Внутренний радиус поворота автомобиля

Что каждый водитель должен знать о радиусе разворота

Понравилась статья? Следите за новыми идеями полезных авто советов в нашем канале. Подписывайтесь на нас в Яндекс.Дзене. Подписаться.

Радиус разворота – это радиус полуокружности пройденной автомобилем во время разворота с места на 180 градусов при повернутом до конца рулевом колесе. Но, как станет известно из текста ниже данное словосочетание может оказаться довольно коварным.

На какие параметры воздействует радиус разворота

Показатель, отражающий способность транспортного средства маневрировать в определенных ситуациях это и есть радиус разворота. Чем меньше этот показатель, тем меньше площади нужно транспорту чтобы полностью развернуться на 180 градусов. Другими словами, он отражает возможность выполнения разворота при данной ограниченной ширине дороги без использования дополнительных маневров таких как отъезд назад и несколько заходов в поворот. В то же время данный показатель указывает на маневренность транспорта, чем больше его значение, тем сложнее будет управляться с транспортным средством в ограниченных условиях и парковаться.

Каким образом измеряется радиус разворота

Для измерения данной величины следует отметить начальное местоположение наружного колеса, а также вывернуть рулевое колесо до конца, после полного разворота нужно отметить финальное местоположение того же самого наружного колеса, а затем померить расстояние от первой отметки до второй. Половиной данного измерения и будет являться радиус разворота, который, по сути, указывает на наименьшую ширину дороги, при которой возможно выполнить разворот с первого захода.

Но на самом деле все несколько сложнее ведь придется обратить внимание еще и на размеры переднего свеса транспорта. Это расстояние от кончика бампера до передней оси. Так как ширина дороги часто ограничена не низкими бордюрами, а отбойниками, да и сами бордюры могут быть довольно высоки. В такой ситуации прежних измерений может оказаться недостаточно. Измерение реального радиуса потребует чуть больше усилий. Для этого вам потребуется прикрепить к наружной стороне бампера свес с мелом и тогда после разворота отметены от мела укажут вам на реальный радиус разворота.

Измеряется ли разворотный радиус автомобиля

Главный показатель, отражающий радиус разворота – это габариты вашего транспорта. Так ка изменить габариты мы не в силах нужно поработать с управлением руля и подвеской. Правда здесь наши возможности также ограничены так как нужно менять параметры управления рулем, а на наружные шарниры угловых областей отрицательно влияет максимальный выворот колес.

Так как добиться наименьшего радиуса разворота можно лишь при наибольшем вывороте колес есть несколько способов как его увеличить:

• укорочение сошки на цапфе.
• удаление с рейки или машинки руля ограничительных шайб.
• настройка угла развала колес и установка короткоходной рейки.

Но будьте осторожны, так как вмешательство в узел управления рулем может спровоцировать неправильную работу всей конструкции и сильно понизить срок службы некоторых деталей в механизме управления рулем.

Радиус разворота: насколько важен параметр

Когда мы выбираем для себя автомобиль, то оцениваем в основной ключевые характеристики, такие как габариты машины, отдачу и объём двигателя, тип коробки передач и прочее. Но для повседневной эксплуатации важны и другие показатели, например, радиус разворота. Как влияет этот параметр на вождение, как он измеряется, и что это вообще такое?

Радиус разворота

Из названия параметра уже понятно, что он означает радиус (минимальный) полуокружности, описываемый машиной при манёвре разворота, выполняемого с места. Рулевое колесо при этом должно быть повёрнуто до конца. Вроде всё понятно, однако в этом параметре имеются свои нюансы.

Насколько важен параметр

Радиус разворота, это одна из составляющих манёвренности машины, чем больше его значение, тем для разворота автомобиля требуется больше пространства. Это влияет на возможность машины развернуться на ограниченной ширине дороги за один приём. С небольшим радиусом автомобилем легче управлять в городских условиях, а также проще парковаться. Автопроизводители в желании показать свои машины более маневренными вносят в документацию значение минимальное, то есть по колёсам, от поребрика до поребрика, ведь он получается существенно меньше реального от стенки до стенки. Так что, при выборе машины по этому параметру, учитываем и размер переднего свеса.

Насколько важен Радиус разворота

Как измеряем

Измерить радиус можно просто: отмечаем стартовое положение одного колеса (наружного), выворачиваем до конца рулевое колесо, разворачиваемся на полные 180 градусов, отмечаем конечное положение того же колеса. Между отметками замеряем расстояние, половина его и будет радиусом разворота. Этот размер является минимальной шириной дороги (именно гладкой части), которая позволит развернуться в один заход.

Это в теории, на практике же придётся учитывать и размер переднего свеса автомобиля, это расстояние от передней оси до кончика бампера. Дело в том, что ширина дороги не всегда ограничена низким бордюром, частенько бывают отбойники, а также сами бордюры могут быть до метра высотой. И если радиус разворота хорошо вписывается в идеальную дорогу, то с высокими ограничителями можно не вписаться. Так вот реальный радиус измеряется чуть сложнее – необходимо на наружной стороне бампера установить свес с мелом (можно на стержне), после разворота мел оставит отметки о реальном радиусе.

Радиус разворота на парковке

Нюансы

Главный нюанс или проблема – в терминологии, радиус разворота, это, скорее, термин разговорный, на самом деле, правильно будет диаметр. И разные производители могут указывать разные показатели, кто радиус, а кто диаметр, это следует учитывать и уточнять. К примеру, для Prado от Toyota в рекламе указано, что машина имеет диаметр разворота менее шести метров, тогда как сама машина в длину почти пять метров. Такой диаметр просто невозможен. В гайде же на автомобиль говориться о радиусе, измеренном по колёсам, то есть значение, которое можно считать верным. На некоторых сайтах в других странах указан сам диаметр, который составляет более 11 метров, что очень похоже на правду.

Изменяем ли параметр

Отчего зависит радиус разворота? Во-первых, от габаритов авто, их поменять, разумеется, не получится. Во-вторых, от того, какой угол поворота у передних колёс. В общем, поменять радиус без серьёзного вмешательства в основную конструкцию не получится. А это потеря гарантии, а также возможные проблемы со стабильной работой. Обычно такие переделки можно встретить на машинах для дрифта, где выворот делают максимальным. Правда, это делается не для уменьшения радиуса разворота, а для увеличения угла заноса, который может держать машина. Обычные гражданские машины лучше не переделывать.

Радиус поворота и угловая скорость поворота

При изучении кинематики поворота автомобиля его рассматривают как твердое тело. Мгновенный центр поворота твердого тела можно найти, если известно направление скоростей двух любых его точек. Воспользуемся этим положением для нахождения мгновенного центра поворота автомобиля.

Будем считать, что известно направление скоростей v_A и v_B точек А и Б, являющихся серединами соответственно задней и передней осей автомобиля (рис. 43).

Направление скоростей v_A и v_B зависит от направления скоростей колес соответствующих осей. Если бы колеса были жесткими, то скорости обоих колес задней оси располагались в плоскостях их качения, параллельных продольной оси автомобиля. В этом случае направление скорости v_A совпадало бы с продольной осью автомобиля. Из-за явления увода, вызванного наличием боковых сил, всегда действующих на колеса при повороте автомобиля, направления скоростей колес отклоняются от плоскостей их качения. В связи с этим и направление скорости v_A располагается относительно продольной оси автомобиля под некоторым углом 6_?, который будем называть углом увода задней оси.

Поскольку передние колеса автомобиля для его поворота устанавливаются под некоторым углом к продольной оси, то даже при жестких колесах вектор скорости точки Б будет располагаться под некоторым углом 0 к продольной оси автомобиля. Если бы оба колеса поворачивались на одинаковый угол, то угол

Рис. 43. Схема поворота автомобиля с уводом колес: R_n радиус поворота автомобиля; R – радиус поворота центра масс автомобиля

• 0 был бы равен углу поворота колес. Однако поскольку колеса связаны между собой рулевой трапецией, они поворачиваются на
• 0 +0

разные углы. Можно принять, что 0 = в н , где 0_В и 0_м – углы

поворота колее соответственно внутреннего и наружного по отношению к центру поворота.

Из-за увода передних колес, вызванного действующими на них боковыми силами, вектор скорости у _б отклоняется от того направления, которое имела бы скорость точки Б при жестких колесах, на некоторый угол 5, (угол увода передней оси). Угол между вектором v_B и продольной осью автомобиля с учетом увода равен 0 – б,.

Для определения положения мгновенного центра поворота автомобиля восстановим в точках А и Б перпендикуляры к направлениям векторов скоростей v_A и v_B.

Точка пересечения этих перпендикуляров и будет мгновенным центром поворота 0_п автомобиля. Будем определять положение этой точки расстояниями R до продольной оси автомобиля и с до его задней оси.

Опустим из центра поворота перпендикуляр О_пВ на продольную ось автомобиля, тогда

Складывая (135) и (136), получим

Радиусом поворота автомобиля называют расстояние от центра поворота 0_П до колеи переднего наружного колеса (рис. 43):

где В – колея автомобиля.

При достаточно больших R (и, следовательно, не очень больших 0) можно пренебречь величиной В / 2 по сравнению с Л и считать cos (0 – б,) равным единице; тогда R_n

Читать еще:  Кия стингер технические характеристики

В дальнейшем, если это не оговорено особо, будем пренебрегать разницей между R и R_n, называя R радиусом поворота.

Зная расстояние от центра поворота до продольной оси автомобиля, можно найти угловую скорость поворота автомобиля. Угловая скорость со_а автомобиля равна скорости v_B точки В продольной оси автомобиля, выраженной в м/с, деленной на R:

Поскольку О_мВ – перпендикуляр к продольной оси, то скорость г_в направлена но продольной оси автомобиля и, следовательно, является скоростью автомобиля, тогда если v. в м/с, то

Если уводом колес можно пренебрегать, считая колеса жесткими, то, пользуясь уравнениями (135) и (136), получим:

Следовательно, при отсутствии увода центр поворота всегда лежит на продолжении осей задних колес автомобиля. Из уравнений (137) и (138) в этом случае

Наконец, пользуясь уравнением (139), получим:

Сравнивая формулы, но которым определялись R и со_а без учета (141) и (142) и с учетом увода (137) и (139), увидим, что в первом случае как радиус поворота, так и угловая скорость однозначно определяются углом поворота управляемых колес, а во втором (при одном и том же угле поворота управляемых колес) – могут быть различными в зависимости от разности углов увода

Если 6-, – 6, = 0, то радиус поворота и угловая скорость автомобиля так же, как и у автомобиля с жесткими колесами, зависит только от угла поворота 0.

Такой случай движения называют нейтральной поворачи- васмостыо автомобиля.

Хотя при нейтральной поворачивасмости радиус поворота и угловая скорость с учетом увода такие же, как у автомобиля с жесткими колесами, траектории движения автомобиля различны, поскольку, как видно из равенства (137), при 5,^ 0; с Ф 0 и, следовательно, центр поворота с учетом увода и в этом случае не лежит на продолжении осей задних колес, т. е. не совпадает с центром поворота автомобиля с жесткими колесами.

Если 5,- 5, > 0, то радиус поворота с учетом увода при одинаковых 0 меньше радиуса поворота автомобиля с жесткими колесами, а угловая скорость с учетом увода больше, чем у автомобиля с жесткими колесами.

Такой случай движения называют недостаточной поворачи- ваемостью.

Поворачиваемость автомобиля зависит как от характера движения (вход и выход из поворота, круговое движение и др.), так и от его конструктивных особенностей. Автомобили, у которых при круговом движении имеет место нейтральная, избыточная или недостаточная поворачиваемость, называют автомобилями соответственно с нейтральной, избыточной и недостаточной поворачиваемостмо.

Для предотвращения избыточной поворачивасмости, что опасно, так как автомобиль при этом автоматически входит в «спираль» на повороте, на всех автомобилях делают недостаточную поворачиваемость. Это достигается увеличением давления в шинах задних колес при одинаковой нагрузке на колеса передней и задней осей, установкой сдвоенных шин или одновременно тем и другим или уменьшением нагрузки на заднюю ось при одинаковом давлении воздуха в шинах.

Развернемся на пятачке

Заполненные транспортом узкие улицы городов, а также теснота на парковках вызвали повышенный интерес водителей к такой характеристике авто, как радиус разворота. От чего он зависит?

Проблема маневрирования на автомобиле в стесненных условиях существовала всегда. Но если в 20-30-е годы прошлого столетия она хоть частично компенсировалась небольшим количеством автомобилей, то сейчас, когда на тех же улицах ездит в десятки раз больше машин, приходится втискиваться буквально в игольное ушко. От чего зависит способность автомобиля маневрировать в стесненных условиях, каковы отличия у разных моделей и какими показателями это определяется?

Оценочные показатели

Наиболее простым является такой показатель, как радиус разворота автомобиля (за рубежом – диаметр минимальной окружности, по которой может двигаться авто). Он определяется как расчетным путем, так и посредством замера. Величина, полученная в ходе замера, более точная, так как в этом случае учитываются и углы увода колес (см. схемы).

Но почему в характеристике некоторых автомобилей указывают два значения минимального радиуса поворота через дробь?

Дело в том, что обычно указывают минимальный радиус разворота по следу наружного переднего колеса (его еще называют «радиус от бордюра до бордюра»). Но в узком дворике или при наличии препятствий сразу возле бордюра иногда развернуться не удается. Есть еще передний свес, то есть расстояние от передней оси до крайней точки переднего габаритного размера. И чем он длиннее, тем больше будет неточность. Поэтому используют второй показатель, показываемый через дробь, а именно минимальный радиус разворота по наружному габариту («от стены до стены»). Этот показатель говорит о следующем: автомобиль может развернуться на дороге, если в пределах минимального радиуса по наружному габариту нет препятствий, которые можно задеть бампером.

Читать еще:  Как снять обшивку двери тойота королла 150

Чтобы полностью оценить способность автомобиля ездить в стесненных условиях, нужно учитывать еще один нюанс. Часть кузова между передними и задними колесами смещается внутрь поворота, и если, выезжая со стоянки, сразу повернуть руль до упора, можно задеть соседнюю машину бортом. Поэтому обычно определяют наименьший габаритный коридор, необходимый автомобилю для поворота (расстояние между самой большой и самой малой окружностями).

Особенности конструкции

В идеале минимальный радиус поворота можно обеспечить, если угол поворота передних колес близок к 90°, то есть если колеса повернуты почти поперек машины. Но такое решение сложно реализовать на практике. Во-первых, появятся определенные проблемы с приводом, во-вторых, намного увеличатся размеры колесных арок и под капотом почти не останется места для двигателя. Наконец, для того, чтобы разместить детали рулевой трапеции, которая обеспечивает нужное соотношение между углами поворота правого и левого колес, тоже необходимо место.

У переднеприводных автомобилей предельный угол поворота управляемых колес ограничивается возможностями шарниров равных угловых скоростей. Современные шарниры допускают поворот управляемого колеса на 43–45°, но в действительности этот показатель составляет примерно 40-41°, так как при максимальных углах поворота значительно уменьшается долговечность шарниров и ухудшается их работа.

На заднеприводных автомобилях угол поворота управляемых колес может быть и несколько больше, особенно на крупных машинах, где размеры колесных арок можно несколько увеличить, но в жизни – опять-таки те же 40-41°. Причиной таких ограничений в данной ситуации чаще всего являются особенности конструкции передней подвески автомобиля, а именно перемещение деталей рулевой трапеции. Сказывается и общая тенденция к увеличению ширины колес, что приводит к увеличению размеров колесных арок.

Поэтому на современных моделях (как на переднеприводных, так и на заднеприводных) максимальный угол поворота колеса приблизительно одинаков. Но в чем тогда причина разной величины радиуса разворота автомобилей? Если внимательно посмотреть на схему, нетрудно заметить, что радиус разворота зависит еще и от размеров базы и колеи авто. Чем они больше, тем больше радиус. Характерный пример – автомобили BMW разных семейств. Угол поворота внутреннего колеса у «тройки», «пятерки» и «семерки» – 41°, а радиусы разворота – от 5,5 до 6 м.

Если же посмотреть на некоторые 30-40-летние автомобили, у них угол поворота колес действительно на 5–10° меньше, чем у современных моделей. В результате у ВАЗ-2107 (максимальный угол поворота колеса 31°), радиус разворота (5,9 м) больше, чем у Mercedes-Benz E-Klasse (5,7 м, 40-41°), хотя последний намного длиннее.

Объективность и субъективность

Анализ технических характеристик нескольких десятков современных автомобилей привел к обескураживающему выводу. Разница между максимальным и минимальным значениями радиуса поворота по следу наружного переднего колеса составила всего-навсего 2,1 м! И это для таких автомобилей, как Smart (4,35 м) и Chevrolet Suburban (6,45 м), которые по наружным габаритам отличаются больше чем вдвое (соответственно 2,5 и 5,6 м).

Почему же одни машины кажутся «поворотливыми», а другие – нет? Видимо, человек подсознательно воспринимает большой автомобиль как неповоротливый. Сказывается также усилие на рулевом колесе, которое у субъективно «неповоротливых» машин обычно намного больше. Еще один фактор – видимость крайних габаритных точек с места водителя. Если вы хорошо видите край капота (например, на угловатом «дредноуте» 70-х годов выпуска) – поворачиваете спокойно. Но на современных «зализанных» с покатым капотом автомобилях полагаться приходится только на свое чутье, и вы подсознательно оставляете определенный запас места, так как не видно ни края капота, ни переднего крыла.

Некоторые хитрости

Поскольку нарисованная нами в начале статьи схема не учитывает податливость колес, она не объясняет, почему при движении задним ходом радиус поворота меньше, чем при развороте «носом» вперед. Все дело в соотношении углов увода колес передней и задней оси. В основном автомобили делают с небольшой недостаточной поворачиваемостью. При этом углы увода задних колес обычно меньше, чем передних, и автомобиль поворачивает на меньший угол, чем тот, который обеспечили бы жесткие колеса. А если разворачиваться задним ходом, машина будет иметь избыточную поворачиваемость, то есть будет поворачивать с меньшим радиусом, чем тот, который обеспечивается только углом поворота управляемых колес. Не верите – проверьте. На узкой дороге попробуйте развернуться сначала передним ходом, а затем – задним. В первом случае понадобится три приема (вперед – назад – вперед), а во втором – только два (назад – вперед).

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.