Víte, co je vektorování točivého momentu? A čemu pomáhá?

Vektorování točivého momentu je relativně mladý pojem, za kterým ovšem stojí mnohdy až dramatické zlepšení jízdních vlastností. Původně výsada sportovních vozidel se často přenáší i do zcela běžných osobních aut, ovšem o co vlastně kráčí? Abychom mohli pochopit princip vektorování točivého momentu, musíme pochopit, co se děje s rychlostí různých kol na autě, které projíždí zatáčkou. Vnitřní kola pochopitelně opisují menší oblouk než ta vnější, takže se musí méněkrát otočit. Kvůli tomu jsou auta vybavena diferenciály, umožňujícími rozdílné otáčky na levé a pravé straně nápravy.

Z principu klasického „otevřeného“ diferenciálu ovšem plyne, že se v zatáčce na vnější kolo může dostat pouze tolik točivého momentu, co na odlehčené vnitřní. A pokud se třeba vnitřní kolo začne v utažené zatáčce vlivem velkého odlehčení protáčet, na vnější se v tu chvíli nepřenáší téměř žádná síla. Potažmo se na vnější kola přenáší pouze tolik momentu, kolik potřebuje vnitřní kolo k tomu, aby se protáčelo.

Právě tady ovšem přichází do hry vektorování točivého momentu, umožňující různými způsoby přenést vyšší točivý moment tam, kam je potřeba. Z chování auta v zatáčkách tak lze prakticky eliminovat nedotáčivost a dokonce lze i vyvolat cílenou přetáčivost, například u různých driftovacích režimů. Pojďme se však postupně podívat na různé principy.

Základní způsob vektorování, vídaný v nejrůznějších autech včetně těch docela obyčejných. V zatáčkách auto prostě cíleně přibrzdí vnitřní kola, čímž na nich zvýší odpor. Ve výsledku se tak přenáší vyšší točivý moment jak na kolo vnitřní, tak hlavně na kolo vnější. Stále tedy platí, že se na obě poháněná kola přenáší z diferenciálu stejný točivý moment.

Přincip vektorování brzdami se zpravidla nepoužívá u sportovních aut za účelem zrychlení, ale spíše u běžných aut, kde eliminuje nedotáčivost a zajišťuje stabilnější a neutrální chování v zatáčkách. Výhodou vektorování brzdami je v první řadě absence složitého a drahého samosvorného či elektronicky řízeného diferenciálu (viz dále). U moderního auta, schopného ovládat jednotlivé brzdy samostatně, se jedná pouze o elektronické nastavení.

Největší nevýhoda ovšem spočívá v samotném principu používání brzd. Opakované přibrzďování kol v zatáčkách má za následek nerovnoměrné opotřebení brzd a také vadnutí, dané přehříváním. Stručně řečeno, vektorování brzdami není vhodné pro tvrdé používání při sportovní jízdě, ovšem coby prostředek ke zlepšení jízdních vlastností zcela postačuje.

Asi nejstarší, čistě mechanický způsob, používaný zejména u sportovních aut se zadním náhonem. Samosvorný diferenciál funguje jako ten klasický, ovšem nedovolí, aby se jednotlivá kola točila příliš rozdílnými rychlostmi a to zejména v záběru. Samosvorného diferenciálu existuje ještě několik konkrétních typů, ovšem všechny dosahují mechanickou cestou toho, aby se vnitřní poháněná kola neprotáčela, zatímco vnější zůstávají bez točivého momentu.

U aut se zadním náhonem vyvolá samosvorný diferenciál lepší čitelnost a plynulejší přechody do přetáčivosti, u aut s předním náhonem potom výrazně omezí nedotáčivost. Moderní samosvorné diferenciály umí navíc být i aktivní a za jízdy plynule regulovat svornost. Při nájezdu do zatáčky se diferenciál více otevře, po přidání plynu se naopak uzavře, aby poháněná kola zabírala stejnou silou.

Nevýhoda samosvorných diferenciálů tkví pouze v jejich ceně.

Zatímco vektorování brzdami jedno kolo cíleně zpomaluje, aktivní vektorování spojkami naopak druhé kolo cíleně zrychluje. V autě, vybaveném tímto systémem, je diferenciál (zpravidla ten zadní) nahrazen dvojicí individuálně ovládaných spojek, kdy každá řídí příval točivého momentu na jedno kolo.

Průkopníkem tohoto systému je společnost GKN Drivelines, dodávající svoje řešení třeba do Focusu RS nebo do Opelu Insignia. Oba tyto vozy disponují pohony všech kol s aktivním vektorováním točivého momentu, který nejen že zvládá eliminovat nedotáčivost přidáním výkonu na vnější kolo, ale případně umí i vyvolat cílenou přetáčivost. Driftovací mód Focusu RS funguje právě tím způsobem, že posílá maximum točivého momentu na jedno zadní kolo.

Ze všech principů patří právě tento způsob vektorování mezi nejúčinnější a technicky nejpokročilejší, bohužel však zároveň mezi nejkomplikovanější a logicky i nejdražší.

S příchodem hybridních a elektrických pohonů, přišel také systém vektorování, fungující na nejjednodušším možném principu. Řeč není o ničem jiném, než o dvojici elektromotorů, pohánějící po jednom kole na jedné nápravě.

Pouze řízením výkonu těchto elektromotorů lze dosahovat optimálního vektorování, bez nutnosti vymýšlet složité náhony od spalovacího motoru. Elektromotory mohou být umístěny přímo u kol a elektronika rychle a účinně rozhoduje, jakou silou má motor na jaké straně zabírat.

Systém vektorování pomocí elektromotorů využívají prakticky všechny moderní hybridní supersporty, ať už se jedná o novou Hondu NSX, nebo třeba o Porsche 918. Skutečná nevýhoda tkví pouze v nutnosti pohánět elektromotory těžkými bateriemi na palubě.