Що таке надлишкова обертальність
На кривій автомобілі яскраво проявляють свою індивідуальність. Одні неохоче підпорядковуються керуючим рухам «бублика», впираються при вході у віраж, а потім намагаються збільшити радіус повороту і викотитися на узбіччя. Про таких машинах кажуть: у неї недостатня обертальність.
Інші, навпаки, з готовністю зарулюють в віраж - та ще й скорочують його радіус поза волею водія. «Угвинчується» в поворот і закидають корму - з ризиком переходу в некероване обертання. Автомобіль страждає надлишковою поворачиваемостью. Як виражаються пілоти NASCAR: якщо б'єшся об стінку трека передком, - значить, обертальність недостатня; а коли кормою, - надлишкова ...
Недостатня, надлишкова; а яка обертальність потрібна? Дивлячись кому; для «чайника» краще легка недостатня обертальність - зі зрозумілих причин. Професійні ж автоспортсмени зазвичай вважають за краще слабку надлишкову, яка дозволяє їм швидше проходити віражі. Але тільки для профі! Керувати автомобілем з надлишковою поворачиваемостью складно і небезпечно - як їздити на одноколісному велосипеді (виняткова управлямость, але не для кожного). А в загальному і цілому вітається, природно, нейтральна обертальність, коли машина просто слід волі водія і надійно тримає задану траєкторію.
Так все-таки від чого залежить обертальність? Від безлічі обставин, серед яких перші ролі грають «развесовка» по осях, тип і налаштування підвіски спереду і ззаду. І звичайно ж, гума.
Як ви здогадуєтеся, по кривій еластичні шини котяться не зовсім правильно. Навіть при повній відсутності ковзання вони йдуть не як по рейках, не строго в площині своєї симетрії, а під напором відцентрової сили (від маси автомобіля) деформуються і більш-менш сильно ухиляються в бік. Котяться косо - як бігають собаки. Природно, від напрямку повороту, назовні - і передні, і задні. Таке ухилення шин називають відведенням; їх веде вбік.
Відведення невеликий - нормально до 2-3 °, але його вплив на поведінку машини важко перебільшити. Прикол в тому, що кути відведення спереду і ззаду не обов'язково однакові. І коли відведення ззаду сильніше (припустимо, 3 °), ніж спереду (1,5 °), то починаються чудеса. Задні колеса як би злегка (на 1,5 °) відкочуються в сторону від віражу. Мимовільно - причому так, що сприяють скороченню радіусу повороту. Та сама надлишкова обертальність. Тобто, відведення задніх шин провокує «вгвинчування», занос і ...
Зрозуміло, що відведення ззаду потрібно тримати в рамках. А від чого він залежить? Теж від різноманітних умов: по-перше, від тиску повітря в шинах. Чим воно вище, тим менше відведення; звідси висновок, що підбором тиску спереду і ззаду ви можете регулювати обертальність автомобіля. По-друге, профіль гуми: у широких низькопрофільних покришок відведення, зрозуміло, слабкіше. Монтуємо ззаду шини ширше, піднімаємо в них тиск - з очікуваним результатом.
По-третє, відведення залежить від нахилу колеса у віражі. Самою собою, чим сильніше воно крениться назовні, тим більше кут відведення. А нахил колеса залежить від схеми і настройки підвіски: при інших рівних, McPherson нахиляє колесо помітно сильніше, ніж правильна конструкція на подвійних поперечних важелях. Мораль: ззаду McPherson не дуже в касу - так само як і підвіска на поздовжніх важелях. А ось нерозрізна ось зовсім не дозволяє колесам кренитися; тому жорсткий міст [Адже він не обов'язково важкий провідний, - але і легкий «порожній» (у передньопривідних автомобілів). Скажімо, у «Москвича» -2141. Та й ведучий за схемою de Dion виходить без зайвих безпружинних мас.] Так довго тримався в конструкціях задньої підвіски.
По-четверте, «развесовка» по осях. Чим більше навантаження на колесо, тим сильніше відведення з траєкторії. Так що Porsche 911 Turbo, у якого на задню вісь потрапляє близько 61% спорядженого ваги, свідомо схильний до надмірної обертальності. Яку інженери Porsche AG майстерно компенсують іншими засобами, але все ж ...
А машини з перевантаженої передньою віссю страждають вираженою недостатньою поворачиваемостью: «тупі» в віражах, вони мало придатні до спортивних заїздів. Зате годяться для «чайників» - як американські «крейсери» 50-х - 60-х.
По-п'яте, крутний момент двигуна: під тягою відведення ведучих коліс збільшується. Ось чому при натиску на «гашетку» передньопривідний автомобіль норовить викотитися з кривою назовні. А задньопривідний навпаки - «угвинчується» в поворот, що дозволяє підготовленому (!) «Драйверу» рулити в віражі «газом».
кінематика
Нерозрізна ось начебто хороша для задньої підвіски: колеса не нахиляються при кренах автомобіля - і ін. Начебто - в залежності від того, як вона підвішена. Тобто, яка у неї кінематика; візьміть просту схему на 2-х поздовжніх важелях. Як поведе себе вісь в повороті? За обставинами - по тому, як встановлено важелі. Якщо їх задні кінці опущені до осі, - при нахилі отримаєте доворот осі від віражу. Надлишкова обертальність ...
І навпаки, коли опущені передні кінці напрямних важелів, вісь при нахилі доворачивать в сторону віражу. Недостатня обертальність. Зверніть увагу: для незавантаженої задньої осі характерно неправильне подруливание, а для завантаженої (передні опори важелів просіли) - правильне [нерозрізний міст на подовжніх листових ресорах поводиться приблизно як на поздовжніх важелях. Тому у незавантаженої ззаду «Волги» є схильність до надмірної обертальності. А у завантаженій (ззаду) - до недостатньої. Садіть пасажирів у 2-й ряд і завантажуйте поклажу в багажник.]. Мораль: нерозрізну задню вісь краще комплектувати (гідро) пневматичними пружними елементами, - щоб прогин підвіски і напрямок важелів не залежали від навантаження. Особливо значимо для пікапів, які без вантажу помітно задирають корму.
Загалом, все той же принцип: передня підвіска - ніщо, задня - все! Автомобілебудівники довго не могли взяти нехитре міркування в толк.
еластокінематіка
Відведення виникає через еластичності шин (які все ж м'якше коліс ж / д складу). Але ж і підвіска теж не сталева: шарніри «грають», опори і важелі деформуються. Як кажуть, еластокінематіка підвіски, - і вона здатна перекрити всі зусилля щодо обмеження відведення задніх шин. Наприклад, незалежна задня підвіска на поздовжніх важелях - до недавніх пір її широко застосовували на недорогих легкових автомобілях. Під натиском відцентрових сил важелі злегка прогинаються, їх еластичні опори в віражі деформуються, і задні колеса мимоволі повертають - вгадайте з 3-х разів, в який бік? Саме так: від напрямку повороту - з усіма наслідками, що випливають.
У гоночних конструкціях з еластокінематіка борються рішуче: жорсткі шарніри, непохитні важелі і тверді опори. Для легковика такий підхід не годиться; ви не захочете їздити на «табуретці». Доводиться миритися з піддатливістю деталей підвіски - і передбачати контрзаходи. Наприклад, відмовитися від схеми з поздовжніми важелями [До речі, задня підвіска на так званих «косих» (діагональних) важелях теж підрулює в сторону надмірної обертальності. Недарма від неї відмовилися майже повністю. Та й на сполучених подовжніх теж; конструктори йдуть на хитрощі, щоб компенсувати подруливание.], чутливої до бічних силам, - на користь поперечних. Вони - і з подвійними поперечними, і та ж McPherson - практично байдужі до відцентровим зусиллям. І / або застосувати ззаду електронногідравліческій механізм [Не тільки Nissan «скай», а й деякі моделі Hyundai!], Який автоматично підрулює - в потрібну сторону! Hi-tech.
Еластокінематіка підвіски накладається на відведення шин, і картина так заплутується, що без ... Загалом, домогтися правильного (нейтрального у всіх режимах) поведінки машини вдається далеко не всім автомобілебудівникам, що оглядачі та констатують в своїх репортажах.
Довгі і нудні міркування про поворотності мають сенс, коли у автомобіля жорстка несуча структура (кузов або рама). Бо який сенс від усіх зусиль по вибору правильної схеми підвіски, її налаштування, встановлення стабілізаторів, монтажу відповідної гуми та ін. Коли «гуляє» шасі в цілому? Слабка несуча структура прогинається, скручується в віражі під дією чималих відцентрових сил - і підрулює, так би мовити, всім корпусом. Природно, в ту саму сторону.
І як ви, напевно, помітили, грати відведення шин можна в дві сторони. Скажімо, заради недостатньої поворачиваемости зменшують відведення ззаду - або збільшують спереду. Результат неоднаковий: в першому випадку недостатня обертальність супроводжується чуйністю машини на рухи «бублика». У другому - автомобіль ніби й не схильний закидати корму, але кермо «ватяний», керованість ніяка.
Надлишкова, недостатня ... А головне, за всіма премудростями не забувайте про контроль геометрії підвіски і про встановлення коліс - передніх і особливо задніх. Виставляти потрібно на спецстенде - інакше ви ризикуєте в один прекрасний момент випробувати на собі, що значить сильна надлишкова обертальність.
