Вот кто-то с горочки пустился

ВОТ КТО-ТО С ГОРОЧКИ ПУСТИЛСЯ

КЛУБ АВТОЛЮБИТЕЛЕЙ

ПРОСТАЯ НАУКА

ВОТ КТО-ТО С ГОРОЧКИ ПУСТИЛСЯ

Опытный водитель знает, что к подъемам и спускам наших «трасс» относиться нужно уважительно. В таких местах часты аварии, особенно зимой. Всегда ли правильно мы действуем? Мыслями на этот счет делится Эдуард КОНОП.

Нередкая по зиме ситуация: дорожники проспали приход циклона — и шоссе засверкало льдом. Как вести машину на спуске? Дорожный знак «заботливо» запрещает скорость выше 30 км/ч, но попробуйте-ка это требование выполнить!

Вспомним некий парадокс: чтобы не поскользнуться на спуске, иной раз и ветхая старушка сбегает вниз, стараясь не противиться земному притяжению. И только потом сбавляет ход. Боязливый же человек упирается, ноги предательски скользят — и вот он всеми костями обрушивается на склон! Очевидно, дело не только в свойствах обуви (одни подметки скользкие, другие нет), но и в манере поведения. Волоча ноги, мы уже провоцируем скольжение. Вот и получается парадокс: реже падает тот, кто ступает тверже — и, казалось бы, менее осторожен.

...Итак, спуск сверкает льдом. Дорожный знак показывает крутизну уклона — например, 4%. Уклоны на дорогах оцениваются величиной отношения ВС (высоты) к длине «подошвы» АВ (рис. 1). У дорожников принято мерить уклоны в процентах. Поэтому для горки в 4% отношение ВС/АВ=0,04.

На российских дорогах водителя не удивишь и втрое большим уклоном. А иной проселок может подкинуть такую кручу, что, спустившись по ней зимой, раньше весны не выберешься! В чем тут дело?

Летом, посуху, горки нам не страшны, пока сцепление шин с дорогой достаточно хорошее (коэффициент сцепления Ксц до 0,7–0,8). При гололедице сцепление шин становится очень слабым (Ксц может быть ниже 0,1 при 0°С) и тут, скорее, нужно говорить о трении скольжения шины, показанном на рис. 2. Заметьте, в оттепель, при температуре льда 0°С, коэффициент трения скольжения может упасть даже до 0,05- 0,07!* «Количество переходит в качество» — ездить нужно иначе, нежели мы привыкли летом.

Рассмотрим типичную ситуацию: машина стоит на уклоне, удерживаемая тормозами. Значит, действующие на нее силы в сумме дают ноль. На рис. 1 сила Х — составляющая веса G вдоль уклона стремится стащить машину под гору. На заторможенные колеса действуют реакции дороги —Хп и —Хз. В сумме они равны Х, но направлены назад. Важно, что величины этих реакций ограничены сцеплением шин с дорогой: если на более крутом уклоне сила Х превысит предельные значения этих реакций — машина, хоть и заторможенная, поползет вниз. Если же ее растормозить, то машина покатится вниз. Улавливаете разницу? Насколько она важна, мы покажем.

Запомним: заторможенная машина может стоять на уклоне, численно меньшем, чем коэффициент сцепления. Проще говоря, на уклоне 0,05 при гололедице (Ксц=0,1) машину удержит и «ручник», когда заторможена лишь задняя ось. (Считаем, что она несет половину веса машины.) На уклоне 7–8% (0,07–0,08) один «ручник» может не предотвратить скольжения, поэтому на передне- или полноприводной машине нужно включить передачу, чтобы затормозить и передние колеса. Хуже с заднеприводной! А на ледяном уклоне 10% и большем никакие тормоза не держат. Другими словами, если тормоза передней или задней оси работают неполноценно, то на сухой дороге это зачастую не заметно, так как оставшихся хватает. На обледенелом же спуске, где желательно использовать тормозные силы всех колес, легко возникает ситуация, при которой тормоза одной оси не то что остановить, но даже удержать машину не в состоянии. В этом легко убедиться, пользуясь одним «ручником» или включенной передачей.

Если машина заскользила-таки вниз, застопорить ее обычными средствами невозможно: с ростом скорости скольжение улучшается (рис. 2), а так как колеса не катятся, то и потерь на деформацию шин нет. Словом, тормозить почти нечем — воздух вокруг не в счет.

Как же безопаснее спуститься с горы? Вы уже поняли, что лучше всего колеса «цепляются» за дорогу, если катятся свободно, не нагруженные продольными или боковыми силами, провоцирующими проскальзывание. Опытные водители знают, что в сильный мороз машина на льду управляется лучше: в пятне контакта, под колесом, лед не успевает подтаять. Это показано на рис. 2: на холодном (-20...-25°С) льду и скольжение шин затрудняется (коэффициент трения Ктр увеличивается примерно в три раза). Что касается коэффициента сцепления Ксц, то в оттепель он близок к коэффициенту трения — и сейчас колесо легко переходит от качения к скольжению. Зато при морозе коэффициент сцепления нормально катящейся шины увеличивается в несколько раз! Вот почему так опасно блокирование колес («юз»).

Пока колеса катятся без проскальзывания, машиной можно управлять. Скажем, не очень скользкий лед (Ксц=0,15) на горке в 5% оставляет нам резерв силы сцепления в 10% веса машины. Это немного, но все же позволяет плавно рулить и осторожно притормаживать.

Более скользкий лед (Ксц=0,1 и меньше) значительно ограничивает эту возможность. Любая попытка резкого маневра дает противоположный результат: быстро повернутые на слишком большой угол колеса срываются в скольжение — и машина движется в прежнем направлении. (Некоторые «асы» именно так на ходу проверяют скользкость дороги, но это небезопасно.)

В условиях гололедицы нашему брату полезно помнить подобные нюансы. Наиболее скользок лед во время оттепели, под моросящим дождем или влажным снегом — и тогда будьте максимально внимательны! Еще более опасен бугристый лед, сразу же провоцирующий скольжение колес, особенно для тех, кто экономит на амортизаторах, ездит с неисправными. Кроме того, при гололедице могут сыграть с нами злую шутку неправильно накачанные шины или неотрегулированные углы установки колес.

Можно ли избежать этих неприятностей? Тут немало зависит от вас. Порой нужно немало воли, чтобы отпустить тормоз и восстановить нормальное качение колес — часто только это и спасает. Если обочина свободна, можно отрулить на нее. Обычно она не такая скользкая, как проезжая часть. В крайнем случае не грех заехать и в сугроб. Случалось, от беды водителя спасал кювет, откос дороги: «встреча» с другим автомобилем, как правило, гораздо страшнее.

Если же дорога свободна, хорошо просматривается, полезно вспомнить вышеупомянутую старушку — и на крутом спуске (да простит нас ГИБДД, летом установившая знак «30»!) стараться не тормозить. Даже если автомобиль постепенно разгоняется. Ведь шансов так «зацепиться», чтобы снизить скорость, — мало, а риск неуправляемого скольжения велик. Особенно важно это, если спуск сочетается с поворотом дороги — машина с блокированными колесами в него уж точно не впишется.

Конечно, на обледенелой дороге водитель решает порой головоломные задачи. Можно ли, например, тормозить двигателем, как учат в автошколах? Первое, о чем следует забыть, это пресловутый принцип: «на какой передаче поднимался бы, на такой и спускаюсь». Он хорош лишь для надежной, «сухой» дороги. Если на ледяном спуске вы включите пониженную передачу, двигатель создаст чрезмерное сопротивление — и проскальзывание колес вам гарантировано.

«Ладно, — говорите вы, — у меня скромный VAZ 2105 — и торможу я на высшей передаче!» Что ж, на VAZ 2105 с его скромным двигателем это вполне приемлемо. Мотор небольшой, при сбросе газа колеса его «подкручивают», и машина мягко тормозится (а резче на льду и не выйдет!).

Но если под капотом «тягло» большого объема, да с высокой степенью сжатия, то, резко сбросив газ, можно нарушить устойчивость машины. Колеса здесь «слушаются» мотора, то есть в данном случае скользят по дороге, да и нагрузка на оси перераспределяется не всегда в лучшую сторону.

Торможение на льду двигателем переднеприводного автомобиля более опасно: проскальзывая, ведущие колеса одновременно делают машину и неуправляемой. В этой ситуации водитель, умеющий тормозить прерывисто, может примерно то же самое проделать с педалью сцепления: когда оно выключается, колеса перестают проскальзывать.

У рассмотренной нами «медали» есть и обратная сторона. Положим, при гололедице вам нужно одолеть подъем. Если ведущая ось машины несет примерно половину веса, то нетрудно показать, что подняться можно без предварительного разгона только в случае, если подъем не круче 2–3%. Полноприводник вдвое эффективнее. Если вам известен маршрут следования и крутой подъем на нем, попробуйте заранее, на горизонтали, разогнать машину так, чтобы ее инерция помогала до вершины подъема. Конечно, многокилометровый «тягун» и этим не возьмешь — остается лишь ругать дорожников или себя. Хотя известно, что шипованные шины улучшают сцепление не столь сильно, как некоторые думают (рис. 3) — даже этот «довесок» был бы полезен. Он-то на льду часто и играет решающую роль.

Итак, к чему мы пришли? Если кто-то ждет «железного» рецепта, гарантирующего безопасную езду зимой, то — напрасно. Нет таких рецептов! Согласитесь: сама ситуация, которую мы рассмотрели (покрытое сплошным льдом, не обработанное дорожниками шоссе...), незаконна, хотя, к сожалению, привычна! «Службы» обязаны за дорогой следить. Иначе каждая наша поездка, особенно на малопригодных для этого шинах, напоминает цирковой аттракцион — и не для слабонервных.

Так не лучше ли в конце концов раскошелиться на хорошие зимние шины? Правда, вдобавок не помешает трезвая голова: нельзя переоценивать их возможности, на деле и с ними машина может и буксовать, и скользить. Но при разумном подходе безопасность все же выигрывает.

* Из книги И. Раймпеля «Шасси автомобиля. Амортизаторы, шины и колеса», М., Машиностроение, 1986 г.

Рис. 1. Основные силы, действующие на остановленный на уклоне автомобиль: G — вес; Х — скатывающая сила; —Хп и —Хз — реакции дороги; ЦМ — центр массы автомобиля.

Рис. 2. Так меняются коэффициент трения скольжения Ктр и коэффициент сцепления Ксц при изменении температуры льда. Текстильная радиальная шина с рисунком протектора «М+S», сильно изношенным.

Рис. 3. Коэффициенты трения скольжения Ктр нешипованной (1) и шипованной (2) шин при различных скоростях скольжения. Выступание шипа 1,3 мм.

Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

Читать комментарии

Самые новые