kitéve.

A rendszer különösen nagy sebességű, hirtelen sávváltáskor jelent biztonsági előnyt, amit a Porsche után a Ferrari is kihasznált. Az F12 tdf (Tour de France) motorja 780 lóerős, ezzel álló helyzetből 2,9 másodperc alatt éri el a százas tempót és 340 km/órás sebességre képes.

Az F12 tdf a La Ferrari fékjeit kapta meg, amivel kétszázas tempóról 121 méteren, százról harminc méteren áll meg.

Jeep Hurrican    Forrás: LSB

Születtek extrémebb megoldások is. Nem annyira a tempóról, mint inkább a parkolás megkönnyítéséről szól a Hyundai-csoporthoz tartozó Mobis fejlesztése, melynek első és hátsó kerekei a hagyományos 4WS-ekkel ellentétben az e-Corner derékszögben képes kifordítani mind a négy kereket.

Oldalazva parkolhat, sőt, helyben fordulhat. Az 1180 lóerős rendszerteljesítményű, négy villanymotoros YangWang U8-at mind a négy kerekét képes más-más irányba forogni, így a terepjáró helyben is meg tud megfordulni, akár 360 fokos szögben, így a BYD prémium almárkájának különleges modellje akár tankos manőverekre képes.

További autós tartalmakért kövess minket Facebookon is!