 |
Скоростное прохождение поворотов
|
|
|
|
В экстремальных условиях скоростного прохождения поворотов на мягком грунте или неровностях переднеприводные и полноприводные автомобили становятся более ранимыми по техническим причинам. При больших углах поворота колес и максимальной тяге предельные нагрузки испытывают привода передних колес, особенно "упорного" (наружного относительно поворота). Профессиональные гонщики знают о том, что чем круче повернуты колеса, тем меньше должна быть тяга. Непрофессиональные спортсмены, нажимая педаль газа "в пол", рискуют остаться без привода на дуге поворота. В этих ситуациях задний привод более надежен, т.к. проблема "скрученных" приводов к нему не относится.
На разбитых рейдовских трассах многие спортсмены, стартующие на полноприводных "Джипах", выводят из строя раздаточные коробки. Это происходит при многократном чередовании резкого разгона и экстренного торможения. Из-за этого некоторые из них отключают передний мост (на тех моделях, где это возможно). Проигрывая в динамике при использовании только заднего привода, они сохраняют запас прочности, подключая полный привод только в тех ситуациях, где он дает неоспоримое преимущество.
Наиболее ощутимо разница приводов прослеживается в поворотах, если режим движения приближается к экстремальному по скорости или коэффициенту сцепления шин с дорогой. Пока скорость минимальна, а сцепление максимальное – поведение автомобилей практически не отличается, как не отличается и техника управления. Первые тревожные симптомы появляются на максимальной скорости при движении "вкатыванием", исключающим боковое скольжение колес. При ошибках управления (чрезмерная тяга) задний привод подвержен заносу задней оси, передний – сносу передних колес, а полный – продольному скольжению. При ошибках противоположного свойства (полностью отпущенная педаль "газа" на дуге поворота) задний и полный привод выносит кнаружи, а передний привод, соскальзывая задними колесами, переходит в занос. Хотя, по мнению большинства спортсменов, задний привод прост в управлении на извилистых трассах, есть много прецедентов, когда передний привод, имея меньшую мощность двигателя, выигрывает горные гонки даже у полноприводных автомобилей, не говоря уже о заднеприводных.
|
|
|
Если рассматривать особенности управления разными приводами в поворотах, то лучше всего перенестись в мир скоростных участков ралли со снежным, ледяным или гравийным покрытием.
Для заднего привода чрезвычайно актуальна технология "управляемого заноса". Там, где движение "вкатыванием" становится опасным из-за возможности сноса передних колес, гонщики искусственно дозируют угол заноса пробуксовкой задних колес и часть мощности двигателя используют для противодействия боковым силам инерции. Удержание автомобиля в непрерывном боковом скольжении и баланс в этом неустойчивом состоянии требует большого количества управляющих действий. В среднем гонщик выполняет до 4 движений руками и ногами в секунду с амплитудой зависящей от уровня мастерства. Выдающиеся спортсмены реагируют на отклонения автомобиля и их действия более лаконично, нежели малоопытные спортсмены, которые непрерывно опаздывают и вынуждены постоянно "ловить" автомобиль в фазе устойчивого скольжения. Хотя движение в управляемом заносе внешне очень эффектно, на самом деле оно существенно снижает скорость движения. Спортсмены-кольцевики, которые не пользуются технологией заноса, всегда хихикают, глядя как раллисты пытаются боком проехать поворот на асфальте. Но на льду или гравии они не станут смеяться, т.к. нет другого способа защиты себя от опасной ситуации.
|
|
|
У переднеприводных моделей есть более широкий выбор технологий и приемов при экстремальных условиях движения. Гонщики, выступающие в трековых гонках, используют способ "баллистического" движения. Повернув колеса на "средний" угол они посылают на них дозированную тягу, исключающую мощную пробуксовку. Особенности переднего привода заключаются в том, что на уменьшении тяги он реагирует отклонением внутрь поворота, а на избыток тяги – соскальзыванием кнаружи. Еще одна особенность – зависимость величины тяги от угла поворота колес. Чем круче повернуты колеса, тем меньше должна быть тяга, иначе начинается "снос" передних колес. Реакция переднего привода на уровень тяги позволяет "рулить газом", а не передними колесами. Другая технология, которую изобрели гонщики-раллисты для переднего привода – это движение не по классической дуге с постоянным радиусом, а по "многограннику". Мастер спорта международного класса А. Герасенков называет эту технологию "движение галсами". Этот термин пришел к нам из парусного спорта, а так как А. Герасенков урожденный петербуржец, то понятно, что он "приватизировал" это слово из морской терминологии.
Суть технологии заключается в том, что передний привод можно поворачивать задними колесами (!), используя для этого три приема на выбор.
Во-первых, это "газ-тормоз". Тормозя на дуге левой ногой, не отпуская педали газа, можно легко повернуть автомобиль на угол от 5 до 180 за счет блокировки задних колес.
Во-вторых, это поворот автомобиля с помощью блокировки колес стояночным тормозом. Этот прием используется в очень крутых и обратных поворотах («категории 6 и 7» по терминологии раллистов), а также в тех случаях, когда ошибочный поворот руля в положение "до упора" привел к неуправляемому скольжению автомобиля.
В третьих, это также поворот автомобиля с использованием заноса задних колес, который возникает как следствие отпущенной педали "газа". Этот прием "родили" гонщики-кольцевики для входа в поворот на запредельной скорости. У этого приема два «лица». С одной стороны - это яркий пример скоростного движения в повороте с гарантией безопасности для передних колес, которые могут соскользнуть с траектории. Чтобы этого не произошло, спортсмены делают интересный обмен: за счет частичной потери устойчивости (управляемый занос) увеличивают управляемость автомобиля, уменьшая его угол поворота. Другое «лицо» этого приема – ошибка, приводящая автомобильного дилетанта в критическую ситуацию (критический занос, вращение). Когда водитель входит в поворот и пугается высокой скорости, он рефлекторно отпускает педаль "газа", не понимая, что этим он "включает" программу "занос". Чем пассивнее водитель, тем серьезнее занос, а в отдельных случаях, и вращение автомобиля. В таких ситуациях мастер спорта международного класса В. Ганин рекомендует: "Если ваш передний привод теряет устойчивость и управляемость, направьте колеса туда, куда вы стремитесь, и нажмите на "газ". А международный мастер А. Кузнецов вообще рекомендует забыть про задние колеса и думать только о передних.
|
|
|
Наиболее сложен в повороте полный привод, т.к. он имеет особенности переднего и заднего привода и своеобразие собственного поведения. Проиллюстрировать это своеобразие помогает заслуженный мастер спорта Е. Васин. На этапе чемпионата Европы по ралли он был удивлен, что признанный лидер Мак Рей, стартующий на Subaru WRC, на тренировки въезжал то на заднем, то на переднем приводе. Он спросил его: "Что у тебя проблемы с тренировочным автомобилем?" Тот ответил: "Никаких проблем нет, но трасса настолько сложна, что хочется оценить возможности обоих приводов, чтобы максимально использовать возможности полного привода".
Многие владельцы полноприводных моделей, особенно тех, цена которых зашкаливает за 50 тысяч долларов, не устают удивляться малопредсказуемым поведением своих любимцев в критических ситуациях на скользкой дороге при экстренном маневре или скоростном прохождении поворотов. Причина таких непонятных явлений заключается в том, что полный привод может иметь три "лица": переднеприводного, заднеприводного и полноприводного автомобиля. Притом, самое удивительное, он может, как хамелеон изменять свое поведение не по объективным причинам дорожных условий, а по субъективным, связанным с управляющими действиями водителями. Чтобы познакомить водителей с такими явлениями придется окунуть читателей в мир спорта.
|
|
|
Много лет назад, когда теперь знаменитый и признанный лидер автоспорта России международный мастер С. Успенский, консультировался с одним из авторов этого материала по поводу проблем с управлением, ему заметили, что он "едет на переднем приводе". Он очень удивился и подчеркнул, что едет на полноприводной Subaru. Тогда ему пояснили, что он пересел на полный привод с большим спортивным богажем переднеприводного гонщика и этот стиль не дает ему полностью реализовать возможности автомобиля. Теперь, когда за плечами Сергея громадное количество профессиональных гонок и много чемпионских титулов, видно как его стиль изменился и стал эталонным для полного привода, а те ошибки, о которых ранее шла речь, ушли в прошлое.
Когда на дуге скользкого поворота водитель поворачивает колеса на значительный угол, то эти колеса и ограничивают скорость движения. Если тяга избыточная, то передние буксующие колеса сбрасывают автомобиль с траектории, а задние выталкивают автомобиль с дороги. Вспомните "баллистическую" технологию переднеприводного автомобиля и отпустите педаль газа, потому что вы создали эффект преобладающего переднего привода.
Есть категория водителей, которым очень хочется нажать на педаль газа в повороте, но они боятся последствий. Автомобиль на эти короткие нажатия отвечает заносом. Приходится отпускать педаль "газа", реагировать руками на занос, а затем повторять это многократно. Автомобиль, как норовистая лошадка, взбрыкивает задним приводом и требует предельного напряжения, чтобы ошибка не привела к вращению или боковому скольжению.
Если посмотреть на сегодняшнего С. Успенского или других корифеев полного привода, то поражаешься тому, как они почти не поворачивают колеса и почти постоянно едут в режиме "полный газ". Для этого они до поворота ставят автомобиль под углом, направляя нос автомобиля внутрь дуги. Такой прием Е. Васин называет "подсечка" и выполняет его, лишь на мгновение отпуская педаль газа. В. Ганин применяет контрсмещение, чуть раскачивая автомобиль перед поворотом. М. Нарышкин перед крутым поворотом применяет прием "контрзанос", размахивая задней осью, как дворник метелкой.
|
|
|
После того как автомобиль подготовлен к повороту, гонщик посылает на колеса тягу двигателя. Автомобиль, подбуксовывая колесами, проходит всю дугу в управляемом скольжении. Притом, самое удивительное, скользя боком, он становится еще более управляемым и тонко реагирует на действия рулем. В этом необычном равновесии достаточно чуть повернуть руль, как автомобиль уходит внутрь или наружу в зависимости от пожеланий гонщика. Изменяя тягу, но никогда не отпуская педаль "газа" полностью, гонщик регулирует величину бокового скольжения, притом использует режим максимального крутящего момента, в котором педаль "газа" наиболее тонко позволяет изменять тяговые усилия и режим пробуксовки колес.
Скоростной разворот
Обычному водителю, который, приобретая полноприводный автомобиль, задумывается о высшем мастерстве и экстремальных возможностях, необходимо последовательно освоить технологии переднего привода, затем заднего и лишь потом полного. Для этого не нужно иметь полный гараж разномастных автомобилей, а использовать один, последовательно отрабатывая различные приемы.
Есть еще один раздел водительского мастерства, где приемы управления и поведения автомобиля определяются особенностями привода. Речь идет о скоростных разворотах на месте или сходу в экстремальных условиях скользкой дороги.
Разворот сходу задним ходом ("полицейский разворот") выполняется на любых автомобилях по аналогичной схеме: разгон, одновременное выключение сцепления и резкий поворот руля в положение "до упора", пауза, во время которой колеса выставляются в положение "прямо", чтобы затормозить избыточное вращение, включение передачи для движения вперед, отпускание педали сцепления и разгон передним ходом.
Развороты на месте имеют различные технологии.
Задний привод.
Вариант 1. Разворот "волчком".
При движении вперед на минимальной скорости круто поворачиваются колеса и, как только автомобиль начинает движение по дуге, "порциями" пробуксовки он разворачивается на месте на нужный угол. Для этого приходится многократно нажимать и отпускать педаль газа и подруливать передними колесами.
Вариант 2. Разворот в заносе.
Начало маневра по схеме варианта 1, но на начало заноса колеса поворачиваются кнаружи (в варианте 1 – только внутрь) и переменно работая педалью газа, автомобиль разворачивается на минимальном радиусе. Если в варианте 1 повернутые внутрь колеса создавали тормозную силу, то в варианте 2 они катятся по минимальному радиусу, а задние колеса пробуксовывая создают необходимый вращательный момент.
Передний привод.
Вариант 1. Разворот вперед с помощью стояночного тормоза.
Двигаясь вперед по дуге, водитель блокирует задние колеса стояночным тормозом и переменным дросселированием ("газ" больше-меньше) заставляет автомобиль разворачиваться на месте. Следует отметить, что излишняя пробуксовка повредит вращению.
Вариант 2. Разворот с использованием приема "газ-тормоз".
Этот прием отличается от предыдущего лишь тем, что вместо стояночного тормоза используется прием "газ-тормоз". Торможением левой ногой вызывается блокировка задних колес, а нажатая педаль "газа" заставляет автомобиль разворачиваться на месте. Однако двигатель испытывает большую нагрузку, т.к. должен кроме всего прочего "победить" тормозную систему.
Вариант 3. Разворот на месте задним ходом.
Этот прием может выполняться при включенном стояночном тормозе и, не включая его. На автомобилях без гидроусилителя руля колеса поворачиваются до упора, с гидроусилителем такой поворот не рекомендуется по техническим причинам. Резкий отпуск педали сцепления при средней тяге вызывает подбуксовку передних колес (короткий по продолжительности импульс). Начинается боковое скольжение передней части автомобиля, которое регулируется многократными импульсами тяги и подруливанием передних колес.
Полный привод
За этой формулировкой скрывается многообразие моделей и своеобразие технических устройств в той или иной степени влияющих на управление автомобилем. Есть модели с отключающимся передним мостом (американские и японские версии), которые позволяют воспользоваться приемами заднего привода. Современные модели с вискомуфтами межосевого дифференциала позволяют остановить задние колеса стояночным тормозом и применить приемы из арсенала переднего привода. Но есть приемы управления, которые годятся для всех в версии полного привода.
Вариант 1. Разворот вращением вперед.
На минимальной скорости автомобиль переводят на дугу малого радиуса. Чтобы передние колеса создали упор, резко отпускается педаль газа, а затем после минимальной паузы посылается мощный импульс пробуксовки, который тотчас обрывается до начала продольного скольжения автомобиля. Затем, изменяя тягу в режиме максимального крутящего момента, автомобиль разворачивается на нужный угол. Если не останавливать вращение, то полный привод начинает раскручиваться как волчок, притом ось вращения проходит через среднюю часть автомобиля, а скорость вращения вселяет ужас в непосвященного зрителя. Прием можно усилить, если включить межосевую и заднюю блокировку дифференциалов.
Вариант 2. Разворот вращением назад.
При включенной блокировке межосевого дифференциала автомобиль на малой скорости посылается на дугу минимального радиуса. Чтобы создать упор в задние колеса, резко отпускается педаль "газа" и тотчас посылается мощная тяга. Повернутые передние колеса закручивают автомобиль во вращение, и дальше оно продолжается при постоянной пробуксовке всех колес.
Ключевые особенности разных типов приводов
В заключение хотелось бы остановиться на ключевых моментах разных типов приводов, которые помогают или мешают водителям в тех критических ситуациях, где безопасность зависит от устойчивости и управляемости автомобиля.
1. Задний привод
Управляемость и тяга, разведенные по разным осям, позволяют и раздельно и совместно влиять на поведение автомобиля в сложных ситуациях. Но при условии, что руль и педаль "газа" – это оркестр из двух инструментов. Если же каждый сам по себе, то ошибка одного усиливается за счет неверных действий другого. Спортсмены считают, что на заднеприводных моделях главная педаль безопасности - педаль "газа", с которой начинаются все проблемы, в частности, занос на скользкой дороге. В отличие от других приводов, задний привод "правильно" реагирует на естественную защитную реакцию водителя – отпущенную педаль "газа" при заносе или сносе, используя при этом "моторный тормоз" задних колес. Избыточная тяга задних колес и их пробуксовка может помочь водителю управлять скольжением задней оси в тех случаях, когда повернуть автомобиль передними колесами непредставляется возможным.
2. Передний привод
Управляемость и тяга, сведенные на переднюю ось, делают передние колеса главными при любых маневрах и зависимыми по величине тяги от угла поворота колес. Чаще всего эти модели ограничены по мощности двигателя. Мощность более 150 л.с. делает автомобиль опасным, если он не имеет антипробуксовочной системы. Автомобили очень устойчивы на прямой и неровностях, особенно те модели, у которых двигатель расположен "поперек" (5 гироскопических устройств, включая двигатель). В поворотах передний привод болезненно реагирует на «закрытый газ" и подвержен заносу. При потере устойчивости требует "парадоксальной реакции" – нажать на педаль газа, что для обычного водителя неестественно.
3. Полный привод
Наиболее сложен по управлению в критических ситуациях, т.к. включает в себя аспекты поведения переднего и заднего привода, а также самобытность, связанную с их совместной деятельностью. Имеет явные преимущества при прямолинейном разгоне, торможении и преодолении неровностей. При маневрах по разному реагирует на управляющую деятельность водителя и имеет "три лица". Для малоподготовленного водителя необходимо значительное снижение скорости перед экстренным маневром. При потере устойчивости (занос) отличается в реакции педалью газа от переднего и заднего привода и требует неполного прекращения тяги.
В данной статье сделана первая попытка охарактеризовать особенности управления автомобилями с разным приводом в зоне риска, где скорость, коэффициент сцепления и мастерство управления определяют безопасность водителя. Мы умышленно не касались анализа поведения автомобилей, оснащенных техническими устройствами активной безопасности, т. к., по мнению наших экспертов – спортсменов высшей квалификации, эти устройства ограничивают возможности управления и защищают лишь малоподготовленных водителей.
|
|
|
