Избыточная поворачиваемость и недостаточная поворачиваемость
В лабиринте терминологий.
Когда вы начинаете заранее выбирать свой следующий автомобиль, почти наверняка, вы будете долго изучать информацию в интернете, на предмет различных отзывов о той или иной модели, будете изучать подробные тест-драйвы ведущих автомобильных изданий в стране, а также внимательно знакомиться с критикой новых автомобилей. Все это вам будет нужно, чтобы выбрать, какую новую машину приобрести взамен подержанной. Но, к сожалению, многие это не делают, несмотря на то, что подходить к выбору автомобиля нужно со всей серьезностью. Некоторые, напротив, изучая различные обзоры и отзывы об автомобилях, упускают из вида многую терминологию, которая более детально указывает на преимущества и недостатки автомобилей.
Почти наверняка, вы уже не раз видели в обзорных различных тест-драйвах в сети такие понятия как избыточная или недостаточная поворочиваемость. Для многих автолюбителей, это не более чем два загадочных термина. Традиционно эти понятия используются в отчетах и обзорах экспертов автомобильных журналов. К сожалению, многие люди часто не обращают на эти термины своего внимания и выбирают будущий автомобиль совершенно по другим критерием. А зря. Давайте разберемся, что же это за загадочные термины?
Эти термины описывают предел управляемости того или иного автомобиля, после того как колеса потеряли сцепление с дорогой. Стоит отметить, что многие водители, которые предпочитают ездить медленно маловероятно, что станут жертвами чрезмерной или недостаточной поворачиваемости, так как современные автомобили оборудованы различными системами безопасности, которое не позволяют (не на 100%) потерять машине сцепление с дорогой.
Тем не менее, законов физики никто не отменял. Именно поэтому независимо от стиля вождения каждый водитель должен знать, что означает каждый термин, и как не допустить потери неуправляемого заноса машины.
Что такое недостаточная поворачиваемость?
Недостаточная поворачиваемость — это когда передние колеса теряют сцепление с дорогой при прохождении поворота из-за превышения скорости. Это приводит к тому, что передняя часть машины начнет смещаться в сторону внешнего угла, а рулевое управление станет бесполезным.
Почему появляется недостаточная поворачиваемость?
Недостаточная поворачиваемость происходит из-за того, что передние колеса автомобиля, при прохождении поворота на большой скорости, начинают скользить. Также это может случиться при нажатии педали тормоза в повороте.
Если при прохождении поворота на скорости или при торможении в повороте немного повернуть рулевое колесо, то это может вызвать проскальзывание передних колес на дороге, что и приведет к потере управления автомашиной из-за недостаточной поворачиваемости. Обычно это выглядит так. Вы, проезжая поворот, постепенно поворачиваете рулевое колесо, надеясь, что машина повернет в нужном направлении, но автомобиль едет прямо. В этом случае изменить траекторию движения очень тяжело.
Как не допустить заноса из-за недостаточной поворачиваемости?
Главное правило — не превышайте скорость. Недостаточная поворачиваемость почти всегда происходит, когда водитель слишком быстро движется, несмотря на то, что дорожные условия не позволяют движение с большой скоростью. Движение на приемлемой скорости (особенно на мокрой или обледенелой дороге) позволит избежать большинства случаев заноса из-за недостаточной поворачиваемости.
Если вы все-таки столкнулись на дороге с недостаточной поворачиваемостью, и чувствуете, что машина начала терять сцепление с дорогой, то вы должны уменьшить нажатия педали газа (или тормоза в зависимости от маневра).
Внимание! Ни в коем случае не бросайте резко педаль газа или тормоза.
Также одновременно с этим вы должны уменьшить с помощью рулевого колеса угол поворота. Конечно, это не панацея выйти из заноса, но, тем не менее, шансов вернуть сцепление с дорогой будет больше.
Что такое избыточная поворачиваемость?
Избыточная поворачиваемость очень схожа по своему понятию с недостаточной поворачиваемостью. Разница только в том, что избыточная поворачиваемость происходит из-за задних колес. Как правило, с избыточной поворачиваемостью сталкиваются владельцы мощных заднеприводных машин. Даже есть автомобильная шутка по этому поводу — «Избыточная попорачиваемость заднеприводного автомобиля, это когда задняя часть машины хочет догнать переднюю».
Многие из нас, наверняка смотрели популярную передачу Top Gear, где герои передачи всегда испытывают автомобили, для того чтобы определить предел избыточной поворачиваемости. К примеру, профессиональные автогонщики используют избыточную поворачиваемость для дрифта или прохождение поворотов на трассе.
Почему появляется избыточная поворачиваемость?
Избыточная поворачиваемость обычно происходит на заднеприводных автомобилях в момент прохода поворота. В этот момент, если водитель нажмет педаль газа сильнее, то задние колеса не смогут справиться с мощностью крутящего момента передаваемого двигателем. В результате задние колеса начнут проскальзывать и энергия от колес будет подталкивать машину в противоположную сторону от направления поворота. То есть задняя часть автомобиля начнет уходить в обратную сторону от поворота.
Такой же эффект может произойти и при чрезмерном нажатии педали тормоза, или при резком отпускании педали газа во время поворачивания рулевого колеса.
Избыточную поворачиваемость можно увидеть на спортивном треке или во время соревнований по автомобильному дрифту, который набирает популярность по всему миру, благодаря зрелищности.
Конечно, дрифт не используется, как правило, на дорогах общего пользования, так как это опасно и может спровоцировать аварию на дороге.
Как не допустить заноса из-за чрезмерной поворачиваемости?
Самый главный совет, который поможет избежать заноса из-за избыточной поворачиваемости точно такой же, как и при недостаточной поворачиваемости. Это замедлить скорость машины. Занос из-за избыточной поворачиваемости связан с большой мощностью, передаваемой на задние колеса при прохождении поворота. Поэтому в повороте снизьте скорость, чтобы не потерять сцепление задних колес с дорогой.
Если же вам не повезло и ваша машина начала терять сцепление с дорогой из-за чрезмерной поворачиваемости, то постарайтесь запомнить несколько советов:
— Главное не паникуйте
— Ни в коем случае не сбрасывайте резко газ и не нажимайте резко педаль газа, а также не поворачивайте резко руль
— Рулевое колесо должно быть в том же положении, что и перед заносом (в сторону поворота)
— Вы должны плавно снижать обороты двигателя отпуская медленно педаль газа до полной остановки
Хотели бы отметить, что все автомобили склонны к недостаточной поворачиваемости. Но все-таки заднеприводные машины более склонны к избыточной поворачиваемости. Поэтому если вы приобрели автомобиль с задним приводом, то вы должны следить за чрезмерной поворачиваемостью и более тщательно контролировать сцепление с дорогой при прохождении поворотов.
Если вы новичок за рулем или имеете недостаточно опыта, то будьте осторожны и не превышайте скорость движения. Если, набрав скорость, вы на сто процентов не уверены в своих действиях, то сбавьте скорость.
Кроме того, советуем вам обратиться к специалистам, которые проводят курсы по обучению, вождению заднеприводных автомобилей. Такие занятия помогут вам быстрее набраться опыта вождения и дадут вам уверенность в ваших действиях.
Также, если вы недостаточно имеете опыта вождения автомобилем с задним приводом, то ни в коем случае не отключайте электронную систему стабилизации. Помните, что эту систему лучше деактивировать на специальном треке.
Другие советы
В холодную, дождливую погоду вероятность заноса из-за избыточной или недостаточной поворачиваемости значительно увеличивается. Причина — трение резины с дорожным покрытием гораздо меньше, чем в сухую погоду.
Стоит отметить, что в мокрую дождливую погоду риска потерять сцепление с дорогой больше, чем в сухую морозную погоду. Поэтому всегда обращайте пристальное внимание на погодные условия.
Для того чтобы уменьшить риски, связанные с потерей сцепления, обратите свое пристальное внимание на шины которые стоят на машине. Постоянно контролируйте давление в колесах, которое должно строго соответствовать рекомендациям автопроизводителя. Также контролируйте глубину протектора шин. Это очень важно, так как, в случае изношенного протектора, колеса не смогут отводить достаточно воды в мокрую погоду, чтобы исключить аквапланирование.
Если ваш автомобиль начала проявлять больше избыточной поворачиваемости или недостаточной поворачиваемости, чем обычно, то обязательно проверьте состояние резины, а также обязательно проверьте сход-развал. Вполне возможно, что в автомобиле сбились углы установки колес.
Что такое избыточная поворачиваемость?
На кривой автомобили ярко проявляют свою индивидуальность. Одни неохотно подчиняются управляющим движениям «баранки», упираются при входе в вираж, а потом норовят увеличить радиус поворота и выкатиться на обочину. О таких машинах говорят: у нее недостаточная поворачиваемость.
Недостаточная, избыточная; а какая поворачиваемость нужна? Смотря кому; для «чайника» лучше легкая недостаточная поворачиваемость – по понятным причинам. Профессиональные же автоспортсмены обычно предпочитают слабую избыточную, которая позволяет им быстрее проходить виражи. Но только для профи! Управлять автомобилем с избыточной поворачиваемостью сложно и опасно – как ездить на одноколесном велосипеде (исключительная управлямость, но не для каждого). А в общем и целом приветствуется, естественно, нейтральная поворачиваемость, когда машина просто следует воле водителя и надежно держит заданную траекторию.Другие, напротив, с готовностью заруливают в вираж – да еще и сокращают его радиус помимо воли водителя. «Ввинчиваются» в поворот и забрасывают корму – с риском перехода в неуправляемое вращение. Автомобиль страдает избыточной поворачиваемостью. Как выражаются пилоты NASCAR: если бьешься о стенку трека передком, – значит, поворачиваемость недостаточная; а когда кормой, – избыточная…
Избыточная, нейтральная и недостаточная поворачиваемость (пунктиром показана ориентация)
Так все-таки от чего зависит поворачиваемость? От множества обстоятельств, среди которых первые роли играют «развесовка» по осям, тип и настройка подвески спереди и сзади. И конечно же, резина.
Эластичная шина катится в повороте косо: увод
Как вы догадываетесь, по кривой эластичные шины катятся не совсем правильно. Даже при полном отсутствии скольжения они идут не как по рельсам, не строго в плоскости своей симметрии, а под напором центробежной силы (от массы автомобиля) деформируются и более или менее сильно уклоняются в сторону. Катятся косо – как бегают собаки. Естественно, от направления поворота, наружу – и передние, и задние. Такое уклонение шин называют уводом; их уводит в сторону.
При передаче крутящего момента увод шин усиливается. Слева без тяги, справа – под тягой
Увод невелик – нормально до 2-3°, но его влияние на поведение машины трудно преувеличить. Прикол в том, что углы увода спереди и сзади не обязательно одинаковы. И когда увод сзади сильнее (допустим, 3°), чем спереди (1,5°), то начинаются чудеса. Задние колеса как бы слегка (на 1,5°) откатываются в сторону от виража. Самопроизвольно – причем так, что способствуют сокращению радиуса поворота. Та самая избыточная поворачиваемость. То есть, увод задних шин провоцирует «ввинчивание», занос и…
Понятно, что увод сзади нужно держать в рамках. А от чего он зависит? Тоже от разнообразных условий: во-первых, от давления воздуха в шинах. Чем оно выше, тем меньше увод; отсюда вывод, что подбором давления спереди и сзади вы можете регулировать поворачиваемость автомобиля. Во-вторых, профиль резины: у широких низкопрофильных покрышек увод, разумеется, слабее. Монтируем сзади шины пошире, поднимаем в них давление – с ожидаемым результатом.
В-третьих, увод зависит от наклона колеса в вираже. Самой собой, чем сильнее оно кренится наружу, тем больше угол увода. А наклон колеса зависит от схемы и настройки подвески: при прочих равных, McPherson наклоняет колесо заметно сильнее, чем правильная конструкция на двойных поперечных рычагах. Мораль: сзади McPherson не очень в кассу – равно как и подвеска на продольных рычагах. А вот неразрезная ось вовсе не позволяет колесам крениться; поэтому жесткий мост [Он ведь не обязательно тяжелый ведущий, – но и легкий «пустой» (у переднеприводных автомобилей). Скажем, у «Москвича»-2141. Да и ведущий по схеме de Dion получается без лишних неподрессоренных масс.] так долго держался в конструкциях задней подвески.
В-четвертых, «развесовка» по осям. Чем больше нагрузка на колесо, тем сильнее увод с траектории. Так что Porsche 911 Turbo, у которого на заднюю ось попадает около 61% снаряженного веса, заведомо склонен к избыточной поворачиваемости. Которую инженеры Porsche AG искусно компенсируют другими средствами, но все же…
«Развесовка» по осям сильно сказывается на поведении автомобиля: недостаточная поворачиваемость, избыточная, нейтральная (слева направо)
А машины с перегруженной передней осью страдают выраженной недостаточной поворачиваемостью: «тупые» в виражах, они мало пригодны к спортивным заездам. Зато годятся для «чайников» – как американские «крейсеры» 50-х – 60-х.
В-пятых, крутящий момент двигателя: под тягой увод ведущих колес увеличивается. Вот почему при нажиме на «гашетку» переднеприводный автомобиль норовит выкатиться с кривой наружу. А заднеприводный наоборот – «ввинчивается» в поворот, что позволяет подготовленному(!) «драйверу» рулить в вираже «газом».
Кинематика
Неразрезная ось вроде хороша для задней подвески: колеса не наклоняются при кренах автомобиля – и пр. Вроде – в зависимости от того, как она подвешена. То есть, какая у нее кинематика; возьмите простую схему на 2-х продольных рычагах. Как поведет себя ось в повороте? По обстоятельствам – по тому, как установлены рычаги. Если их задние концы опущены к оси, – при крене получите доворот оси от виража. Избыточная поворачиваемость…
Неразрезная задняя ось ведет себя по-разному – в зависимости от наклона продольных направляющих рычагов. Здесь рычаги идут назад вниз и при крене доворачивают мост от виража: «ввинчивание»
И напротив, когда опущены передние концы направляющих рычагов, ось при крене доворачивается в сторону виража. Недостаточная поворачиваемость. Обратите внимание: для незагруженной задней оси характерно неправильное подруливание, а для загруженной (передние опоры рычагов просели) – правильное [Неразрезный мост на продольных листовых рессорах ведет себя примерно как на продольных рычагах. Поэтому у незагруженной сзади «Волги» есть склонность к избыточной поворачиваемости. А у загруженной (сзади) – к недостаточной. Сажайте пассажиров во 2-й ряд и грузите поклажу в багажник.] . Мораль: неразрезную заднюю ось лучше комплектовать (гидро)пневматическими упругими элементами, – чтобы прогиб подвески и направление рычагов не зависели от нагрузки. Особенно значимо для пикапов, которые без груза заметно задирают корму.
Мост на листовых рессорах, установленных передним концом вниз. Подруливание в сторону виража и недостаточная поворачиваемость
В общем, все тот же принцип: передняя подвеска – ничто, задняя – все! Автомобилестроители долго не могли взять нехитрое соображение в толк.
Эластокинематика
Увод возникает из-за эластичности шин (которые все же мягче колес ж/д состава). Но ведь и подвеска тоже не стальная: шарниры «играют», опоры и рычаги деформируются. Как говорят, эластокинематика подвески, – и она способна перекрыть все усилия по ограничению увода задних шин. Например, независимая задняя подвеска на продольных рычагах – до недавних пор ее широко применяли на недорогих легковых автомобилях. Под нажимом центробежных сил рычаги слегка прогибаются, их эластичные опоры в вираже деформируются, и задние колеса самопроизвольно доворачиваются – угадайте с 3-х раз, в какую сторону? Вот именно: от направления поворота – со всеми вытекающими.
Задняя подвеска на продольных рычагах подруливает в сторону избыточной поворачиваемости
В гоночных конструкциях с эластокинематикой борются решительно: жесткие шарниры, несгибаемые рычаги и твердые опоры. Для легковушки такой подход не годится; вы не захотите ездить на «табуретке». Приходится мириться с податливостью деталей подвески – и предусматривать контрмеры. Например, отказаться от схемы с продольными рычагами [Кстати, задняя подвеска на так называемых «косых» (диагональных) рычагах тоже подруливает в сторону избыточной поворачиваемости. Недаром от нее отказались почти полностью. Да и на сопряженных продольных тоже; конструкторы идут на хитрости, чтобы компенсировать подруливание.] , чувствительной к боковым силам, – в пользу поперечных. Они – и с двойными поперечными, и та же McPherson – практически равнодушны к центробежным усилиям. И/или применить сзади электронногидравлический механизм [Не только Nissan «скай», но и некоторые модели Hyundai!] , который автоматически подруливает – в нужную сторону! Hi-tech.
Эластокинематика подвески накладывается на увод шин, и картина так запутывается, что без… В общем, добиться правильного (нейтрального во всех режимах) поведения машины удается далеко не всем автомобилестроителям, что обозреватели и констатируют в своих репортажах.
Жесткость
Долгие и нудные рассуждения о поворачиваемости имеют смысл, когда у автомобиля жесткая несущая структура (кузов или рама). Ибо что толку ото всех усилий по выбору правильной схемы подвески, ее настройке, установке стабилизаторов, монтажу соответствующей резины и пр., когда «гуляет» шасси в целом? Слабая несущая структура прогибается, скручивается в вираже под действием немалых центробежных сил – и подруливает, так сказать, всем корпусом. Естественно, в ту самую сторону.
И как вы, наверное, заметили, играть уводами шин можно в две стороны. Скажем, ради недостаточной поворачиваемости уменьшают увод сзади – или увеличивают спереди. Результат неодинаковый: в первом случае недостаточная поворачиваемость сопровождается отзывчивостью машины на движения «баранки». Во втором – автомобиль вроде и не склонен забрасывать корму, но руль «ватный», управляемость никакая.
Избыточная, недостаточная… А главное, за всеми премудростями не забывайте о контроле геометрии подвески и об установке колес – передних и особенно задних. Выставлять нужно на специальном стенде – иначе вы рискуете в один прекрасный момент испытать на себе, что значит сильная избыточная поворачиваемость.