Уже давно хотелось написать данный пост, но всё не хватало времени. Во-первых, хочу выразить огромную благодарность
Kriptonoviy. Если бы не его глумливые посты что на одном и том же подъеме с крутым 90-градусном поворотом его Прадо с разблокированным межосевым заезжает, а Тиг с «супер-пупер» муфтой встает я бы не нарыл много чего интересного, о чем раньше и не подозревал)) В общем желание поглубже разобраться в данном вопросе привело меня на один из форумов по Ленд-Крузерам, где я наткнулся на посты человека с ником Mar, в миру известным как Лев Тюрин. Он многие свои доводы сопровождал скринами из научных работ всяких профессоров с автомобильных институтов. И вот тут-то у меня и стали открываться глаза)) Про многое из этого я даже не слышал хотя со школы запоем читал разную автомобильную прессу. В итоге стало интересно и я даже пытался найти эту литературу в инете, но оказалось, что таких трудов в инете практически нет, и в основном они лежат по серьезным техническим библиотекам. Хотя один раз наткнулся на выжимку, где доктор технических наук/профессор и еще 2 научных сотрудника вкратце разбирали эти труды в своей небольшой работе «АНАЛИЗ ПОДХОДОВ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ЯВЛЕНИЯ ЦИРКУЛЯЦИИ МОЩНОСТИ В ТРАНСМИССИИ ПОЛНОПРИВОДНОГО АВТОМОБИЛЯ», кому интересно скачать можно тут -
тынц
В общем вот коротко что я для себя вынес после прочтения постов уважаемого Льва Тюрина и последующего копания в технической литературе))
Различают 4 радиуса колеса.
- Свободный (номинальный) – радиус колеса в свободном состоянии (именно его мы видим в шинном калькуляторе)
- Статический – расстояние от поверхности дороги до оси нагруженного неподвижного колеса (зависит от нагрузки на шину, коэффициента вертикальной деформации резины, давления в шине, температуры и т.п.)
- Динамический – расстояние от поверхности дороги до оси катящегося нагруженного колеса (кроме тех же факторов что и для статического зависит еще от скорости движения, ускорения, сопротивления качению и т.д.) Он уменьшается с увеличением передаваемого крутящего момента и возрастает при увеличении скорости вследствие роста центробежных сил.
- Кинематический (радиус качения) - радиус условного недеформирующегося колеса, которое имеет с данным эластичным колесом одинаковую угловую и линейную скорости (не зависит от геометрических размеров колеса, т.к. является отношением линейной скорости центра колеса (ступицы) к угловой скорости вращения колеса). При движении с малой скоростью и малым передаваемым моментом по дорогам с твердым покрытием динамический радиус обычно принимает равным статическому, статический принимают как 0,85-0,9 от свободного радиуса, а радиус качения приравнивают к динамическому радиусу.
Но это всё присказка, в реальных условиях с моментом на колесах начинает происходить много чего интересного.
Например если на автомобиле с жестким соединением мостов (Уаз с подключенным передком, Нива с заблокированным межосевым, наш Тигуан в момент когда муфта сомкнута) приспустить к примеру передние колеса (тогда снизится их статический диаметр по сравнению с задними колесами) и начать двигаться прямолинейно, то на задние колёса будет приходиться все 100% тяги, а на передних момент будет отрицательный! (Левин, И. А. «К вопросу о циркуляции мощности в трансмиссии многоприводного автомобиля» / Научные труды МАМИ, Москва, 1954)
Прикольно, да? Едешь вроде бы на полном приводе, а по факту на заднем с тормозящими передними колесами)) Сразу вспоминаются заявления некоторых товарищей что на заднюю ось через муфту якобы никогда не может приходить более 50% тяги, типа ведут всегда передние колеса. А как вам отрицательный момент на передних колесах при 100% момента на задних? Разрыв шаблона))
По факту наш Тигуан как и многие другие автомобили имеет в снаряженном состоянии развесовку 55-60% на передние колеса, остальные 40-45% на задние. Соответственно при рекомендованном автопроизводителем одинаковом давлении в шинах (это реальная рекомендация малой нагрузки) :
передние колеса будут проминаться больше и статический радиус у них будет меньше, соответственно момент на передних колесах при трогании будет уменьшаться, и большая его часть пойдет на задние колеса (при трогании муфта блокируется тем больше чем больше нажатие на педаль газа и связь м/у осями становится жесткой).
При повороте у автомобиля с жестким (без дифференциальным) соединением осей происходит похожая картина:
колёса передней и задней оси проходят в повороте разные пути (передние больше), поэтому передние должны вращаться быстрее чем задние, но им это не дает делать жесткая связь м/у осями. В результате передние колеса начинают работать в тормозном режиме, а тяга переходит на задние (именно поэтому при движении в повороте муфта уменьшает степень блокировки тем больше, чем меньше радиус поворота) – чтобы уменьшить паразитную циркуляцию мощности м/у осями и сохранить управляемость.
Интересно что если бы не эластичность резины, то автомобиль с жестким соединением мостов в повороте не смог бы вообще тронуться с места – представьте например что на подобном автомобиле вместо шин установлены зубчатые колеса и ехать в повороте ему предстоит по зубчатым рельсам, тогда из-за кинематического несоответствия скоростей передней и задней оси движение будет невозможно. Чтобы движение стало возможным необходим межосевой дифференциал.
Наши деды кстати еще в 50-х годах проводили различные эксперименты на автомобиле ГАЗ-67Б с установленными динамометрами на колесах.
Вот например график изменения момента на колесах с блокированным межосевым приводом во время движения по асфальту при скорости 7-8 км/ч:
На участке «а-б» автомобиль движется прямолинейно. На участке «б-в» водитель начинает поворачивать рулевое колесо на максимальный угол. В дальнейшем движение автомобиля совершалось с постоянным углом поворота колес. Из графика видно, что при повороте колеса передней оси работают в тормозном режиме, причем тормозная сила достигает 320 кгс (3200 Н) и для движения машины задним колесам нужно развить окружную силу > 320 кгс (3200 Н). Причем вес ГАЗ-67Б составлял 1320 кг, и для его движения в данных условиях с отключенным передним мостом колесам задней оси достаточно было развить окружную силу всего 40 кгс (400 Н), т.е. в 8 раз меньше.
На форумах кстати тоже пытались проводить подобные эксперименты, например если Уаз поставить на ровную площадку, вывернуть колеса и включить нейтраль, то один человек уперевшись вполне мог его толкать по кругу. Но стоило подключить передний мост как из-за жесткой связи м/у осями Уаз вставал колом и его не могли стронуть с места и 5 человек (справедливо также для всех джипов с заблокированным межосевым).
Еще интересно, что если колеса м/у осями жестко связаны, то при движении по тяжелому деформируемому грунту на колеса оси которая деформирует грунт и нарезает колею приходится до 80% момента, и лишь 20% идет на колеса второй оси которые следуют по уже продавленной колее. Теперь представьте Тигуан который задним ходом пытается ехать по глубокому мокрому снегу (муфта при этом блокируется полностью) – получается на заднюю ось при этом приходится львиная часть момента, снова вспоминаются заявления некоторых товарищей что на задние колеса ни при каких условиях не может приходится более 50%, ну-ну))
Проводились также эксперименты на тракторах с одноразмерными колесами, и там точным подбором давления в зависимости от развесовки и т.п. достигали точной подгонки статических диаметров колес для лучшей кинематической связи м/у осями, в результате тяга на крюке возрастала на 20%! Об этом наверняка знают инженеры гоночных команд, а вот "гонщики" которые меряются стейджами и выкладывают на Драйве время разгона 0-100 наверняка и не догадываются что подгонкой давления в передних и задних колесах можно время разгона еще сократить))
))
немцы знают толк в извращениях
