Как работает полноуправляемое шасси?

Внимание! В материале используется техническая лексика, способная разрушить мозг неподготовленного читателя.

Завоевание полноприводными кроссоверами значительной части рынка произошло совсем недавно, но все мы успели усвоить, что полноприводные автомобили – это хорошо. Универсально, надёжно, проходимо, безопасно. Казалось бы, что ещё можно придумать с шасси, чего раньше не было?

Оказывается, придумали – не только полноприводное, а и полноуправляемое шасси. То есть у автомобиля поворачиваются не только передние, но и задние колёса. Как это работает и для чего нужно?

Справедливости ради заметим, что «новинке» исполнился почти век – задние колёса поворачивались даже у некоторых довоенных тракторов и армейских вездеходов. Разумеется, сделано это было, как и сейчас, для улучшения манёвренности. И сегодня задача снизить радиус разворота у длинных автомобилей так же актуальна, хотя дело не только в этом. Первыми в массовом сегменте выступили японцы. В 1980-х их системы давали спорные результаты, поскольку использовали обычные рулевые рейки передних колёс, но установленные назад. Основной проблемой было увязать работу двух реек, поскольку механически их соединить было нельзя. Применялась сложная и крайне ненадёжная электрогидравлика. Всё изменилось с появлением электроуправляемых рулевых механизмов. Связанные проводами с «мозгом» автомобиля, отвечающими за поворот колёс, стабилизацию и управляемость, они смогли работать избирательно и независимо от руля, что, собственно, и требовалось.

Примеры – Audi Q7 и Mercedes-Benz GL. Из экзотических вспомним гиганта Toyota Mega Cruiser – вот уж кому это точно нужно! Работает такое шасси у большинства моделей по одному принципу. На малых скоростях, примерно до 15-20 км/ч, задние колёса поворачиваются в сторону, противоположную передним. Это даёт серьёзное (около метра) снижение радиуса разворота и дополнительно бережёт приводы колёс, поскольку каждый из них теперь может работать с меньшим углом. Максимальная величина поворота задних колёс невелика – всего около 5 градусов, но этого достаточно, чтобы, например, громоздкий Audi Q7 легко выполнил поперечную парковку.

На высоких скоростях задние колёса поворачиваются в ту же сторону, что и передние. Здесь задача другая – избавить машину от виляния при перестроениях. Однако есть ещё один плюс – сложные повороты. С перестроениями всё понятно, при смене ряда машина не получает вращения относительно вертикальной оси, а только смещается вбок. Нет вращения – меньше склонность к заносу и нет различия в сцеплении с дорогой передних и задних колёс. А как в поворотах?

Дело в том, что и передние и задние колёса в повороте получают увод – небольшое боковое скольжение с подламыванием шины. И если увод передних колёс можно компенсировать рулём, то для задних остаётся только рассчитывать заранее скорость и предел сцепления. Но если и задние колёса способны подруливать, механизм способен компенсировать и это. Результат – заметное улучшение сцепления без участия водителя, уменьшение влияния ESP на процесс, и меньший износ задних шин у тех, кто привык ввинчиваться в поворот на высокой скорости.

Конечно, в таких ситуациях стабильность машины целиком и полностью в руках электронной программы. Она должна распознать до какого момента держать задние колёса повёрнутыми в сторону поворота (например, при движении по съезду), когда занять нейтральное положение, и в какой миг начать помогать машине поворачивать в дуге. Тонкостями программ занимаются инженеры-испытатели, и сегодня далеко не каждый водитель в принципе способен распознать, что его автомобиль подрулил задними колёсами.

Технически задний подруливающий механизм напоминает рулевую рейку с электроприводом, только более мощную и короткоходную. Вместо привычных рулевых тяг к концам механизма крепятся поперечные рычаги (по сути они работают и как тяги). Поскольку смещение невелико, механизм не столь громоздок как рейка и помещается позади дифференциала с редуктором на заднем подрамнике. У электрических систем есть ещё один плюс: в случае их отказа машина попросту становится обычной – неполноуправляемой.

Задние управляемые колёса стали настолько отработанной технологией, что уже встречаются не только на премиальных автомобилях, но и спускаются на пару классов ниже. Примером может служить новейший гибридный кроссовер Renault Astral.

Текст Евгения Хапова