Upravljanje s nultim polumjerom zakretanja

Upravljanje s nultim polumjerom zakretanja opisuje geometriju prednjeg kraja u kojoj os upravljanja, produljena prema dolje, siječe površinu ceste točno u središtu dodirne površine gume. Vodoravna udaljenost između te točke presjeka i središta dodirne površine naziva se polumjer zakretanja, a u izvedbi s nultim polumjerom ta je udaljenost jednaka nuli. Konfiguracija postoji kako bi spriječila da sile koje nastaju na gumi povratno djeluju na upravljanje kao smetajući momenti, što je osobito vrijedno na automobilima s prednjim pogonom, gdje isti kotači i pogone i upravljaju.

Geometriju određuju nagib i položaj osi upravljanja u odnosu na kotač. Kod MacPhersonove opružne noge os teče od gornjeg ovjesa noge dolje do donjeg zglobnog ležaja, a kod izvedbe s dvostrukim poprečnim ramenima teče kroz gornji i donji zglobni ležaj. Spajajući prikladan nagib osi zakretanja (unutarnji nagib osi) s odmakom kotača i širinom naplatka, konstruktori postižu da os probija tlo u središtu dodirne površine. Budući da uzdužne sile od kočenja ili pogona djeluju upravo kroz tu točku, one ne stvaraju moment zakretanja oko osi upravljanja pa stoga ne mogu povlačiti kotač.

Vozaču je praktična nagrada mirno, predvidljivo upravljanje. U snažnom automobilu s prednjim pogonom nejednako prianjanje dvaju prednjih kotača inače bi stvaralo povlačenje volana, pri kojem kotač vuče pod naglim ubrzanjem; s gotovo nultim polumjerom zakretanja to je povlačenje uvelike poništeno. Isto vrijedi i pri kočenju: ako jedan prednji kotač prianja jače od drugoga, možda zato što je jedna strana na ledu ili ima mekanu gumu, neravnoteža ne trgne automobil s pravca, što bitno poboljšava stabilnost kretanja u pravcu pri kočenju u nuždi.

Konstruktori mogu odabrati pozitivan, negativan ili nulti polumjer zakretanja, a svaki ima svoju primjenu. Pozitivan polumjer zakretanja daje više povratne informacije i samocentriranja, ali prenosi i više smetnji; negativan polumjer zakretanja katkad se namjerno projektira tako da neravnoteža u kočenju zapravo usmjeri automobil natrag prema pravcu, što je korisno sigurnosno svojstvo iskorišteno kod dvokružnih kočnih sustava. Pravi nulti odmak smješten je između njih kao neutralan kompromis koji najmanje prenosi povratnu informaciju, a da pritom aktivno ne protuusmjerava.

U praksi je točna vrijednost kompromis, a istinski savršena nula rijetko se održava kroz cijeli raspon hoda ovjesa i zakreta upravljača, jer se geometrija mijenja kako se kotač diže, spušta i zakreće. Ugradnja kotača s pogrešnim odmakom, širih guma ili naknadnih distancera pomaknut će dodirnu površinu prema van i ponovno uvesti polumjer zakretanja, zbog čega takve preinake mogu vratiti povlačenje volana i povlačenje pri kočenju koje je proizvođač namjerno uklonio.

Koncept je u temelju ponašanja suvremenog upravljanja sa zupčanikom i letvom te je usko povezan s načinom ugađanja elektromehaničkog servoupravljača, jer softver pomoći mora uzeti u obzir male zaostatne momente koje geometrija ostavlja. To je temeljni dio geometrije ovjesa kod prednjih krajeva s opružnom nogom i djeluje zajedno s nagibom osovine i nagibom kotača kako bi odredio kako automobil drži pravac, centrira se i odaziva na volanu.