Перейти к содержимому

Повышение управляемости и устойчивости в процессе поворота


Способы скоростного прохождения поворотов

Удержать автомобиль, проходящий поворот на максимальной скорости в управляемом и устойчивом состоянии, - искусство, которым владеют лишь гонщики высшей квалификации. Их опыт, добытый дорогой ценой, существенно поможет всем водителям повысить свою безопасность, не повторять ошибок, которые порой совершали начинающие спортсмены на пути к высшему мастерству.

Мастерство скоростного преодоления поворотов включает в себя следующие моменты:

  • безошибочную оценку поворота по крутизне, покрытию, степени опасности, чтобы выбрать способ прохождения в рамках гарантированной безопасности;
  • знание законов физики и механики, чтобы центробежные силы инерции не превысили сцепных качеств автомобиля;
  • технику управляющих действий водителя, позволяющую поступать наиболее рационально, исключить ошибки, а при необходимости воспользоваться приемами активной безопасности;
  • тактику управления, которая заключается в умении построить безопасную траекторию, выбрать способ прохождения и приемы стабилизации автомобиля:
  • психологическую подготовку для преодоления стресса и исключения явления "двигательный паралич" в критической ситуации;
  • способность тонко ощущать поведение автомобиля в ответ на собственные управляющие действия и контролировать его на ранней стадии потери устойчивости и управляемости.

В спортивной практике выделены три основных способа скоростного прохождения поворотов: вкатывание, силовое скольжение, управляемый занос. Но сама техника их прохождения включает еще многие нестандартные подходы в зависимости от вида спортивной деятельности (картинг, шоссейно-кольцевые гонки, трековые гонки, автокросс, ралли и т. д.) и конкретных условий дорожного покрытия.

ВКАТЫВАНИЕ. Авторы способа - супергонщики шоссейно-кольцевых автогонок и, в частности, пилоты "Формулы-1". Лучшими исполнителями этого стиля вождения следует признать многократных чемпионов мира М. Шумахера, А. Сенну, А. Проста, хотя многие элитные спортсмены "Формулы-1", в том числе и молодые дарования Ф. Алонсо, К. Райконен, Д. Батон и др. тоже блестяще демонстрируют элементы высшего мастерства в этом упражнении.

Главная особенность способа - движение на грани скольжения колес автомобиля. Опасности, в первую очередь, подвержены передние колеса, которые в отдельных случаях имеют минимальный снос, и доворот их на дуге, в случае выноса автомобиля с траектории, почти всегда является началом критической ситуации, связанной с потерей управляемости. К особенностям управления следует отнести очень плавную работу педалью "газа" и филигранную коррекцию устойчивости рулем (при сносе колес угол поворота колес уменьшается, а затем возвращается к исходному и все это с минимальной амплитудой руления). Наиболее важна здесь совместная работа рулем и "газом" и спосооность к компенсации даже мелких ошибок в рулении с помощью педали "газа".

Балансируя на грани устойчивости и управляемости, гонщик обеспечивает высокую скорость движения и собственную безопасность, непрерывно получая и перерабатывая информацию и реагируя на нее опережающими действиями.


Рисунок 50. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОХОЖДЕНИЯ ПОВОРОТА СПОСОБОМ ВКАТЫВАНИЯ
  • Движение по классической траектории (сглаживающей с увеличением радиуса в заключительных фазах движения).
  • Движение на грани скольжения управляемых колес.
  • Баланс устойчивости и управляемости плавными управляющими действиями


СИЛОВОЕ СКОЛЬЖЕНИЕ. Если способ вкатывания подходит для всех типов привода, то эта технология имеет конкретный адрес, т. е. каждому типу соответствует "своя песня". Началу движения почти всегда предшествует прием, позволяющий поставить автомобиль под углом к траектории, направив его "лицо" внутрь поворота. Этот прием может выглядеть как "контрсмещение" или "контзанос" или заброс задней оси к внешней стороне дуги поворота ее управляемым скольжением для заднего привода.

  • Передний привод. Наблюдать эффект силового скольжения можно на трековых автомобильных гонках. Спортсмены на скользком покрытии поворачивают колеса внутрь на средний по амплитуде угол и посылают на них мощную тягу в режиме максимального крутящего момента. Автомобиль движется по дуге с пробуксовкой колес, притом часть тяги используется для поддержания скорости, а часть - для противодействия центробежным силам. Спортсмен может произвольно изменять угол атаки поворота. На уменьшение тяги автомобиль отвечает увеличением угла заноса, на увеличение - соскальзыванием передних колес к внешней стороне дуги поворота.
  • Задний привод. Гонщики "Формулы-1" применяют этот способ чаще всего при входе в поворот на запредельной скорости, добиваясь с его помощью эффекта торможения скольжением. Для реализации способа используется прием "нулевой газ" или уравновешивающая тяга двигателя. Во время бокового скольжения автомобиля важно опередить момент начала заноса и его следствие - неуправляемое скольжение. Управление таким стилем возможно при относительно одно родном коэффициенте сцепления, т. к. грань устойчивости очень ненадежна.
  • Полный привод. Способ силового скольжения чаще всего используют раллисты на полноприводных моделях и кроссовики на автомобилях "багги". Он очень эффективен, потому что автомобиль, расположенный под углом к повороту, постоянно скользит боком, буксуя всеми колесами. Если угол атаки выбран правильно, то в таком положении автомобиль полностью сохраняет управляемость, реагируя на поворот колес внутрь или вовне по желанию спортсмена. В этом приеме поражает то, что колеса "смотрят прямо" по отношению к автомобилю, а вся коррекция осуществляется минимальными по амплитуде поворотами руля.

Рисунок 51. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОХОЖДЕНИЯ ПОВОРОТА СПОСОБОМ СИЛОВОГО СКОЛЬЖЕНИЯ
  • Движение по стандартной и нестандартной (баллистической, ломанной, с изменением радиуса) траекториям в режиме управляемого скольжения.
  • Опережающий прогноз изменения устойчивости и управляемости в ответ на управляющие действия.
  • Вариативность приемов управления в зависимости от типа привода автомобиля, скорости прохождения и коэффициента сцепления.


УПРАВЛЯЕМЫЙ ЗАНОС. Этот способ более характерен для заднего привода. Он намного безопаснее вкатывания и силового скольжения, но уступает им по скорости прохождения, т.к. часть мощности двигателя расходуется на преодоление центробежных сил инерции. Баланс устойчивости обеспечивается многократными действиями рулем (внутрь - вовне) и педалью "газа" (больше - меньше), притом количество этих действий достигает четырех в секунду. В отличие от силового скольжения, здесь колеса у автомобиля повернуты в противоположную от поворота сторону. При распределении сил движения и противодействия проявляется зависимость между углом заноса и скоростью движения: чем больше угол - тем меньше скорость. Управляемый занос чаще всего применяется на участках с низким коэффициентом сцепления и при прохождении крутых поворотов.

Элементами управляемого заноса можно воспользоваться на полноприводных автомобилях при прохождении обратных поворотов, осооенно в тех случаях, когда углы поворота колес не позволяют вписаться в схему поворота.

У переднеприводных моделей нет технических возможностей для движения в постоянном заносе, поэтому здесь чаще всего используется лишь фрагмент этой технологии - разворот на заданный угол при блокировании задних колес основным или стояночным тормозом.


Рисунок 52. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОХОЖДЕНИЯ ПОВОРОТА СПОСОБОМ УПРАВЛЯЕМОГО ЗАНОСА
  • Держание автомобиля на заданной траектории и противодействие центробежным силам инерции произвольным изменением угла заноса.
  • Баланс устойчивости и управляемости при неустойчивом равновесии в системе водитель-автомобиль-дорога.
  • Использование способа прохождения как элемента активной безопасности для заднеприводных автомобилей на скользкой дороге.
  • Использование заноса как способа переориентировки автомобиля на траектории движения.



Повышение управляемости автомобиля перед поворотом

Одна из типичных критических ситуаций возникает при входе в поворот на чрезмерной скорости. Результатом такой ошибки является частичная потеря управляемости - снос передних колес или боковое скольжение. Автомобиль выносит на внешнюю сторону полотна дороги. Неопытный водитель чаще всего реагирует на экстремальную ситуацию двумя последовательными ошибками: вначале резким поворотом рулевого колеса внутрь поворота, а затем торможением с блокированием колес. Следствием этого является полная потеря управляемости. Автомобиль по касательной выходит из поворота и терпит аварию.

Вернуть потерянную управляемость сложно даже для высококвалифицированного водителя, так как за доли секунды нужно прекратить торможение, выровнять колеса и выполнить повторный вход на наружной стороне поворота, преодолевая собственные эмоции и страхуясь от аварии.

Рецепт преодоления критической ситуации связан с опережающими действиями, позволяющими перед входом в поворот существенно повысить управляемость за счет искусственной загрузки передних колес весом автомобиля.

Она достигается следующими приемами:

  • торможение двигателем (включением перед поворотом понижающей передачи);
  • дросселированием (резким "закрытием газа"); торможением (кратковременным усилием, вызывающим "клевок" автомобиля);
  • торможением левой ногой при открытом дросселе.

Однако не следует забывать, что действие загрузки продолжается всего 0,1-0,2 с, так как сжатые элементы подвески сразу распрямляются. В связи с этим маневр должен следовать тотчас после загрузки. Пауза может привести к нейтрализации приема или к ухудшению управляемости, если маневр будет начат в тот момент, когда пружинящие элементы распрямляются. Поэтому в автомобильном спорте принято тормозить в последний момент. Это дает возможность очень резко начать поворот, используя эффект загрузки.

Многие водители сталкивались с явлением, когда в хорошо знакомый поворот автомобиль вчера входил без проблем, а сегодня плохо слушается рулевого управления. Если связать эти ситуации с явлениями загрузки и разгрузки передних колес, то легко понять, что в одном случае загрузка точно сочеталась с фазой входа, а в другом торможение оканчивалось рано, передние колеса разгружались реакцией сжатых элементов подвески, а в результате терялась управляемость и возникало скольжение колес.

Рекомендуемый прием может быть успешно применен на длинном крутом повороте многократно в режимах: подход, загрузка, вход, повторный вход, дуга и т. д. Этот тактический прием носит название "двойной вход" и позволяет существенно повысить безопасность прохождения сложных поворотов.


Рисунок 53. ПОВЫШЕНИЕ УПРАВЛЯЕМОСТИ ПЕРЕД ПОВОРОТОМ
  • Перед началом маневра создайте дополнительную прижимную силу на передних колесах, используя для этого торможение двигетелем или рабочим тормозом.
  • Фаза загрузки очень коротка (0,1-0,2 с), поэтому паузы между управляющими действиями не должно быть.
  • Резко отпустив тормоз перед поворотом, вы можете вызвать разгрузку колес и создать этим проблему в управлении.
  • Тотчас после загрузки должна последовать мягкая тяга, особенно на автомобилях переднего привода.



Повышение управляемости в повороте

Многие молодые водители стремятся продемонстрировать свою лихость в повороте визгом покрышек, считая, что это и есть проявление высокой скорости движения. Однако это глубокое заблуждение. Визг шин в повороте - сигнал водителю о совершенной ошибке, соскальзывании, сносе управляемых колес. Это явление сопровождается торможением и частичной потерей управляемости. Водитель экстракласса стремится к полной бесшумности прохождения поворота на грани сноса передних колес. Если снос возник, то его можно погасить уменьшением оборотов двигателя или выравниванием автомобиля в тех случаях, где это позволяют ширина проезжей части и заданная траектория движения.

Для повышения безопасности без снижения скорости можно воспользоваться специальным приемом. Это легкое подтормаживание левой ногой на дуге длинного крутого поворота при постоянном дросселировании. Таким приемом легко прекратить соскальзывание переднего наружного колеса и загрузить его. Касание тормозной педали должно быть легким и дозированным, исключающим блокирование колес. Нужно помнить, что ошибка чревата серьезными последствиями. Если заблокируется наружное переднее колесо, автомобиль перейдет к прямолинейному движению, если одно из задних, возникнет занос или вращение автомобиля.

Есть еще одна опасность этого приема, особенно для тех водителей, которые недавно пересели с классического варианта автомобиля (двигатель спереди, ведущие колеса задние) на переднеприводной.

Если подторможенное наружное колесо попадает на участок с низким коэффициентом сцепления (лед, песок, вода, грязь), то сразу возникают его блокирование и потеря управляемости автомобиля. Вместо того чтобы прекратить торможение и дать двигателю "вытянуть" автомобиль на дугу поворота, водитель "закрывает газ", как он привык на классическом варианте автомобиля. Потеря тяги при заторможенных колесах для переднеприводного автомобиля - это полная потеря управляемости и вынос с полотна дороги.

Прием, описанный выше, очень эффективен на крутых горных поворотах, серпантине, обратных поворотах при высоком коэффициенте сцепления шин с дорогой. Происходящая в результате действия центробежной силы перегрузка наружных колес усиливает управляемость автомобиля (при условии высокого давления в шинах и минимальной подворачиваемо-сти покрышки), а дополнительная загрузка переднего колеса подтормаживанием еще больше увеличивает управляющий эффект.

Прием позволяет существенно повысить скорость автомобиля в повороте.


Рисунок 54. ПОВЫШЕНИЕ УПРАВЛЯЕМОСТИ В ПОВОРОТЕ
  • Легкое подтормаживание левой ногой на дуге поворота позволяет увеличить прижимную силу упорного колеса (наружнего переднего).
  • Прием может стать опасным при сносе передних колес, когда водитель реагирует на него отпусканием педали газа и забывает о левой ноге. Нужно вначале убрать ногу с тормоза и лишь затем отпускать педаль "газа".
  • Не экспериментируйте в повороте, пока не отработали этот прием на прямолинейном участке.
  • Подтормаживание правой ногой не дает такого эффекта из-за полного прекращения тяги.



"Двойной вход"

Неровность на дуге поворота может явиться причиной потери устойчивости и управляемости при высокой скорости движения. Загруженное центробежной силой наружное переднее колесо уменьшает площадь контакта с дорогой ("поворачивается"), и его подскок тотчас приводит к сносу передней оси. Объезд неровности в повороте не всегда возможен, так как "доворот" после объезда приведет к потере управляемости.

Чтобы повысить безопасность, желательно преодолеть неровность по прямой, для чего движение по дуге с постоянным радиусом преобразуется в два поворота с переходной прямой ("двойной вход"). Такой способ может с успехом применяться в затяжных поворотах, особенно на переднеприводных автомобилях. Повороты можно выполнять скольжением задней оси, которое легко вызвать резким торможением левой ногой на дуге поворота.

"Двойной вход" с переходной прямой особенно актуален на дуге поворота для преодоления ямы, бугра, выступа, лужи. Маневр строится таким образом, чтобы дуга ложилась на ровныи участок поворота, а преодоление неровности или препятствия происходило на прямой.

Этот прием может применяться как метод самостраховки на скользкой дороге. В таких условиях траектория движения включает в себя два крутых поворота и переходную плавную кривую. Выполняя повороты скольжением задней оси, можно гасить излишнюю скорость и всегда ориентировать переднюю часть автомобиля внутрь поворота для страховки от срыва передних колес в неуправляемый снос. Особенно актуален этот способ для переднеприводных автомобилей, где управляемость передних колес на дуге почти всегда связана с тягой двигателя.

Спортсмены применяют "двойной вход", чтобы полностью реализовать мощность двигателя и расширить диапазон использования передаточных отношений коробки передач. На отдельных крутых и длинных поворотах прием можно отработать на трех передачах. Например, войти в поворот можно на IV передаче, середину дуги пройти на III, а выйти из поворота на II. Такая схема позволяет войти в поворот на скорости выше критической, погасить излишнюю скорость боковым скольжением при включении более низкой (III) передачи, к середине поворота приурочить рабочий режим двигателя, приближенного к максимальной мощности, а перед выходом включить понижающую передачу (II), чтобы полностью использовать динамические возможности.


Рисунок 55. ДВОЙНОЙ ВХОД
  • Если на дуге поворота есть проблемный участок (неровности, луха, /.ел, песок, снег и т. д.), то его нужно преодолеть по прямой, выполнив для этого два мичи-псзоротз.
  • Преодолевая затяжной поворот, можно расчленить дугу, и саму© крутую часть пройти либо по прямой, либо на дуге большого радиуса-
  • В экстремальных условиях (высокая скорость, скользкое покрытие) двойной вход позволяет снизить риск потери устойчивости автомобиля.



"Глубокий вход"

Чаще всего фаза входа в поворот определяет дальнейшую безопасность его прохождения. Если скорость входа превышает критическую грань, то снизить ее на дуге поворота чрезвычайно сложно, из-за того что невозможно применить самые эффективные способы торможения - прерывистый и ступенчатый. Они могут привести к потере устойчивости и управляемости автомобиля, в то время как плавный способ не может существенно повлиять на экстренное снижение скорости.

Однако не только высокая скорость таит в себе опасность. Множество аварийных ситуаций возникает при поворотах на скорости ниже критической, когда, казалось бы, есть все возможности удержать автомобиль на дороге. И, если автомобиль в середине дуги поворота или даже на выходе из него вылетел на обочину или встречную полосу и опрокинулся, то причины нужно чаще всего искать на входе. Одна из них - ранний вход как реакция на опасность. Когда водитель видит надзигающийся на него поворот, а скорость автомобиля высока, он стремится пораньше перейти к движению по дуге и прижимает автомобиль к внутреннему краю поворота. Это грубая ошибка! Во-первых, движение по меньшему радиусу создаст более высокую центробежную силу, а следовательно, удержать автомобиль в повороте будет намного труднее. Во-вторых, плавное начало приведет к необходимости выполнить "доворот" на дуге, что почти всегда сопровождается потерей устойчивости и управляемости (сносом автомобиля). А в-третьих, для построения оптимальной траектории в любом повороте надо учитывать, что тормозная динамика автомобиля выше, чем разгонная. Эта особенность заставляет автогонщиков выполнять более крутой вход в поворот и более плавный выход, чтобы не потерять мощность двигателя в конце поворота.

Потеря мощности в процессе поворота - это и потеря безопасности. Чем выше тяга двигателя, тем больше возможность противодействовать центробежной силе на дуге поворота. Чтобы создать более безопасные условия в повороте, нужно позднее начинать движение по дуге, дольше ехать прямо, несмотря на растущий страх и острое желание начать поворот. Такой прием получил название "глубокий вход". Однако чтобы воспользоваться им, необходима загрузка передних колес перед входом в поворот. Безопасность маневра будет во многом зависеть от позднего завершения торможения и неразрывности загрузки и начала (входа) поворота. Надо помнить, что "глубокий вход" можно использовать только в сочетании с опережающей загрузкой, иначе вместо планируемой безопасности может возникнуть острая критическая ситуация.

Представьте себе, что вы, преодолев собственный страх, заставили автомобиль двигаться прямо, хотя поворот уже начался. Затем, повернув рулевое колесо, вы надеетесь на быструю реакцию автомобиля, а вместо этого колеса скользят и управляемость теряется. Ситуация очень тревожная, Она может завершиться мгновенной реакцией торможения, и тогда аварии избежать практически не удается. Поэтому, прежде чем освоить элемент "глубокий вход", нужно научиться загрузке передних колес и позднему торможению. Тогда этот прием высшего мастерства сможет существенно повысить вашу безопасность и позволит значительно поднять скорость прохождения поворотов


Рисунок 56. ГЛУБОКИЙ ВХОД
  • Чтобы снизить опасность в крутой части поворота,.можно сделать глубокий маневр на входе.
  • Прием можно использовать лишь в том случае, когда водитель владеет технологией искусственной загрузки управляемых колес, иначе он создаст дополнительную опасность на входе.
  • Глубокий вход в скоростном режиме позволит раньше начать ускорение, что очень актуально для спортсменов.
  • Прием психологически сложен, так как заставляет водителя позже начать маневр.
  • Перед глубоким входом нужно, лучше в последний момент, включить пониженную передачу.



Сглаживающая траектория

Прохождение поворота на высокой скорости провоцирует критическую ситуацию, при которой автомобиль теряет управляемость и устойчивость, и его выносит обычно на обочину или на полосу встречного движения. Это явление связано с центробежной силой, которая действует на автомобиль в повороте, и ограниченными возможностями сцепных качеств автомобиля с дорогой. Чем ниже коэффициент сцепления, который связан не только с особенностями покрытия, но и с качеством шин, тем меньше возможность удержать автомобиль на дороге.

Важным фактором безопасности является траектория движения. Чтобы при одной и той же скорости действие центробежной силы было наименьшим, нужно как можно больше увеличить радиус движения. Такая траектория получила название сглаживающая. Ее элементами являются: "заход" - перевод автомобиля при подходе к повороту на внешнюю сторону дороги; "срезание" - переход в средней части поворота на внутреннюю сторону с касанием внутренним передним колесом края дороги; "распускание" - повторный переход к наружной стороне с выравниванием автомобиля и доведением частоты вращения коленчатого вала двигателя до максимальной.

Опытные водители знают, что даже 10 см "захода" или "срезания" влияют на безопасность, особенно на горных или подобных им дорогах. Притом даже в условиях рядности или встречного движения всегда есть возможность воспользоваться этим приемом, не вступая при этом в конфликт с Правилами дорожного движения

Если спортсмен-автогонщик строит сглаживающую траекторию в ходе гонки на всей проезжей части дороги, так как она перекрыта для встречного движения, то водитель в условиях транспортного потока использует пространство, предусмотренное для рядного движения. При этом исключены выезд на полосу встречного движения или движение по соседнему ряду.

Опытные спортсмены могут существенно повысить скорость движения в повороте при сохранении безопасности, сочетая два тактических элемента: "сглаживающую траекторию" и "глубокий вход". В этом случае еще одним признаком профессионализма может служить смещенная дальше по дуге поворота точка касания его внутренней части с траекторией внутреннего переднего колеса. Этот прием позволяет распрямить дугу выхода и раньше начать ускорение автомобиля.

Еще один резерв безопасности кроется в элементе "глубокое срезание", когда водитель заезжает внутренними незагруженными колесами на обочину, сохраняя управляемость автомобиля за счет наружных колес, опирающихся на твердую поверхность дороги. Этот прием позволяет еще больше увеличить радиус поворота, но он может применяться водителем только на правой стороне дороги.


Рисунок 57. СГЛАЖИВАЮЩАЯ ТРАЕКТОРИЯ
  • Чтобы уменьшить негативное влияние центробежных сил в повороте и повысить собственную безопасность, постарайтесь максимально увеличить радиус дута.
  • Наметьте заранее три точки (на входе, в крутой части поворота и на выходе), по которым вы сможете построить траекторию.
  • Спортсмены стремятся первую часть дуги сделать более крутой, чтобы раньше начать ускорение.



Ломаная траектория

Движение по дуге поворота на критической скорости практически в любой момент может привести к потере устойчивости и управляемости в результате неожиданного изменения коэффициента сцепления шин с дорогой (из-за наличия на дороге песка, отрицательного уклона, неровностей и т. д.).

Чтобы подстраховаться от неожиданного неуправляемого скольжения, можно изменить траекторию движения по дуге с постоянным радиусом на траекторию движения по периметру ломаного многогранника. Тогда можно повысить безопасность, применяя приемы, повышающие управляемость автомобиля.

Анализ техники ведущих автогонщиков позволяет констатировать, что метод дробления дуги на мелкие прямые и повороты заложен в основу скоростного движения в повороте

Технологию движения в повороте в режиме скоростного барьера, т. е. на пределе собственных возможностей, можно представить себе как метод "проб - ошибок - коррекции". Главная задача метода - "нащупать" на выбранной траектории грань срыва колес в скольжение.

Действия водителя-гонщика на дуге поворота представляют собой повторные циклы тонких движений: поворот колес и увеличение частоты вращения коленчатого вала двигателя до начала соскальзывания колес; выравнивание колес и уменьшение частоты вращения.

Все изменения происходят в узком диапазоне работы двигателя (примерно 6000-7000 об/мин). Для водителя обычного автомобиля этот диапазон ниже, но не меньше устойчивого показателя крутящего момента двигателя (примерно 3500- 4000 об/мин для автомобилей семейства ВАЗ). Притом желательно избегать крайних вариантов дросселирования: полностью закрытого и полностью открытого "газа", так как в первом случае возможно возникновение заноса задней оси, а во втором - сноса передних колес. Процесс управления при повороте на максимальной скорости напоминает "балансирование на острие ножа", так как исключает резкие действия и в большей степени происходит "на опережении" нежели "на реакции". Это достигается плавными нажатиями и резким отпусканием педали подачи топлива; то же происходит с рулением - плавный поворот и резкий возврат рулевого колеса.

У читателя от этой информации может возникнуть ошибочное представление о работе педалью подачи топлива и рулевым колесом, т. е., что нужно "дергать" рулевое колесо влево, вправо и непрерывно нажимать и отпускать педаль подачи топлива. На самом деле это очень мягкий и осторожный процесс с минимальной амплитудой действий и четкой взаимосвязью между рулением и дросселированием в соответствии с дорожной информацией.

Ломаную траекторию при повороте можно рассматривать как активный метод самостраховки, особенно в тех случаях, когда трудно визуально оценить коэффициент сцепления, или если водитель вследствие разных причин испытывает неуверенность в собственных силах. Тогда, увеличивая прямолинейные участки траектории до 5-10 м, он может использовать загрузку передних колес и гарантированно, без бокового скольжения, преодолевать серию поворотов небольшой крутизны, разрывая тем самым непрерывную дугу поворота на части (см. рисунок). Этот способ успешно выполняется на переднеприводных автомобилях с такой особенностью: после загрузки и поворота колес необходимо тотчас нажать и отпустить тормозную недаль обязательно левой ногой при "открытом газе", притом эти действия выполняются без пауз между ними. Структура действий идентична "двойному входу", но включает большое число элементов, например 3-5 и более, в зависимости от длины поворота.

Ломанная траектория может сопровождаться серией управляемых заносов автомобиля, позволяющих за счет минимальной потери устойчивости существенно повысить управляемость автомобиля.

Если на переднеприводном автомобиле в скоростном повороте полностью отпустить педаль газа, то возникает небольшой занос, тотчас нажимая на педаль газа, водитель прекращает занос. Повторяя эти действия, можно один крутой поворот превратить в серию мини-поворотов.

На заднеприводном автомобиле при движении на скользком повороте можно короткими пробуксовками колес постепенно повернуть автомобиль.


Рисунок 58. ЛОМАНАЯ ТРАЕКТОРИЯ

Чтобы застраховаться от неожиданного сноса передних колес в длинном скоростном повороте, раздробите дугу на короткие отрезки и микроповороты. Вы получите возмож-носгь одну большую опасность разделить на серию мелких, каждую из которых легче преодолеть.

Метод дробления дуги позволит многократно воспользоваться приемами самостраховки (передняя и боковая загрузки, плавное торможение, боковое соскальзывание) и уменьшить отрицательные эмоции, связанные с потерей устойчивости и управляемости автомобиля.

  • Раздробив длинную дугу на короткие отрезки и микроповороты, вы сможете избежать серьезной опасности выноса автомобиля с траектории кнаружи.
  • На переднеприводном автомобиле такой способ может сочетаться с фазами соскальзывания задних колес с помощью приема "газ-тормоз".
  • Полноприводные и заднеприводные модели могут применять эту технологио на скользкой дороге, создавая серию микрозаносов задней оси.



Контрсмещение и контрзанос

Скоростное прохождение поворотов 6 и 7 категорий, характеризуемых как очень крутые или обратные, требует существенного снижение скорости (с максимальной до 40-50 км/ч). Если скорость погашена недостаточно, то чрезмерно круто повернутые колеса спровоцируют снос и потерю управляемости. Поэтому перед спортсменами встают серьезные вопросы: как избежать раннего торможения и не потерять такие важные секунды, и как уменьшить угол поворота колес, сохранив этим управляемость?

Решить сразу две проблемы безопасности позволяют два нестандартных приема, один более "мягкий" - контрсмещение, а другой более "острый" - контрзанос. Суть обоих приемов сводится к тому, чтобы пожертвовать частью устойчивости автомобиля, чтобы увеличить его управляемость. Не правда ли, очень похоже на тактику в шахматах: жертвуете фигуру (количество) - получаете темп (качество). Если вернуться к теории управления автомобилем, то данные приемы позволяют еще до поворота (!) развернуть автомобиль на нужный угол, притом не передними "ранимыми" колесами, а задними в режиме их скольжения. Кроме того, эти приемы позволяют подойти к повороту на более высокой скорости и после экстренного торможения рабочим тормозом перейти к торможению боковым соскальзыванием. Такими действиями водитель "убивает сразу трех зайцев": снижает скорость, разворачивает автомобиль и выводит его на траекторию дуги при повороте колес на малый угол.

КОНТРСМЕЩЕНИЕ. Термин означает предварительное смещение автомобиля в сторону противоположную направлению поворота. К примеру, водитель, двигаясь по середине полосы, перед левым поворотом мягким огибающим маневром направляет автомобиль к правой обочине, а затем более резким маневром поворачивает его влево, прицеливаясь не как обычно на вершину поворота, а раньше ее, как будто он желает срезать поворот. Эти два связанных темпом действия маневра раскачивают автомобиль и заставляют его соскользнуть задними колесами вовне. Если требуется усилить вращательный импульс, то на заднем и полном приводе после контрсмещения резко включается пониженная передача, а на переднем приводе полностью отпускается педаль газа.

КОНТРЗАНОС. В основе этого приема заложено явление, получившее название "динамический хлыст". Суть его состоит в том, что он усиливает вращательный импульс автомобиля в заключительной фазе поворота. Если в предыдущем приеме автомобиль плавным огибающим маневром смещался вовне, то здесь занос возникает после интенсивного торможения рабочим тормозом. "Лицо" автомобиля поворачивается в сторону, противоположную повороту. Реагируя на занос поворотом руля и прекращением тяги, водитель умышленно запаздывает с реакцией, что провоцирует занос в другом направлении. Образно говоря, водитель "размахивает" задней осью автомобиля, словно дворник метелкой. Такие действия позволяют развернуть автомобиль на угол от 90° до 180°, т. е. вплоть до полного разворота. Встречаются ситуации, когда гонщики для снижения скорости автомобиля применяют до трех циклов заноса. Каждый из циклов предполагает последовательное увеличение угла заноса: малый, средний, критический и далее - разворот.

Спортсмены, управляющие автомобилями с полным приводом, называют оба приема "подсечкой" и применяют их для перевода автомобиля в режим силового скольжения.

На переднеприводных моделях этот прием часто используется в трековых гонках, при этом в отличие от других приводов спортсмены легко гасят излишний угол заноса мощной тягой с пробуксовкой колес.

Обычным водителям лучше не применять контрзанос из-за сложности стабилизации в заключительной фазе маневра. Но если они воспользуются осторожным (малоамплитудным) контрсмещением при прохождении крутых поворотов на скользкой дороге, то при грамотном использовании этой техники смогут в полной мере оценить ее преимущества .


Выбор угла атаки препятствия

Автомобиль болезненно воспринимает дорожные неровности, особенно в тех случаях, когда из-за дефицита мастерства или невнимательности водитель травмирует его своими запоздалыми или ошибочными действиями. Правда, конструкция ходовой части серийного автомобиля призвана смягчить контакты с дорожными неровностями. Но порой наши дороги предлагают водителям условия, близкие к экстремальным: ямы. канавы, открытые колодцы, уступы и выступы, колея и многое другое. Все это скорее под силу продвинутым и тюнингованным моделям, чем обычным серийным авто. Особенно ранимы подержанные машины, растерявшие "в прошлой жизни" часть своего потенциала надежности.

Как же быть простому водителю, владельцу подержанной иномарки или отечественной "старушки", чтобы подольше сохранить в таких условиях живучесть своего авто?

По всей видимости, надо следовать опыту профессионалов, которые выработали и используют технологию направленного движения для преодоления неровностей. Первыми ее применили гонщики-раллисты. Именно они создали так называемый "язык дороги", который позволяет в виде скоростной стенограммы записать основные неровности и составить рецепт по их преодолению. В стенограмме экипажей встречаются такие термины: "яма справа (слева)", "бугор посередине", "правее (левее)", "резать", "по-наружи", "трамплин", "трамплин-полет", "гребенка", "в подъем (спуск)", "60 км/ч" и т. д. Спортсмены высшей квалификации в ралли-рейдах, где гонка проходит на незнакомых дорогах, ввели в информацию "Дорожной легенды" (графическая запись маршрута) дополнительные знаки, характеризующие степень опасности для экипажа: (!) "внимание", (!!) "опасно", (!!!) "очень опасно" и даже (!!!!) "стой".

Но обычному водителю чаще всего поверхностно известен или совсем неизвестен "портрет дороги", если он едет по ней впервые. И чем выше скорость автомобиля, тем меньше времени дается водителю, чтобы провести анализ и сделать правильный выбор направления движения объезда неровности или ее преодоления доступными ему способами. Дополнительные трудности возникают при лимите ширины полотна дороги или при ограниченности возможностей маневра из-за движения других автомобилей.

Итак, вот что предлагает водителям опыт, накопленный профессионалами:

  • объезд препятствия огибающим маневром возможен на невысокой скорости. При высокой скорости и резких действиях нужно быть готовым к реагированию на потерю устойчивости (занос, вращение);
  • если маневр невозможен из-за дефицита времени, лучше всего спрямить траекторию, т.к. удар по повернутым колесам более болезнен для автомобиля (ударные нагрузки по наконечникам рулевых тяг, шаровым опорам, рычагам подвески и др.);
  • поперечные неровности (трамвайные рельсы, бугры, уступы) лучше преодолевать под углом, если есть такая возможность, по ширине полосы движения;
  • двигаясь по колее, желательно мягко прижимать автомобиль к боковому упору, чтобы избежать его "рысканья";
  • в повороте с неровностями нужно выбрать траекторию, при которой на них окажутся разгруженные колеса (внутренние относительно поворота), для упорных колес (наружних) нужно искать ровную опору;
  • при невозможности объезда ямы, открытого колодца и др. под одним из колес, нужно направить автомобиль на неровность (!) резким рывком рулевого колеса, добиваясь эффекта боковой разгрузки.
  • при скоростном прохождении поворота строится "сглаживающая траектория", элементами которой являются: "заход" (отведение автомобиля к внешней границе траектории перед входом), "срезание" (прижимание автомобиля внутрь на дуге) и "распускание" (отведение автомобиля вновь к внешней стороне в завершающей фазе);
  • желательно спрямить дугу в повороте, если "упорное" (наружнее переднее) колесо может потерять сцепные возможности из-за лужи, бугра, ямы, песка и др.

Рисунок 59. ВЫБОР УГЛА АТАКИ ПРЕПЯТСТВИЯ



Рисунок 60. ВЫБОР УГЛА АТАКИ ПРЕПЯТСТВИЯ



Использование подъемной и прижимной силы

Эти термины заимствованы спортсменами из области аэродинамики. Погоня за рекордными показателями болидов "Формулы-1" и других суперавтомобилей, развивающих скорость свыше 300 км/ч, привела к использованию минимального дорожного просвета (клиренса), установке антикрыльев, спойлеров, "дымоходов" и других конструктивных решений, препятствующих воздействию подъемной силы, стремящейся оторвать автомобиль от земли.

Однако кроме аэродинамических возможностей самого автомобиля, водитель может воспользоваться собственным потенциалом мастерства, который позволяет произвольно изменять загрузку автомобиля по осям и колесам, т. е. искусственно создавать дополнительную прижимную или подъемную силу. Инструментами такого влияния на автомобиль являются педали "газа", тормоза и рулевое колесо.

В тех случаях, когда нужно увеличить прижимную силу, например, перед экстренным маневром или скоростным поворотом, водитель может воспользоваться способом загрузки передних колес: торможением двигателем на постоянной передаче ("мягкая" загрузка), торможением двигателем с включением пониженной передачи ("интенсивная" загрузка), торможением рабочим тормозом ("форсированная" загрузка). При экстренном торможении, по мнению специалистов, до 60% веса автомобиля смещается на передную ось. Для создания дополнительно прижимной силы упорного колеса (переднего наружнего относительно поворота) спортсмены применяют "подтормаживание" (плавное, дозированое) левой ногой на дуге поворота при сохранении тяги (правая нога продолжает нажимать на педаль "газа").

При преодолении неровностей (бугров, канав, ям и др.) очень важно использовать подъемную силу, чтобы разгрузить переднюю подвеску, увеличить рабочий ход амортизаторов и, в конечном итоге, смягчить встречные удары. Помочь в этом может педаль "газа" и режим короткого ускорения. Оптимальный эффект можно получить, когда двигатель работает в режиме максимального крутящего момента (для семейства ВАЗ он составляет 2500-4000 оборотов в минуту).

Познакомиться с явлением не аэродинамической, а механической подъемной силы можно на переднеприводном автомобиле, если заставить его тронуться с места при включенном стояночном тормозе. Можно наблюдать, как передняя часть кузова при этом в ответ на вращение колес приподнимается. Тот же эффект, но в меньшей степени, возникает при увеличении тяги во время движения.

При движении по пересеченной местности или неровной грунтовой дороге гонщики ралли-рейдов стремятся сохранять постоянную тягу на передаче, которая обеспечивает поддержание крутящего момента двигателя. Автомобиль может проваливаться одним или сразу двумя передними колесами в ямы, но эффект постоянно действующей подъемной силы позволяет смягчить удары. На широко разнесенных неровностях возможен режим переменной тяги, но ее полное прекращение тотчас вызывает "утыкание" автомобиля в препятствие. Режим повышенных оборотов позволяет ослабить удар после прыжка, поэтому спортсмены-раллисты "держат газ" в полете и особенно в момент приземления, хотя это чревато повреждением приводов на передне- и полноприводных автомобилях. Даже на минимальной скорости движения можно успешно воспользоваться подъемной силой передних колес при преодолении бугров, "лежачих полицейских", выступов и т. д., однако важно нажать на педаль "газа" своевременно, учитывая инерционность топливной системы автомобиля. Опережение или отставание по времени не позволят получить требуемый эффект.


Рисунок 61. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОДЪЕМНОЙ И ПРИЖИМНОЙ СИЛЫ

Подъемная сила передних тянущих колес

  1. Постоянная,
  2. Переменная.
  3. Импульсная.

Прижимная сила, возникшая при торможении

  1. Мягкая (торможение двигателем).
  2. Интенсивная (включение пониженных передач).
  3. Форсированная (резкое торможение).



Использование подъемной и прижимной силы

Критическая ситуация, связанная с потерей управляемости, может возникнуть при скоростном движении по прямой, когда водитель, неожиданно для себя, попадает на короткий участок разбитой дороги. Торможение в таких случаях чревато ухудшением управляемости, т.к. загрузка передних колес весом автомобиля сократит рабочий ход подвески (сжатие пружины) и ухудшит ее амортизационные возможности. Кроме того, начинается "утыкание" автомобиля в каждую неровность, серия встречных ударов о препятствия, подброс колес и резонанс подвески, особенно на автомобилях "в возрасте" с изношенными амортизаторами. (Для справки следует сообщить, что серийные гидравлические амортизаторы, которыми оснащены российские модели легковых автомобилей, теряют свой потенциал после 50 тыс. км пробега и требуют либо ремонта, либо замены).

В подобных ситуациях есть один эффективный способ самостраховки, который, хотя и не всегда сможет защитить автомобиль, но, по крайней мере, сохранит его управляемость: нажать "газ в пол" (по выражению спортсменов), т. е. увеличить тягу, желательно в режиме максимального крутящего момента двигателя.

Сохранить курсовую устойчивость и управляемость позволят гироскопические моменты вращающихся колес. У авто-мобиля их, как известно, четыре. Причем на одноприводных моделях два регулируемых водителем гироскопа и два инерционных, на полноприводных - все четыре управляемых педалью "газа". Наибольшую стабильность демонстрируют переднеприводные модели с поперечно расположенным двигателем (например семейство ВАЗ). У этих автомобилей мощные гироскопические моменты возникают от вращения коленчатого вала двигателя, дисков сцепления, шестерен КПП, т. е. имеется пятый гироскоп с большой скоростью вращения и дополнительным стабилизирующих; моментом. Поэтому когда происходит потеря устойчивости (занос, вращение) такого автомобиля при входе в поворот, на дуге, при торможении, можно предположить, что виной тому сталя ошибка водителя.

Непрерывная тяга на неровностях позволяет, кроме всего прочего, воспользоваться эффектом "подъемной силы", смягчающей контакты с препятствиями.

Гироскопической стабилизацией умело пользуются спортсмены, участвующие в контактной борьбе (гонки "на выживание", трековые гонки), а также сотрудники спецслужб, обученные по программе "Автомобильный антитеррор". Любой специалист такого профиля знает, что в момент бокового скользящего удара или попутного столкновения нельзя отпустить педаль "газа". Даже развернутый на какой-то угол после столкновения автомобиль будет иметь возможность к самостабилизации благодаря действию гироскопических моментов.

Однако следует отметить, что применение этого приема не всегда оправдано и в отдельных случаях имеет отрицательный эффект. Поэтому выбор действия и ответственность за конечный результат всегда определяются самим водителем.


Рисунок 63. ГИРОСКОПИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ


Гироскопические моменты вращающихся колес создают стабилизирующий эффект при прямолинейном движении и позволяют сохранить курсовую устойчивость

Дополнительный стабилизирующий эффект дает переднеприводному автомобилю поперечно расположенный двигатель

Детский волчок как яркий пример гироскопической устойчивости.