Задние подруливающие колеса – Подруливающие задние колеса

Содержание

Подруливающие задние колеса

Рулевое управление автомобиля как механизм достаточное простое, и достигло того уровня, когда улучшать фактически уже нечего. Но битва за более комфортное и безопасное управление транспортным средством не прекращается, и инженеры всего мира создают всевозможные дополнительные устройства, призванные облегчить процесс управления, помочь водителю в экстренной ситуации быстрее принять решение, или наоборот, не совершить фатальной ошибки.

Сюда можно отнести гидро и электроусилители руля, ABS, систему курсовой устойчивости и прочие технические решения, активно и пассивно участвующие в управлении. В этой статье речь пойдет о такой опции, как подруливающие задние колеса.

Для чего нужны подруливающие колеса

Инерция прямолинейного движения задних колес, особенно на высоких скоростях, в значительной степени влияет на управляемость автомобиля при вхождении в повороты. Проще говоря, они сопротивляются повороту, стремясь остаться на своей прежней траектории. Справедливости ради стоит сказать, что идея сама по себе не нова, и подруливающие задние колеса уже давно используются на погрузчиках, которые вынуждены маневрировать в замкнутых пространствах складов. Довоенный джип Mercedes Kübelwagen G5 также был оснащен подруливающими колесами.

Сегодня у многих именитых автопроизводителей разработана и внедрена подобная система. Все они имеют свое название, отличаются конструктивно, но суть остается неизменной — задние колеса меняют свое положение при поворотах, сокращая траекторию и повышая устойчивость.

Виды подруливающих подвесок

Подруливающая подвеска может быть активной, или пассивной. Если первая работает за счет электроники, то вторая при помощи рычагов и тяг, а также законов физики. Рассмотрим каждую по отдельности.

Пассивная

Сама по себе тема достаточно большая и сложная. В общих чертах принцип работы пассивной подруливающей подвески можно описать следующим образом. В заднюю подвеску добавлены взаимно расположенные рычаги и специальным образом прикрепленные подушки и сайлент-блоки. Под воздействием на автомобиль боковых сил и при образовании крена в повороте, эти элементы обеспечивают эффект небольшого поворота колеса, даже показатель в несколько градусов значительно улучшает вхождение автомобиля в повороты.

При прямолинейном движении транспортного средства, задние колеса принимают нейтральное положение, подвеска продолжает работать только в вертикальном направлении. Различные модификации пассивно подруливающей подвески присутствуют в таких автомобилях, как Ford, Peugeot, Toyotaи ряде других.

Активная

Более прогрессивной и дорогой является активная система подруливания. В ней за поворачиваемость задних колес отвечают актуаторы, за слаженностью и четкость работы которых следит электроника. Здесь все устроено таким образом, что на поворот руля реагируют сразу все 4 колеса. Угол поворота рассчитывается электронным блоком управления, который, в свою очередь, руководствуется показаниям всевозможных датчиков, и высчитывает оптимальный угол.


Кроме того, такая подвеска имеет несколько режимов работы. На малых скоростях, когда водитель маневрирует на парковке и других ограниченных пространствах, задние колеса выворачиваются в противоположную сторону от передних (крутим руль вправо, задние подруливают влево). Благодаря этому машина становится значительно маневренней, радиус поворота сокращается на четверть.

На высоких скоростях все меняется, и система переключается на режим, когда задние колеса поворачивают в сторону поворота передних колес, обеспечивая оптимальные условия для вхождения в поворот.

Сегодня активными системами могут похвастаться Renault (Active Drive), BMW (Integral Active Steering), Nissan, Infiniti.

Достоинства и недостатки

В завершение отметим плюсы и минусы подруливающих колес:

  • к положительным сторонам можно отнести увеличение маневренности за счет меньшего радиуса поворота, улучшение управляемости транспортного средства;
  • самым серьезным минусом можно считать усложнение конструкции подвески, что ведет к ее удорожанию, а также увеличивает расходы на ремонт.

znanieavto.ru

Как работает задняя подруливающая подвеска?

Подруливающая подвеска
В привычном понимании направление движения автомобиля изменяется при повороте рулевого колеса, которое передаёт усилие на передние колёса через несложный механизм, тем самым поворачивая их либо влево, либо вправо. Ну и задние колёса, конечно же, движутся исключительно параллельно, а как же ещё? Не выполняют же они никаких поворотов? Да, по большей части это правда, так как это относится к подавляющему числу автомобилей. Но на некоторые современные автомобили устанавливаются специальные устройства, которые приводят в действие механизм своеобразного подруливания задних колёс. Так зачем же изобрели такое нововведение и по какому принципу оно работает? Об этом и многом другом мы расскажем вам далее в данном материале.

Подруливающая подвеска – история создания

Нет предела совершенству, и поэтому на сегодняшний день приоритетным фактором в создании новых автомобильных систем является улучшенная управляемость. Хотя современные существующие системы управления автомобилем достаточно хорошо выполняют свои функции, неугомонные разработчики всё соревнуются в погоне за созданием дополнительных устройств, положительно влияющих на рулевое управление. К ныне имеющимся и всем знакомым относятся антипробуксовочные системы и системы адаптивного круиз-контроля.

Но ещё до всецелого внедрения всякого рода гаджетов и микропроцессоров в системы управления транспортного средства, существовали и другие разработки, технически не такие сложные, но полезные в плане улучшения управляемости. К таковым и относится система подруливания задних колёс.

Примеры наземных передвижных агрегатов с установленной системой подруливания задней оси можно было встретить ещё сотню лет тому назад. Данный принцип давно и успешно применяется в погрузчиках, которые работают в тесных складских помещениях, в цехах заводов и других местах. Такая система применялась ещё в конце тридцатых годов на сельхозтехнике и внедорожниках, например, в довоенном «проходимце» Mercedes Kübelwagen G5.

Типы подруливающей подвески на современных автомобилях

Подруливающая подвеска на скоростях

В первых системах подруливания задних колёс угол их поворота был внушительным и составлял около 15 градусов. Когда скорость выпускаемых транспортных средств начала существенно возрастать, такие большие углы пришлось урезать. В современных автомобилях угол подруливания достигает максимум 8 градусов.
Задняя подруливающая подвеска подразделяется на два вида: активную и пассивную. Об этом подробнее далее.

Активная

У автомобиля, оборудованного системой активного подруливания задних колёс, поворачиваются сразу все четыре колеса с движением руля водителем. В современных машинах передача усилия через рулевое колесо осуществляется не посредством механики – рычажной системой, а через команду ЭБУ и втягивающие реле, которые ещё носят название актуаторов. Они двигают задние рулевые тяги, похожие на те, что используются в основной системе рулевого управления.

Активная подвеска функционирует в двух режимах подруливания. Например, при выезде со стоянки или из гаража, в моменты поворачивания передних в одну сторону задние колеса поворачиваются в противоположную. Благодаря этому уменьшается радиус поворота на 20-25%.

На высоких скоростях рабочая схема изменяется. При повороте передних колёс задние подруливают, но с более меньшим углом. За тем, на какой угол поворачивать задние колёса, производит контроль электронный блок управления, руководствующийся показаниями датчика углового ускорения, а также датчика скорости и других. На основании показаний формируется оптимальный алгоритм прохождения поворота.

Подруливающая подвескаНаиболее известные системы подруливания задней подвески у японских производителей. Например, компания Honda ввела опцию подруливания заднего моста ещё в 1987 году на спортивном купе модели Prelude. Годом позже фирма Mazda применила такую опцию на своих моделях 626 и МХ6.

Также с этой системой экспериментировали и американцы в General Motors, она носила название Quadrasteer. Она опционально ставилась на внедорожники Suburban и Yukon и на пикап Silverado.

У компании Nissan система подруливания называлась HICAS. На начале производства она приводилась в действие гидравлическим механизмом и была объединена с рулевым гидроусилителем. Её ставили на модели Nissan и Infiniti с задним приводом. Но в середине девяностых годов от такой системы отказались, так как она была сложной и не отличалась высокой надёжностью, и перешли на актуаторы.

В 2008 году концерн Renault-Nissan представил Renault Laguna с новой системой подруливания задней подвески Active Drive.
Европейцы также не оставались осторонь. Например, компания BMW внедрила систему подруливания под названием Integral Active Steering на автомобили 7 series и 6 series Gran coupe.

Пассивная

Многие современные автомобили оборудуются упрощённой системой подруливания задних колёс. В заднюю подвеску встраиваются элементы, обладающие определёнными физическими свойствами, противодействующими инерции прямолинейного движения. Такой тип подруливания называется пассивным. В таких автомобилях задняя подвеска проектируется по особой геометрии с применением подвижной тяги Уатта.

Подруливающая подвеска
Система строится таким образом, что при наборе достаточной скорости и вхождении в поворот, задние колёса подруливают в ту же сторону, что и передние, за счёт перераспределения сил в подвеске. Кроме необычной геометрии, усиление эффекта происходит и за счёт установки сайлентблоков определённой упругости и формы. Такая конструкция положительно влияет на стабилизацию автомобиля при прохождении виражей. Такой системой оснащался Ford Focus в первом поколении.

На самом деле данный принцип не является неким новаторским технологическим решением, так как за последние пару десятилетий инженерами учитывались подруливающие свойства. Но некоторые производители, такие как Ford, уделили особое внимание данным свойствам и выделили конструкцию в одну особую систему.

Преимущества и недостатки

И в завершение оговорим основные плюсы и минусы подруливающей задней подвески. К положительным сторонам относится увеличение манёвренности благодаря меньшему поворотному радиусу и улучшение управляемости автомобиля. Наиболее серьёзным минусом считается более сложная конструкция системы задней подвески, что влияет на стоимость автомобиля и увеличивает затраты на ремонт.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как,
Facebook,
Вконтакте,
Instagram,
Twitter и
Telegram:
все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

auto.today

Как работает задняя подруливающая подвеска автомобиля

Совершенствование системы управления автомобилем не прекращается на протяжении всей истории автомобилестроения.

Для создания комфортного и безопасного вождения на современных авто устанавливают всевозможные усилители руля, системы курсовой устойчивости, антипробуксовичные устройства ABS и многое другое, что активно или пассивно участвует в поддержании устойчивости машины на дороге.

Этой же цели служит и задняя подруливающая подвеска, история создания которой насчитывает не один десяток лет – впервые такую конструкцию применили на довоенном джипе Mercedes Kubelwagen G5.

Для чего нужны подруливающие колеса

Изначально подруливающие колеса устанавливались на погрузчиках для того, чтобы улучшить их маневренность в тесных складских помещениях. Из этих же соображений стали ставить такие механизмы и на автомобили, радиус разворота которых на малых скоростях уменьшился почти вдвое.

Дальнейшее совершенствование системы подруливания задних колес позволило использовать её и при прохождении поворотов на больших скоростях – это значительно повысило устойчивость машины.

Как работает

Принцип работы системы, предназначенной для улучшения маневренности, основан на том, что в момент поворота передних колес в одну из сторон, задние подруливают в противоположную, занося, тем самым, заднюю часть машины и уменьшая радиус разворота.

На больших скоростях задние колеса могут синхронно с передними поворачиваться в одну сторону, что позволяет срезать траекторию движения автомобиля, или выворачиваться в противоположное направление, занося при этом зад машины. В обоих случаях цель преследуется одна – улучшить устойчивость машины на повороте, за счет уменьшения опрокидывающего момента, вызванного значительной боковой нагрузкой на задние колеса при этом маневре.

Виды подруливающих подвесок

Разработанные на сегодняшний день подруливающие задние подвески могут работать как в активном, так и в пассивном режимах.

В первом случае управлением задних колес занимаются электронные блоки, которые разворачивают их одновременно с передними, во втором – выворачивание колес осуществляется при помощи тяг, рычагов и изменения нагрузки на колеса.

Пассивная

Конструкция пассивной системы подруливания задней подвески до гениальности проста. Она состоит из четырёх поперечных тяг (по две на каждое колесо), прикреплённых к корпусу через сайлентблоки, а к ступице посредством шаровых опор. Основную роль в повороте колес играют рычаги, закрепленные на передней части ступицы.

При повороте на большой скорости, к примеру, направо, за счёт центробежных сил идёт кренение кузова авто на левую сторону – расстояние между днищем и ступицей уменьшается, а так как длина тяги остается неизменной, то она просто выдавливает левое колесо наружу. На поднявшейся стороне, наоборот — расстояние увеличивается, и тяга втягивает правое колесо внутрь. В результате они изменяют направление движения в сторону противоположную повороту передних колес, уменьшая, тем самым, боковую нагрузку и опрокидывающий момент.

Это изменение может быть незначительным, на какие-нибудь сотые доли градуса, но вполне достаточным, чтобы уменьшить стремление машины опрокинуться и, тем самым, значительно повысить устойчивость машины.

Активная

При использовании активной системы изменения направления движения, все колёса перемещаются одновременно.

Усилия с руля передаются на электронный блок управления, а от него на втягивающие реле, как их еще называют – актуаторы, которые и двигают задние рулевые тяги, схожие с передними.

Эта система работает в двух режимах:

  • на маленьких скоростях до 40 км/час используется функция маневрирования, когда задние колеса поворачиваются в противоположную от передних сторону, уменьшая радиус разворота;
  • на скоростях более 40 км/час в работу вступает режим оптимизации прохождение поворота на скорости – на основании показаний датчиков углового ускорения, скорости и многих других рассчитывается наилучший угол изменения направления движения задних колес, но уже в одну сторону с передними.

Преимущества и недостатки

Основным преимуществом автомобилей, оснащённых системой подруливания задней подвесной системы, являются увеличение маневренности за счёт уменьшения радиуса разворота и улучшение управляемости на больших скоростях.

Существенным недостатком этой системы можно считать сложность конструкции задней подвески, что ведёт к удорожанию автомобиля и увеличению расходов на ремонт.

На каких автомобилях встречается

Наиболее популярна эта система у японских производителей. Активную заднюю подруливающую подвеску компания Honda впервые установила на спортивном авто Prelude ещё в 1987 году, а через год фирма Mazda оснастила ею свои модели 626 и МХ6.

Есть такие устройства и у компании Nissan. На начальном этапе они приводились в действие гидравликой и объединялись с гидроусилителем руля. Устанавливали их на авто Nissan и Infiniti с задним приводом, но из-за сложности и ненадёжности конструкции вынуждены были от них отказались и перейти на актуаторы.

Используют её и европейцы. Компания BMW установила системы подруливания на 6 и 7 сериях. Ставит на свои авто её и фирма Renault.

У американцев эту систему ставят на внедорожниках Suburban, Yukon и на пикап Silveradо.

Пассивная система подруливания задних колёс используется в Ford Focus, Peugeot, Toyota.

Несмотря на удорожание автомобиля, в связи с установкой на нём опции по изменению направления движения задних колес, улучшенная маневренность и высокая безопасность прохождения поворотов на большой скорости, которые она даёт, стоят того.

Лучшие цены и условия на покупку новых авто

Кредит 6.5% / Рассрочка / Trade-in / 98% одобрений / Подарки в салоне Мас Моторс

drivertip.ru

Подруливающие задние колеса

Подруливающие задние колеса – система, улучшающая реакцию автомобиля на рулевое управления и стабилизирующая крены кузова при маневрах на высокой скорости.

История появления подруливающих задних колес

Совершенствование такого важного параметра, как управляемость, остается одним из приоритетных направлений при разработке новых автомобилей. Современные системы рулевого управления неплохо справляются со своими функциями, и разработчики в погоне за управляемостью, чаще всего идут по пути создания дополнительных устройств, не имеющих отношения к рулевому управлению .

К этим устройствам можно отнести антипробуксовочные системы и компьютерные системы управления курсовой устойчивостью.

Однако еще до массового внедрения микропроцессоров в системы управления автомобилем существовали разработки, позволявшие улучшить управляемости. К ним относятся и подруливающие задние колеса.

Примеры оснащения подвижной техники подруливающими задними колесами можно найти еще в начала двадцатого века. Этот принцип давно используется в погрузчиках, работающих в замкнутых тесных пространствах складов, в заводских цехах и пр. Подруливающая задняя подвеска еще в довоенные времена применялась в тракторах и внедорожниках, к примеру, в довоенном джипе Mercedes Kübelwagen G5.

Подруливающие задние колеса и теория прохождения поворота

Даже при наличии самой прогрессивной конструкции подвески, к примеру, многорычажной, при движении на высокой скорости серьезным фактором, влияющим на управляемость, становится инерция прямолинейного движения задних колес, сопротивляющихся повороту. При повороте рулевого колеса, когда передние колеса начинают двигаться влево или вправо в направлении поворота, задние неуправляемые колеса пытаются оставаться на прежней траектории.

Типы подруливающей задней подвески и схемы работы

В самых ранних системах — к примеру, на тракторах двадцатых годов прошлого века, угол подруливания был большим, до 15 градусов. С повышением максимальной скорости от таких больших углов пришлось отказаться. В современных автомобилях системы подруливающих колес обеспечивают поворот максимум на 5-8 градусов.

Задняя подруливающая подвеска делится на два вида — активную и пассивную.

Активная подруливающая подвеска

Если автомобиль оснащен активной подруливающей задней подвеской, все четыре колеса поворачивают сразу, реагируя на движение руля. В современных системах усилие от рулевого колеса на задние колеса передается не механически при помощи системы рычагов, а через команду электронного блока управления и втягивающие реле, иначе называемым актуаторами. Они передвигают задние рулевые тяги, схожие с теми, что применяются в основной системе рулевого управления.

Активная подруливающая подвеска работает в двух режимах. При движении на низкой скорости, к примеру, на автостоянке или при заезде в гараж, в момент, когда передние колеса повернуты вправо, задние поворачивают влево, и наоборот. Это дает возможность уменьшить радиус поворота на двадцать — двадцать пять процентов.

На высокой скорости схема работы меняется. При повороте передних колес влево, задние колеса подруливают в ту же сторону, но на меньший угол. За определением точного угла подруливания следит электронный блок управления, принимая в расчет показания датчика углового ускорения, датчика скорости и других, формируя оптимальный алгоритм прохождения виража.

Наибольшей известностью пользуются системы подруливающей задней подвески японских производителей. К примеру, компания Honda начала устанавливать в качестве опции подруливающие задние колеса на спорт-купе Prelude еще в 1987 году. В 1988 году такая же опция появилась у фирмы Mazda для моделеи 626 и МХ6. Американские производители также экспериментировали с подруливающими задними колесами. Система производства General Motors, носившая имя Quadrasteer, в качестве опции устанавливалась на внедорожники Suburban и Yukon, а также на пикап Silverado.

Система компании Nissan под именем HICAS в первые годы производства имела гидравлический привод и была объединена в единую схему с гидроусилителем рулевого управления. Система устанавливалась на заднеприводные автомобили Nissan и Infiniti. В середине девяностых от сложной и не слишком надежной гидравлической системы отказались в пользу привода от управляемых электроникой актуаторов. В 2008 году корпорация Renault-Nissan представила новую систему подруливающей подвески Active Drive в автомобилях Ranault Laguna.

Европейские производители также не остались в стороне. К примеру, современная система подруливающих задних колес в автомобилях BMW назвывается Integral Active Steering.

Пассивная подруливающая подвеска

Во многих современных автомобилях применена упрощенная система подруливающих задних колес, противодействующая инерции прямолинейного движения за счет использования в подвеске элементов, обладающих определенными физическими свойствами. Такой тип подруливающей подвески называется пассивным. В автомобилях с пассивным подруливанием задняя подвеска строится по особой геометрии, и, как правило с применением подвижной тяги Уатта. Система рассчитана так, что при прохождении виража на высокой скорости задние колеса за счет перераспределения сил в подвеске имеют тенденцию подруливать в ту же сторону, что и передние. Помимо геометрии эффект усиливается подбором сайлентблоков определенной формы и упругости. Такая конструкция существенно улучает стабильность автомобиля при повороте. Пассивной системой подруливающих задних колес оснащались, к примеру, автомобили Ford Focus первого поколения.

По сути, принцип этот не нов, и в последние десятилетия при разработке подвески инженеры так или иначе учитывали свойства подруливания, однако ряд производителей, таких, к примеру, как Ford, уделяют конфигурации подвески особое внимание и выделяют конструкцию в особую систему.

blamper.ru

Четыре на четыре: зачем современным машинам задние подруливающие колеса

И ладно бы только на Porsche 911 GT3 или Lamborghini Aventador — но ведь на обычном Renault Espace тоже внедряют поворачивающиеся задние колеса. В чем смысл такого технического решения, и ради чего шли на такие сложности производители? И почему о технологии забыли до недавнего времени?

Зачем нужна управляемость

Настройка управляемости всегда считалась очень сложной работой, а машины с идеальным балансом попадали в число лучших. Шасси современных машин, на первый взгляд, мало изменилось в сравнении с восьмидесятыми годами, но отличие есть. И оно отлично себя проявляет, если взглянуть на достигаемые машинами скорости на маневре «переставка» или на гоночной трассе.

Современный семейный хэтчбек способен опередить большую часть суперкаров тридцатилетней давности на автодроме, и не в последнюю очередь за счет тонкой настройки управляемости и отличной «цепкости» шасси. Конечно, и резина, и эластичность моторов тоже играют свою роль, но сейчас в первую очередь поговорим о геометрии.

Нет, речь вовсе не о школьном предмете — я про геометрию шасси. Это набор параметров, описывающих изменения в положении элементов шасси при изменении нагрузки. Суть фокуса в том, что при прохождении поворотов машина наклоняется, да и дорога имеет свой профиль. При правильном расчете параметров геометрии шасси покрышки всегда имеют оптимальный для данных условий контакт с дорогой.

Речь здесь не о максимальной прижимной силе, а о соотношении коэффициента сцепления колес передней и задней оси, правого и левого колес, и о способности колеса в каждый момент воспринимать нагрузку по трем направлениям.

Задача повысить площадь контакта колес с дорогой не так проста, как кажется.

Конечно же, можно «зажать» подвески и сделать перемещения меньше. Это полезно со многих точек зрения, и часто так и поступают, но ведь перемещения можно использовать для благого дела. Например, чтобы колеса в повороте поворачивались сами. Если сложно рассчитать перемещения, то можно немножко подыграть им, поставив рулевое управление и на заднюю ось, создав полноуправляемую машину.

А можно задать перемещение с помощью усложненной подвески — например, многорычажной, которая позволяет настраивать геометрию движения колеса в очень широких пределах и сохранять эти параметры при износе элементов длительное время.

Если вы не гонщик, это не означает, что управляемость для вас не важна. Просто в вашем случае этот термин означает совсем иной набор предпочтительных параметров, нежели идеальная точность и быстрота реакций. Собственно, активная безопасность машины во многом зависит от ее управляемости, и потому над этими параметрами конструкторы автомобилей работают много и продуктивно. А какое отношение это имеет к геометрии шасси?

Как машина поворачивает

Казалось бы, чего проще: повернул передние колеса — и машина повернула. Но на практике все заметно сложнее. Для начала даже на стоящей машине повернутся не только передние колеса. Поскольку у передней подвески есть угол кастора, то передние колеса при повороте поднимутся, каждое на свою высоту. На сколько — зависит от ширины и твердости резины, геометрии подвески и так далее.

Машина в результате получит некоторый крен, в зависимости от высоты центра крена передней и задней подвесок и положения центра масс в этот момент. Задние колеса или даже неразрезной задний мост тоже повернутся — просто в силу того, что при любом изменении положения кузова колеса не просто ходят вверх-вниз, а тоже чуточку, но поворачивают.

В динамике к этой куче параметров добавятся кренящий момент от центра масс машины и уводы резины. Среди всех параметров, которые необходимо рассчитать, для нас наибольшее значение будет иметь мгновенный центр поворота и радиусы поворота передней и задней осей и центра масс. Мгновенный центр поворота совсем не совпадает с геометрическим, который вычислен по правилу Аккермана – точкой, в которой находятся центры окружностей качения всех колес. Более того, в динамике такой точки просто не существует из-за скольжений. Но на рисунках для примера рассмотрена более простая ситуация, чтобы не наводить путаницы.

На первый взгляд, если доворачивать задние колеса в противоположную от передних сторону, то уменьшается радиус поворота машины. Это важно с точки зрения удобства эксплуатации и маневренности. Чем меньше радиус, тем удобнее. Но машины ездят не только на скоростях погрузчиков в торговом центре, так что приходится учитывать и другие факторы.

А что если поворачивать колеса в ту же сторону, что и передние? На первый взгляд, бессмыслица: машина «поедет боком» по большому радиусу, если задние колеса повернуты на меньший угол, чем передние. Сам по себе больший радиус поворота означает, что станет меньше перераспределение нагрузок между правыми и левыми колесами, а значит лучше сцепление колес с дорогой и комфорт.

Но, кажется, того же можно добиться, просто повернув руль на меньший угол? Можно это сделать даже автоматически — благо, рулевые механизмы с переменным шагом сейчас не редкость. Но при повороте задних колес в сторону поворота еще и уменьшается угол увода задней оси, а значит, и склонность к избыточной поворачиваемости. Если совсем просто – машина становится более устойчивой к возникновению заноса. На высоких скоростях это крайне важно.

Схожий эффект можно было бы получить простым увеличением колесной базы. Но размеры машин ограничены — зато с помощью изменения угла поворота задних колес можно получить желаемое, не увеличивая габаритов. А для короткобазной машины это просто спасение: можно сохранить сочетание устойчивости на дороге, характерное для больших машин, не отказываясь от хорошей поворачиваемости.

Не только управлением

Для устойчивости на дороге заднее колесо в повороте должно поворачиваться в сторону поворота передних, а для лучшей маневренности – в противоположную. Если с маневренностью особых сложностей нет, то можно использовать для доворота колес особенности движения машины в повороте. Например, наличие крена. При сжатии подвеска будет доворачивать колесо, и мы получим желаемое.

Но тут есть две проблемы. Во-первых, подвеска таким же образом реагирует на изменение нагрузки, а хотелось бы, чтобы управляемость меньше зависела от нагрузки и больше от собственно крена и боковых усилий. Во-вторых, на заднеприводных машинах очень соблазнительно привязать поворот колес к вектору тяги.

Если усложнять подвеску, вводя рычаги, которые воздействуют на углы установки колес при определенной нагрузке, то мы получим многорычажную подвеску. Да, ту самую, которая появилась на Mercedes W201 и сейчас применяется на большинстве машин С-класса и выше. Причем не только на задней оси, но и на передней.

Именно многорычажная подвеска позволила получить тот же эффект, что и принудительный поворот задней оси, и отказаться от применения сложных систем принудительного поворота на четверть века. Система рычагов в такой подвеске задает сложную траекторию движения колеса в зависимости от продольной, поперечной и вертикальной нагрузок.

Можно довольно точно настроить геометрию шасси с учетом того, как машина будет вести себя при появлении значительных боковых сил, при разном соотношении вертикальной и поперечной нагрузок. Для заднеприводных машин это оказалось серьезным подспорьем в борьбе за лучшую управляемость с самого начала, а переднеприводные примерили подобные технологии чуть позже, с ростом массы, нагрузок и требований уже к их управляемости.

Первые полноуправляемые легковушки

Машины с двумя управляемыми осями создавали вовсе не для отличной управляемости. Такие машины вообще не ездили по шоссе на большой скорости, потому что это были вездеходы. Например, знаменитый Unimog – универсальное шасси повышенной проходимости имеет все четыре управляемых колеса. Разумеется, для того, чтобы лучше ехать по бездорожью и маневрировать в ограниченном пространстве.

На фото: Mercedes-Benz Unimog U 1000

Японские машины начала 80-х годов по сложности конструкции недалеко от них ушли. На Honda Prelude 1987 года была задняя рулевая рейка и вал, связывающий ее с рулевым колесом, и система работала в зависимости от угла поворота колес. На малых углах поворота задние колеса поворачивались в ту же сторону, что и передние, а при больших — в противоположную. Даже в таком виде эффект оказался достаточным, чтобы подобную технологию внедрили и другие японские производители.

На фото: Honda Prelude 1987

Только на следующих поколениях привод задней рулевой рейки стал уже электрическим, а угол поворота зависел и от скорости, на которой совершался маневр. Впрочем, от валов и рейки избавиться не догадались. Конструкции оставались сложными, массивными, объемными и дорогими. Как итог — машины с ними не снискали особой популярности и продавались только на внутреннем японском рынке. Во всем остальном мире безоговорочное лидерство захватили многорычажные подвески.

Почему снова появляются полноуправляемые шасси

Самый очевидный ответ на этот вопрос — снижение цены на приводные механизмы и электронику управления и развитие систем устойчивости и безопасности. На новом технологическом уровне отказались от задних рулевых трапеций и реек. Многорычажные подвески обеспечивают уже достаточный угол доворота колес для реализации нужного эффекта. Осталось оснастить их вместо рычага, отвечающего за доворот колеса, активным электрическим или гидравлическим приводом.

Электроника куда точнее определяет, что происходит в данный момент с машиной, позволяет использовать большие углы доворота, и к тому же дешевле в настройке, чем сложная подвеска. И как дополнительный фактор – то самое улучшение поворачиваемости на малых скоростях. Можно довернуть колеса в противоположную сторону и улучшить маневренность машины на узких улочках.

Не удивлюсь, если подобные системы в ближайшее время будут массово внедряться на машинах от С-класса и выше, причем в сочетании с упрощенной геометрией задней подвески — например, не с многорычажками, а со скручиваемой балкой. Экономический смысл в этом определенно есть, ведь можно получить управляемость, как у более дорогих машин, при меньших затратах. Да и еще один сложный и дорогой изнашиваемый узел «лишним» не будет. Ведь производители авто, кажется, взяли обязательство сделать машину одноразовой.

www.kolesa.ru

Подруливающие задние колеса – Автоновости и советы по ремонту автомобиля

Автолюбителей и проектировщиков автомобилей всегда волновал вопрос упрощения управления машиной, чтобы она стала более маневренной и устойчивой на дороге. К различным способам решения этой проблемы относятся новые электронные системы, например, система курсовой устойчивости, система экстренного торможения и другие. Однако они не всегда позволяют получить требуемый эффект, и инженерами был выбран другой путь, заключающийся в модернизации рулевого управления путем создания системы подруливания задних колес. Как она работает? Когда на автомобиле поворачиваются передние колеса, задние подруливаются, используя не механическую передачу усилия, а благодаря специальному электронному блоку. Расположение задних колес изменяется, благодаря использованию механизма рулевого управления, которое называется перемещаемые тяги. Других особенностей эта система не имеет.

Принципа работы подруливающих колес

  1. Первый можно использовать, когда авто едет на небольшой скорости, например, при парковке или въезде в гараж.
  2. Второй используется, чтобы улучшать управляемость машины при совершении поворотов на высокой скорости.

В первом режиме, когда машина едет медленно и передние колеса поворачиваются влево, задние колеса поворачиваются в другую сторону. Благодаря этому обеспечивается меньший диаметр разворота и легкость маневрирования даже в тяжелых условиях. При высокой скорости ситуация несколько иная: во время поворота руля влево задние колеса также поворачивают влево. Это позволяет снизить крен машины во время выполнения резкого поворота и повысить ее устойчивость. Электронным блоком управления колеса поворачиваются на необходимый угол, с учетом скорости, с которой движется транспортное средство. Благодаря этому обеспечивается максимально комфортное вхождение машины в поворот, без риска потерять управление автомобилем.

Плюсы и минусы подруливающих задних колес

К преимуществам можно отнести уменьшенный радиус разворота транспортного средства. Обычно, благодаря подруливающим задним колесам, можно добиться уменьшения радиуса поворота до 20%, и габаритный внедорожник можно будет разворачивать как малолитражку. Эта опция способствует обеспечению безопасности, так как задними колесами не создается сопротивление передним при повороте, наоборот, они двигаются по одинаковой траектории. Машина мягко входит в повороты, ее не заносит и не кренит. Системой подруливания задних колес удобно пользоваться в условиях города, когда нужно проехать между автомобилями. К недостаткам можно отнести следующий нюанс. При высокой скорости машина остро реагирует даже на небольшой поворот рулем. На автомобилях, имеющих электроусилитель, во время набора скорости происходит снижение чувствительности руля. Другим недостатком является более высокая сложность конструкции задней подвески, что увеличивает стоимость ремонта. Кроме того, для задней подруливающей подвески требуются более качественные и дорогие сайлентблоки.

5net.ru

Подруливающие задние колеса автомобиля. Как они работают?

При движении передние колеса поворачиваются вправо или влево. А что происходит с задними? Они движутся параллельно и никуда не поворачивают. Но есть исключение. На некоторых авто применяют задние подруливающие колёса.

Принцип действия

Они были изобретены для лучшей управляемости автомобиля в поворотах или при развороте в тесном переулке. Принцип действия задних подруливающих колес в том, что когда поворачиваете передние колеса до упора вправо, то задние наоборот движутся в левую сторону.

Это помогает при ограниченном развороте в достаточно узком месте. Но угол отклонения задних колес не велик, максимально он может достигать значения в три градуса. Этого хватит, чтобы уменьшить угол разворота машины примерно на 0,6 — 0,8 метра.


При городском движении задние колёса тоже поворачиваются в противоположную сторону, но на угол 1-2 градуса. А при скорости более 60 км/ч задние поворачиваются в одну сторону с передними колесами. Это позволяет автомобилю чуть лучше описывать повороты дороги.

Принцип работы прост. На заднем подрамнике машины расположен электромотор, который посредством рулевых тяг приводит в движение ступицы задних колес. Электромотор получает сигнал от блока управления, куда подается вся информация. Сигналы идут от датчиков положения руля, скорости колес и акселерометров, которые способны различать избыточную или недостаточную поворачиваемость машины.

Дальше электронный блок анализируют полученную информацию, и в случае необходимости подает сигнал на электромотор, который приводит в движение задние колеса автомобиля.

Как работает система 4WS

Статьи по теме

amastercar.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о