Почему у машины 4 колеса
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 19.09.2024
Идея поворачивать с помощью все четырех колес, бродит в светлых умах инженеров еще начиная с 20-х годов прошлого века. Полноуправляемое шасси дает много преимуществ: автомобиль получается маневренным на низких скоростях и устойчивым на высоких. О трудностях и успехах в создании автомобилей с таким шасси я расскажу сегодня.
Первым автомобилем с поворотными задними колесами, принято считать американский грузовик Jeffery Quad, так же известный как Nash Quad . Созданный талантливым инженером Чарльзом Нэшем в 1913 году, он быстро завоевал популярность. Полноприводный, маневренный и с хорошей грузоподъемностью в 2 тонны, он как нельзя лучше подходил для службы в армии. Многие страны буквально выстраивались в очередь за этим грузовиком. Россия в 1915 году закупила около 30 автомобилей из которых в последствии были построены броневики.
В 1936 году Mercedes-Benz выпускает модель 170VL , в которой с помощью системы механических тяг, задние колеса могли поворачиваться уменьшая тем самым радиус поворота до 5 метров. Полноприводный 170VL, предназначался для нужд немецкой армии и был выпущен в количестве 500 штук.
Более современные механически-электронные системы начались разрабатываться только с 70-х, когда в 1973 году Министерство обороны США объявило о своем проекте ESV (Experimental Safety Vehicle), в рамках которого происходили поисковые работы на тему безопасного автомобиля будущего десятилетия. К программе подключились, множество автопроизводителей из 7 стран, в том числе и Япония.
Во время экспериментов, инженеры Honda определили, что выгоднее всего для обеспечения лучшей маневренности на малых скоростях поворачивать задние колеса в противоположную от передних сторону. А для большей устойчивости и безопасности на скоростях более 40 км/ч в ту же, что и передние. В 1981 году был создан первый прототип, который представлял собой две передние части Honda Accord соединенные в один автомобиль. Так была запатентована система управляемого шасси, которое получило название 4WS.
Впервые такая система, дебютировала 7 лет спустя, на Honda Prelude третьего поколения. Она была полностью механической. Оценив преимущества такого шасси, другие японские производители начинают также активно работать над аналогичными решениями. Так Mazda в 1990 году представляют свою модель MX-6 GT , в которой в отличие от Хонды задние колеса поворачивались с помощью гидравлики. Впоследствии многие японские производители стали предлагать в качестве опции полноуправлемое шасси и в 90-х годах казалось, что система 4WS пришла в серьез и надолго, но почему же ее не встретить на современных машинах?
А тут все довольно просто, несмотря на высокую надежность этих систем на японских машинах, потребители не желали переплачивать за 4WS и не видели большого преимущества в ней. И логику простых водителей можно понять, при движении на стандартных скоростях выгода от нее не так очевидна.
Но не стоит переживать, полноуправляемое шасси никуда не делось, а переместилось в более дорогой сегмент, где служит на благо управляемости таким спорткарам как Lamborghini Aventador и Porsche 911 GT3.
Друзья, если вам понравилась статья, ставьте лайк 👍 и подписывайтесь на канал, благодарю за поддержку)
4 колеса — то минимальное количество точек опоры, которое гарантирует устойчивость и маневренность, а значит и безопасность во время движения. В истории мирового автопрома были и остаются примеры трёхколёсных автомобилей, у которых одно колесо было как спереди, так и сзади.
При этом в наши дни выпускаются 3-колёсные транспортные средства с расположенным сзади одним колесом — это и Morgan 3-Wheeler (на заглавном фото), и Polaris Slingshot, которые обладают достаточной по меркам такой компоновки устойчивостью, но всё же управление такими автомобилями требует изрядных водительских навыков, чтобы отреагировать в случае нештатной ситуации и не усугубить начавшийся занос.
Печальным примером того, как отсутствие одного из четырех привычных колёс может стать угрозой для водителя, пассажиров и окружающих, стал Reliant Robin. Необычный трёхколёсный автомобильчик с расположенным спереди одним колесом в России больше известен как один из постоянных героев шоу Top Gear, ведущие которого строили из Robin подобие шаттла, и играли на Reliant в футбол, и, конечно, переворачивали машину на ходу. Особых усилий это, увы, не требовало.
Как видите, ничто не мешает сделать легковой автомобиль и трёхколёсным, и шестиколёсным, но наиболее практичным вариантом по-прежнему остаётся четырехколёсная архитектура, которая уверенно справляется с законами физики и не увеличивает затраты как на производство, так и на обслуживание машины. Когда в приоритете грузоподъёмность или желание произвести впечатление, то здесь можно отойти от общепринятого стандарта в ту или иную сторону.
Сегодня хотел бы поднять такую на первый взгляд простую тему. Понимаю, что значительная часть моих читателей и так знает ответ на вопрос, поставленный в заголовке статьи. В таком случае прошу прочитать с целью найти какие-либо неточности в моем объяснении и по возможности дополнить. Итак, начнем.
Колесная формула, в нашем случае 4х4, обозначает отношение количества колес всего у автомобиля и количества ведущих колес. То бишь формула 4х4 говорит, что у машины четыре колеса и все ведущие. Кто-то может подумать, что все четыре колеса крутятся сразу, но это отнюдь не так. А всему виной дифференциалы: межколесный и межосевой. Не вдаваясь в технические подробности, это механизмы, позволяющие крутиться тому колесу, которому крутиться легче.
Дифференциал – штука очень полезная для автомобиля. Например, без него было бы невозможно зайти в поворот на мало-мальски приличной скорости, ведь колеса, проходящие по внешнему радиусу поворота проходят больший путь по сравнению с теми, которые идут по внутреннему. Если бы колеса крутились с одинаковой скоростью, то в поворот войти бы попросту не получилось по весьма очевидным причинам. Машина вероятнее всего улетела бы с дороги.
Но у дифференциала есть и одно противненькое качество, которое особенно не любят те автомобилисты, кто любит покататься по бездорожья. Крутящий момент он передает на то колесо, которому легче крутиться: об этом я уже писал. Таким образом, даже если автомобиль полноприводный, в отдельно взятый момент времени крутящий момент передается только на два колеса: одно переднее и одно заднее, притом еще вероятнее всего не в равной пропорции. Об этом заботится межосевой дифференциал.
"А можно сделать так, чтобы крутились сразу все четыре колеса?"
Можно. Для этого существуют блокировки дифференциалов. В принудительном порядке дифференциалы (межколесный, межосевой или оба сразу в зависимости от того, какая блокировка имеется в машине) блокируются. При условии, что включены обе блокировки, у автомобиля будут всегда крутиться все четыре колеса. Разумеется, работают блокировки только до определенной скорости.
Используются они только в условиях жесткого бездорожья, да и сейчас автомобили, на которые с завода ставятся сразу все блокировки, можно пересчитать по пальцам одной руки. Впрочем, для любителей покататься по офф-роуду есть много внедорожников, в которые с легкостью ставятся эти самые блокировки.
Надеюсь, что ответил на изначально поставленный вопрос. Если понравилось объяснение, подпишитесь на "Владимирского тяжеловоза". Если нет – ругайте в комментариях ;)
Были трехколёсные автомобили. Их, кстати, делают до сих пор. Но чаще всего это какие-то шоу кары. А вот самый известный серийный трехколесник - Reliant Robin .
Несмотря на то, что три точки опоры - это минимальное достаточное число опор для того, чтобы предмет был устойчивым, устойчивость у него не самая лучшая. Пример - все тот же Reliant Robin, над которым не уставали глумиться старые ведущие Top Gear [Кларксон, Хаммонд и Мэй]. Машина переворачивается в поворотах, норовит перевернуться на лежачих полицейских и кочках, не говоря уже про экстренные ситуации.
Кстати, первые самобеглые коляски [Карла Бенца и не только] были как раз трехколесными. И у них устойчивостью было все в порядке, потому что скорости были низкие, а сами колёса очень большие.
5 колёс
Пятиколесные автомобили , как это ни странно, тоже были в истории. Несмотря на то, что машине пятое колесо нужно, как собаке пятая нога, его использовали для облегчения парковки. Изобретателем "пятого колеса" является Брукс Уолкер. Он запатентовал свое изобретение ещё в 1932 году, но впервые применено оно было лишь спустя 21 год на Packard Cavalier 1953 года.
Колесо пряталось в багажнике или крепилось перед задним бампером. Оно было выдвижное и опускалось только при парковке (отрывая от земли задние колеса), чтобы проще было вместить зад машины в тесное парковочное место. Или наоборот выехать с парковки. Ещё оно позволяло развернуться ня пяточке или очень элегантно вписаться в гараж. Ниже видеодемонстрация изобретения [взято с канала Vintage Everyday ].
6 колёс и больше
Шестиколесные машины - это излишнее усложнение конструкции. Машина не становится устойчивее и у неё не улучшается управляемость, зато дополнительные колёсные арки отнимают место в салоне. Для массовых автомобилей никакой пользы.
Однако шестиколесные машины имеют лучшую проходимость [особенно если все колеса ведущие]. Во-первых, масса автомобиля распределяется не на 4, а на шесть колёс, давление на грунт меньше, а значит машина меньше проваливается на рыхлых покрытиях. Во-вторых, улучшается геометрическая проходимость (уменьшается угол рампы или свесы).
А ещё у шестиколесных [восьми-, десятиколесных и так далее] машин больше грузоподъемность. И то и другое важно например, в военной технике.
Некоторые вещи нудно звучат и трудно запоминаются, но знать их нужно. Особенно автолюбителям. Особенно считающим себя специалистами и имеющим по любому поводу собственное мнение. Дьявол кроется в мелочах, и как раз об одной такой мелочи эта статья.
Не бывает у шины радиуса
На самом деле, разбираться в этих скучных цифрах не помешает даже просто для общего развития. Тем более, что это и сэкономить поможет, и на поведение машины повлиять, но об этом позже. Пока что — чистый ликбез, дабы потом можно было хорошо понимать друг друга.
Итак, 195/65R15. Классический случай. Присядем на корточки возле своего автомобиля. Первая цифра — это ширина беговой части покрышки, грубо говоря, ширина протектора. Выражается в миллиметрах. То есть 195 мм. — это ширина вашего колеса. С пониманием этой цифры у большинства проблем нет.
Ну и, наконец, цифра 15. Это диаметр. Диаметр посадочной части покрышки, внутренний диаметр, та часть, которая с диском соприкасается. Выражается в дюймах. 1 дюйм = 2,54 см. То есть 15х2,54=38,1 см Это еще и наружный диаметр диска, если кто не догадался…
Какие шины можно ставить, а какие нельзя?
А дальше начинается самое интересное. Мы можем играть этими цифрами, если хотим поставить на машину другие шины (диски). В идеале, главное — чтобы общий диаметр не отличался, либо отличался незначительно. Пример.
Колесо 195/65R15 имеет вот такой общий диаметр: 38,1 см — внутри, плюс 125,75 мм х2 = 251,5 мм (профиль же и сверху, и снизу есть). Переведем в сантиметры для простоты, получится 38,1 см+25,15 см=63,25 см. Вот как! Это и есть диаметр колеса в сумме.
Теперь при желании поставить другие колеса владелец автомобиля должен понимать следующее: эту цифру автопроизводители понимают так же, как и мы. Учитывая диаметр колеса, проектируется подвеска, тормозная система и кузов. Поэтому для одной и той же модели автомобиля (например, для Фольксваген Поло седан) официально допустимы три размерности колес. Самая простая версия довольствуется 175/70R14 (общий диаметр 60,06 см), 185/60R15 (60,3 см) и 195/55R15 (59,55 см).
Читайте также: