Экстремальное и контраварийное вождение. 2-е дополненное издание

скачать книгу бесплатно


Упражнение 7. Попробуйте спровоцировать занос передней оси во время движения задним ходом резким поворотом руля. Не забудьте выжать сцепление, чтобы мотор не заглох во время заноса.

Практические советы водителю

1. Используйте для вождения легкую обувь с мягкой, нетолстой, плоской подошвой. Правильно выбранная обувь поможет вам лучше чувствовать педали. Ни в коем случае не управляйте машиной в «шлёпках», тапках или туфлях с длинным каблуком, это может привести к аварийной ситуации. Если у обуви есть каблук, он не должен быть длинным. Шнурки тоже представляют опасность. Помехи вождению еще могут создать шарфы, галстуки, длинные рукава, волосы, проводные наушники.

2. Надевайте перчатки во время вождения. В перчатках с прорезиненной ладошкой (так называемые «обливные» перчатки) или кожаных перчатках руки лучше цепляются за руль и рычаг коробки передач, а кисть меньше устаёт во время вождения. Если вы начинающий пилот, для тренировок подойдут «обливные» перчатки, которые можно купить в любом строительном магазине.

3. Располагайте руки на руле в позициях на 9 и 15 часов или 10 и 14 часов (по циферблату часов). В этих положениях можно комфортно вращать руль в пределах около 200 градусов. Если необходимо повернуть руль на больший угол – продолжаем вращение руля с перехватом. Ошибкой руления будет скрещивание рук в нижнем секторе рулевого колеса.

4. Используйте правильный руль. Спицы руля не должны препятствовать расположению кистей рук в положениях на 9 и 15 часов или 10 и 14 часов и сжиманию рулевого колеса пальцами в этих положениях. Возможно расположение спиц, при котором они проходят под или над кистями рук – так будет чувствоваться верное положение рук на руле. Чехол для руля использовать не рекомендуется, поскольку он будет притуплять ощущения, получаемые от рулевого колеса.

5. Учитывайте состояние дорожного покрытия для выбора скорости движения. Допустим, вы оказались на незнакомой дороге или состояние дороги могло сильно измениться за последнее время из-за погодных условий. Оценить состояние дорожного покрытия можно при помощи торможения с блокировкой колёс. На небольшой скорости (10—15 км/ч) резко нажмите на педаль тормоза, чтобы заблокировать колеса, и ожидайте остановки. Чем хуже сцепление с дорогой, тем больше получится тормозной путь. С приходом опыта вам будет достаточно кратковременной блокировки колёс для оценки дорожного покрытия. Этот навык очень полезен зимой: например, возможна ситуация, когда дорога заснежена, а под снегом – голый лёд, о котором водитель не подозревает.

6. Не слушайте музыку, когда управляете автомобилем. Это отнимает ваше внимание и ухудшает концентрацию на вождении. То же относится и к разговорам по сотовому телефону. Пропущенный звуковой сигнал или даже крик могут стать причиной необратимых событий.

7. Не двигайтесь на нейтральной передаче. Некоторые водители, пытаясь экономить на топливе, двигаются на спуске и входят в повороты на нейтральной передаче. Это делает вождение автомобиля небезопасным. Отключение двигателя от трансмиссии лишает вас возможности управлять автомобилем при помощи тяги двигателя. Педаль газа – очень важный орган управления как на переднеприводном, так и на заднеприводном автомобиле.

8. Не держите руку на рычаге коробки передач. Многие водители водят в городском потоке машину с механической коробкой передач в расслабленной позе, когда левая рука находится на руле, правая – на рычаге коробки передач. Обе руки должны быть расположены на рулевом колесе. Правая рука перемещается к рычагу переключения передач только когда необходимо переключить передачу.

Разворот при движении задним ходом (полицейский разворот)

Полицейский разворот многим знаком из фильмов. Ходят слухи, что водители спецслужб держат его на вооружении. Полицейский разворот позволяет быстро развернуться при помощи заноса передней оси, который можно создать во время движения задним ходом.

Несмотря на кажущуюся со стороны сложность приём довольно простой для исполнения. Рассмотрим выполнение приёма на переднеприводном и заднеприводном автомобилях.

Задний привод

Сначала нам необходимо включить заднюю передачу и разогнаться по прямолинейному участку траектории. Нужно учесть, что во время движения задним ходом после отпускания педали газа начинается торможение двигателем. Торможение двигателем – это тормозящий крутящий момент (некое тормозное усилие). Торможение на задней оси во время движения задним ходом создаёт недостаточную поворачиваемость, аналогично тому, как высокое тормозное усилие на передних колёсах провоцирует снос передней оси при движении передним ходом. Поэтому после выполнения разгона перед выполнением приёма необходимо разъединить двигатель и трансмиссию.

Чтобы спровоцировать занос передней оси, нужно быстро повернуть руль. После возникновения заноса, не теряя времени, необходимо сразу начать возвращать руль в положение прямо. Когда скорость продольного движения будет равна нулю, можно включать первую передачу. На рисунке изобразим выполнение разворота.

Вначале мы двигались прямолинейно задним ходом, но отклонились от прямолинейного движения и после выполнения разворота сошли с размеченной полосы. Занос передней оси начался не сразу: в начале поворота руля машина отклоняется от прямолинейной траектории.

Чтобы остаться на полосе, во время разгона нужно слегка отклониться от прямолинейного движения коротким движением руля в сторону, противоположную направлению выполняемого разворота. Важно сделать это во время ускорения – если тяга на задней оси будет отсутствовать при отклонении руля от положения «прямо», машина начнёт разворачиваться. Предварительное смещение в противоположную сторону не только увеличивает место для манёвра, но и усиливает дальнейший занос передней оси за счёт раскачивания. На рисунке изобразим выполнение разворота с предварительным отклонением.

Как видим, нам удалось остаться в рамках выделенной разметкой полосы.

Если автомобиль плохо поддается выполнению полицейского разворота, можно использовать одновременное нажатие педалей газа и тормоза. Крутящий момент двигателя, передающийся на заднюю ось, исключит торможение задними колёсами, но высокое тормозное усилие на передних колёсах заблокирует их, в результате машина будет разворачиваться. Изобразим на рисунке выполнение разворота с использованием педалей газа и тормоза.

Передний привод

На переднеприводном автомобиле торможение двигателем при движении задним ходом создаёт избыток поворачиваемости. Следует этим воспользоваться. Но чтобы мотор не заглох во время выполнения приёма, необходимо нажать сцепление, когда обороты мотора упадут до холостых. Изобразим на рисунке выполнение разворота на переднеприводной машине.

Предварительное отклонение нужно выполнять очень коротким и плавным движением рулём, поскольку автомобиль может начать разворачиваться. На заднем приводе от разворота предохраняет тяга на задней оси, которая отсутствует на переднеприводной машине во время разгона.

Независимо от типа привода, выполнению разворота способствуют некоторые настройки машины. Смещение центра массы на заднюю ось (небольшая доля веса, приходящаяся на переднюю ось) упростит разворот передней оси вокруг задней оси. Кроме этого, чем больше недостаточной поворачиваемости проявляет машина при движении передним ходом, тем больше избыточной поворачиваемости будет возникать при движении задним ходом. Поэтому недостаточная поворачиваемость будет еще одним положительным моментом для выполнения полицейского разворота. Итак, факторы, влияющие на поворачиваемость при движении задним ходом следующие:

• смещение центра масс к задней оси;

• недостаточная поворачиваемость при движении передним ходом.

Поворачиваемость при движении задним ходом влияет на успешность выполнения разворота. Разворот во время движения задним ходом можно выполнить при помощи правильно настроенной тормозной системы.

Упражнение 1. Попробуйте выполнить полицейский разворот на заднеприводном автомобиле всеми способами, описанными в данной главе. Какой из способов выполнения разворота наиболее оптимален для вашего автомобиля?

Упражнение 2. Выполните полицейский разворот на переднеприводном автомобиле. Будьте осторожны выполняя предварительное отклонение, поскольку во время разгона задним ходом переднеприводный автомобиль проявляет избыточную поворачиваемость (в отличие от заднеприводного автомобиля, который проявляет недостаточную поворачиваемость во время разгона задним ходом).

Упражнение 3. Какие настройки нужно изменить, чтобы повысить поворачиваемость машины при движении задним ходом? Протестируйте поворачиваемость при движении задним ходом при различных настройках.

Выход из тупого угла заноса

Разворот машины на дороге маловероятен, но может быть довольно опасен, если происходит по каким-либо причинам при движении на большой скорости. При скольжении в большом угле (90—180 градусов) невозможно контролировать траекторию движения и прогнозировать поведение машины. Неподготовленный водитель во время разворота машины не сможет предпринять каких-либо верных действий, чтобы побороть занос.

Известно, что на переднеприводном автомобиле не составит труда выйти практически из любого угла заноса – необходимо лишь надавить на педаль газа и повернуть руль. Для заднеприводного автомобиля есть эффективный приём «газ+тормоз», но угол заноса, который можно побороть этим приёмом, ограничен. Независимо от типа привода машину можно быстро развернуть, используя дозированное тормозное усилие в определённом диапазоне углов заноса.

Проведём эксперимент. Будем двигаться по кольцу задним ходом. Во время движения нажмём до упора педали тормоза и сцепления.

Тормозная система спортивной машины очень мощная и способна заблокировать как передние, так и задние колёса. После нажатия педалей сцепления и тормоза все колёса заблокировались, машина продолжила движение в скольжении прямолинейно. Передние колёса заблокировались немного раньше задних. Конечное положение кузова находится под небольшим углом относительно начального положения. Повторим тест с меньшим усилием на педали тормоза.

Когда была нажата педаль тормоза, заблокировались оба передних колеса и заднее левое колесо. Машина почти развернулась. Если бы начальная скорость движения была больше, машина, скорее всего, выполнила бы разворот, прежде чем остановиться. Тормозные усилия на обоих задних колёсах одинаковые, но при начале торможения вес автомобиля давит на заднее правое колесо сильнее, чем на заднее левое колесо. Поэтому тормозное усилие, которое должно заблокировать правое заднее колесо, должно быть выше, чем тормозное усилие на заднем левом колесе. В следующем тесте будем нажимать на педаль тормоза еще слабее, но постараемся спровоцировать блокировку передних колёс.

После нажатия на педаль тормоза оба передних колёса заблокировались, оба задних колеса вращались, пока машина не остановилась. Результаты схожи с предыдущим тестом: машина начала разворачиваться после нажатия на педаль тормоза. На всех машинах, как правило, тормоза передних колёс намного сильнее тормозов задних. Если тормозная система правильно настроена, при полностью нажатой педали тормоза при движении по асфальтной дороге задним ходом в повороте или в тупом угле скольжения оба передних колеса должны заблокироваться, а задние – продолжить вращение.

Исходя из предыдущих экспериментов, сформулируем тест для выполнения разворота машины при помощи тормозной системы.

Тест на разворот при движении задним ходом при помощи тормозной системы. Двигаясь задним ходом по кольцу, резко нажмите до конца педали сцепления и тормоза. Оба передних колеса должны заблокироваться, заднее загруженное колесо не должно заблокироваться. После нажатия педалей автомобиль должен развернуться.

Блокировка передних колёс при нажатии на педаль тормоза должна происходить для любой степени загрузки колёс. Например, когда машина движется в заносе, происходит крен кузова, и одни колёса загружаются, другие – разгружаются. Если тормозная система слабая, переднее загруженное колесо может не заблокироваться.

Тест необходимо провести при направлениях движения по часовой стрелке и против часовой стрелки, поскольку тормозная система может работать «крест-накрест», создавая немного различающиеся тормозные усилия для колёс на одной оси (в зависимости от правильности настройки тормозной системы).

Практика показывает, что разворот при помощи тормозной системы неэффективный, если угол заноса близок к 180 градусов или равен 180 градусов (движение задним ходом). При нажатии педали тормоза передние колёса блокируются, на задних колёсах присутствует тормозное усилие, но машина не будет разворачиваться. Поэтому сначала необходимо отклонить траекторию при помощи поворота руля, после чего уже заблокировать передние колёса рабочим тормозом. Кроме этого, углы заноса в диапазоне примерно 90—140 градусов тоже являются неподходящими для выполнения разворота при помощи тормоза. Во время движения в заносе в этих углах скорости вращения колёс невелики и их блокировка не сможет значительно изменить угол заноса.

На заднеприводном автомобиле можно увеличить угол заноса, если вызвать пробуксовку задних колёс (набрать обороты мотора на первой или второй передачах и бросить педаль сцепления). На переднеприводной машине пробуксовка колёс должна привести к уменьшению угла заноса. Как на переднеприводном, так и на заднеприводном автомобилях крутящего момента и момента инерции двигателя должно быть достаточно, чтобы заставить буксовать ведущие колёса. Кроме того, чтобы создать пробуксовку ведущих колёс, на машине не должна быть установлена антипробуксовочная система (контроль тяги).

На рисунке изображено выполнение разворота при помощи тормоза, когда машина движется в глубоком скольжении. В главе «Разворот при движении задним ходом (полицейский разворот)» было отмечено, что на успешность разворота влияет поворачиваемость при движении задним ходом, а именно – она не должна быть слишком низкой. Это же требование относится и к выполнению разворота при помощи тормоза.

Требования для успешного выхода из тупого угла заноса при помощи тормозной системы

• при движении в тупом угле заноса после нажатия педали тормоза на 100% передние колёса должны заблокироваться, заднее загруженное колесо должно сохранить вращение;

• угол заноса должен быть достаточно высоким, но не должен быть близким к 180 градусов (движение задним ходом), ориентировочный диапазон углов – от 140 до 160 градусов;

• поворачиваемость при движении задним ходом не должна быть слишком низкой.

Проведём еще один эксперимент. Когда машина находится в заносе (угол примерно 150 градусов), вывернем руль в направлении увеличения угла заноса. Будем считать, что машина движется на нейтральной передаче или с нажатой педалью сцепления, а передние колёса стоят в положении «прямо».

Как видим, после поворота руля машина начала медленно разворачиваться. Траектория движения немного искривилась. Следы от шин прервались, так как небольшую дистанцию машина двигалась почти задним ходом. Поворот руля позволил не только развернуться, но и искривить траекторию против направления заноса. Аналогичное искривление траектории мы наблюдали, когда выполняли полицейский разворот (преломление траектории было нежелательным, мы старались его исключить при помощи предварительного смещения).

Сравним два способа выхода из заноса с тупым углом: при помощи блокировки передних колёс и поворота передних колёс.

На левой части рисунка изображен разворот, выполненный при помощи блокировки передних колёс, на правой части – разворот, совершённый поворотом руля (полицейский разворот). Разворот машины при помощи тормозной системы выполняется быстрее и траектория движения в целом близка к прямолинейной. Второй способ в отличие от первого позволяет отклонить траекторию в сторону, куда смотрит задняя часть автомобиля при движении в заносе (при блокировке передних колёс тоже присутствует преломление траектории, но оно очень небольшое). Причём чем выше поворачиваемость при движении задним ходом, тем быстрее произойдёт разворот после поворота руля и тем меньше будет искривление траектории.

Вклад в пассивную безопасность машины могут внести аэродинамические элементы, повышающие боковое сопротивление движению воздуха задней части кузова.

На рисунке штриховкой обозначено заднее антикрыло. Когда возникает занос при движении на высокой скорости, такая аэродинамика на задней части машины способна создать усилие, препятствующее увеличению заноса. Как оперение стрелы, стабилизирующее её в полёте, аэродинамические элементы на задней части машины препятствуют возникновению заноса, но, в то же время, понижают поворачиваемость. Причём чем выше скорость движения – тем сильнее эффект. При низкой скорости движения и соответственно низкой скорости воздушного потока аэродинамика не будет оказывать влияния на поведение автомобиля. Использование подобной аэродинамики оправдано: для прохождения скоростных поворотов нет необходимости в большой поворачиваемости, так как углы поворотов невелики, но для прохождения нескоростных и крутых поворотов (например, шпильки) нужна высокая поворачиваемость.

Замечания по выполнению разворота при помощи тормозной системы

• если машина обладает мощной тормозной системой, способной заблокировать все колёса или дорожное покрытие имеет низкое сцепление с шинами (мокрый асфальт, заснеженная дорога), необходимо ограничить усилие на педали тормоза, чтобы не заблокировать заднее загруженное колесо;

• если при выполнении разворота машина уже начала разворачиваться, педаль тормоза можно отпустить;

• когда передние колёса находятся в заблокированном состоянии, следует выпрямить их – так после отпускания педали тормоза машина сохранит свою нейтральность;

• после того, как угол заноса станет небольшим (примерно 10—30 градусов), можно перейти к перехвату управления, работая рулём;

• если машина получила большой момент вращения и угол заноса стремительно увеличивается, можно не дожидаться, когда угол заноса достигнет 140—160 градусов и заблокировать передние колёса, чтобы замедлить вращение; но нужно, чтобы после остановки увеличения заноса угол заноса попал в диапазон примерно 140—160 градусов для выполнения разворота.

Упражнение 1. Спровоцируйте занос амплитудой больше 90 градусов на переднеприводном автомобиле. Создайте пробуксовку передних колёс на первой или второй передачах, чтобы выйти из заноса.

Упражнение 2. Спровоцируйте занос углом большее 90 градусов на заднеприводном автомобиле. Чтобы увеличить угол заноса, спровоцируйте пробуксовку задних колёс на первой или второй передачах.

Упражнение 3. Спровоцируйте угол скольжения 140—160 градусов. Разверните машину, используя тормозную систему для блокировки передних колёс. Как только машина начнёт разворачиваться, педаль тормоза можно отпустить.

Упражнение 4. Спровоцируйте угол скольжения 140—160 градусов. Поверните руль в сторону увеличения заноса, чтобы развернуть машину. Перед окончанием разворота выпрямите руль.

Какой из способов выхода из заноса, применённых в упражнениях 3 и 4, позволил выполнить разворот быстрее?

Упражнение 5. Разгоните машину задним ходом. Выполните небольшой поворот руля, чтобы искривить траекторию движения. После чего выполните разворот, заблокировав передние колёса.

Раскачивание, ритмический занос

В главе «Занос: причины возникновения и методы борьбы» было показано, что при прохождении S-образного поворота может возникнуть занос при переходе ко второй половине поворота, что связано с раскачиванием кузова машины. Давайте разберёмся, с чем связано возникновение заноса и научимся бороться с ритмическим заносом.

При прохождении поворота центробежная сила заставляет переместиться центр массы машины к колёсам, которые расположены с внешней стороны поворота. Пружины подвески колёс, которые оказались загруженными массой автомобиля, сжимаются и запасают механическую энергию. При смене направления поворота энергия высвобождается, пружины разжимаются и толкают центр массы в противоположную сторону, сжиматься начинают две других пружины. Определённая частота изменения направления поворотов способна увеличивать амплитуду перемещения центра масс. Резонансное увеличение перемещения центра массы машины называют раскачиванием. Раскачивание может быть продольным и поперечным.

Продольное раскачивание

Продольное раскачивание – поочерёдное перемещение центра массы вдоль направления кузова машины (вперёд-назад) с увеличивающейся амплитудой. Во время продольного раскачивания происходят поочерёдные сжатия и растяжения передних и задних пружин подвески.

Сжатия и разряжения пружин подвески во время движения могут быть обусловлены неровностями дороги и резонансными процессами, которые связаны с характеристиками подвески. В силу того, что загрузка передней и задней осей поочерёдно изменяется, последовательно изменяется сцепление с дорогой передних и задних колёс. С одной стороны, при частично разгруженной передней оси ухудшается сцепление передних колёс с дорогой. Например, если передняя ось подскочит на кочке в повороте, во время разгруженного состояния передней оси автомобиль будет двигаться почти прямолинейно. С другой стороны, разгрузка задней оси способна вызвать занос. Разгрузка задней оси хорошо ощущается, когда начинается спуск.

Продольное раскачивание является нежелательным эффектом, так как

• поведение машины становится менее прогнозируемым;

• наилучшее сцепление с дорогой достигается, если нагрузка между осями распределена равномерно; продольные перемещения центра массы перераспределяют загрузку осей, суммарное сцепление шин с дорогой уменьшается;

• снижается эффективность разгона и торможения.

Продольное раскачивание может проявляться на малых амплитудах колебаний и быть незаметным для пилота. Когда ведущая ось наезжает на яму, подвеска сжимается, и обороты мотора увеличиваются. При выезде из ямы подвеска разжимается, обороты мотора уменьшаются. Чтобы изменить обороты двигателя, необходимо приложить усилие. Подключенный к трансмиссии двигатель способен частично поглотить продольное раскачивание. Подавление продольного раскачивания – одна из причин не отключать двигатель от трансмиссии во время движения.

Нежелательные продольные колебания на неровностях дороги могут быть обусловлены неправильно подобранными жесткостями пружин и сопротивлений сжатию и отбою амортизаторов. Зачастую продольное раскачивание происходит на машине со слабыми амортизаторами и очень жесткими пружинами: такая подвеска не «проглатывает» неровности, а отталкивается от них, колебания кузова при этом увеличиваются.

Сопротивление сжатию подвески создают пружины и амортизаторы. Если на подвеску действует сжимающая сила, от пружин зависит ход подвески, на который она сожмётся. Амортизаторы необходимы для гашения колебаний сжатия-растяжения пружин и создают дополнительное сопротивление ходу. Как быстро произойдёт сжатие или отбой, главным образом зависит от амортизаторов.

При сжатии пружин подвески шток амортизатора перемещается внутрь корпуса амортизатора, амортизатор создаёт сопротивление сжатию. Когда шток амортизатора вытягивается из корпуса, амортизатором создаётся сопротивление так называемого отбоя.

Как правило, на кузовных машинах амортизатор и пружину совмещают в «стойку», которая работает как одно целое.

На рисунке изображены силы при ходах сжатия и отбоя. Подвески находятся в обычном состоянии, когда сила тяжести автомобиля уравновешивается силой упругости пружин. При воздействии на колесо дополнительной силы оно прижимается к кузову машины, пружина сжимается, шток втягивается в амортизатор. Сжатию препятствует сила упругости пружины и сила сопротивления амортизатора сжатию. Когда колесо отрывается от земли, пружина отталкивает его дальше от кузова машины. Присутствуют сила упругости пружины и сила сопротивления амортизатора отбою, которая препятствует растяжению пружины.

Сопротивления сжатию и отбою на спортивных амортизаторах можно настраивать в зависимости от скорости перемещения штока, тем самым можно регулировать скорость сжатия и отбоя. На малых и больших скоростях перемещения штока можно задать разные значения сопротивления сжатию и отбою амортизатора. Выделяют параметры сопротивления быстрому сжатию и медленному сжатию, быстрому отбою и медленному отбою. Штоки амортизаторов перемещаются медленно, например, при крене кузова во время прохождения поворота. Быстрые сжатия и отбои происходят при наезде на поребрики, ямы во время движения на большой скорости.

Поперечное раскачивание

Поперечное раскачивание – поочерёдное перемещение центра масс поперёк направления кузова машины (влево-вправо) с увеличивающейся амплитудой. При поперечном раскачивании происходят поочерёдные сжатия и растяжения левых и правых пружин подвесок.

Рассмотрим, где могут накапливаться деформации.

1. Перемещения жидкостей в ёмкостях. Основную массу из всех жидкостей составляет топливо в баке, меньшую – масло в поддоне двигателя и охлаждающая жидкость в бачках. Для предотвращения перемещения жидкости изготавливают специальные противоотливные конструкции емкостей, замедляющие или блокирующие перемещение жидкости в баках и прочих ёмкостях. Спортивные автомобили для кольцевых гонок оснащаются поддонами двигателя с противоотливной формой, что позволяет избежать масляного голодания двигателя при прохождении поворотов.

2. Изгиб кузова. Кузов не является абсолютно твердым телом, при наличии перегрузки он может деформироваться. Деформация кузова вносит свой вклад в перемещение центра массы. Еще возможны небольшие перемещения мотора.

3. Деформация шины. При прохождении поворота на колёса воздействует боковая сила. На внешние по отношению к повороту колёса увеличивается вертикальная нагрузка.

Из-за центробежной силы, которая действует на машину в повороте, резина деформируется, пятно контакта смещается внутрь поворота относительно кузова. Уменьшить боковую нагрузку на колесо и, соответственно, поперечную деформацию шины при прохождении поворота можно при помощи отрицательного развала колёс.