Dinâmica

Direção ativa no eixo traseiro. O que é isso?

Os sistemas de direção ativa no eixo traseiro não são uma novidade. Mas a ZF desenvolveu o primeiro sistema que promete democratizar esta tecnologia.

O sistema de direção ativa para o eixo traseiro integrado com o sistema de direção do automóvel equipa cada vez mais veículos: desde o Porsche 911 GT3/RS, passando pelo Ferrari 812 Superfast ou até o mais recente Renault Mégane RS.

Estes sistemas não são uma novidade. Desde os primeiros sistemas de direção passiva até aos mais recentes sistemas ativos, o caminho do desenvolvimento e contenção de custos desta tecnologia foi longo, mas a ZF desenvolveu aquele que será o primeiro sistema de direção ativa para equipar veículos de produção de uma forma abrangente.

Considerações de marcas à parte, um dos mais premiados fabricantes de componentes para automóveis a nível mundial (8º título consecutivo em 2015), a ZF, veio revolucionar os sistemas de direção ativa para o eixo traseiro com uma evolução natural dos anteriores sistemas, mais barato e menos complexo.

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É do conhecimento geral que tanto a Honda, como a Nissan, já possuíram este tipo de sistema há anos, mas há diferenças nos mecanismos. Comparando com os atuais, são mais pesados, complexos e caros.

Em que consiste o sistema de direção da ZF?

Siglas e nomenclaturas à parte, veremos muitas marcas a utilizar a base do sistema de direção da ZF, que internamente se denomina AKC (Active Kinematics Control). De marca para marca, muda o nome mas será o mesmo sistema.

O nome que a ZF lhe deu, dá-nos inclusivamente uma boa pista sobre a natureza deste sistema. A partir do controlo das forças cinemáticas, podemos depreender logo que o sistema atua sobre a força do movimento, mas não nos queremos alongar em questões de Física Aplicada ou Fundamentos de Mecânica Clássica. Por favor, não…

Este sistema é controlado por um módulo de controlo (ECS) que está encarregue de gerir de forma ativa, mediante parâmetros recebidos por sensores de velocidade, ângulo das rodas e movimento do volante — todas as funções na variação do ângulo de convergência nas rodas traseiras.

Essa mesma variação do ângulo de convergência das rodas traseiras pode ir até 3º de diferença entre variações positiva e negativa. Isto é, com um ângulo negativo as rodas vistas de cima têm um alinhamento convexo formando um V, onde o vértice desse mesmo V representa o ângulo a 0°, projetando a abertura das rodas para fora. O contrário acontece num ângulo positivo, onde o alinhamento de convergência das rodas forma um Λ, projetando o ângulo das rodas para dentro.

Toe Angle

Como é que o sistema AKC da ZF consegue variar o ângulo de convergência nas rodas do eixo traseiro?

Tal como os sistemas do passado, todos usam atuadores hidráulicos ou eletrohidráulicos. O da ZF é eletrohidráulico e tem duas formas distintas: ou como atuador central ou duplo. No caso dos veículos de alta performance são usados atuadores eletrohidráulicos colocados na suspensão de cada roda.

Na verdade, quando os veículos estão equipados com atuadores duplos, estes substituem o braço superior da suspensão, onde um outro braço de ligamento cruzado une os braços superiores. O funcionamento dos atuadores responde diretamente pelos inputs do módulo de controlo ECS que, em tempo real, faz variar o ângulo de convergência das rodas do eixo traseiro.

zf akc

Como funciona o sistema AKC da ZF?

Tal como já mencionamos, o input que damos ao volante, ângulo de viragem das rodas da frente e velocidade, permite ao módulo de controlo ECS determinar a variação do sistema de direção ativa. Na prática, a baixa velocidade ou em manobras de estacionamento, o sistema de direção ativa faz variar o ângulo das rodas traseiras no sentido contrário às da frente, reduzindo o ângulo de viragem e favorecendo o estacionamento paralelo.

Quando circulamos a velocidades mais elevadas (a partir dos 60 km/h) as façanhas do sistema de direção ativa garantem mais estabilidade em curva. Nesta fase as rodas traseiras viram na mesma direção das rodas da frente.

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Quando o veículo circula sem qualquer movimento do volante, o módulo de controlo assume automaticamente que não está em uso poupando o consumo de energia. Na verdade, o sistema de direção ativa da ZF é um sistema “Steering on Demand”, mas também “Power on Demand”.

A ZF levou anos a democratizar este sistema de direção ativa e a Porsche foi um dos primeiros construtores a montar de série esta nova geração de direções ativas em 2014. Em 2015, após um ano de maturação do sistema, a Ferrari seguiu o mesmo caminho. No futuro poderão ser quase todos os modelos desportivos dada a compatibilidade da solução técnica que a ZF desenvolveu.

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