Записи с меткой ‘старт’

От чего прыгают колеса при резком старте

Что такое Wheel hop?
Wheel hop - это неприятное явление, при котором ведущие колеса автомобиля бешено скачут, издавая
характерный звук, при попытке резко ускориться. Создается ощущение, как-будто автомобиль падает с сервисного подъемника с
периодичностью три раза в секунду. Wheel hop не только доставляет водителю неприятные ощущения, но и оказывает негативное воздействие на автомобиль. По
причинам, которые будут приведены ниже, Wheel hop может привести к поломке трансмиссии, включая полуоси, задний
дифференциал на заднеприводных машинах, а также приводы и трансмиссию на переднеприводных авто. Если Ваш
автомобиль страдает Wheel hop - это необходимо исправить.

Какие причины вызывают Wheel hop?
Многие люди не понимают причины, по которым происходит Wheel hop, что часто приводит к замене не тех деталей в
попытке решить проблему. К счастью, понимание Wheel hop (и устранение) не так сложно. Вот что происходит. В
момент, когда автомобиль ускоряется: представьте силу, приложенную через поверхность дорожного полотна,которая
толкает ведущие колеса автомобиля вперед, автомобиль, соответственно, также ускоряется. Однако, колеса не абсолютно
жестко прикреплены к кузову, таким образом, когда когда поверхность дорожного полотна толкает их вперед, они
немного смещаются вперед относительно кузова автомобиля. Обычно при плавном ускорении автомобиля, этот сдвиг
практически отсутствует. Однако при интенсивном разгоне, особенно при резком старте с места, ведущие колеса
немного смещаются вперед относительно колесной арки. При смещении колес, происходит значительное изменение угла
схождения. Шина может обеспечить максимальное сцепление, когда она расположена перпендикулярно дорожному полотну,
направлена параллельно вектору ускорения и имеет давление, обеспечивающее оптимальное пятно контакта. Согласно
описанным выше условиям, если угол схождения ведущих колес при ускорении автомобиля изменился, сцепление шины с
дорожным полотном тоже должно измениться. Wheel hop - и есть результат этого изменения сцепления. Вот
последовательность происходящих процессов:
1) Интенсивное ускорение начинается при 100% сцеплении шины с дорожным полотном
2) Ведущие колеса смещаются вперед относительно кузова автомобиля, угол схождения изменяется, сцепление шин с
асфальтом падает. Происходит пробуксовка.
3) Во время пробуксовки, ускорение значительно уменьшается. Ведущие колеса возвращаются в исходное положение
относительно кузова автомобиля, шины на ведущей оси вновь обретают сцепление с асфальтом.
4) Опять начинается ускорение, и весь процесс снова повторяется.

Это быстрое чередование между ускорением при хорошем зацепе и пробуксовкой называется Wheel hop. Описанные мною
выше процессы кажутся обыденными, но амплитуда и сила, с которыми происходит чередование пробуксовки и зацепа,
таковы, что делают Wheel hop настолько бурно проистекающим явлением. Использование гоночных шин может
предотвратить Wheel hop т.к. они имеют больший коэффициент сцепления (следовательно не будут проскальзывать при
изменении угла схождения). С другой стороны, если Wheel hop все же произойдет на автомобиле, обутом в слики, то
отрицательный эффект будет выглядеть еще сильнее.

Как устранить Wheel hop?
Избавиться от этого неприятного явления, на самом деле, не так сложно. Если вы сможете ограничить смещение ведущих
колес относительно кузова автомобиля, так, чтобы изменение угла схождения колес на ведущей оси стало минимальным,
шины на ведущей оси не будут внезапно терять сцепление с асфальтом. При этом, если на стадии интенсивного разгона ведущая ось все же сорвется в букс (обычно это может
произойти на мощных автомобилях), не последует резкого восстановления сцепления ведущих колес из-за возврата их в исходное положение
относительно кузова. Как можно предотвратить смещение ведущих колес относительно шасси? Предположим, что рычаги подвески вашего
автомобиля имеют достаточную жесткость, следовательно вы должны обратить свое внимание на втулки подвески. Колесо может смещаться
относительно шасси из-за эластичности стандартных резиновых втулок (особенно изношенных).
Иногда все что требуется - это заменить изношенные втулки на стандартные новые. Однако, в автомобилях, подвергшихся тюнингу двигателя, обладающих повышенной мощностью, относительно стандартных показателей, возможно понадобится использование более жестких полиуретановых втулок. Кардинальное
решение проблемы - использование шарнирных соединений (ШС) вместо втулок во всей подвеске, но это целесообразно только в том случае,
если ваш автомобиль больше не будет ездить по дорогам общего пользования. В любом случае, при использовании полиуретановых втулок, они
менее эластичны, чем резиновые, следовательно при разгоне смещение ведущих колес в продольном направлении относительно шасси
уменьшится, угол схождения колес ведущей оси не будет существенно изменяться, шины на ведущей оси не будут резко терять сцепление с
асфальтом. Проблема Wheel hop окажется решена.

Что не помогает при решении проблемы Wheel hop?
Как было упомянуто ранее, многие люди ошибочно меняют не те детали в автомобиле, в надежде побороть Wheel hop. Первое: как правило, пружины и стабилизаторы поперечной устойчивости не могут содействовать или препятствовать проявлению Wheel hop. Кроме того, изменение регулировок сход/развал, не помогает решить проблему, т.к. угол схождения ведущих колес при эффекте Wheel hop изменяется динамически. Шины не являются причиной Wheel hop, хотя, уровень сцепления шины с асфальтом определяет начальный момент и интенсивность Wheel hop. Например, гоночные слики имеют больший коэффициент сцепления с асфальтом, чем обыкновенные дорожные шины. Потеря сцепления сликов с асфальтом будет происходить при более интенсивном ускорении, чем у гражданской резины. Некоторые люди полагают, что при помощи спортивной резины им удается решить проблему Wheel hop, но на самом деле они просто увеличивают пороговое значение ускорения, после которого начнется Wheel hop. Если они впоследствии решат увеличить мощность мотора, максимальное значение ускорения автомобиля увеличится и вновь перешагнет этот предел. Проблема Wheel hop появится опять.

Дифференциал LSD (Limited-slip differentials) тоже не решает проблему. Он может увеличить порог ускорения, при котором начнется Wheel hop (будет эффект, аналогичный использованию сликов), но опять-же при повышении мощности двигателя проблема вернется вновь.

Проверьте амортизаторы. Если они исправны, значит необходимо увеличить жесткость втулок подвески.

Немного о заднем приводе

 

Часто можно услышать, что классическая компоновка автомобиля изжила себя. И действительно, многие сейчас отдают предпочтение переднеприводным машинам, мотивируя это лучшими показателями по динамике, экономичности, проходимости, устойчивости, управляемости.

Так ли это на самом деле? Позвольте сказать несколько слов в защиту "классики".

Основное, что ставят в упрек автомобилям с задними ведущими колесами и двигателем, расположенным впереди - это:

1. Плохая загрузка ведущих колес, что якобы ухудшает возможности при интенсивном старте с места;
2. Плохая проходимость, вызванная той же плохой загрузкой ведущих колес;
3. Плохая курсовая устойчивость на скользкой дороге в виде склонности к заносу.

А теперь прошу принять мои возражения:

1. Несколько слов об интенсивном старте с места.

Обратите внимание, какие автомобили чаще визжат шинами на сухом асфальте при старте со светофора. Переднеприводные! И причина чаще всего не в том, что они мощнее. Просто их водители в стремлении уйти первыми со светофора слишком сильно давят на "газ" и слишком быстро отпускают педаль сцепления, под действием сил инерции вес автомобиля переходит на задние колеса (см. рисунок), передние же ведущие(!) разгружаются и теряют сцепление с дорогой. В итоге - шума много, а толку мало. У "классики" все происходит с точностью до наоборот - чем интенсивнее разгон, тем лучше сцепление задних ведущих колес с дорогой, а соответственно и эффективнее старт. Не даром все спортивные машины имеют привод на заднюю ось.

Для особо дотошных могу сказать, что величина перераспределения веса между осями может составлять около 150-200 кГ для автомобиля массой 1 т. Не верите - посчитайте дома на досуге.

Комментарий к рисунку: при массе автомобиля 1000 кг и развесовке 60% на 40% в состоянии покоя передние колеса давят на дорогу с суммарной силой 600 кГ, а задние - 400 кГ. При энергичном старте с места за счет инерции около 150 кГ с передних колес переходит на задние, нагрузка на задние колеса возрастает и соответственно возрастает их сцепление с дорогой.

Если речь идет о скользкой дороге, то и здесь грамотный водитель "классики" может противопоставить "чайнику" на "десятке" свой профессионализм, т. е. компенсировать недостаток сцепления ведущих колес с дорогой грамотным использованием законов физики. А именно: выполнить пять основных правил успешного старта:

а). Заранее остановить автомобиль ведущими колесами на участке с наилучшим коэффициентом сцепления;

б). Поставить передние колеса прямо, чтобы избежать заноса при пробуксовке колес во время разгона;

в). Избегать пробуксовки ведущих колес в начальный момент (первые 1,5 - 2 оборота) и вообще избегать чрезмерного "букса";

г). Использовать прием "фальстарт" (начинать медленное (1-2 км/час) движение до включения зеленного сигнала светофора);

д). Плавно увеличивать тягу по мере загрузки ведущих задних колес.
Конечно, если рядом окажется настоящий Мастер на переднеприводной машине, выиграть старт у него Вам будет тяжело, но думаю, что Мастер и не будет заниматься "светофорными гонками" - это удел юных "чайников", возомнивших себя Шумахерами.

Кстати, пара пассажиров на заднем сиденье того и другого практически сводят преимущества переднего привода к нулю.

2. Основной недостаток "классики" - это невысокая проходимость в условиях российской зимы. Но и с этим недостатком можно бороться. Как? В первую очередь с помощью прокладок… Я о тех, что между рулем и сиденьем. Безграмотное управление автомобилем в сложных дорожных условиях способно свести на нет и свойства хорошей зимней резины, и особенности компоновки, и дорожный просвет, и мощность двигателя. Кстати, нередко причиной многих зимних автомобильных пробок является не что иное, как отсутствие у большинства водителей элементарных навыков управления автомобилем в гололед.

Итак, несколько полезных советов о том, как повысить проходимость по снегу автомобиля классической компоновки, которые полезно не только знать, но и уметь пользоваться ими:

а). Первый совет самый важный: НЕ СПЕШИТЬ ! Проигнорировав этот совет, Вы рискуете не только опоздать на намеченную встречу (“стрелку”, работу, свидание, в гости), но и не явиться туда вовсе. Так что лучше сосредоточиться на проблеме извлечения авто из снежного плена и не смотреть на часы;

б). Если Вас не устраивает перспектива поиска гусеничного трактора с крепким тросом, настоятельно рекомендую не пытаться штурмовать большие незнакомые сугробы с разгона. Лучше преодолевать их потихоньку мелкими шагами, дабы была возможность вернуться обратно;

в). Чтобы успешно тронуться в рыхлом снегу, необходимо максимально снизить сопротивление снега движению автомобиля, а именно - выпрямить передние колеса. Сначала сдвиньте машину с места, а уж потом будете маневрировать.

г). Первые 1,5 - 2 оборота колес должны быть без пробуксовки. Малейшая пробуксовка колес в начальный момент оттягивает время Вашего прибытия в намеченный пункт на неопределенный срок. Далее, после начала движения, можно позволить незначительную пробуксовку колес. Давить на газ и шлифовать снег или лед - занятие абсолютно бесперспективное - Вы лишь раскатаете лед или еще глубже зароетесь в снег;

д). Если ничего не помогает, попробуйте "раскачку" (иногда есть смысл сразу начинать с нее). Для тех, кто не знает, что это такое:

Включите передачу и выберите свободный ход педали сцепления. Теперь поднимите обороты двигателя чуть-чуть выше холостых и кратковременно (0,5 сек.) на 1-2 мм рабочего хода педали включите - выключите сцепление. Автомобиль качнется вперед и откатится назад. Как только движение назад прекратится, вновь на 1-2 мм включите - выключите сцепление, но второй импульс может быть чуть подольше, машина качнется вперед уже с большей амплитудой и вновь откатится назад, третий импульс может быть еще дольше и так далее, постарайтесь попасть в резонанс и раскачивайтесь как на качелях. Когда под колесами будет 2-3 метра укатанной колеи, можно попытаться вырваться из снежного плена. Главное - не допускайте пробуксовки, для чего можно раскачиваться на второй, а то и на третьей передаче.

е). И последний совет: поставьте на зиму зимние шины - не портите жизнь себе и окружающим. Они не заменят отсутствия водительского мастерства, а для Профессионала будут хорошим подспорьем и снизят шанс опозориться.

3. Плохая устойчивость на скользкой дороге, склонность к заносам автомобилей с классической компоновкой в руках хорошего водителя превращается в отменную управляемость. Иначе чем объяснить многочисленные победы классических БМВ в шоссейно-кольцевых гонках? Нет, ребята! Проблема не в типе привода, а опять же в прокладке между рулем и сиденьем. Некоторая избыточная поворачиваемость, свойственная практически всем классическим авто, позволяет грамотному драйверу проходить повороты на асфальте не только не медленнее, но даже быстрее, чем на переднеприводных машинах. Это одно из существенных преимуществ заднего привода – “классика” позволяет значительно раньше начинать разгон на выходе из поворота, чем “передний привод”, который в аналогичной ситуации в силу свойственной ему недостаточной поворачиваемости норовит соскользнуть наружу.

А что касается заносов на скользкой дороге - водитель, регулярно выезжающий зимой, должен не бояться заноса, а владеть им. Причем для этого не нужен многолетний опыт. Если много лет бояться заноса, мастерства не прибавится. Надо просто выкроить немного времени ради повышения своей безопасности и укрепления нервной системы. 5-7 дней регулярных занятий под руководством хорошего тренера позволят навсегда избавиться от страха перед гололедом и от чувства собственной неполноценности рядом с переднеприводными "Ладами".

Нами был проведен анализ результатов нескольких десятков любительских соревнований по скоростному маневрированию на автомобилях, проводившихся как зимой, так и летом. И вот что получилось: летом время прохождения зачетной трассы лучшими водителями в классе заднеприводных (классических) автомобилей в ряде случаев было меньше, чем у переднеприводных, а зимой на льду оказывалось на уровне 10-ки лучших времен среди 50-ти участников.

А один из опытнейших российских кольцевиков Александр Орловский однажды сказал, что задний привод более интересен в управлении, ведь гонщик способен влиять на обе оси, а у переднеприводной машины "задняя ось просто болтается за спиной, как довесок".

В завершении хочу напомнить, что к “классике” относятся не только “Москвичи-412” и “Жигули-копейки”, но так же и почти все модели “Мерседесов”, “Ягуаров”, “БМВ” и многие другие. Так что разговоры об "отстойности" автомобилей с задними ведущими колесами - не более чем досужие вымыслы дилетантов. А дилетант на дороге опасен независимо от типа привода его автомобиля.