Upravljanje sa nultim poluprečnikom obrtanja

Upravljanje sa nultim poluprečnikom obrtanja opisuje geometriju prednjeg trapa kod koje osa upravljanja, produžena nadole, preseca kolovoz tačno u sredini kontaktne površine gume. Vodoravno rastojanje između te presečne tačke i centra kontaktne površine naziva se poluprečnik obrtanja, a u ovakvoj postavci to rastojanje jednako je nuli. Ova konfiguracija postoji da bi sprečila da sile koje nastaju na gumi prodru u upravljanje kao ometajući momenti, što je naročito dragoceno kod vozila sa prednjim pogonom, gde isti točkovi i pogone i upravljaju.

Geometriju određuju nagib i položaj ose upravljanja u odnosu na točak. Kod MekFersonovog oslonca osa se proteže od gornjeg nosača amortizera nadole do donjeg kuglastog zgloba, a kod sistema sa dvostrukim viljuškama prolazi kroz gornji i donji kuglasti zglob. Kombinujući odgovarajući nagib ose upravljanja (unutrašnje naginjanje ose) sa pomakom točka i širinom felne, projektanti postižu da osa probija tlo upravo u sredini kontaktne površine. Pošto uzdužne sile od kočenja ili vuče deluju kroz tu istu tačku, one ne stvaraju obrtni moment oko ose upravljanja, pa ne mogu da povuku volan.

Za vozača je praktična nagrada mirno i predvidivo upravljanje. U snažnom vozilu sa prednjim pogonom nejednaka vuča na dva prednja točka inače bi stvarala uticaj obrtnog momenta na upravljanje, pri kome volan vuče u stranu pri snažnom ubrzanju; sa poluprečnikom obrtanja blizu nule taj poteg se uglavnom poništava. Isto važi i pri kočenju: ako jedan prednji točak prianja bolje od drugog, možda zato što je jedna strana na ledu ili ima mekšu gumu, taj nesklad ne odvlači automobil sa putanje, čime se osetno poboljšava stabilnost u pravcu pri naglom kočenju.

Projektanti mogu da izaberu pozitivan, negativan ili nulti poluprečnik obrtanja, a svaki ima svoju svrhu. Pozitivan poluprečnik daje više povratne sprege i samocentriranja, ali prenosi i više smetnji; negativan poluprečnik ponekad se namerno projektuje tako da nesklad pri kočenju zapravo usmerava automobil natrag ka pravcu, što je korisno bezbednosno svojstvo koje se koristi kod dijagonalno podeljenih kočionih krugova. Pravi nulti poluprečnik nalazi se između to dvoje kao neutralan kompromis koji smanjuje povratnu spregu bez aktivnog kontraupravljanja.

U praksi je tačna vrednost kompromis, a istinski savršena nula retko se održava kroz čitav opseg hoda vešanja i zaokreta upravljača, jer se geometrija menja kako se točak diže, spušta i okreće. Ugradnja felni sa pogrešnim pomakom, širih guma ili naknadnih distancera pomeriće kontaktnu površinu upolje i ponovo uvesti poluprečnik obrtanja, zbog čega takve izmene mogu da vrate uticaj obrtnog momenta na upravljanje i poteg pri kočenju koje je proizvođač pažljivo otklonio.

Ovaj pojam je u osnovi ponašanja savremenog upravljanja sa zupčastom letvom i blisko je povezan sa podešavanjem elektroservo upravljanja, jer softver pomoći mora da uzme u obzir male zaostale momente koje geometrija ostavlja. To je temeljni deo geometrije vešanja kod prednjih trapova zasnovanih na oslonu i deluje zajedno sa kasterom i kamberom u određivanju kako automobil drži pravac, centrira se i reaguje na volanu.