Взаимопонимание между водителем и автомобилем через работу шин

Эластичная конструкция автомобильной шины определяет её деформацию при воздействии вертикальных, продольных и поперечных сил в зоне пятна контакта. Давайте сосредоточимся на особенностях поведения автомобиля при движении с боковыми нагрузками, например, на дуге виража или при сильном боковом ветре.

Нужно понимать, что при нарастании бокового усилия в любом повороте колесо за счёт центробежной силы начинает катиться не строго по направлению плоскости вращения обода. Оно за счёт деформации резины смещается на более пологую внешнюю траекторию, стремясь уехать к наружной кромке виража. Это явление называется уводом шины. Разница между намеченным и реальным направлением качения колеса характеризуется углом увода.

В крутых поворотах с ростом скорости до предельно возможных значений угол увода легковой шины растёт до величины порядка 8°-12°. А если пытаться ещё круче повернуть руль или войти в поворот побыстрей, то перегруженная боковым усилием шина тут же сорвётся в скольжение.

Именно так, исходя из этих условий, автопроизводитель рассчитывает ширину протектора, размерность колёс и высоту профиля шины с тем, чтобы при любых действиях водителя на сухом однородном покрытии автомобиль не опрокидывался набок, а плавно переходил к скольжению. Ведь это – один из ключевых вопросов безопасности. Вот почему не стоит экспериментировать с размерностью колёс и шин, выходя за границы того, что рекомендовано заводом-изготовителем вашего транспортного средства.

Грубо говоря, поставил слишком широкие модные шины – и на каком-то цепком покрытии вместо запрограммированного скольжения при переборе со скоростью машина взяла, да и опрокинулась или, что называется, полетела в кювет кувырком. И, наоборот, чересчур узенькие шины могут вызывать необоснованно раннюю потерю управляемости с развитием заноса или сноса автомобиля с намеченной траектории.

Высота профиля шины тоже имеет значение. С низкопрофильными покрышками боковины не столь податливы при воздействии поперечных нагрузок. Соответственно, за счёт уменьшения углов увода машина рулится строже и точней. Обратная сторона медали: срыв в скольжение в случае перехода за грань может наступать неожиданно и слишком резко.

Противоположная картина наблюдается при установке колёс меньшего диаметра, например, когда вместо шестнадцатидюймовых ставят пятнадцатидюймовые, но внешний диаметр шины подгоняется под нужный размер увеличением профиля шины. При подобном раскладе с мягкими высокими боковинами шин автомобиль словно плавает на ходу из стороны в сторону при малейших изменениях в проявлении боковых сил. Размазанные реакции на управляющие действия рулём тоже понравятся далеко не всем, зато переход от качения шин к их скольжению будет ощущаться заблаговременно. Знай край, да не падай: примерно так чувствуется снижение реактивного усилия на рулевом колесе при хорошей настройке шасси с правильно подобранными шинами.

Вот здесь самое время упомянуть об индивидуальных особенностях разных моделей автомобилей. Вернемся к тем самым углам увода.

Если угол увода передних шин больше, чем у задних, то такой автомобиль обладает недостаточной поворачиваемостью. В этом случае «нос» машины постоянно стремится как бы уехать, сместиться наружу в любом вираже и водителю приходится дополнительно доворачивать руль внутрь поворота. Небольшая (повторюсь: небольшая!) недостаточная поворачиваемость для массового потребителя даже приветствуется и зачастую закладывается в конструкцию автомобиля ещё на этапе проектирования ходовой части. Просто так безопаснее: если передняя часть авто начинает «уплывать» наружу, водитель инстинктивно сбрасывает «газ» и тем самым подгружает передние шины за счёт перераспределения массы автомобиля вперёд при его замедлении. Поэтому снос передних колёс прекращается сам собой, если вы откровенно не хулиганите на дороге.

А вот избыточная поворачиваемость, связанная с увеличенными уводами задних шин, компенсируется гораздо сложнее. Склонность к заносу задней оси держит водителя в постоянном напряжении. Конечно, любителям ездить боком, в заносе, такие настройки по нраву, но подобное поведение автомобиля на дорогах общего пользования, да и на гоночных трассах, считается серьёзным изъяном конструкции.

Куда как понятнее и приятнее близкая к идеалу нейтральная поворачиваемость. Опытному шофёру она только в радость. Должно быть так: вкатываешься в поворот с постоянной скоростью, и руль сразу чётко ставишь в нужное положение. При неизменной крутизне виража никаких подруливаний, никаких коррекций траектории не требуется. А при нажатии на акселератор автомобиль мягонько перемещается на более широкую дугу. Ну, а при сбросе «газа» машина охотно заныривает внутрь поворота без тревожной склонности к заносу.

На самом деле, достижение желанного баланса управляемости во всех режимах движения является очень трудной задачей для инженеров и конструкторов. Нечасто удаётся построить действительно удачную платформу под создание семейства модификаций с общей, единой основой. Поэтому многие модели автомобилей страдают врождёнными пороками шасси, которые проявляются, в частности, то избыточной, то чрезмерно недостаточной поворачиваемостью. Автовладельцу остается только приспособиться к возможным недочётам разработчиков и не усугублять их экспериментами в подборе нештатных колёс и шин.

Следует помнить и о том, что не все шины одинаково хороши. Даже в одной размерности покрышки от разных производителей, скорее всего, будут отличаться по своей упругости и по способности сопротивляться боковым нагрузкам. Иногда это критично, иногда не очень, но всё-таки лучше покупать новые шины комплектом: один автомобиль – одна модель. Такой подход позволит исключить возникновение неприятных изменений в привычной управляемости вашего авто.

И в завершение ещё раз укажу на необходимость тщательного выбора хорошей шиномонтажной мастерской с квалифицированными и ответственными специалистами. Просто во многих придорожных точках встречаются такие горе-работнички, что им нельзя доверять даже подкачку колёс.

Вот свежий пример: моему знакомому на «Тойоте-Хайлендер» случайный шиномонтажник умудрился помять поддон автоматической коробки передач – настолько далеко он запихнул подкатной домкрат. И ведь он же ничего об этом не сказал! Только с третьей попытки ему удалось как-то поднять автомобиль для замены колеса. А хозяин потом неделю удивлялся появлению непонятного воя где-то под полом. Оказывается, это выл масляный насос из-за того, что маслозаборник АКПП был частично зажат вмятым, деформированным поддоном. Своевременное обращение в техцентр по ремонту автоматических трансмиссий уберегло дорогостоящий агрегат от поломки по причине масляного голодания. Мораль: не надо лишний раз испытывать судьбу. Со всеми специфическими вопросами относительно шин и колёс обращайтесь в фирменные шинные центры!

Наш эксперт: Залознов Василий Иванович