Интернет журныл о промышленности в Украине

ФІЗИКА РУХУ

М. Г. Горбачов: САМОУЧИТЕЛЬ СТАНУ БЕЗПЕКИ ВОЖДЕНИЯ. сучасний стиль

Є ще один важливий аспект, який заслуговує на увагу. Сучасні автомобілі мають такий високий рівень комфорту, що зворотний зв'язок в них мінімальна і зводиться до нуля. Водій немов занурюється у віртуальний простір: вітрове скло перетворюється в екран комп'ютера, а кермо стає джойстиком. Такі відчуття провокує сам автомобіль, впевнено, наче по рейках, що летить по дорозі, що здається можливим пройти поворот будь крутизни на будь-якій швидкості. Насправді це дуже оманливе відчуття. Рано чи пізно в силу вступають закони фізики, викидати автомобіль в кювет або на смугу зустрічного руху.

Розглянемо сили, що діють на автомобіль в такій ситуації.

Будь-яке рухоме тіло має свою масу. Для уповільнення або зміни напрямку руху цієї маси до неї потрібно прикласти силу. Чим більшого зміни в характері руху ми хочемо від маси, тим більшу силу потрібно прикласти.

Мал. 2. Осі обертання автомобіля: А - горизонтальна, Б - вертикальна, В - поздовжня.

Сили, що діють па рухомий автомобіль, проходять через три осі (рис. 2). Горизонтальна поперечна вісь, та, по якій відбувається перерозподіл ваги в повороті. У лівому повороті автомобіль крениться направо, в правому - наліво. Будь-який водій і пасажир завжди відчувають цю силу під час повороту. Вага навантаженого автомобіля становить як мінімум одну тонну. Навіть маленька «малолітражка» з чотирма пасажирами на борту буде важити саме стільки. Автомобілі середнього і представницького класу важать близько двох тонн, а позашляховики легко тягнуть на три, три з половиною тонни. Ця вага спочиває на чотирьох пружинах підвіски. Зрозуміло, що він буде нестійкий, обов'язково «захоче» накренитися. Чому одна сторона кузова піднімається - рухається вгору, в той час як протилежна опускається - рухається вниз, зрозуміти вкрай просто: кузов розташований на пружинах, які можуть стискатися і розтискати. Крен автомобіля в повороті - це природне і зрозуміле рух кузова автомобіля щодо коліс. В результаті переміщення ваги в бік зовнішніх коліс в повороті, на них починає тиснути велика сила (рис. 3). Чи означає це, що їх зчеплення з покриттям дороги збільшується? Звісно так! Але вага, що давить на внутрішні колеса, зменшився, так як частина його перейшла на зовнішню сторону - відбулося динамічне переміщення ваги. Значить, зчеплення внутрішнього колеса з покриттям дорога зменшилася. Крен автомобіля залежить від розташування його центра ваги, ширини шин, жорсткості амортизаторів і конструкції підвісок. Наприклад, боліди Формули-1 практично не креняться навіть на величезних швидкостях в поворотах. Вони сконструйовані спеціально для руху з величезною швидкістю, і, хоча динамічне переміщення ваги у них відбувається точно так само, як і у звичайного автомобіля, крен майже не видно. Це пояснюється сверхкороткоходной підвіскою, дуже широкими колесами, жорсткими пружинами і роботою спеціальних пристосувань, які називаються стабілізаторами поперечної стійкості (рис. 4). З назви зрозуміло, що вони якраз і придумані, щоб не давати кузову кренитися. Подібні пристосування є і на звичайних міських автомобілях і позашляховиках, тільки вони, звичайно, не можуть бути такими жорсткими як на гоночних і спортивних машинах. Звичайні машини повинні бути комфортабельними, а це означає, що їх пружини і стабілізатори підбираються так, щоб забезпечити м'якість ходу на нерівностях. Та й шини у них не такі широкі, і центр ваги через велику дорожнього просвіту розташований значно вище. Хоча вже з'явилися і серійні машини, які майже не креняться в поворотах. Їх амортизатори оснащені спеціальною гідравлічною системою, керованою електронікою, яка дає команди піднімати зовнішню сторону кузова в поворотах. Ідея зробити одну сторону автомобіля жорсткіше, якщо повертати доводиться весь час в одну сторону, не нова. Саме так і надходять американські гоночні інженери, які готують свої боліди для гонок на овалах, наприклад в Індіанаполісі.

Саме так і надходять американські гоночні інженери, які готують свої боліди для гонок на овалах, наприклад в Індіанаполісі

Мал. 3. Крен автомобіля в повороті - це природне і зрозуміле рух кузова автомобіля щодо коліс.

Крен автомобіля в повороті - це природне і зрозуміле рух кузова автомобіля щодо коліс

Мал. 4. Схематичні зображення роботи стабілізатора: Стабілізатори поперечної стійкості не дають кузова автомобіля сильно кренитися в повороті. П-подібний металевий пруток працює на скручування, опираючись крену кузова в поворотах. На сучасних автомобілях є передній і задній стабілізатори.

Тепер розглянемо поздовжню вісь (рис. 5). При різкому старті капот автомобіля піднімається. Це бачить водій зі свого місця, а насправді піднімається вся передня частина машини, передні пружини розвантажуються, вага переміщається назад - задні пружини стискаються. Вага автомобіля, природно, залишається незмінним, і ми говоримо тільки про динамічний, короткочасному переміщенні ваги. Наскільки сильно переміщається вага? Якщо вага автомобіля прийняти за 100%, а прискорення за 0,5G, що відповідає прискоренню 18 км / год, то задня частина автомобіля стане на 15% важче. Трохи? Так, але ефект від цього великий! На задньопривідних автомобілях він виражається в кращому старті машини за рахунок більшого тиску на провідні колеса, і, отже, поліпшення їх зчеплення з дорогою. Чи означає це, що якщо водій додає газ в другій половині повороту, за рахунок поліпшує зчеплення задніх коліс машина буде стійкіше? Зрозуміло, так (рис. 6). Але не треба забувати, що переднепріводіік за рахунок розвантаження передніх коліс буде гірше стартувати, та й в повороті будь додаток газу зменшує зчеплення його ведучих коліс. При гальмуванні (візьмемо приклад з уповільненням в 9,81 м / с2) переміщення ваги набуває воістину драматичний характер. Наприклад, на передньопривідному автомобілі, де мотор з коробкою передач знаходиться спереду (а це додатковий вагу на передню вісь), при гальмуванні задні колеса розвантажуються настільки сильно, що найменший поворот керма викликає їх занесення (рис. 7), так як в цей момент на задні шини тисне всього 12% від всієї ваги автомобіля. Якщо просто різко відпустити педаль газу, то вага також переміститься вперед, розвантажуючи задні колеса.

Мал. 5 При різкому старті піднімається вся передня частина машини, передні пружини розвантажуються, вага переміщається назад - задні пружини стискаються.

Лінія, проведена через дах до самої дороги через центр ваги автомобіля, називається вертикальною віссю. У момент занесення машина починає обертатися навколо цієї вертикальної осі. Для більшості водіїв така ситуація часто виявляється повною несподіванкою (рис. 8).

8)

Мал. 6. ДИНАМІЧНЕ ПЕРЕРОЗПОДІЛ ВАГИ при розгоні АВТОМОБІЛЯ: Під час прискорення вага переміщається назад і завантажує задню частину автомобіля. Зчеплення задніх шин з покриттям дороги збільшується. Автогонщики, знаючи про це, вміло використовують завантаження задніх коліс для стабілізації автомобіля, щоб нейтралізувати надлишкову або недостатню обертальність.

Автогонщики, знаючи про це, вміло використовують завантаження задніх коліс для стабілізації автомобіля, щоб нейтралізувати надлишкову або недостатню обертальність

Мал. 7. ДИНАМІЧНЕ ПЕРЕМІЩЕННЯ ВАГИ ПРИ ГАЛЬМУВАННІ: Вага, діючий на передню частину автомобіля збільшується, відповідно «задок» автомобіля розвантажується. Гонщики використовують цей ефект полегшення задньої осі, щоб штучно викликати занос автомобіля, що допомагає пройти поворот на великій швидкості.

Одного разу мій приятель захотів прокатати мене з вітерцем на своїй новій машині, а заодно і здивувати майстерністю водіння на заміському шосе. Він одразу ж кинувся обганяти довгий хвіст машин, та занадто пізно включив знижену передачу, перейшов з четвертої на третю. Це я помітив відразу. Але відстань між машинами справа не дозволила йому втиснути машину, а ми невідворотно наближалися до крутого правого повороту попереду. Приятель вирішив, що встигне обігнати наступні дві машини і прошмигнути в той рятівний вільне місце, що було перед ними. Майже встиг, але його повернення в правий ряд після обгону практично збіглося з початком повороту. Він різко кинув газ, і як тільки почав повертати кермо, наш автомобіль поплив задньою віссю в сторону. «Газу, газу!» Кричав я. Мій приятель підкорився і зловив вийшла з-під контролю машину. Якби він почав гальмувати в цей критичний момент на вході в поворот, як надходять, на жаль, в будь-якій аварійній ситуації більшість водіїв (а серед них багато хто вважає себе асами), шанс на вихід з цієї ситуації був би зведений до нуля.

Мал. 8. ОБЕРТАННЯ АВТОМОБІЛЯ: У момент занесення машина починає обертатися навколо цієї вертикальної осі. Для більшості водіїв така ситуація часто виявляється повною несподіванкою.

Які сили діяли в цей момент на машину, і як вдалося змінити їх розстановку? Шини задньої осі втратили зчеплення з-за різкого переміщення ваги. Уповільнення було викликано скиданням газу, внаслідок чого відбулося переміщення ваги вперед. Поворот керма викликав переміщення ваги на зовнішні колеса. Це означає, що тиск на певні колеса змінилося, отже, змінилося і їх зчеплення з дорогою. У нашому випадку переміщення ваги йшло одночасно в двох напрямках: поздовжньому і поперечному. Ідеальна ситуація, в результаті якої автомобіль чи не завжди норовить вийти з-під контролю. Водій хотів змінити напрямок, у що б то не стало змусити машину повернути, в той час коли вона спиралася практично всією своєю вагою на одне-єдине зовнішнє до повороту переднє колесо. А для уповільнення або зміни виправлення руху маси автомобіля до неї потрібно прикласти силу. Але площі контакту з дорогою одного-єдиного колеса для того, щоб ця сила подіяла, явно недостатньо. Що ж сталося, водій додав газу? Вага перерозподілився назад і задні колеса знайшли зчеплення (зовнішні більше, внутрішні менше), що і зупинило починається занос задньої осі. Додаючи газ, водій чисто інтуїтивно трохи повернув кермо назад - «розпустив» машину, додав навантаження на внутрішні до повороту колеса, Гонщики в аналогічних ситуаціях надходять точно також. Вони точно знають, як автомобіль буде реагувати на переміщення ваги, а звичайний водій про переміщення ваги часто не замислюється. А будь-яка зміна напрямку або характеру руху, будь то прискорення або уповільнення, поворот наліво або направо, обов'язково супроводжується переміщенням ваги, яке змінює зчеплення шин з дорогою. Звичайно, автолюбителю не обов'язково вміти філігранно направляти свій автомобіль в повороти із запаморочливою швидкістю, як робить автогонщик, вміло використовує переміщення ваги в свою користь. Але знати елементарні закони фізики, які супроводжують автомобіль в русі, він зобов'язаний.

Якщо припустити, що належить їздити по абсолютно гладкій поверхні, наприклад як сукно більярдного столу або поверхню крижаного катка, то про вертикальному переміщенні ваги автомобіля говорити не доведеться. На практиці дорога - це хвилястий асфальт, горби, круті підйоми і спуски, ями та інші нерівності.

Уявімо ситуацію: машина в'їхала з великою швидкістю на бугор. Кузов спрямовується вгору, підвіска розвантажується, і в цей момент водій вирішив змінити напрямок руху. Це помилка. Саме в цю мить контакт шин автомобіля з дорогою дуже слабкий. А буквально через секунду, коли кузов автомобіля опуститься, шини знову знайдуть зчеплення, причому ще більше, ніж до підскоку. У цей момент машина чуйно відгукнеться на поворот керма (рис. 9).

Поведінка автомобіля на горбах дуже добре вивчили раллісти. Вони проносяться по ним з такою швидкістю, що автомобіль злітає високо в повітря, і тому називаються у них такі нерівності не інакше як трампліни.

Рис.9 Машина в'їхала з великою швидкістю на бугор: кузов спрямовується вгору, одвеска розвантажується - в цю мить контакт шин автомобіля з дорогою дуже слабкий або відсутній зовсім.

На поведінку автомобіля в повороті, на його стійкість впливає також і принцип конструкції автомобіля: передній, задній або повний привід, розташування двигуна. Важливу роль відіграє і развесовка машини - в якій пропорції вага розподіляється між передньою і задньою віссю. Зрозуміло, автомобілі з сучасними підвіска охочіше виконують волю водія в поворотах, ніж ті, у яких підвіски застарілого зразка. Але це чисто технічні причини. Величезну роль грає і величина сил, що діють на машину в поворотах. Водії, не вникаючи в подробиці, кажуть в даному випадку про те, як тримають шини - добре чи погано? Впливає на стійкість і додатковий вага - їде водій один або з пасажирами, є чи важкий багаж, чи багато палива в баку. Прискорення в повороті, конструкція підвісок, тиск в шинах, гальмування - все це може найбезпосереднішим чином вплинути на те, які шини - передні або задні - почнуть втрачати зчеплення першими? Це дуже важливе питання.

Пам'ятайте, що ми говорили про знесення або занос? Якщо ковзають передні шини, то це знесення або недостатня обертальність. Якщо задні, то ми маємо справу з занесенням, і це називається надлишкової поворачиваемостью. Якщо ковзають всі чотири шини одночасно це нейтральна обертальність (рис. 10). Зрозуміло, що останній варіант кращий, так як він не передбачає обертання автомобіля навколо вертикальної осі. Якщо автомобіль повертає в повороті, в той час коли водій не крутить кермо, то це і буде називатися обертальність. Розглянемо більш докладно, що це таке.

Мал. 10. Ця схема наочно демонструє різні види поворотності:
1. Недостатня обертальність виникає, коли кут відведення передніх шин більше, ніж задніх. Це знос передніх коліс, що характеризується небажанням автомобіля повертати. Траєкторія руху в повороті розпрямляється.
2. Надлишкова обертальність виникає, коли кут відведення задніх шин більше, ніж у передніх. Це занос задніх коліс, коли машина повертає більше, ніж того бажає водій.
3. При нейтральній поворачиваемости кути відведення передніх і задніх шин однакові.

Спочатку невеликий екскурс в теорію руху автомобіля, вірніше в той підрозділ, де розглядається відведення коліс в повороті. Уявімо собі, що водій повернув колеса в повороті на певний кут. На маленькій швидкості машина пішла по заданому радіусу. Якщо описати коло, то вона буде мати певний діаметр, незалежно від того, скільки кіл по ній накатати (кут повороту коліс залишається незмінним). Почнемо збільшувати швидкість і побачимо, що діаметр нашої окружності почав збільшуватися. Це збільшення викликає відведення шин, напрямок плями "контакту з покриттям майданчика почало зміщуватися щодо диска колеса. Теоретичне напрям кочення шини стало відрізнятися від реального, заданого певним поворотом керма. Простими словами, напрямок шини стало відрізнятися від напрямку диска колеса (рис. 11). Саме цей кут, що визначає різницю теоретичного і реального напрямки шини, і показує величину відведення, який привів до збільшення радіусу нашої окружності. Поїдемо ще швидше. У якийсь момент зчеплення ш ін досягне критичної позначки, і вони почнуть ковзати. Одночасно всі чотири? Це не найгірший варіант, так як в цьому випадку ковзання просто ще більше збільшить діаметр окружності, але не викличе обертання автомобіля навколо вертикальної осі. Така поведінка автомобіля в момент втрати зчеплення і ковзання всіх чотирьох шин і називають нейтральною поворачиваемостью. Її характеризує те, що всі чотири колеса мають однаковий кут відведення. Саме так намагаються налаштувати свої боліди автогонщики, що дозволяє їм повністю контролювати їх поведінку на великих швидкостях в поворотах.

Саме так намагаються налаштувати свої боліди автогонщики, що дозволяє їм повністю контролювати  їх поведінку на великих швидкостях в поворотах

Мал. 11. кут відведення ШИНИ: А - прямо; Б - напрямок руху; В - напрямок керованого колеса.
При збільшенні швидкості в повороті настає момент, коли напрямок, куди дивиться шина, дещо відрізняється від того, куди насправді зорієнтований обід колеса. Кут між напрямком кочення шини і площиною обертання колеса називається кутом відведення.

На практиці часто буває по-іншому: то передні колеса почнуть ковзати першими, то задні. У першому випадку кут відведення передніх коліс буде більше, ніж у задніх. Машина перестане слухатися повернених передніх коліс і буде прагнути уникнути окружності по дотичній. Це типовий приклад зносу передньої осі, а поведінка автомобіля в такій ситуації називається недостатньою поворачиваемостью.

Якщо першими зірвуться в ковзання задні колеса, це викличе надмірну обертальність, яку характеризує більший кут відведення задніх коліс. Це класичний приклад занесення, коли задок машини норовить обігнати передні колеса, розгортаючи її носом до вершини повороту.

Змоделювати різні прояви поворотності можна на майданчику на одному і тому ж автомобілі. Для цього перед початком руху по колу треба спочатку спустити наполовину тиск в передніх шинах, щоб вони швидше втратили зчеплення і розпочалося знесення передка. Потім відновити тиск в передніх шинах і спустити наполовину в задніх, що викличе занос.

Навіщо це знати звичайному водієві? Будь-який автомобіль з нормальним завантаженням і середнім зчепленням шин буде запрограмований на певну поведінку в критичній ситуації в повороті. Припустимо, якщо мова йде про передньому приводі - проявиться недостатня обертальність. Той же самий автомобіль, але вже при інших умовах, наприклад, з повним завантаженням і на слизькому покритті при перевищенні критичної швидкості, продемонструє надлишкову обертальність, характерну для заднього приводу. Головне зрозуміти, що водія, який не знає, як поведе себе автомобіль в критичній ситуації, які у відповідь дії допоможуть йому не втратити контроль над ситуацією, не можна назвати безпечним. Водій зобов'язаний точно знати, що може трапитися на дорозі і як з цим боротися.

Конструктори намагаються надати своїм творінням нейтральні якості в критичних ситуаціях. Саме це мають на увазі журналісти, описуючи норов автомобільної новинки, повідомляючи читачеві: «Керованість вище всяких похвал». Але не всі виробники «імплантують» в свою продукцію характер нейтральної поворачіваемоесті як наприклад, спортивні моделі БМВ і «порше».

Як застрахуватися від невмілих дій водіїв за кермом потужного і швидкохідного автомобіля? Швидше за все, це буде виглядати таким чином: влітаючи в поворот із завищеною швидкістю, недосвідчений водій злякається, різко кине педаль газу і ще крутіше поверне кермо, що викличе занос задка. Саме тому інженери намагаються надати спортивних автомобілів схильність до недостатньої поворотності, по крайней мере в перший момент ковзання шин. Такий характер поведінки автомобіля буде дещо протистояти схильності до заносу задньої осі в даних умовах. Але в цілому задньопривідні автомобілі зберігають нейтральну обертальність на початку ковзання, що в граничних режимах все одно виллється в надлишкову обертальність або занос. Точно так же передньопривідні автомобілі можуть спочатку в ковзанні демонструвати нейтральна поведінка, але більш глибоке ковзання все-таки закінчиться яскравим проявом недостатньої поворачіваемоесті або знесенням (рис. 12).

12)

Мал. 12. Рух по колу - "лакмусовий папірець" для прояву індивідуальних характерів машин з різним типом приводів.
Задній привід тяжіє до надмірної обертальності, передній - до недостатньої. Нейтральна обертальність характеризує машини з повним приводом.

Як і де перевірити характер вашого автомобіля, його схильність до зносу і заносу? Для цього потрібна площадка без огороджень, на якій можна безпечно виписувати окружність як мінімум 30 м в діаметрі. Щоб швидко їхати на гоночній машині, гонщик обов'язково перевіряє поведінку своєї машини на тренуваннях. Він може, застосовуючи ті чи інші прийоми пілотування, впливати на поведінку машини або змінити налаштування підвісок, щоб домогтися бажаної керованості. Чому ж переважна більшість водіїв не бажають перевірити, як поведуть себе їхні автомобілі в критичній ситуації?

Але головні проблеми починаються, коли на автомобіль діють відразу кілька сил. Наприклад: автомобіль гальмує, потім повертає, причому вершина повороту знаходиться на пагорбі. Значить, на шини діють сили негативного поздовжнього прискорення, тобто гальмування, бічного прискорення в повороті, та ще й вертикального, так як машину підкинуло вгору. Причому не строго по зазначеним векторах, а у всіх напрямках. Сили, що діють на шину в повороті, можна уявити графічно.

Але спочатку, щоб було зрозуміліше, розглянемо таку ситуацію: господиня налила вам в тарілку борщ, і вам слід пройти з тарілкою в їдальню. «Добре, що ще не до країв налила!» - бурмоче ви і уважно дивіться на тарілку, щоб не пролити суп. А він так і норовить пролитися через край у напрямку вперед і вліво. Стоп! Чому вперед і вліво? Та тому що ви тільки що загальмували в кінці коридору і повернули вправо. Точно так же запас зчеплення шин спрямовується вперед і вправо при гальмуванні і повороті вліво на нашому графічному зображенні. Подивіться, як тільки ви знову пішли, суп кинувся назад, точно так само як у автомобіля, рушає з місця, завантажується задня вісь, через що зчеплення задніх шин зростає.

Першим запропонував використовувати окружність для графічного зображення роботи шини в повороті професор Вунібальдом Камм (1893-1966), який працював в технічному університеті в місті Штутгарт, в Німеччині. Ймовірно, перш ніж пан Камм прийшов до висновку, що можна графічно зобразити запас зчеплення шини в повороті, він так само покружляв з тарілкою супу в руках. Тільки це був не борщ, а німецький айнтопф, але на результати експерименту це не вплинуло.

Отже, сили, що діють на шину в повороті, можна зобразити векторами. Ця сила може бути великий, середній або нульовий. Вимірювати її немає ніякої необхідності, для нашого графіка це неважливо (рис. 13). Важливо тільки що довжина стрілки зображує - максимум, половина стрілки - середину максимуму і нуль - нічого. Напрямок стрілки можливо в будь-яку сторону, тому обведемо навколо окружність. Відстань від центру до кола зображує в даному випадку максимальне бічне або поздовжнє прискорення. Що відбувається на лінії окружності? Це і є зона турбулентності, тут сили зчеплення вичерпуються і поступаються місцем силам ковзання. У цій зоні досягається максимальне зчеплення шини з дорожнім покриттям, шини знаходяться в стані контрольованої нестабільності. Окружність професора Камма наочно показує, що гальмувати і розганятися в повороті можна, важливо тільки правильно розподілити співвідношення сил поздовжніх і поперечних прискорень. Звичайно, на практиці все набагато складніше, але це допомагає зрозуміти принцип роботи шини в повороті. Скажу по секрету, що завдяки цій теорії і була винайдена антиблокувальна система гальм.

Мал. 13
Графік показує, що в даному повороті при бічних прискореннях «В», ми можемо гальмувати настільки інтенсивно «А», щоб результуючий вектор «Б» був не більше, ніж окружність, яка визначає межу зчеплення шин.
На кордоні окружності шина втрачає зчеплення і автомобіль стає некерованим.

Поверхня півсфери професора Камма (рис. 14) показує вертикальне прискорення. Ми говорили про те, що вершина повороту може перебувати на пагорбі або на зламі. У цей момент машина стане легше, а вектор кинеться в напрямку поверхні півсфери, знижуючи зчеплення шини з покриттям дороги. У цей момент здатність шини повертати, розганятися або гальмувати сильно обмежена. За розвантаженням підвіски піде її стиснення і неминуче виникне притискна сила - вага машини збільшиться, зчеплення шин покращиться. Графічно це показується збільшенням окружності, відсуває зону початку ковзання. Це найкращий момент, щоб гальмувати або повертати.

Це найкращий момент, щоб гальмувати або повертати

Мал. 14
При проїзді бугра автомобіль стає легше, і його можливості гальмувати і повертати знижуються.
При проїзді западини - навпаки, окружність півсфери стає більше, значить, зчеплення шин збільшується під впливом додаткового навантаження.

Підіб'ємо підсумок і підсумовуємо вищесказане. Керування автомобілем в русі створює сили, що діють на машину. Водій може ці сили в процесі «боротьби» з дорогою і машиною збільшувати або зменшувати, але вони все одно будуть підкорятися законам фізики. Грамотне управління автомобілем складається в умінні водія розуміти і не порушувати ці закони, а вміло їх використовувати. Швидко, але безпечно їхати на автомобілі значить вміло балансувати на межі кола професора Камма (рис. 15). А в балансі головне відчувати переміщення ваги і не переборщувати з ним. Інакше ваш борщ виплеснеться з тарілки!

Мал. 15
Швидко, але безпечно їхати на автомобілі значить вміло балансувати на межі кола. А в балансі головне відчувати переміщення ваги.

Отже, давайте розберемося, в чому полягає принцип роботи допоміжних систем. Почнемо з ESP (Electronic Stability Programm) - електронної системи курсової стабілізації. Чи можна при наявності такої системи особливо не замислюючись ввалювати в повороти, - задасть питання водій, що віддає перевагу агресивний стиль водіння? Чи спрацює вона як страховка у альпініста або як сітка в цирку, натягнута під повітряними гімнастами?

Поспішаю запевнити тих, хто сумнівається водіїв, система курсової стабілізації функціонує і робить це зовсім не погано. Все залежить від типу автомобіля та налаштування системи. На автомобілях «порше», що відрізняються спортивностью, подібна система (називається вона PSM - Porsche Stability Menagement) починає діяти десь в другій половині зони ковзання, тобто незадовго до втрати контролю над машиною. Вона просто дає водієві більше часу, щоб впоратися з критичною ситуацією.

На інших машинах, наприклад на представницькому «мерседесі», ця система відрегульована так, що в небезпечну зону турбулентності ви взагалі не потрапите. Це означає, що система курсової стабілізації не допоможе швидше пройти поворот, але зробить все можливе, щоб подбати про безпеку водія, якщо він переборщив зі швидкістю. Чи можна переграти систему? Автогонщик напевно пройде трасу з виключеною системою на кілька секунд швидше. Але ми ж не на автогонках, та й в швидкості реакції поступимося натренованому автогонщикові. Але якщо водій за кермом трохи розслабився, прогавив початок повороту, а на дорозі виявилося слизько, система курсової стабілізації виявиться на вагу золота.

Ось як демонстрував роботу системи курсової стабілізації експерт з екстремального водіння автомобіля німець Крістіан Гайстдерфер, дворазовий чемпіон світу з ралі (він завоював обидва титули, виступаючи в якості штурмана легендарного Вальтера Рерля). На одному із занять з контраварійної підготовки Гайстдерфер проходив змійку, розмічену пластиковими конусами, на автомобілі «Фольксваген-гольф» з відключеною системою. Швидше, ще швидше, і ось конуси полетіли в різні боки. Тепер друга спроба, але вже з включеною системою. Швидше, ще швидше, але машина спритно огинає конуси, виписуючи правильний зигзаг, наче чиясь невидима рука утримує машину на вірному курсі. «Поза всяким сумнівом, програма стабілізації допомагає керувати машиною, але ніякого чуда відбутися не може так як у цієї системи є своя межа», - прокоментував експерт. Як тільки шини втрачають зчеплення з дорогою, ніяка електроніка вже не в змозі утримати автомобіль на потрібному курсі. Отже, така система може розглядатися як допоміжний засіб в аварійних ситуаціях, і водієві не варто втрачати голову. Керувати машиною слід завжди обережно й обачно.

Не слід плутати блокування диференціала з протівобуксовочной системою. Блокування диференціала не тільки допомагає долати важкопрохідні місця, так як два буксують колеса завжди ефективніше одного, але і дозволяє їздити швидше, покращує динаміку машини. Сенс протівобуксовочной системи (на німецьких машинах позначається скороченням ASR) закладений в самій назві. Вона не дає буксувати жодному з провідних коліс шляхом їх пригальмовування і примусового ослаблення сили тяги двигуна.

«Антипробуксовочну систему рекомендується відключити, якщо машина застрягла в снігу, сипучому грунті пли для їзди з ланцюгами проти ковзання», - написано в інструкції по експлуатації. Суперечить здоровому глузду? Щоб максимально швидко рушати з місця на твердому грунті, вам досить втиснути педаль газу в підлогу. Все інше відбудеться автоматично: електронна педаль газу дасть команду блоку управління підтримувати оптимальні оберти двигуна, крім цього, система буде пригальмовувати то ліве, то праве колесо, не допускаючи їх пробуксовки. Машина впевнено кинеться вперед, причому без заметів на задній осі, зберігаючи відмінну курсову стійкість. Але якщо під колесами пухкий грунт або сніг, то машина може застрягти. Відбувається це через те, що водій не може підняти обороти і розгойдати машину. У такій ситуації антипробуксовочна система буде тільки заважати, і її доцільно відключити спеціальною клавішею. To ж відноситься і до системи курсової стабілізації (ESP), вона також відключається в аналогічних випадках.

А навіщо потрібна система курсової стабілізації на потужних спортивних машинах, таких як «порше» і БМВ? Для того щоб безпечно експлуатувати такі машини на слизькому покритті. На слизькій зимовій дорозі, де лід перемежовується зі снігом, досить часом найменшого натискання на педаль газу, щоб вісь з провідними колесами поїхала в сторону, розгортаючи автомобіль.

Підведемо Підсумки. Хороший водій може вести машину в поворотах швидко, не допускаючи автоматичного включення електронних помічників. А тим, хто відчуває себе ще не дуже впевнено, електроніка дійсно може допомогти в аварійній ситуації, але треба пам'ятати, що закони фізики вона скасувати не в змозі.

<Попередня. сторінка | Зміст | Слід. сторінка>

Чи означає це, що їх зчеплення з покриттям дороги збільшується?
Наскільки сильно переміщається вага?
Трохи?
Чи означає це, що якщо водій додає газ в другій половині повороту, за рахунок поліпшує зчеплення задніх коліс машина буде стійкіше?
Які сили діяли в цей момент на машину, і як вдалося змінити їх розстановку?
Що ж сталося, водій додав газу?
Водії, не вникаючи в подробиці, кажуть в даному випадку про те, як тримають шини - добре чи погано?
Прискорення в повороті, конструкція підвісок, тиск в шинах, гальмування - все це може найбезпосереднішим чином вплинути на те, які шини - передні або задні - почнуть втрачати зчеплення першими?
Пам'ятайте, що ми говорили про знесення або занос?
Одночасно всі чотири?