Управляемость и блокировки

Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе? Науке это доподлинно неизвестно. Впрочем, ей неизвестно и много других, прямо скажем, жизненно важных вещей... «Быть или не быть?», «Вот в чем вопрос?», «Молилась ли на ночь убиенная Дездемона?», «Кто сказал „мяу“?», и, наконец, основополагающее: «Стоит ли подключать передний мост в условиях скользкой дороги на автомобилях, оснащенных полным приводом системы part-time?»

С выпадением первого снега владельцев внедорожников, оснащенных системой part-time, начинает мучить извечный вопрос: полноприводным ли — в полном понимании этого слова — автомобилем они владеют. И, как следствие, стоит ли при движении по асфальтобетонным покрытиям с «зимним» коэффициентом сцепления хоть время от времени переводить ручку управления режимами раздаточной коробки в положение «4H». А может, и вовсе, включив по осени «самый честный из полных приводов», вернуться к «моно-режиму» лишь с гортанным разноголосьем героев культовой для орнитологов всех стран картины Алексея Кондратьевича Саврасова «Грачи прилетели»?

Суета вокруг... диффана

Вот так, сплошные вопросы и ни одного... межосевого дифференциала. Впрочем, даже если таковой присутствует, вопросы все равно остаются. Вон у «Нивы» вполне постоянный полный привод, а по осени в «нивоводской» среде каждый год разгораются яростные споры, стоит или нет блокировать этот самый дифференциал на скользкой дороге. Так что когда мы занялись выбором автомобилей-носителей различных схем трансмиссии, то здесь все оказалось в достаточной степени просто, если не сказать парадоксально. Дело в том, что заданный в начале статьи вопрос (имеется в виду не тот, риторический, про жизнь на Красной планете), собственно, Mitsubishi Pajero в варианте Super Select 4WD касается не слишком. Здесь вроде бы все просто — задействовал full-time-режим (хотя, как уже было отмечено выше, некоторые все-таки предпочитают блокировать), и ну кататься словно заправский «нивовод» по скользким субстанциям без страха и упрека. В данном тесте «Дикая кошка» была использована исключительно из-за того, что ее трансмиссионные возможности позволяют легко имитировать наиболее распространенные приводные режимы. Задний привод? Пожалуйста! Жестко подключаемый передний мост? Да нет проблем, задействовал полный привод, заблокировал межосевой «дифф», и вот вам его, дифференциала, «отсутствие». Что же касается обычного полноприводного режима, то его использование в испытаниях было призвано играть роль «печки». И еще один немаловажный момент: с тем чтобы заодно оценить влияние на «разноприводную» управляемость такого важного фактора, как длина базы, на заснеженные трассы Дмитровского полигона была выведена и трехдверная версия «агрегатоносителя».

Мокрые и мягкие

В инструкциях по эксплуатации автомобилей с системой part-time черным по белому написано: «Категорически запрещается подключать передний мост на дорогах с сухим и твердым покрытием». И все! А как же тогда быть с «мокрыми и мягкими» (бездорожье не в счет, не о нем речь)? Тем более что в зимний период года иных у нас и не бывает. Такая вот ограниченность трактовок... И это при том, что среди подержанных импортных внедорожников модели с part-time явно превалируют. Отечественная же офф-роуд-составляющая, напротив, оказывается не в пример прогрессивнее, и вездесущая «Нива» с ее системой постоянного полного привода теоретически может дать фору таким грандам, как Nissan Patrol и УАЗ-469... Если учесть, что половина «парт-таймовых» автомобилей оснащена еще и ручными «хабами» (для подключения полного привода нужно вылезать из машины), то логику «от ноября до апреля в режиме 4WD» теоретически понять можно. А вот как обстоят дела на практике, мы попытались выяснить в ходе сравнительного теста двух по возможности обезличенных «носителей трансмиссии». Шины на испытуемых условно-одинаковы (в ходе заездов обе машины «переобувались» в шипованные Nokia Hakapeliita 10L). Но если честно, то в данном случае основным показателем для нас служили не показанные профессиональным испытателем «секунды», а изменения поведения автомобилей на скользкой дороге в зависимости от выбранного типа привода. Что же до разницы в длине баз, то здесь стоит отметить сразу, никаких революций не произошло и «носитель» с большим расстоянием между осями одержал закономерную победу в большинстве из выполненных упражнений. Но в то же время у длиннобазовой версии совершенно не наблюдалось тенденции скрадывать негативные моменты, присущие тому или иному типу привода. Но лучше мы обо всем расскажем по порядку...

Из жизни «пресмыкающихся»

Прохождение «змейки»... Интересные результаты тут у нас образовались. Лучшее время показано на автомобиле с заблокированным дифференциалом! Куда там заднеприводному варианту (амплитуда «махания хвостом» огромна), если full-time оказался посрамленным. Но в ходе разбора полетов выяснилось, что все неоднозначно. Да, «жесткий» вариант полного привода обеспечил наивысшую скорость прохождения, но в основе «рекордных секунд» лежит не уверенное маневрирование, а способность ускоряться. «Задний привод» на последнем месте — курсовая устойчивость очень низкая, но в то же время способность к изменению направления движения на высшем уровне. Вышеозначенные тенденции косвенно подтвердились и при замере диаметра разворота: в варианте заднего привода «длинный» Pajero описал круг в 12,8 метра, а при жестко подключенном мосте эта цифра выросла аж до 14,2. То есть разница составила больше полутора метров! «Короткая» версия оказалась менее восприимчива к смене режимов — диаметр разворота на полном приводе с заблокированным дифференциалом 12,28, а «заднеприводник» уложился в 11,9 метра. То есть разница составила 30 с небольшим сантиметров. Причина снижения влияния жесткого соединения осей при короткой базе очевидна — разница пути, который проходят при повороте передние и задние колеса, в последнем случае существенно меньше. «Горная дорога» также не внесла принципиальных корректив в исследуемый вопрос... Да, движение с подключенным передним мостом происходит намного стабильнее, быстрее, но в конечном счете... опаснее. При прохождении поворотов полноприводный автомобиль с «заблокированной» трансмиссией с удвоенной силой пытается уйти на больший радиус. Но главная проблема «бездифференциального полного привода и скользкой дороги», на наш взгляд, состоит в следующем: уверенное поведение автомобиля при прямолинейном движении делает абсолютно неожиданным неконтролируемый снос передней оси в повороте. Тем более что бороться с начавшимся сносом значительно сложнее, чем просто выправить автомобиль, «свалившийся» в занос.

Наши замеры

Евгений Сперанский:

Как известно, автомобили, оборудованные полным приводом системы part-time, имеют возможность лишь «жесткого» подключения переднего моста. Но начать разговор нужно с заднеприводного варианта... Тут можно сказать следующее: реакция автомобиля на поворот руля в этом режиме трансмиссии наиболее высока. Водитель имеет возможность эффективно работать по изменению траектории движения. При подключении полного привода, напротив, возникает значительное снижение реакции на поворот руля. Но при этом обеспечивается устойчивое курсовое движение и уменьшается вероятность заноса. Да, автомобиль на заднем приводе великолепно управляется, но склонность к заносу задней оси у него чрезвычайно высока. Интенсивность же заноса зависит от очень многих факторов — скорости движения, коэффициента сцепления, угловой жесткости подвески, давления в шинах и многого другого. Но во всех случаях информативность по снижению устойчивости на заднем приводе гораздо выше и приходит она на меньших скоростях. В результате водители, попадая на дорожное покрытие с низким коэффициентом сцепления, имеют возможность более объективно оценить дорожные условия и снизить до необходимого уровня скорость.

В то же время при подключении переднего моста возникает момент на управляемых колесах, что дает возможность стабилизировать положение. При этом скорость вращения задней оси согласуется с передней, возможность проскальзывания снижается, что и дает дополнительные шансы «выправить» автомобиль. Но все это характерно лишь для прямолинейного движения. Как только мы начинаем активно управлять передними колесами, возникает проскальзывание пятна контакта. Автомобиль начинает уходить с траектории. Чтобы войти в поворот, водитель начинает доворачивать и тем самым усугубляет ситуацию — повернутое колесо еще в большей степени склонно к скольжению. Поэтому, чтобы эффективно двигаться в повороте на полном приводе, желательно хотя бы частично снимать момент с управляемых колес. Для этого на внедорожниках с механической коробкой следует выжать сцепление и как только у автомобиля появится угловая скорость и вращение вокруг вертикальной оси, возобновить подачу момента на ведущие колеса.

Вывод. В режиме полного привода на прямых участках мы имеем устойчивое курсовое движение, а при попытках активного маневрирования снижается реакция автомобиля на поворот руля. Отсутствие межосевого дифференциала перераспределяет момент и при движении в поворотах даст рассогласование усилий на колесах, ведущее к проскальзыванию пятна контакта. В результате реакция автомобиля на поворот руля падает и поведение автомобиля может стать неадекватным. То есть в городских условиях даже по скользким дорогам лучше ездить на заднем приводе. На заснеженной же трассе, напротив, подключение полного привода может оказаться весьма полезно.

P.S.:

Тест закончен, а серия обозначенных в начале статьи вопросов фактически осталась. И если на первый, второй, третий и пятый мы еще постарались худо-бедно ответить, то «Молилась ли на ночь Дездемона?» и «Кто сказал „мяу“?» доподлинно не знают не только матерые инженеры-исследователи ФГУП НИИЦИАМ, но и ведущие аналитики NASA...

Александр Вершинский, технический эксперт ORD

«Моя машина не едет. Почему-то дергается...» — ворчал неискушенный владелец, казалось бы, полноприводного внедорожника, совершенно напрасно ругая своего «коня». Дело в том, что он совершенно беспардонным образом нарушил правила эксплуатации 4WD-автомобиля — лично обув передок в резину 215/70/R15 (по случаю) и одновременно оставив на задней оси 225/70/R15. Окультуриваться надо! Ведь вроде бы незначительная разница колес по диаметру не только вывела из себя незадачливого наездника, но и заразила автомобиль полупарезом. А все из-за того, что в далеко не худшей части автомобилей с режимом 4WD прижилась раздаточная коробка без всяких хитростей — она передает мощность двигателя двум вращающимся карданным валам самым что ни на есть примитивным способом, с помощью цепи или жестко связанных между собой шестерен. Поэтому вращаться карданы (знал бы деятель Великой французской революции инженер Кардано, чем он будет увековечен!) могут лишь с одинаковой скоростью, что теоретически возможно при прямолинейном движении на четырех строго одинаковых (вплоть до рисунка протектора) колесах и мостах с равным передаточным отношением. А вот при маневрах уже затруднительно. И это несмотря на наличие дифференциала в мостах. Хотя, конечно, изредка встречаются и удивительные попытки «козлить» (двигаться не получается) в режиме 4WD на мостах с разными коэфицентами редукции...

А проблема состоит в следующем. В связи с отсутствием межосевого дифференциала (или его заблокированностью) поглотить возникающее из-за разницы скоростей вращения карданов напряжение «некому». Как следствие, одно из ведущих колес должно хотя бы чуть-чуть, но провернуться относительно другого, что и происходит на скользком дорожном покрытии. Ну а на сухом включать 4WD-режим подобного типа категорически запрещено. Подобное приводит к рывкам, дерганью и в конце концов к поломке раздатки! Вот почему в режиме 4WD part-time заводская инструкция советует избегать крайнего положения руля как вправо, так и влево и ограничивать скорость из-за непредсказуемых пятен дороги с разным коэффициентом сцепления. Чем это чревато для неподготовленных? Возможны варианты. Например, на мой взгляд, очень занятен имевший место случай: цепь раздаточной коробки из-за непомерных усилий растянулась и стала грызть корпус раздаточной коробки подобно бензопилой. Беспечный же хозяин тем временем ничего не слышал и продолжал насиловать автомобиль. Дальше больше — вскоре в алюминиевом корпусе раздаточной коробки образовалась дыра, и из него соответственно вытекло масло. Но «насильник» не унимался. Он упорно продолжал двигаться в режиме 4WD part-time. И был наказан он за это покупкой... автомобиля «Ока». Ну почти, по крайней мере агрегат, обошедшийся в денежный эквивалент двухцилиндровой малолитражки, пришелся как раз на место «умершей» раздатки.

Но, конечно, такие крайности редки. Варианты поскромнее заканчиваются заменой вытянутой цепи, выкрошенных шестеренок, разболтавшихся крестовин и раньше времени облысевшей резины. Коробка передач тоже страдает, но меньше. Максимум плохого, что происходит, так это слизывание (а затем, и съедание) шлицевого соединения между раздаточной коробкой и коробкой передач. Согласитесь, пустяк. По крайней мере, не больше годового бюджета учительницы отдаленной сельской школы, которую и навестить-то можно только в режиме 4WD.

Вы наверное спросите меня, так почему же выпускали, выпускают и, судя по всему, еще будут выпускать раздаточные коробки без межосевого дифференциала? Раздатка такого типа проста, долговечна и надежна. Но учтите, что последнее гарантируется только при цивилизованном обращении...

Виртуальный Гайд-парк... (выдержки из интернет-конференций)

Когда машина поворачивает, колеса движутся по окружностям разного радиуса и соответственно они должны вращаться с разной скоростью. Если ты дифференциал блокируешь (включаешь передний мост на парт-тайм) и начинаешь поворачивать, то есть два варианта — либо некоторые колеса уйдут в занос, либо машина наплюет на то, что ты повернул руль, и продолжит ехать прямо. Оба варианта не способствуют улучшению управляемости.

С точки зрения управляемости, то управление полным приводом (особенно парт-таймом) на скользких покрытиях требует наличия определенных навыков. Уже 3 года езжу в городе и полный привод подключаю только либо при залезании в сугроб, либо если нужно уверенно тронуться с места (потом отключаю). Ездить на парт-тайме постоянно очень сложно. На заднем приводе машина более прогнозируема (либо просто мне больше нравиться на нем ездить).

Подключение переднего привода на машине с парт-таймом управляемости машине не прибавит! Сам езжу на такой и тоже включаю (для душевного спокойствия), но машина плохо входит в поворот. Ездить лучше по прямой. При поворачивании в таком режиме одно колесо гарантированно будет уходить в занос. Или машина не будет поворачивать. У нас недавно один товарищ улетел с трассы. Хорошая была машина...

Зимой на скользких покрытиях и в каше парт-тайм в режиме 4Н позволяет увереннно трогаться с места. Машина гораздо устойчивей движется по прямой (автомобиль в этом режиме обладает недостаточной поворачиваемостью). Но вот если сорвался — то абзац, поскольку на нажатие газа машина реагирует то как заднее, то как переднеприводная, причем меняется это в доли секунды. Но все равно на полном приводе зимой ездишь гораздо уверенней.

Еще хотел предостеречь от бытующе го мнения, что при движении по скользкому покрытию (лед, жидкая грязь) нужно включать межосевую блокировку. Повторю: при криволинейной траектории блокировка создает условия для заноса. Да, на прямой машина будет устойчивее, но при повороте может внезапно выйти из-под контроля. Вообще межосевой дифференциал предназначен для компенсирования разницы траекторий передней и задней осей, но из-за того, что у «Нивы» очень короткая база, эта разница не очень велика (по сравнению с другими машинами) и «Нива» — одна из редких машин, блокировка межосевого дифференциала которой УЛУЧШАЕТ управляемость на скользком покрытии. Да, заблокировав дифференциал, мы провоцируем машину к сносу на повороте.

С наступлением зимы езжу только с заблокированными мостами. Впечатления самые лучшие. Машина держит дорогу великолепно, и вот недавно один автослесарь сказал, что для машины это страшно вредно. Якобы при блокированных мостах можно ездить со скоростью не более 10 км в час. Я, конечно, все равно езжу, однако сомнения появились. Может, я не прав?

Если ездить только по прямой, тогда дифф вообще не нужен. Но иногда приходится поворачивать. И тогда передние и задние оси движутся по разным траекториям. Для того чтобы позволить им проходить разный путь, и был придуман дифференциал. В нашем случае — межосевой, который ты так безжалостно блокируешь. И эта разница начинает компенсироваться за счет проскальзывания колес, что резко повышает нагрузку на трансмиссию и приводит к выводу из строя раздатки.

Лично я пользуюсь парт-таймом только для преодоления сложнопроходимых участков и при выдергивании из сугроба какого-нибудь участника движения. В остальных случаях всегда езжу со свободным дифференциалом. Кстати, при заблокированном диффе у автомобиля развивается недостаточная поворачиваемость, что не лучшим образом сказывается на контролировании автомобиля в сложной ситуации.

При заносе с блокировкой машина ведет себя как заднеприводная в начале процесса и как переднеприводная в конце. Также на заблокированной машине труднее попасть в занос при движении «прямо» или «почти прямо». А вот в крутых поворотах блокировка начинает мешать и машина приобретает катастрофически недостаточную поворачиваемость (руль повернул, а морда едет вперед).