Ниссан Террано Nissan Terrano, Опель Фронтера Opel

Ниссан Террано Nissan Terrano, Опель Фронтера Opel

Управляемость того или иного автомобиля зависит от множества факторов и параметров, большое влияние на которое оказывают углы установки колес, обеспечивающие их правильное положение относительно друг друга, кузова, поверхности дороги и траектории движения.

Развал-схождение — ну кто из автомобилистов про них не знает? Однако кроме этих параметров существуют и другие, определяющие установку колеса. Например, продольный кастер и поперечный угол наклона оси поворота колеса, благодаря которым обеспечивается статическая и динамическая стабилизация управляемых колес. Если с этими параметрами все в порядке, то и машина на прямой не рыскает, и руль после после поворота сам в нейтраль вернется.

Превратности установки

Для любого автомобиля нетрудно подобрать такие углы установки колес, что после этого о его способности двигаться по намеченной водителем траектории и сопротивляться боковому смещению из-за воздействия, например, сил, передающихся при проезде неровностей или центробежных сил, действующих в повороте, можно будет говорить исключительно в превосходной степени. Но прежде чем управлять такой машиной (для простоты восприятия вариант с гидроусилителем не рассматриваем), водителю придется хорошенько подкачать в тренажерном зале мышцы на руках. И оплачивать исключительную устойчивость и управляемость машины необходимостью чаще менять покрышки по причине быстро износившегося протектора, а также более существенными суммами на заправку, поскольку на качение вывернутых колес двигателю придется затрачивать дополнительную мощность.

Или наоборот, можно установкой колес руль сделать легким, покрышки — долговечными, не тратить на преодоление сопротивления качению лишнее топливо. Но теперь приготовьтесь к тому, что рулевое колесо даже на сравнительно небольших скоростях станет совершенно неинформативным, а машина — потребует постоянного подруливания.

Поэтому геометрические параметры установки колес — всегда компромисс, который выбирается после проведения заводских испытаний. Они строго индивидуальны для каждой конкретной модели автомобиля, причем после заводского подбора повлиять на некоторые углы, к примеру тот же кастер, без конструктивных переделок ходовой части нельзя. И изменять параметры вроде развала и схождения, для которых заводом-изготовителем регулировка предусматривается, и регулировочные параметры указываются в инструкциях, в движении практически невозможно, хотя делать это было бы желательно прямо на ходу, чтобы управляемость и устойчивость машины точно соответствовали условиям езды.

Вам какой нужен развал?

В 1997 году компания Mercedes-Benz представила трехколесный концепткар F300 Life-jet, который именно тем и отличался, что вопреки автомобильным канонам был способен изменять развал передних колес во время движения. Вернее, электронная система Active Tilt Control (ATC), которой был оборудован F300 Life-jet, в зависимости от скорости, продольного и бокового ускорения, а также угла поворота рулевого колеса изменяла на угол до 30 градусов наклон кузова трицикла. Однако одновременно с этим изменялся наклон плоскости направляющих колес к поверхности дороги, поэтому F300 Life-jet можно с полным правом считать первым транспортным средством с перманентно регулируемым развалом колес.

В 2001 году в продолжение этой же темы появился Mercedes-Benz F400 Carving, а с ним система Active Camber Control (АСС). Вот здесь речь пошла уже только об управлении развалом колес, причем всех — и передних, и задних. Изменение угла развала на угол в 20 градусов позволило F400 Carving при прохождении виражей сопротивляться на треть большей центробежной силе, чем схожему с ним по габаритам серийному родстеру Mercedes-Benz SLK. На скользком покрытии у водителя F400 Carving появилась возможность принудительно, включив гидропривод ACC, расставить колеса домиком и ехать с более высокой скоростью, не опасаясь вылететь с трассы. Такой же маневр система АСС использовала автоматически при экстренном торможении, и на растопыренных колесах тормозной путь при остановке со скорости 100 км/ч сокращался на 5 м.

Соната схождению

Системы АТС и АСС так и остались концептуальными решениями, однако идея управлять углами установки колес по необходимости, в зависимости от условий движения в 2005 году все же была воплощена на серийном автомобиле. Причем сделали это не немцы и даже не японцы, регулярно демонстрирующие способность к техническим инновациям. Всем утерла нос корейская компания Hyundai, предусмотревшая в качестве опции для шестого поколения модели Sonata систему активного управления геометрией подвески AGCS (Active Geometry Control Suspension).

В системе AGCS изменяется схождение задних колес. При прямолинейном движении или маневрировании на небольшой скорости для курсовой устойчивости и для снижения потерь на качение колес, влияющих, как о том говорилось, на расход топлива, долговечность протектора покрышек и шумность качения, выгодно поддерживать минимальное схождение. Но если автомобиль входит в вираж на большой скорости или активно перестраивается из ряда в ряд, главным становится не экономичность, а обеспечение безопасной управляемости. Процессор системы, оценив по показаниям датчиков скорость движения и то, как быстро водитель поворачивает руль, отдает управляющую команду сервоприводу увеличить схождение за счет изменения длины рычагов подвески ровно на столько, сколько необходимо для конкретной дорожной ситуации. Как только маневр завершен, AGCS возвращает установку задних колес в оптимальное для прямолинейного движения положение.

По способности точно подстраиваться к условиям движения задняя подвеска с системой AGSC безусловно превосходит подвески, обеспечивающие подруливающий эффект задней оси при прохождении поворотов за счет продуманной кинематики рычага эластичных шарниров, как, например, в подвеске Peugeot, Multi-link Nissan или Delta-link Volvo. Но она же, разумеется, и на порядок сложнее по устройству, и как будет обстоять дело с надежностью такой подвески в тяжелых условиях эксплуатации — еще вопрос.

Honda против

Совершенно другой принцип используется в системе ATTS (Active Torque Transfer System), которую для улучшения управляемости автомобилей с передним приводом разработала компания Honda. Казалось бы, какое отношение к проблемам управляемости имеет активное распределение крутящего момента? Но вспомним, что происходит с ведущими колесами, когда автомобиль движется в вираже.

Внутреннее по отношению к центру поворота ведущее колесо из-за действия на автомобиль центробежной силы разгружается. Чем выше скорость машины, тем больше центробежная сила. Чтобы не допустить проскальзывания этого колеса, было бы неплохо перебросить избыток крутящего момента с него на второе, более нагруженное колесо. Обычный дифференциал с такой задачей справиться не может, и это один из факторов, объясняющих, почему переднеприводным автомобилям свойственна недостаточная поворачиваемость. Honda добавила к дифференциалу управляемые электроникой многодисковые пакеты фрикционов, которые притормаживают необходимые шестерни и тем самым перераспределяют крутящий момент между ведущими колесами. В результате на втором колесе появляется дополнительная тяга, заправляющая автомобиль в поворот. Пока такая система используется на моделях Prelude и Legend, но Honda уверяет, что такое решение и есть альтернатива активному управлению углами установки колес, и на этом дело не остановится.

Заводской подбор углов установки колес обеспечивает автомобилю компромисс между управляемостью, устойчивостью, показателями расхода топлива и долговечностью покрышек. Но компромисс — это когда что-то жертвуется в угоду чему-то другому

1. Mercedes-Benz F300 Life-jet — первая попытка управлять в движении углами установки колес 6

2. При прохождении виражей Mercedes-Benz F400 Carving сопротивляется на треть большей центробежной силе, чем схожий с ним по габаритам Mercedes-Benz SLK untitled или 1009big

3. Система Active Camber Control позволяет изменять угол развала с 0 до 20 градусов 1002-4 и 5

4. Изменять угол схождения могут так называемые подруливающие подвески, но ими нельзя управлять 7

5. Для шестого поколения Hyundai Sonata предусмотрена опция — система активного управления геометрий подвески AGCS sonatacrdi_03