О теории вождения или «Базовые методы борьбы с недостаточной и избыточной поворачиваемостью»
Все мы любим автомобили: мощные и не очень, быстрые и медленные, большие и маленькие. Они такие разные и в то же время очень похожи. Прежде всего – фундаментальными принципами управления. Сегодня немного поговорим о прохождении поворотов и о двух, возникающих при этом, проблемах. Особенно если вашему стилю езды близко понятие «слабоумие и отвага». Речь, конечно же, о сносах и заносах.
Сносом в Российских реалиях принято называть эффект «недостаточной поворачиваемости», когда нос вашей машины при прохождении поворота стремиться наружу. В наших видео этот эффект часто обозначается термином «андерстир», принятом у англоговорящей публики и используемом по всему миру. Итак, разберемся, каким правилам придерживаться, находясь за рулем при таком поведении машины. За точку отсчета возьмем автомобиль самой распространенной на рынке компоновки – переднемоторный и переднеприводный.
Думаю, многим известна ситуация: малознакомая дорога, дождь, за окном темно, а вы на своем любимом авто мчитесь наружу поворота, поймав серьезный «андерстир». Будем считать, что некоторый опыт у вас уже есть и вы никогда не проходите повороты на «нейтрали» или с выжатым сцеплением (это так же логично, как то, что вы не ковыряете в носу или моете руки перед едой). Так что газ, как средство перераспределения веса, вам доступен. Но вернемся к нашей ситуации. Прежде всего, что необходимо сделать, что бы погасить снос – немного дать руль от поворота, распрямив траекторию. Угол поворота колес уменьшится, вместе с этим уменьшится сопротивление их качению и это поможет вернуть сцепление на переднюю ось. К тому же, по статистике, большинство водителей несколько «переруливает» при прохождении поворота, поэтому данное простое действие помогает очень часто. Если это не сработало – не паникуем, переходим к следующему: быстро, но плавно, отпускаем газ. Тем самым, мы переносим вес на переднюю часть автомобиля, догружая передние шины. Но, предположим, со скоростью в повороте мы промахнулись очень сильно и два вышеописанных действия не возымели эффекта. Тогда все, что нам остается – тормозить. Если на вашем автомобиле отсутствует система АБС — вы попали в неприятности. Делать это нужно очень мягко, что бы избежать блокировки колес, иначе вы лишь усугубите снос и полетите вперед со скоростью поезда «Сапсан». С системой АБС дела обстоят проще, особенно на современных моделях, но я все же не рекомендую вам пережимать тормоз, тем более — на скользких покрытиях. При «андерстире» не стоит давить на газ на «гражданских» автомобилях, не оснащенных самоблокирующимся дифференциалом, да и на мощных машинах, имеющих его в своем арсенале, лучше этого не делать. Если, конечно, ваш четырехколесный друг вам все еще нравится. В любом случае, порядок действий прост: возвращаем руль, отпускаем газ, давим на тормоз. Эти действия должны быть выработаны до автоматизма, поскольку запас времени за рулем всегда не велик, а добиться этого автоматизма можно лишь многократными тренировками. Только тогда паника отступит на второй план и сработает отточенная техника.
Теперь поговорим об избыточной поворачиваемости (по другому — оверстир или занос). Ввиду компоновки современных переднеприводных машин, возникает занос не так часто, как снос и оттого всегда менее ожидаем для среднестатистического водителя. Первое и главное правило, что делать в такой ситуации никак нельзя – отпускать газ и тормозить (если вы, конечно, не автогонщик-раллист, который делает это осознанно). Ведь при торможении вес перераспределится на передние колеса. Задние же, разгрузившись, потеряют остатки сцепления с дорогой. Все это может привести к развороту и печальным последствиям. Что делать на переднеприводных автомобилях можно и нужно – окрывать газ. Порой простого открытия дросселя достаточно, чтобы загрузить задние колеса и выйти из легкого заноса (или просто «вытянуть» автомобиль, если покрытие особенно скользкое – снег или лед). Если угол заноса велик или он активно развивается, а вы находитесь на сухом или влажном асфальте – без корректирующих действий рулем не обойтись. Здесь все, за исключением одного аспекта, по классической схеме. Даем руль в сторону заноса, продолжая нажимать на газ (или же открываем его сильнее, все зависит от угла и скорости развития «оверстира»). Чего действительно стоит опасаться – так это возникновения «ритмичного» заноса, когда заднюю часть начинает кидать из одной стороны в другую и автомобиль отплясывает настоящий тверк. Происходит это часто из-за того, что неопытный водитель поворачивает руль на слишком большой угол и дает чрезмерно много газа и, при этом, не возвращает рулевое колесо в нулевое положение заранее. Тогда задняя часть автомобиля, обретая сцепление с дорогой, вновь уходит в занос, только в противоположную сторону. В этом ей помогают и амортизаторы (в особенности мягкие и длинноходные), разжимающиеся после сжатия и закидывающие корму в дикий танец. Особенно часто этот эффект наблюдается на покрытии с достаточным коэффициентом сцепления, позволяющем развить машине сильные боковые перегрузки. Чтобы избежать подобного – необходимо выработать простой навык: руль, после корректирующего действия, необходимо возвращать назад в тот момент, когда занос перестал развиваться, не дожидаясь полного выравнивания машины. Также не лишним будет выработать навык, при котором угол поворота рулевого колеса и величина открытия дросселя будут соответствовать текущему развитию событий. Всего этого можно добиться, как и в первом случае, лишь постоянными тренировками. Или не добиться, купить машину подороже и не отключать систему стабилизации, выбор всегда за вами.
Мы разобрали с вами лишь основные приемы, которые применимы для переднеприводных моделей. Я умышленно не говорил о таких спортивных техниках, как ручник или торможение левой ногой, а так же об автомобилях с другими компоновочными схемами. Обо всем этом – в следующих статьях.
Спасибо за внимание.
Автор — Евгений Седых.
Автомобильные инженеры определяют недостаточную и избыточную поворачиваемость на основе изменений угла поворота рулевого колеса, связанных с изменениями поперечного ускорения, в течение последовательности испытаний в установившемся режиме кругового поворота. Энтузиасты автомобилей и автоспорта часто используют эту терминологию в журналах и блогах для описания реакции транспортного средства на рулевое управление при различных маневрах.
СОДЕРЖАНИЕ
Терминология динамики автомобиля
Стандартная терминология, используемая для описания недостаточной и избыточной поворачиваемости, определена Обществом автомобильных инженеров (SAE) в документе J670 и Международной организацией по стандартизации (ISO) в документе 8855. В соответствии с этими терминами недостаточная и избыточная поворачиваемость основаны на различиях в устойчивой поворачиваемости. состояние условий, при которых транспортное средство следует по пути постоянного радиуса с постоянной скоростью с постоянным углом поворота рулевого колеса на ровной и ровной поверхности.
Недостаточная и избыточная поворачиваемость формально определяются с помощью градиента «K». Если K положительный, автомобиль показывает недостаточную поворачиваемость; если K отрицательное, автомобиль показывает избыточную поворачиваемость; если K равно нулю, автомобиль нейтральный.
Для определения градиента недостаточной поворачиваемости можно использовать несколько тестов: постоянный радиус (повторные тесты на разных скоростях), постоянная скорость (повторные тесты с разными углами поворота) или постоянный поворот (повторные тесты на разных скоростях). Формальное описание этих трех видов тестирования предоставлено ISO. Гиллеспи подробно описывает два метода измерения.
Результаты зависят от типа теста, поэтому просто указать значение град / г недостаточно; также необходимо указать тип процедуры, используемой для измерения градиента.
Вклад в недостаточную поворачиваемость
Простое понимание реальных характеристик управляемости
В то время как большая часть этой статьи посвящена эмпирическому измерению градиента недостаточной поворачиваемости, в этом разделе основное внимание уделяется ходовым качествам.
Под недостаточной поворачиваемостью обычно понимают состояние, при котором во время поворота передние колеса начинают буксовать первыми. Поскольку передние колеса проскальзывают, а задние колеса имеют сцепление, автомобиль будет поворачивать меньше, чем если бы все шины имели сцепление. Поскольку количество поворотов меньше, чем было бы, если бы все шины имели сцепление с дорогой, это называется недостаточной управляемостью.
Автомобиль называют «нейтральным», когда передние и задние колеса теряют сцепление с дорогой одновременно. Это желательно, потому что, хотя автомобиль может скользить по направлению к внешней стороне поворота, он сохраняет эффективный угол поворота, установленный водителем. Это делает «более безопасным» движение, близкое к предельному состоянию тяги, потому что результат потери тяги более предсказуем.
При реальном вождении (где скорость и радиус поворота могут постоянно изменяться) несколько дополнительных факторов влияют на распределение тяги и тенденцию к избыточной или недостаточной поворачиваемости. В первую очередь их можно разделить на вещи, которые влияют на распределение веса на шины и дополнительную фрикционную нагрузку на каждую шину.
Шины должны передавать на землю силы ускорения и торможения в дополнение к поперечным силам поворота. Эти векторы складываются, и если новый вектор превышает максимальную силу статического трения шины в любом направлении, шина будет проскальзывать. Если у заднеприводного автомобиля достаточно мощности для вращения задних колес, он может в любой момент вызвать избыточную поворачиваемость, посылая мощность двигателя на колеса, и они начинают вращаться. Как только сцепление прерывается, они относительно свободно качаются вбок. Под тормозной нагрузкой больше работы обычно выполняют передние тормоза. Если это прямое смещение слишком велико, то передние шины могут потерять сцепление с дорогой, что приведет к недостаточной поворачиваемости.
В то время как распределение веса и геометрия подвески оказывают наибольшее влияние на измеренный градиент недостаточной поворачиваемости в установившемся тесте, распределение мощности, смещение тормозов и перенос веса спереди-сзади также будут влиять на то, какие колеса теряют сцепление первыми во многих реальных сценариях.
Предельные условия
Когда автомобиль с недостаточной поворачиваемостью доводится до предела сцепления шин, когда больше невозможно увеличить боковое ускорение, автомобиль будет следовать по траектории с радиусом больше, чем предполагалось. Хотя автомобиль не может увеличивать поперечное ускорение, он динамически устойчив.
Связанные меры
Что такое недостаточная и избыточная поворачиваемость, и чем они чреваты
Поворачиваемость – термин, который многие слышали в автомобильных телепередачах, но не задумывались о его смысле. Меж тем, поворачиваемость – одна из важных характеристик при проектировании автомобиля, над ее правильной степенью работают инженеры, а любой водитель может ощутить ее на практике. Что же такое недостаточная и избыточная поворачиваемость, и чем они чреваты в повседневной жизни?
Поворачиваемость – понятие, характеризующее поведение автомобиля в повороте на определенной скорости. С инженерной точки зрения ее можно охарактеризовать как взаимосвязь между углом поворота руля и угловой скоростью (боковым ускорением) автомобиля в повороте. Когда автомобиль идет по дуге поворота с постоянной скоростью и углом поворота руля – это условная точка отсчета, и поворачиваемость в этом случае нейтральная. Когда в этой постоянной системе с ростом скорости или угла поворота происходят изменения – их уже можно охарактеризовать как «поворачиваемость». Она, как известно, может быть недостаточной и избыточной. Что это значит?
Недостаточная поворачиваемость – эффект, при котором автомобиль распрямляет траекторию в повороте: колеса повернуты на нужный угол, но реальная траектория движения не соответствует этому углу, так как передние колеса сносит. Боковой увод передних колес в этом случае превышает боковой увод задних, которые не сносит или сносит в меньшей степени. Угол поворота автомобиля относительно необходимого в это время уменьшается.
С таким эффектом могли сталкиваться многие водители: руль повернут, а машина едет прямо. Гипертрофированную модель недостаточной поворачиваемости можно создать, резко повернув руль на средней скорости на ледяном покрытии – угол поворота колес в этом случае не будет играть никакой роли в формировании траектории. Косвенно охарактеризовать недостаточную поворачиваемость можно словом «снос»: когда возникает снос автомобиля, он демонстрирует недостаточную поворачиваемость.
Главная задача водителя в случае сноса – восстановить достаточное сцепление колес с поверхностью. Для этого нужно снизить скорость и угол поворота колес: на короткое время применить торможение двигателем или, в случае с переднеприводным автомобилем, выжать сцепление, убрав тягу со сносимой ведущей оси. Восстановив сцепление, можно, продолжая снижать скорость, продолжать проходить поворот.
Несмотря на опасность эффекта сноса, недостаточная поворачиваемость более приемлема, чем избыточная. Серийным автомобилям при их проектировании стараются задать именно легкую недостаточную поворачиваемость. Дело в так называемой динамической стабильности: такой автомобиль при сносе не раскачивается и сразу после восстановления сцепления с поверхностью может продолжить выполнение маневра. Кроме того, снижение скорости – естественная реакция водителя без специальной подготовки на нештатную ситуацию.
Избыточная поворачиваемость – эффект, при котором автомобиль увеличивает угол поворота на дуге: руль повернут на постоянный угол, а угол поворота машины растет. Боковой увод задних колес в этом случае превышает боковой увод передних – машину заносит.
Этот эффект тоже знаком многим водителям заднеприводных автомобилей: занос – вещь хорошо известная и даже популярная. Гипертрофированную модель избыточной поворачиваемости заднеприводного автомобиля можно создать, резко нажав на газ на средней скорости на ледяном покрытии – угол поворота автомобиля в этом случае будет резко расти, а угол поворота передних колес не будет играть ведущей роли в формировании траектории. Косвенно охарактеризовать избыточную поворачиваемость можно словом «занос»: когда возникает занос автомобиля, он демонстрирует избыточную поворачиваемость.
Главная задача водителя в случае заноса – купировать его, снизив угол поворота автомобиля. На заднеприводном и полноприводном автомобиле для этого нужно снизить тягу и повернуть колеса в сторону, противоположную заносу. На переднеприводном — повернуть колеса в сторону, противоположную заносу и напротив, нажать на газ, заставляя автомобиль вытащить себя из заноса. На полноприводном автомобиле – повернуть колеса в сторону, противоположную заносу, и действовать педалью газа в зависимости от особенностей автомобиля – основной ведущей оси, схемы распределения тяги и так далее.
Избыточной поворачиваемости при проектировании серийных автомобилей стараются избежать. Причина все в той же динамической стабильности – точнее, ее отсутствии: при заносе возникает поперечная раскачка и эффект маятника, то есть, автомобиль динамически нестабилен. Для погашения заноса водителю нужно иметь больше навыков, а в случае с переднеприводным автомобилем еще и понимание того, что нужно не инстинктивно жать на тормоз, а увеличивать тягу на ведущих колесах.
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?
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?
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?
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
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.
