Многие аварии случаются из-за потери автомобилем устойчивости или
управляемости – нередко вследствие неудачного выбора шин. Дело в том,
что под действием на машину боковой силы происходит так называемый увод
шины, меняющий характеристики ее устойчивости. Это – тема сегодняшнего
разговора.
Что такое устойчивость машины? Трамвай по-своему устойчив: как ни
сталкивает его ветер, рельсы не дают укатиться в сторону. Но автомобиль
к дороге не привязан, любой порыв ветра отклоняет его – только отпусти
руль! Если машина норовистая, неустойчивая, она может вогнать в
холодный пот и опытного гонщика. А для этого достаточно поставить на
передок радиальные шины, а сзади – диагональные.
Здесь оговоримся: речь идет о заднеприводном автомобиле, «классическом».
Боковая сила возникает не только «по вине» ветра. Ее вызывают и
поперечный уклон дороги, и ее неровности, и движение на повороте. В
последнем случае это – центробежная сила. Разные силы, заметьте, могут
действовать как врозь, так и совместно.
Итак, при порыве бокового ветра автомобиль немного наклонится и
одновременно (если освободить руль) начнет сворачивать куда-то в
сторону – либо «под ветер», либо ему навстречу. Что для нас хуже?
Вообразим порыв ветра справа и допустим, что автомобиль реагировал
на него отклонением также вправо, навстречу ветру. В этом случае к силе
давления ветра добавится центробежная. Их сумма, окажись она больше сил
сцепления с дорогой, может вызвать занос машины, снос с дороги,
опрокидывание. Если же автомобиль отклоняется влево, значит,
центробежная сила направлена навстречу ветру – опасность входа в занос
или опрокидывания намного меньше. Вероятно, вам уже ясно, что первый
вариант возможен при условии, что ветер сносит заднюю ось автомобиля
больше, чем переднюю. И чем сильней порыв ветра, тем больше угол, на
который развернется машина, тем энергичней ее рывок вправо. Но
дополнительная центробежная сила не бездействует: в свою очередь, она
еще больше «закручивает» начавшийся поворот… Это уже, как говорят,
порочный круг – если вовремя не вмешаться в управление, можно «улететь»
с дороги.
Вмешаться же надо тонко, грамотно, иначе машина с таким «норовом»
может войти в опасный режим прогрессирующего раскачивания из стороны в
сторону – и тут уж держись, шофер!
При втором варианте водитель легко, не задумываясь, «держит»
автомобиль на дороге, благо склонности к раскачиванию тот не проявляет
даже при резких маневрах между дорожными выбоинами, при неблагоприятной
погоде и так далее.
Иными словами, устойчивая машина при появлении возмущающей силы автоматически стремится уменьшить ее действие. А неустойчивая – усиливает. В этом главная разница между ними.
Большую роль играют здесь шины. Что испытывают они при появлении боковой силы, показано на рис. 1.
Рис. 1. Деформация шины от боковой силы: 1 – боковина; 2 – брекер; 3
– протектор; Y – боковая сила; Va – направление плоскости симметрии
шины; Vш – направление фактического движения колеса; δ – угол увода;
а–б – траектория перемещения элемента протектора.
Пятно контакта шины с покрытием дороги в этом случае уже не похоже на
правильный овал, скорее – на боб. Этот «боб» смещен в сторону и к тому
же повернут на некоторый угол к плоскости симметрии шины – каждый
элемент протектора (например, в точке «а»), входя в зону контакта,
смещается затем по косой линии в сторону, а выйдя из контакта,
возвращается на свое место (точка «б»). Фактическое направление качения
шины (стрелка Vш) не совпадает с плоскостью вращения колеса (стрелка
Va). Угол между этими направлениями и называют углом увода шины.
Заметим: боковому уводу активнее всего сопротивляется силовой пояс
шины (брекер), находящийся под протектором. Силовой пояс напоминает
обруч из специальной резины и особого кордового материала. Это главный
элемент, поддерживающий заданную конструктором форму шины. В столь
непопулярных у нас (и неспроста!) «металлокордных» шинах Ми-16, Ин-251,
М-183, М-190, Бл-85 и т. д. силовой каркас самого брекера похож на
сетку, выложенную из сплетенных в тросики стальных кордных нитей. При
разрыве хотя бы одного тросика равновесие напряжений в брекере
нарушается, шина становится кривой, для эксплуатации непригодной. На
отечественных дорогах – обычное дело…
Боковая сила стремится изогнуть брекер в плоскости его наибольшей
жесткости. Насколько ей это удается, зависит от качества брекера. У
металлокордных шин от наиболее жесткий, поэтому даже максимально
возможная боковая сила здесь не вызывает большого увода. У радиальных
шин с брекером из текстильных нитей жесткость, как правило, меньше –
отсюда и возможность большего бокового увода. В худшем положении с этой
точки зрения – диагональные шины, конструкция которых обусловливает их
повышенную податливость в боковом направлении, а стало быть, и большие
величины увода. На наших малолитражках обычно применяются диагональные
шины размером 6,15–13 или 6,45–13, например популярные у бывалых
автолюбителей «москвичевские» шины М-145. В эту же компанию попадают и
отечественные шины с зимним рисунком протектора (типа «снежинка»),
нередко даже шипованные. Последнее, кстати, не грех знать их владельцам
и потенциальным покупателям.
Дело в том, что распространенное в наших краях сочетание «радиалок»
впереди и «снежинок» сзади (вроде бы логичное для зимы!) приемлемо, в
основном, на рыхлых, грязных, заснеженных дорогах, к тому же когда
водитель не торопится. Потихонечку ехать можно… Но стоит оказаться под
колесами твердому асфальту, как машина показывает свой норовистый
характер: елозит по дороге, заставляя водителя то бледнеть, то
краснеть. И не понимает он, что виновата всего лишь (!) комбинация шин. |