Techspecial: zo werkt Torque Vectoring AWD in de Focus RS

Auteur: , 40 Reacties

Een van de grote verrassingen van de nieuwe Ford RS was toch wel de vierwielaandrijving. Dat blijkt geen conventioneel systeem, maar kan de aandrijfkrachten heel specifiek naar bepaalde wielen leiden. We duiken in de techniek en leggen je uit hoe de Focus RS zijn krachten naar het wegdek krijgt.

Ford staat bekend om z’n uitstekende onderstellen en heeft met de nieuwe Focus RS dus een naam hoog te houden. Was de vorige Focus RS nog een voorwielaandrijver, de nieuwe heeft aandrijving op alle vier de wielen. Ford monteert niet zomaar het eerste de beste passieve systeem in haar ultieme hot hatch, maar pakt de zaken gelijk uiterst grondig aan. Het koppel van de 2,3-liter viercilinder ecoboostmotor wordt, direct na de versnellingsbak, door een power transfer unit (PTU) verdeeld over de voor- en achteras. Dit gaat dynamisch, er kan maximaal 70 procent van het beschikbare koppel naar de achteras worden geleid. Daar verdeeld een differentieel de aandrijfkrachten over beide achterwielen en ook dit gaat dynamisch.

Haldex-koppeling
Hoe Ford de aandrijfkrachten precies gaat verdelen tussen de voor- en achterwielen doet de fabrikant niet uit de doeken. Oppositelock merkt op dat het systeem lijkt op het AWD-systeem dat Saab toepaste in de 9-3. Dat systeem maakt gebruik van een Haldex-koppeling. In de meest simpele vorm zorgt zo’n Haldex-koppeling ervoor dat de achterwielen pas worden aangedreven wanneer de voorwielen aan grip verliezen. Daarmee zou de auto dus het merendeel van de tijd voorwielaangedreven zijn. In het geval van het systeem in de Ford (en de Saab) moet dat zeker worden genuanceerd, in het persbericht heeft de autobouwer het over het preventief verdelen van de aandrijfkrachten over de voor- en achteras. Dus al vóórdat de voorwielen hun grip verliezen worden de achterwielen aangedreven. Hoe bepaald wordt wanneer er hoeveel power naar de achterwielen gaat, blijft nog even een raadsel, maar de vele sensoren in de auto zullen hier zeker hun steentje aan bij dragen.

Ford Focus RS

Torque Vectoring
Dankzij Torque Vectoring kan het koppel op de achteras tot maximaal honderd procent naar één van de achterwielen worden geleid. Het diff is voorzien van twee elektronische gestuurde en hydraulisch bediende plaatkoppelingen die het koppel verdelen over de achterwielen. Aangestuurd door een control unit die honderd keer per seconde met diverse sensoren meet wat de stuuruitslag is, hoeveel gas er wordt gegeven, welke wielen de meeste grip hebben en vele andere variabelen, bepaalt het systeem hoeveel koppel er naar de voor- en achterwielen moet en hoe het individueel moet worden verdeeld over de achterwielen. Wanneer je een bocht naar links instuurt, zal het Torque Vectoring-systeem de aandrijfkrachten op de achteras voor een groter deel naar het rechter achterwiel leiden. Hoeveel kracht er naar het buitenste achterwiel wordt geleid, hangt af van je snelheid en de mate waarin je instuurt. Door de ongelijke verdeling van de krachten over de achterwielen, wordt de auto als het ware de bocht ingeduwd. Precies tegenovergesteld aan een normaal open differentieel, waarbij juist het binnenste wiel meer koppel toebedeeld krijgt omdat dat wiel minder weerstand ondervindt. Zoals we je onlangs al uitlegden in een artikel over elektronische differentiëlen, is dat nadelig voor lekker vlot bochtenwerk omdat juist dat binnenste wiel over het algemeen het minste grip heeft.

Ford Focus RS

Speciale voorwielophanging?
De vorige Ford Focus RS wist zijn 305 pk (350pk in het geval van de Focus RS500) bijzonder goed naar de voorwielen te krijgen. Normaal zou je met een voorwielaangedreven auto bij zo’n vermogen veel torque steering verwachten. Wie eens met een voorwielaandrijver volgas door een bocht is gescheurd, kent vast het bonkige gevoel in het stuur. Niet alleen is dat gevoel in het stuur niet prettig, het kan er ook toe leiden dat je auto afwijkt van de geplande baan. Ford ontwikkelde voor de vorige RS een speciale stuurinrichting, genaamd RevoKnuckle. De naam mag dan suf klinken, het systeem zorgt ervoor dat de delen van de aandrijflijn niet direct verbonden zijn met de stuurinrichting en werkte ook in de praktijk bijzonder goed.

Het is niet helemaal duidelijk of Ford ook voor de nieuwe Focus RS dit systeem weer toepast, in de vrijgegeven informatie wordt alleen gesproken van een more rigid front suspension knuckle design. Dankzij de vierwielaandrijving is het RevoKnuckle-systeem waarschijnlijk overbodig geworden. Stuur je met veel gas een bocht in, dan hoeven de voorwielen toch maar dertig procent van het totale koppel naar het asfalt te krijgen. Ford rept wel dat het onderstel nog een stuk harder en stijver is afgesteld dan in de onlangs gepresenteerde Focus ST. Wouter was al onder de indruk van het onderstel van deze rappe Focus, de verwachtingen voor de RS zijn dus torenhoog. Al die technische praat is natuurlijk leuk, uiteindelijk telt alleen de praktijk.



40 reacties

Als het lijkt op dat van de Saab dan zit het goed! Het zogenoemde ‘XWD'(van SAAB) wordt gezien als iets dat beter werkt dan quattro en 4motion. Bijvoorbeeld.
@guusboum:

Ghe ghe .. al de merken die jij noemt maken gebruiken van een en hetzefde stukje techniek die fabrikant Borg Warmer levert .. Saab, Audi, Opel etc etc .. Mercedes A45 en Volvo overigens ook.

Nu heeft Audi toevallig met de RS 3 en de TT de meest recente versie die bijna al het vermogen naar de achterwielen kunnen smijten met de Haldex.

Ik vind de Focus Rs wel retestrak moet ik zeggen. En idd dat achter differentieel lijkt op het optionele sportdiff van Audi. Alleen die levert dat niet icm Haldex maar met de permanente quattro’s vanaf de A4
@prop: Lol Borg “Warmer”.
@SimonMc: foutje uiteraard
@prop: Ah, kwestie van gewoon even op de edit knop te…oh.
@guusboum: welk quattro systeem??? Audi heeft namelijk in basis 3 verschilllende systemen: Haldex systeem op de A1, A3, Q3 en TT, Torsen systeem op de A4, A5, A6, A7, A8, Q5 en Q7. Dan heeft de R8 weer een andere variant.

De XWD aandrijflijn van de 9-3 was overigens niet erg indrukwekkend, naar mijn mening: schokkig, flinke aandrijfverliezen en extra gewicht.
Ik denk dat gop1 nu heel erg blij wordt hiervan!

OT: leuk artikel!
@gtwillem: Haha zeker, @Dizono heeft zich aan z’n woord gehouden. Kudos
Klinkt echt wel.goed dit hot hatch bakkie
Leuk artikel!
via Android app
Klinkt goed, die nieuwste generatie haldex kan inderdaad goed voorspellen wanneer de voorwielen grip verliezen. Het werkt goed in auto’s waar het nu al mee uitgerust is. Het achterdiff lijkt op het sportdifferentieel van Audi, maar dan zonder de overdrives. Al met al denk ik dat deze aandrijflijn resulteert in een auto die erg hard de bocht uit kan, maar desgewenst ook de kont flink kan laten zwaaien
Ben benieuwd naar een rijtest van dit karretje. Ziet er ook wel echt als een hot hatch uit:)
Ben ook nog erg benieuwd naar het vermogen. Hoop dat het rond de 360pk ligt. Dan zal hij waarschijnlijk die veel te dure a45 en rs3 in de stof laten bijten.
@mrrallycross: Hij krijgt 322 pk.
@berlinetta: 322pk is nog steeds niet officieel bevestigd.

Ken mensen die bij Ford werken en die bevestigen dat Ford nog aan het dubben is hoeveel vermogen ze de Rs precies gaan geven. Zal ergens tussen de 320-350pk worden.
Maar please geef ‘m ook een enkele flappy paddle bij de rechterhand zoals in de WRC. Opschakelen naar je toe trekken en terugschakelen van je af duwen. Linkerhand vrij om te driften en door te schakelen.
@gallardogt: neeeee!!! Ik vind het juist klasse dat Ford de Focus RS lever met een old school handgescakelde zesbak. Flappy bak is meer voor net niet rijders auto’s als de M3 ;-)
@gtwillem: Flappy als optie natuurlijk. Het lijkt mij de hoogste tijd dat Ford meedoet met zulke opties.
@gallardogt: u spreekt in raadselen. Een enkel paddle aan de rechterkant en dan de linkerhand vrij om te driften en te schakelen? Je wilt dus met een 180 graden gedraaid stuur met je linkerhand met het rechter paddle gaan schakelen?
@mashell: ik zou zeggen ieder z’n eigen rijstijl.
@mashell: Staat er wel goed hoor maar niet echt duidelijk inderdaad ;) De WRC heeft niet voor niets deze opzet. Kijk maar eens goed hoe good old Gigi Galli de Focus rondstuurt, zie 4:06. Deze rijstijl uiteraard niet te adviseren op de openbare weg.
https://www.youtube.com/watch?v=TSjV9p8jC28
Ben echt benieuwd hoeveel % koppel er naar de achterwielen gaat in normale toestand.
Het werkt wel, maar het nadeel van dit systeem is alleen dat het een remmende werking heeft in tegenstelling tot systemen van andere fabrikanten.
@gop1: hmm dat snap ik zo even niet leg eens uit wat je bedoelt.
@bedirhan: Als ik het goed begrijp werkt dit systeem met twee plaatkoppelingen, vergelijkbaar met de werking van een normale koppeling. Om de hoeveelheid kracht te regelen per wiel wordt de druk tussen de platen groter of kleiner gemaakt. Dat betekent dat je tussen de platen van koppeling van het binnenste wiel een hoop slip krijgt. Wat dus verloren energie is. Verloren benzine en minder snelheid.
(Correct me if I’m wrong)
@gop1: ah ik snap hem al. Ik was even vergeten dat er ook een plaatkoppeling systeem inzat. Ik denk wel dat je inderdaad gelijk hebt met dat power verlies.
Beetje copy paste van marketing foldertje ipv uitleg dit artikel, juist de dingen die je al wist worden herhaald en de interessante details komen niet aan bod.

Lijkt me zeer sterk dat het systeem de hoeveelheid grip kan meten, het systeem kent immers de ondergrond niet.

Torque steer is overigens niet noodzakelijk een kwaal van voorwielaandrijving, maar van de combinatie van voirwielaandrijving en mcphersons struts…
Dus eigenlijk vertelt het artikel NIET hoe torque vectoring bij de RS werkt..
Even uitgelegd door Onehp:

Het speciale met dit systeem is dat er geen midden en geen achterdifferentieel is. Daarmee is het uniek, het is geen Haldex/BorgWarner (voor en achter diff), geen audi sportdiff of AYC (drie diffs).
In de plaats zit enkel een meerplatenkoppeling op iedere achterste aandrijfas die het koppel vanaf de versnellingsbak kan doseren.
Het grote voordeel is de mechanische eenvoud en dat torque vectoring vanachter kan gebeuren zonder de remmen aan te spreken. Vanvoor is het wel op de remmen maar dat is ook zo bij Audi, Mitsu Evo dus geen verschil daar (de laatste had wel nog een eLSD vanvoor).
Een begrenzing is dat de achterwielen nooit sneller kunnen draaien dan de voorwielen (zoals bij VAG/A45/Saab met Haldex), dus driften waar de achteras echt naar buiten duwt zoals xdrive, GT-R of porsche is niet echt mogelijk. Wel 4wd drifts maar daarvoor heb je veel vermogen nodig tenzij het echt glad is….

Zoiets.
@Onehp: als het overgrote deel van de power naar de achterkant gaat dan moet overstuur toch heel goed mogelijk zijn? Waarom zouden de achterwielen dan niet sneller kunnen draaien dan voor?
@w0o0dy: het is in de grond een FWD waar de achteras bijgekoppeld wordt. Dus als de koppeling slipt draaien de achterwielen trager, als de koppeling helemaal vast staat, dan draaien ze even snel als vanvoor. Dat er meer power naar achter kan, kan enkel als de voorwielen gripverlies hebben.
Power = koppel x toerental. De hoeveelheid koppel die een as kan overdragen is afhankelijk van de grip. Omdat dus de achteras een slaaf is van de vooras
@Onehp: als ik het goed heb begrepen is de Power transfer unit voorin verantwoordelijk voor de verdeling van power voor/achter. En als Ford dan aangeeft dat 70%naar achteren kan dan denk ik dat de electronica al een deel van het vermogen naar achteren schuift VÓÓR er aandrijfassen (voor) power ontvangen… Maar misschien heb ik dat verkeerd geïnterpreteerd (?)
@w0o0dy: PTU is gewoon een aftakking naar achter. Dus op de driedelige kardan zit potentieel al het vermogen als de voorwielen geen grip hebben. Sleutel zijn de meerplatenkoppelingen die max 70% van het vermogen doorlaten (koppel eigenlijk) en dat gebeurt door gecontroleerd slippen, dwz lager toerental. Goed?
@w0o0dy: … kan de achteras nooit echt duwen zoals 4wd systemen bouwend op een RWD platform. Zoals gezegd, 4wd drifts blijven mogelijk, maar dan moet je serieus gaan ‘flicken’ of de handrem aanspreken, die is er gelukkig nog hier!
Een Ford RS model met vierwielaandrijving. Eigenlijk is dit dus gewoon de eerste echte opvolger van de Ford Escort RS Cosworth.
Uiteindelijk is er maar een ding belangrijk, kon alleen het exemplaar van Ken Block driften, of kan Wouter deze RS straks ook laten dansen? Ik kijk nu al uit naar het filmpje!
Tja, het is nog steeds beetje vreemd dat de ford Fiesta rally 4×4 heeft terwijl je die in de winkel niet kunt kopen. Dan is het minder erg dat de Focus wel een beetje 4×4 krijgt… ook al is het gewoon voorwielaangedreven auto waarbij per ongeluk ook soms de achterwielen wat krijgen.
@schuimbekje3: Krijgt toch wel constant power naar achter hoor, niet zoals de oude Haldex waar je voorwielen eerst moesten gaan slippen voordat er iets gebeurde vanachter…
Ik vraag me af of al die fancy wel toevoegingen bijdragen aan de rijbeleving van een vierwielaandrijver en de betrouwbaarheid van het hele gebeuren.
@Tommy2: op een 4wd ben je gedwongen beetje fancy te doen want met open differentielen rijdt dat niet bijzonder. En het systeem van de Ford is eigenlijk relatief simpel, zie mijn uitleg hierboven…

Geef een reactie:

Je moet ingelogd zijn om reacties te posten, registreren kan HIER (ook via Facebook).