Nulloffset-styring (null scrub-radius)

Nulloffset-styring beskriver en frontgeometri der styreaksen, forlenget nedover, treffer veibanen nøyaktig i sentrum av dekkets kontaktflate. Den horisontale avstanden mellom dette skjæringspunktet og sentrum av kontaktflaten kalles scrub-radius, og i en nulloffset-løsning er denne avstanden null. Geometrien finnes for å hindre at kreftene som oppstår i dekket, mater tilbake i styringen som forstyrrende momenter, noe som er særlig verdifullt på forhjulsdrevne biler der de samme hjulene både driver og styrer.

Geometrien bestemmes av styreaksens helning og plassering i forhold til hjulet. På et MacPherson-fjærbein går aksen fra det øvre fjærbeinsfestet ned til det nedre kuleleddet, og på et dobbelt-bærearm-oppsett går den gjennom det øvre og nedre kuleleddet. Ved å kombinere en passende styreakselhelning (aksens innovervinkel) med hjulets offset og felgbredde sørger konstruktørene for at aksen treffer bakken i sentrum av kontaktflaten. Fordi lengdekrefter fra bremsing eller trekk virker gjennom nettopp dette punktet, gir de ikke noe dreiemoment om styreaksen, og kan dermed ikke rykke i hjulet.

For føreren er den praktiske gevinsten en rolig og forutsigbar styring. I en kraftig forhjulsdrevet bil ville ulikt grep på de to forhjulene ellers skape dreiemomentstyring, der hjulet trekker under kraftig akselerasjon; med en scrub-radius nær null oppheves dette trekket i stor grad. Det samme gjelder under bremsing: dersom det ene forhjulet griper bedre enn det andre, kanskje fordi den ene siden er på is eller har et mykt dekk, river ikke ubalansen bilen ut av kurs, noe som merkbart bedrer retningsstabiliteten i en nødbremsing.

Konstruktørene kan velge positiv, negativ eller null scrub-radius, og hver av dem har sine bruksområder. Positiv scrub-radius gir mer tilbakemelding og selvsentrering, men overfører mer forstyrrelse; negativ scrub-radius bygges noen ganger inn med vilje slik at en bremseubalanse faktisk styrer bilen tilbake mot rett kurs, en nyttig sikkerhetsegenskap som utnyttes på bremseanlegg med delte kretser. Ekte nulloffset ligger mellom disse som et nøytralt kompromiss som minimerer tilbakemelding uten å aktivt motstyre.

I praksis er den nøyaktige verdien et kompromiss, og en virkelig perfekt null holdes sjelden gjennom hele fjæringsvandringen og rattutslaget, ettersom geometrien endrer seg når hjulet hever seg, senkes og dreier. Å montere hjul med feil offset, bredere dekk eller ettermonterte spacere vil flytte kontaktflaten utover og gjeninnføre scrub-radius, og det er derfor slike endringer kan bringe tilbake dreiemomentstyring og bremsetrekk som produsenten hadde konstruert bort.

Prinsippet ligger til grunn for atferden i moderne tannstang-styring og henger tett sammen med hvordan elektrisk servostyring stilles inn, ettersom programvaren for hjelpekraft må ta hensyn til de små restmomentene geometrien etterlater. Det er en grunnleggende del av understellsgeometrien på fjærbeinsbaserte fronter og virker sammen med caster og camber for å bestemme hvordan en bil sporer, sentrerer seg og reagerer ved rattet.