Direcție cu offset zero

Direcția cu offset zero descrie o geometrie a trenului de rulare față în care axa de direcție, prelungită în jos, intersectează suprafața carosabilului exact în centrul amprentei de contact a anvelopei. Distanța orizontală dintre acel punct de intersecție și centrul amprentei de contact este cunoscută drept raza de scrub, iar într-o configurație cu offset zero acea distanță este nulă. Configurația există pentru a împiedica forțele generate la nivelul anvelopei să se transmită înapoi la direcție sub formă de momente perturbatoare, ceea ce este deosebit de valoros la mașinile cu tracțiune față, unde aceleași roți și propulsează, și direcționează vehiculul.

Geometria este stabilită de înclinarea și poziția axei de direcție în raport cu roata. La o suspensie MacPherson axa merge de la fixarea superioară a amortizorului până la pivotul inferior, iar la un layout cu dublă triunghi axa trece prin pivoții superior și inferior. Combinând o înclinare adecvată a pivotului (înclinarea spre interior a axei) cu offsetul jantei și cu lățimea jantei, proiectanții fac ca axa să străpungă solul în centrul amprentei de contact. Pentru că forțele longitudinale de frânare sau de tracțiune acționează exact prin acel punct, ele nu produc niciun moment de rotație în jurul axei de direcție, deci nu pot smuci volanul.

Pentru șofer, recompensa practică este o direcție calmă și previzibilă. Într-o mașină cu tracțiune față și putere mare, aderența inegală la cele două roți față ar crea altfel torque steer, situație în care volanul trage sub accelerație puternică; cu o rază de scrub apropiată de zero, această tragere este în mare măsură anulată. Același lucru este valabil și la frânare: dacă o roată față aderă mai bine decât cealaltă, poate pentru că o parte se află pe gheață sau are o anvelopă moale, dezechilibrul nu deviază mașina de pe traiectorie, ceea ce îmbunătățește semnificativ stabilitatea pe direcție într-o frânare de urgență.

Proiectanții pot alege o rază de scrub pozitivă, negativă sau zero, iar fiecare are utilitățile ei. O rază de scrub pozitivă oferă mai mult feedback și autocentrare, dar transmite mai multe perturbații; o rază de scrub negativă este uneori proiectată deliberat astfel încât un dezechilibru de frânare să orienteze de fapt mașina înapoi spre direcția dreaptă, o proprietate de siguranță utilă, exploatată în sistemele de frânare cu circuit divizat. Offsetul zero veritabil se află între acestea ca un compromis neutru care minimizează feedbackul fără a corecta activ direcția.

În practică, valoarea exactă este un compromis, iar un zero perfect este rareori păstrat pe întreaga cursă a suspensiei și pe tot intervalul unghiului de virare, deoarece geometria se schimbă pe măsură ce roata urcă, coboară și virează. Montarea unor jante cu offset greșit, a unor anvelope mai late sau a unor distanțiere aftermarket va deplasa amprenta de contact spre exterior și va reintroduce rază de scrub, motiv pentru care astfel de modificări pot readuce torque steer-ul și tragerea la frânare pe care producătorul le eliminase din proiectare.

Conceptul stă la baza comportamentului direcției moderne cu pinion și cremalieră și este strâns legat de modul în care este calibrată direcția asistată electric, deoarece software-ul de asistare trebuie să țină cont de micile momente reziduale lăsate de geometrie. Este o parte fundamentală a geometriei suspensiei la trenurile de rulare față cu MacPherson și lucrează împreună cu fuga (caster) și camberul pentru a determina modul în care mașina ține drumul, se autocentrează și răspunde la volan.