ГЛАВА 7. Повышение управляемости и устойчивости в процессе поворота (часть 4)

7.11. Гироскопическая стабилизация

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 автомобиля 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 стабилизирующим моментом. Поэтому когда происходит потеря устойчивости (занос, вращение) такого автомобиля при входе в поворот, на дуге, при торможении, можно предположить, что виной тому стала 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.

7.12. «Зацеп»

Возникающая на повороте центробежная сила в определенных ситуациях (низкий коэффициент сцепления, высокая скорость автомобиля при малом радиусе поворота и др.) приводит к потере его устойчивости и боковому скольжению колес.

Многие даже опытные водители очень «неуютно» чувствуют себя на обледенелых спусках и поворотах, когда поверхность дороги становится похожей на зеркальный каток. Любое резкое движение рулевым колесом или педалью подачи топлива способно вызвать снос колес. Критическая ситуация прогрессирует, нарастает как снежный ком, так как из-за слабой реакции дороги автомобиль плохо реагирует на управляющие действия.

Но опасную дорогу можно превратить в безопасную, используя специальные приемы для повышения устойчивости и управляемости автомобиля. Одним из них является «зацеп» внутренней поверхностью колес за выступающую поверхность дороги или за участок с высоким коэффициентом сцепления.

Вариантом этого приема является опускание внутренних колес в обочину или за внутренний край дороги. В спорте такой прием называют трамвайной ездой, так как профилирующий борт напоминает рельс и позволяет увеличить скорость, не опасаясь за безопасность. Можно вполне успешно использовать для «зацепа» продольные бугры, ямы, участки уплотненного снега или любые другие, даже на первый взгляд незначительные возвышения.

Возможностью для «зацепа» может послужить любой участок с повышенным относительно дороги коэффициентом сцепления, например проплешины асфальта, покрытый грязью лед, щербины в укатанном снегу, даже легкий неукатанный снег.

Сложность выполнения приема связана с тем, что внутреннее колесо в повороте имеет тенденцию к разгрузке (более загружено наружнее колесо), а следовательно, к выходу из зацепления.

Момент потери контакта колеса обычно связан с интенсивным сносом или заносом. Поэтому, используя «зацеп» как способ самостраховки, нужно помнить о его ограниченных возможностях. Автогонщики считают, что «зацеп» эффективен до определенных пределов, а затем автомобиль буквально «сдувает» с дороги.

На зимней дороге можно использовать «зацеп» не на всей траектории движения, а на отдельных ее элементах, не забывая о том, что после потери «зацепа» и выхода на чистый лед, нужно заранее уменьшить обороты двигателя, а в отдельных случаях и подготовиться к стабилизации автомобиля в заносе.

«Зацеп» эффективно используется в колее, часто сочетаясь с «упором» наружной поверхностью колеса. Эти два приема — «зацеп» и «упор» — хорошо дополняют друг друга.

7.13. «Упор»

Когда скользкая зимняя дорога как бы стремится на повороте выбросить автомобиль на обочину под действием центробежной силы, «спасительной соломинкой» может стать снег, окантовывающий дорогу снаружи в виде снежной насыпи или сугроба. Он послужит своеобразной опорой: в снег можно упереться боковой поверхностью покрышки, задним или передним крылом, а в отдельных случаях и дверью автомобиля. «Упор» позволяет погасить излишнюю скорость, прекратить занос, снос или боковое скольжение. В аварийных ситуациях при отказе тормозной системы или остром дефиците тормозного пути «упор» в сочетании с ударом о препятствие (опору) может служить эффективным средством контактного торможения.

Методика перехода автомобиля на «упор» имеет ряд особенностей.

Если первым к внешнему препятствию, например, к снежному брустверу, приближается переднее колесо, важно не допустить, чтобы первый контакт колеса с препятствием произошел протектором шины. В этом случае снег создает тормозной момент, а поступательная энергия переходит во вращательную. Происходит вращение вокруг заторможенного колеса. При высокой скорости автомобиля он может опрокинуться, если ударится в снежное препятствие боковой плоскостью колес.

Другая особенность проявляется в случае, когда «упор», возникает после бокового скольжения или заноса заднего колеса. При резком ударе о препятствие возможны отскок и развитие вращения в обратном направлении.

Для безопасного перехода на «упор» можно воспользоваться следующими рекомендациями:

·         выполнять этот маневр под острым углом;

·         для заднеприводного автомобиля рекомендуется «упор» задним колесом или крылом, для переднеприводного — передним;

·         для смягчения контакта с опорой необходимо увеличить тяговую силу вплоть до пробуксовки колес;

·        в момент удара об опору передним колесом необходимо повернуть рулевое колесо внутрь поворота, чтобы контакт с препятствием произошел боковой поверхностью колеса, а не протектором шины;

·         чтобы сохранить управляемость, нужно как можно быстрее увести управляемые колеса внутрь поворота. Однако угол поворота колес не должен быть предельным, иначе возникнет их снос;

·         если использовать «упор» как способ контактного аварийного торможения, то для удара об опору желательно использовать наружную поверхность переднего или заднего крыла, конструкция которых обладает существенным запасом пассивной безопасности (возможностью к сминанию, глубокому проему, мягкой конструкцией);

·         если «упор» используется как способ экстренного торможения, то переход на него желателен из состояния заноса задней частью автомобиля. При этом чем выше скорость автомобиля, тем больший угол заноса нужно использовать при ударе, не забывая об ответной реакции и отскоке;

·         переднеприводной автомобиль может мягко перейти на«упор» передним колесом или крылом после резкого дросселирования и бокового соскальзывания передней оси.

Движение на «упоре» позволяет существенно повысить управляемость автомобиля на скользкой дороге, а опорой могут стать даже незначительная неровность, мягкий снег, песок или другие участки с повышенным коэффициентом сцепления. «Упор» позволяет использовать мощностные возможности двигателя, чтобы успешно сопротивляться центробежной силе на повороте. Однако твердая опора, например тротуарный бордюр или подобное препятствие, может явиться причиной опрокидывания автомобиля после бокового скольжения.

7.14. Стабилизация автомобиля в колее

Одной из типичных неровностей наших дорог является колея, которая на малой скорости не вызывает особых проблем, кроме возможности повредить автомобиль или застрять на мягком или скользком грунте с опорой на днище. Однако даже неглубокая колея, в которую автомобиль попадает на высокой скорости, представляет большую опасность. Вход в колею сопровождается снижением управляемости из-за ограниченных возможностей поворота колес. Если автомобиль входит в колею под углом, то часто возникает критическая ситуация, при которой передние колеса попадают в колею, а задние свободно скользят сбоку от нее, вызывая резкий занос автомобиля. Аналогичные трудности могут возникнуть при выходе из колеи, когда передние колеса после подскока или резкого «зацепа» выходят из колеи, а задние остаются в ней. В этом случае чаще всего возникает вращение автомобиля вокруг задней оси.

Сам процесс удержания автомобиля в колее вызывает определенные трудности, так как многократные касания боковой поверхностью колеса бортика колеи приводят к «рысканью». Резонанс этих явлений может явиться причиной выброса из колеи пары передних или задних колес и внезапной потери устойчивости и управляемости.

Избежать «рысканья» и повысить управляемость можно, искусственно прижимая колеса внутренней или наружной стороной к боковой стенке колеи, используя для этого «упор», «зацеп» или комбинацию этих приемов попеременно. При искривлении колеи большую эффективность имеет «упор», так как он позволяет использовать мощность двигателя и его тормозные возможности для борьбы с центробежной силой.

«Зацеп» не обладает такими возможностями, так как подворачивающаяся покрышка сцепляется с дорогой беспротекторной частью, которая при увеличении скорости или пробуксовке колеса легко выскальзывает из колеи.

К особенностям управления автомобилем в колее следует отнести мягкое уступающее руление. Оно позволяет сгладить резкие удары о бортик колеи и сохранить непрерывный контакт с дорогой. Во многих случаях (крутой спуск, обледенелый поворот) колея может быть использована для повышения управляемости автомобиля на заданной траектории движения.

Особое внимание следует уделить входу в колер, так как при резком контакте с нею могут возникнуть подброс управляемых колес и соскальзывание передней оси. Поэтому для входа в колею желательны заниженная скорость и плавное сближение с ней.

Скоростное движение по колее требует от водителя тонко ощущать автомобиль с помощью рук.

Желательно очень аккуратное прижатие колеса к краю колеи.

Для выхода из глубокой колеи нужно оттолкнуться наружной стороной покрышки с помощью упора, затем повернуть колеса на минимальный угол и «на сбросе газа» вытянуть автомобиль из колеи. Пробуксовка колес на переднем или полном приводе не позволит это сделать.