Проблема управления автомобиля на скользкой дороге
При движении по увлажненной, покрытой пленкой грязи или свежевыпавшим снегом, а особенно обледеневшей дороге, сила сцепления колес с дорогой значительно уменьшается (иногда в несколько раз) по сравнению с силой сцепления в условиях движения по сухой дороге. Вследствие этого на скользкой дороге часто возникает буксование ведущих колес, движение колес юзом (при торможении) и заносы автомобиля.
Буксование колес затрудняет трогание автомобиля с места, особенно на подъемах и в случаях, когда колеса находятся в углублении. Буксование наступает, если подводимый к колесам от двигателя крутящий момент создает окружную силу, превышающую силу сцепления колес с дорогой. Поэтому буксование тем вероятнее, чем ниже включенная передача. Чтобы предотвратить буксование при трогании автомобиля с места, начинать движение следует с наименьшим открытием дросселей карбюратора. Целесообразно также, если из-за буксования колес невозможно тронуть автомобиль с места на первой передаче, начинать движение сразу со второй, а на особо скользкой дороге даже на третьей передаче. Если эти приемы трогания с места не дают результата, необходимо увеличить силу сцепления колес с дорогой, подсыпая под колеса песок, щебень, грунт или подкладывая под них ветки, солому и другие подручные материалы.
Движение колес юзом начинается аналогично возникновению буксования в случаях, когда создаваемая при торможении сила на окружности колес превышает силу их сцепления с поверхностью дороги. Поэтому при торможении на скользкой дороге сила нажатия на педаль тормоза должна быть очень умеренной.
Занос - это боковое скольжение колес, вследствие которого автомобиль начинает двигаться в направлении, не соответствующем положению его колес, и теряется возможность нормального управления им. Если своевременно не прекратить занос, он может вызвать столкновение с другим движущимся сбоку транспортным средством или сход с полотна дороги в кювет и последующее опрокидывание автомобиля. Занос происходит под действием боковых сил, стремящихся переместить автомобиль в поперечном направлении. Эти силы возникают на поворотах вследствие инерции автомобиля; при наличии поперечного уклона полотна дороги или даже отдельных неровностей на ее поверхности под действием силы тяжести автомобиля; при торможении в результате неодинаковой эффективности действия тормозных механизмов колес правой и левой стороны автомобиля. Силам, стремящимся вызвать скольжение колеса как в предельном (буксование или движение юзом), так и в поперечном (занос) направлении, противодействует сила его сцепления с дорогой, равная произведению силы давления колеса на дорогу и коэффициента сцепления колеса с ее поверхностью. Сила сцепления имеет вполне определенную ограниченную величину.
Например, если часть массы автомобиля, приходящаяся на колесо, равна 300 кг, а коэффициент сцепления - 0,7, сила сцепления составит 300х0,7=210 кгс.
Для предотвращения скольжения колеса в обоих направлениях необходимо, чтобы сила сцепления С превышала равнодействующую К продольной Т и поперечной В сил или по меньшей мере была равна ей (рис. 2). Чем больше величина продольной (тяговой или тормозной) силы, стремящейся вызвать скольжение колеса в направлении движения автомобиля, тем меньше величина допустимой поперечной силы. Поэтому, если приложить к колесу тормозную силу, способную вызвать движение юзом (в приведенном выше примере силу, равную или превышающую 210кгс), вся сила сцепления колеса с дорогой будет использована для противодействия продольному скольжению колеса, и любая, даже очень небольшая поперечная сила вызовет боковое скольжение, т. е. занос, так как ей ничто не будет противодействовать. На скользкой дороге сила сцепления колес с поверхностью дорожного покрытия очень мала, а поэтому даже небольшая окружная (тяговая или тормозная) сила, приложенная к колесу, может вызвать его скольжение в продольном направлении. При этом почти неизбежно возникает занос, так как на автомобиль практически всегда действуют боковые силы.
Для предотвращения заносов необходимо вести автомобиль так, чтобы возникающие при движении боковые силы, а также приложенная к колесам тяговая или тормозная сила не превышала предела, при котором может начаться скольжение колес. Скорость движения на поворотах следует снижать в соответствии с величиной радиуса поворота и состоянием дороги. Чем круче поворот (меньше его радиус) и чем меньше коэффициент сцепления колес с поверхностью дороги, тем ниже должна быть скорость. Рулевое колесо нужно поворачивать плавно, так как резкие повороты называют значительное увеличение боковых сил. Во время движения желательно поддерживать постоянную окружную (тяговую) силу на ведущих колесах и избегать резкого нажатия и отпускания педали управления дросселями карбюратора. Для замедления хода автомобиля рекомендуется применять прерывистое торможение, которое производят, попеременно нажимая, а затем на короткое время отпуская педаль тормоза. При таком торможении, если и возникает юз колес, он не приводит к заносу, так как торможение периодически прерывается и автомобиль успевает выровняться.
Начинающийся занос можно быстро ликвидировать, правильно действуя рулевым колесом и педалями. Для этого при начале заноса рулевое колесо быстро, но плавно поворачивают в сторону заноса (рис. 3) и одновременно уменьшают или увеличивают открытие дросселей, чтобы прекратить буксование или юз колес, вызванные предшествующим резким изменением положения педали управления дросселями.
Если занос возник вследствие торможения, необходимо отпустить педаль тормоза. Нередко после выравнивания движения начинается занос автомобиля в другую сторону, который устраняют таким же способом.
Поверхность дороги становится наиболее скользкой при гололеде. Образование ледяной корки на дороге происходит при температурах на поверхности почвы от 0 до -5град.С после снегопада, дождя или оттепели.
Поэтому при таких условиях водители должны быть особенно внимательными.
В большинстве случаев наличие АБС позволяет достичь существенно более короткого тормозного пути, чем при ее отсутствии, кроме того АБС позволяет водителю сохранять контроль над транспортным средством во время экстренного торможения, то есть сохраняется возможность совершения достаточно резких маневров непосредственно в процессе торможения. Сочетание двух этих факторов делает АБС очень существенным плюсом в обеспечении активной безопасности транспортных средств.
Для неопытного водителя наличие АБС лучше в любом случае, поскольку позволяет экстренно тормозить интуитивно понятным способом, просто прикладывая максимальное усилие к тормозной педали или рукоятке, и сохраняя при этом возможность маневра.
В некоторых условиях работа АБС может привести к увеличению тормозного пути. На рыхлых поверхностях, таких как глубокий снег, песок или гравий, заблокированные при торможении колеса начинают зарываться в поверхность, что дает дополнительное замедление, незаблокированные колеса тормозят в этих условиях медленнее. Для того, чтобы можно было эффективно тормозить в таких условиях, АБС часто делают отключаемой. Кроме того, некоторые типы АБС имеют специальный алгоритм торможения для рыхлой поверхности, который приводит к многочисленным кратковременным блокировкам колес. Такая техника торможения позволяет достичь эффективного замедления, не теряя при этом управляемости, как при полной блокировке. Тип поверхности может быть установлен водителем вручную, или может определяться системой автоматически, путем анализа поведения автомобиля, или при помощи специальных датчиков определения дорожного покрытия.