Проходимость внедорожника: основные характеристики, которые важны на бездорожье

В самом начале мы должны понять разницу между геометрической проходимостью и способностью автомобиля преодолевать препятствия. Геометрия – это объективные данные, описывающие автомобиль как модель. Данные, которые не имеют ничего общего с практикой, предназначены только для информирования пользователя о его автомобиле. Информацию о максимальном дорожном просвете дают те же самые данные, что и о длине автомобиля, но на практике значат не очень много. Необязательно, что более длинная машина по определению будет просторнее, чем короткий автомобиль.

Это необходимо понимать, прежде чем отдавать предпочтение тому или иному автомобилю. Более того, данные, предоставляемые производителями, практически никогда не согласуются с реальностью. Особенно это актуально для дорожного просвета, который в глазах автолюбителя обычно является чем-то сакральным в понимании внедорожных возможностей.

Крутые возвышенности

Подъём представляется новичкам не таким страшным, как спуск. Но это впечатление обманчиво.

Основной совет, который поможет справиться с ситуацией начинающему водителю – не крутить руль и не газовать. Кроме того, если дорога двусторонняя, встречные водители могут не увидеть автомобиль, который маневрирует на подъёме, а в этой ситуации недалеко до аварии, которая вряд ли обойдётся лёгкими последствиями, поскольку дорога неровная. Отсюда – главное правило движения по гористым дорогам: при любых обстоятельствах, что бы ни случилось, следует всегда держаться своей полосы!

Короткий подъём можно преодолеть, в принципе, на любой передаче. Если въезд наверх непродолжительный, автомобиль вполне в состоянии пройти его даже с разгону, но это допустимо только в том случае, если у водителя уже имеется опыт преодоления именно этого подъёма.

Существует три основных методики преодоления возвышенности:

Применение разгона при прямо передаче.

Начало разгона при прямой передаче с дальнейшим переходом на более низкую передачу.

Выбор метода зависит от крутизны возвышенности, её протяжённости, а также от опыта водителя.

Если возвышенность крутая, а дорога наверх имеет затяжной характер, следует придерживаться следующей тактики:

выполнять преодоление возвышенности следует исключительно на пониженной передаче;

выбирать передачу, на которой будет преодолеваться подъём, следует в зависимости от веса автомобиля и угла подъёма;

направление движения колёс должно совпадать с вектором движения автомобиля;

Если водитель обладает определёнными навыками преодоления затяжных возвышенностей, он может выполнить это, разогнавшись перед началом подъёма и плавно сбросив газ непосредственно когда подъём начинается. Таким образом, запаса скорости как бы хватает до конца подъёма. Чем круче возвышенность, тем быстрее будет падать скорость движения.

При выборе скорости подъёма крайне важно подобрать её так, чтобы не допустить остановки машины на склоне. Когда автомобиль достигает вершины подъёма, скорость его является минимальной. По этой причине выбирать следует такую скорость, которая позволит при необходимости затормозить. Этот момент особенно важен в ситуациях, когда транспортное средств движется по горной дороге, на которой есть встречная полоса.

На узкой дороге завершать подъём следует по возможности как можно ближе к правой обочине. Это обусловлено тем, что может потребоваться быстро остановиться на участке в пределах видимости.

Ещё один совет от бывалых водителей — никогда не следует пытаться въехать на подъём, с которого не рискнёте спускаться. Причина проста: если подъём по каким-либо причинам осуществить не получится, придётся двигаться вниз, причём двигаться придётся задом, что гораздо сложнее.

Виды основных углов установки колес автомобиля

Развал колес

Развал колес (англ. camber) – это угол, образованный средней плоскостью колеса и вертикалью, проходящей через точку пересечения средней плоскости колеса и опорной поверхности. Различают положительный и отрицательный развал:

• положительный (+) – когда верхняя часть колеса наклонена наружу (от кузова автомобиля);
• отрицательный (-) – когда верхняя часть колеса наклонена внутрь (к кузову автомобиля).

Положительный и отрицательный углы развала колес

Конструктивно camber формируется положением ступичного узла и обеспечивает максимальную площадь пятна контакта шины с дорогой. В случае двухрычажной независимой подвески положение ступицы определяется верхним и нижним поперечными рычагами. В подвеске типа МакФерсон на формирование угла развала влияет нижний рычаг и амортизационная стойка.

Отклонение значений угла развала от нормы влияют на автомобиль следующим образом.

Слишком большой отрицательный угол:

• хорошая устойчивость авто в поворотах;
• ухудшается сцепление колес при прямолинейном движении;
• повышенный износ внутренней стороны шины.

Слишком большой положительный угол:

• хорошее сцепление колес с дорогой;
• ухудшается устойчивость в поворотах;
• повышенный износ наружной стороны шины.

Схождение колес

Cхождение колес (англ. toe) – угол между продольной осью автомобиля и плоскостью вращения колеса. Может быть также определено как разность расстояний между передними и задними бортами ободов колес (на рисунке это значение А минус В). Таким образом, схождение может измеряться в градусах либо миллиметрах.

Схождение колес автомобиля

Различают суммарное и индивидуальное схождение. Индивидуальное схождение рассчитывается отдельно для каждого колеса. Это отклонение плоскости его вращения от продольной оси симметрии автомобиля. Суммарное схождение рассчитывается как сумма индивидуальных углов схождения левого и правого колес одной оси. Аналогично определяется суммарное схождение в миллиметрах. При положительном схождении (англ. toe-in) колеса взаимно повернуты внутрь по направлению движения, при отрицательном значении (англ. toe-out) – наружу.

Положительное и отрицательное схождение колес

Отклонение значений угла схождения от нормы влияют на автомобиль следующим образом.

Слишком большой отрицательный угол:

• ухудшается выдерживание траектории движения;
• повышенный износ шины с внутренней стороны;
• острая реакция авто на рулевое управление.

Слишком большой положительный угол:

• ухудшается выдерживание траектории движения;
• повышенный износ шин с наружной стороны.

Поперечный угол наклона оси поворота колеса

Поперечный угол наклона оси поворота (англ. KPI) – угол между осью поворота колеса и перпендикуляром к опорной поверхности. Благодаря данному параметру при повороте управляемых колес кузов автомобиля приподнимается, вследствие чего возникают силы,
стремящиеся вернуть колесо в прямолинейное положение. Таким образом, KPI оказывает значительное влияние на стабильность и устойчивость автомобиля при прямолинейном движении. Разность величин углов поперечного наклона правой и левой осей может приводить к уводу автомобиля в сторону с большим наклоном. Данный эффект может проявляться и при соответствии нормальным значениям остальных углов установки колес.

Угол продольного наклона оси поворота колеса

Продольный угол наклона оси поворота (англ. caster) – угол между осью поворота колеса и перпендикуляром к опорной поверхности в продольной плоскости автомобиля. Различают положительный и отрицательный углы продольного наклона оси поворота колеса.

Положительный caster способствует возникновению дополнительной динамической стабилизации автомобиля при движении на средней и высокой скорости. При этом ухудшается поворачиваемость на малой скорости.

Плечо обкатки

Помимо вышеперечисленных параметров, для передней оси имеет большое значение еще одна характеристика – плечо обкатки. Это расстояние между точкой, образованной пересечением оси симметрии колеса и опорной поверхности, и точкой пересечения линии поперечного наклона оси поворота и опорной поверхности. Плечо обкатки положительное, если точка пересечения поверхности и ось поворота колеса лежат справа от оси симметрии колеса (нулевого плеча), и отрицательное, если располагается слева от него. Если эти точки совпадают – то плечо обкатки нулевое.

Значение плеча обкатки

Данный параметр влияет на стабилизацию и поворачиваемость колеса. Оптимальным значением для современных автомобилей является нулевое либо положительное плечо обкатки. Знак плеча обкатки определяется развалом, поперечным наклоном оси поворота колеса и вылетом колёсного диска.

Автопроизводители не рекомендуют устанавливать колесные диски с нестандартным вылетом, т.к. это может повлечь изменение заданного плеча обкатки на отрицательное значение. Это может серьезно повлиять на устойчивость и управляемость автомобиля.

У гол кастера

Кастер отвечает за динамическую стабилизацию управляемых колес. Если говорить простыми словами, то кастер заставляет автомобиля ехать прямо при отпущенном руле. Т.е. если вы убрали руки с руля, то автомобиль в идеале должен ехать прямо и не куда не отклоняться. Если же на автомобиль действует боковая сила (например, ветер), то кастер должен обеспечивать очень плавный поворот автомобиля в сторону действия силы при отпущенном руле. К тому же, кастер не дает машине опрокинуться.

Угол кастера. Главная функция кастера – это наклон колес в сторону поворота руля автомобиля. Наклон колеса влияет на сцепление с дорогой, а значит и на управляемость автомобиля. Если автомобиль двигается прямо, то колеса имеются наибольшее сцепление с дорогой, что обеспечивает для водителя быстрый старт и позднее торможение. А вот в повороте все иначе. При повороте колеса, покрышка деформируется под действием боковых сил. И чтобы сохранить максимальное пятно контакта с дорогой, колесо автомобиля тоже наклоняется в сторону поворота. Но везде нужно знать меру, ведь при очень большом кастере, колесо автомобиля будет сильно наклоняться, и утратит тогда сцепление с дорогой.

Какие параметры уклонов регламентируют стандарты?

Согласно действующим ГОСТ и СНиП уклон дороги в процессе проектирования рассчитывают с учетом следующих основных значений:

• пропускная способность (200–14000 автомобилей в сутки);
• расчетные нагрузки на дорожное полотно и насыпь (в пределах 100-130 кН);
• продольный профиль с учетом безопасности движения, скоростного режима, радиусов на поворотах;
• видимость знаков и автомобилей на определенном расстоянии с учетом скорости движения транспортных средств;
• поперечный профиль в зависимости от ширины автодороги и обочин.

Стандарты и строительные правила разработаны для всех видов дорог: федеральных, региональных, муниципальных и местных. Величину уклона таких покрытий измеряют в сотых (%) или тысячных (‰) величинах, которые определяют соотношение горизонтали и подъема на спуске или подъеме.

Уклон дороги в промилле указывают в стандартах и строительных правилах:

1. скоростные магистрали — до 40 ‰;
2. общегородские — 50 – 60 ‰;
3. местные — 80 ‰;
4. промышленные — 60 ‰.

При пересечении железнодорожного полотна в каждую сторону предусматривают безуклонные участки длиной не менее 10 метров.

Что такое поперечный уклон дороги?

Уклоны в поперечной плоскости нужны для отвода воды и предотвращения затопления или подтопления дорожного полотна. В результате повышается безопасность движения, снижается вероятность скопления слякоти и появления луж. При проектировании дорог предусматривают двускатные поперечные уклоны двух типов:

• прямолинейные участки
• кривые с радиусом от 400 м.

Для стыка дорожного полотна с двух- и односкатными участками предусматривают переходные кривые.

Продольный уклон дороги

Продольные уклоны — это разность высот между выбранными точками в продольной плоскости. Длина участка измеряется не по горизонтали, а в виде наклонной линии. Эти значения определяют крутизну подъемов и спусков на протяжении выбранного участка дороги, от чего зависит и скоростной режим движения автомобилей, а с ним и пропускная способность.

Максимальный продольный уклон дороги стараются сделать как можно меньше, что возможно при углах подъема или спуска до 10 °. В местах с равнинным рельефом добиться таких результатов сравнительно несложно, а вот в холмистой и горной местности понадобятся значительные затраты на земляные работы. Если на участке подъем или спуск превышает допустимый уклон дороги, тогда предусматривают специальные вставки (до 20 %).

Углы установки колес автомобиля. На что влияют?

От правильной регулировки колес автомобиля зависят многие факторы: управляемость автомобиля, срок службы покрышек, расход топлива, а также безопасность самого автомобиля. Так давайте разберемся в углах установки колес автомобиля, на что влияют и для чего нужны.

К рекомендациям фирм-производителей автомобилей по установке колес следует относиться с полной ответственностью. Для каждой модели авто эти рекомендации различны. Эти углы обеспечивают наилучшие показатели устойчивости и управляемости, а также минимальный износ шин конкретной модели автомобиля.

Периодически при эксплуатации авто (через 30 000 км пробега) их полезно контролировать, а если на машине были заменены отдельные элементы подвески и тем более после серьезных ударов по ходовой это просто необходимо делать сразу. В любом случае следует помнить, что регулировка углов развала и схождения управляемых колес является заключительной операцией ремонта подвески, деталей ходовой части и рулевого управления автомобиля.

Какие параметры установки колес на что влияют и для чего нужны.

Максимальный угол поворота колес

Он характеризует максимальный угол, при котором повернется колесо автомобиля при полностью вывернутом руле. И чем меньше этот угол, тем больше точность и плавность управления. Ведь для поворота даже на небольшой угол потребуется лишь малое движение рулем.

Но не стоит забывать, что чем меньше максимальный угол поворота, тем меньше радиус поворота автомобиля. Т.е. развернутся в ограниченном пространстве будет очень тяжело. Вот и приходится производителям искать некую ‘золотую середину’, маневрируя между большим радиусом поворота и точность управления.

Плечо обката

Плечо обката – кратчайшее расстояние между серединой покрышки и осью поворота колеса. Если ось вращения колеса и середина колеса совпадает, то значение считается нулевым. При отрицательном значении – ось вращения будет смещаться наружу колеса, а при положительном значении – внутрь.

Для автомобилей с задним приводом рекомендуется плечо обката с нулевым или отрицательным значением. Но в практике, из-за конструкции автомобиля, сделать это очень сложно, т.к. механизм не помещается внутрь колеса. Вот и получается в итоге автомобиль с положительным плечом обката, который ведет себя непредсказуемо: руль при проезде по неровностям может вырывать из рук, при проезде поворотов создается ощутимый момент, препятствующий равномерному движению.

Для борьбы с положительным плечом оката, специалисты наклоняли ось поворота в поперечном направлении и делали положительный развал колес. Это хоть и уменьшало плечо обката автомобиля, но плохо сказывалось на управлении автомобилем в повороте.

Угол кастера

Кастер отвечает за динамическую стабилизацию управляемых колес. Если говорить просто, то кастер заставляет автомобиля ехать прямо при отпущенном руле. Т.е. если вы убрали руки с руля, то автомобиль в идеале должен ехать прямо и не куда не отклоняться. Если же на автомобиль действует боковая сила (например, ветер), то кастер должен обеспечивать очень плавный поворот автомобиля в сторону действия силы при отпущенном руле. К тому же, кастер не дает машине опрокинуться.

Главная функция кастера – это наклон колес в сторону поворота руля автомобиля. Наклон колеса влияет на сцепление с дорогой, а значит и на управляемость автомобиля. Если автомобиль двигается прямо, то колеса имеются наибольшее сцепление с дорогой, что обеспечивает для водителя быстрый старт и позднее торможение. А вот в повороте все иначе.

При повороте колеса, покрышка деформируется под действием боковых сил. И чтобы сохранить максимальное пятно контакта с дорогой, колесо автомобиля тоже наклоняется в сторону поворота. Но везде нужно знать меру, ведь при очень большом кастере, колесо автомобиля будет сильно наклоняться, и утратит тогда сцепление с дорогой.

Поперечный наклон оси поворота

Отвечает за весовую стабилизацию управляемых колес. Суть в том, что в момент отклонения колеса от ‘нейтрали’ передок начинает подниматься. А так как весит он немало, то при отпускании руля под действием силы тяжести система стремится занять исходное положение, соответствующее движению по прямой. Правда, чтобы эта стабилизация работала, нужно сохранить (хоть и небольшое, но нежелательное) положительное плечо обката.

Изначально, поперечный угол наклона оси поворота был применен инженерами для устранения недостатков подвески автомобиля. Он избавлял от таких ‘недугов’ автомобиля как положительный развал колес и положительное плечо обката.

Во многих автомобилях применяется подвеска типа ‘Мак-Ферсон’. Она дает возможность получить отрицательное или нулевое плечо обката. Ведь ось поворота колеса состоит из опоры одного единственного рычага, которой легко можно поместить внутрь колеса. Но и эта подвеска не совершенна, ведь из-за его конструкции сделать угол наклона оси поворота маленьким практически невозможно. В повороте он наклоняет внешнее колесо под невыгодным углом (как у положительного развала), а внутреннее колесо одновременно наклоняется в противоположную сторону.

В результате пятно контакта у внешнего колеса сильно уменьшается. А так как на внешнее колесо в повороте приходится основная нагрузка, вся ось сильно теряет в сцеплении. Это, конечно, можно частично компенсировать кастером и развалом. Тогда сцепление внешнего колеса будет хорошим, а у внутреннего – практически исчезнет.

Схождение колес автомобиля

Существует два вида схождения автомобиля: положительное и отрицательное. Определить тип схождения очень просто: нужно провести две прямые линии вдоль колес автомобиля. Если эти линии пересекутся спереди автомобиля, то схождение положительное, а если сзади – отрицательное. Если будет положительное схождение передних колес, то автомобиль будет легче заходить в поворот, а также приобретет дополнительную поворачиваемость.

На задней оси при положительном схождении колес, автомобиль при прямолинейном движении будет более устойчивым, а если будет отрицательное схождение – то автомобиль будет вести себя неадекватно, и рыскать из стороны в сторону.

Но следует помнить, что чрезмерное отклонение схождения автомобиля от нулевого значения увеличит сопротивление качению при прямолинейном движении, в поворотах это будет заметно в меньшей степени.

Развал колес

Развал колес, как и схождение, может быть как отрицательным, так и положительным.

Если смотреть спереди автомобиля, и колеса будут наклоняться вовнутрь, то это отрицательный развал, а если будут отклоняться наружу автомобиля – то это уже положительный развал. Развал колеса необходим для сохранения сцепления колеса с дорожным полотном.

Изменение угла развала колес сказывается на поведении автомобиля на прямой, ведь колеса стоят не перпендикулярно дороге, а значит имеют не максимальное сцепление. Но это сказывается только на заднеприводных автомобилях при трогании с места с пробуксовкой.