Личные инструменты
Пространства имён
Варианты
Действия

Безопасность движения. Лекция 1

Материал из Энциклопедия журнала "За рулем"
Перейти к: навигация, поиск
ПДД > Безопасность движения > Безопасность движения. Лекция 1


Лекция 1. Управляемость автомобиля

Управляемость автомобиля — это его способность изменять или сохранять заданное водителем направление движения при минимальных затратах физической энергии. Иными словами, управляемость – это свойство «слушаться руля», в том числе при разгоне, торможении, по скользкой и неровной дороге. Слетевший с дороги в кювет, вынесенный на встречку или врезавшийся в столб автомобиль – все эти аварии комментируются в протоколах ГИБДД фразой «не справился с управлением». Это тот самый случай, когда действия водителя привели к потере управляемости, а восстановить её он не сумел. Что же это такое – управляемость? Из чего она состоит, как ее можно потерять и как – восстановить?
Есть два способа изучить этот вопрос. Можно просто выучить наизусть, чтобы сдать экзамен в ГИБДД. А можно понять суть. И смысл. Тогда и учить не придется – всё будет очевидно и понятно. А поняв, можно избежать неприятностей – тех самых, которые описываются фразой «не справился с управлением».
Сил и времени на зубрёжку уйдет больше, да и скучно это дело – зубрить. Тем более – зубрить непонятное. Это второй аргумент в пользу того, что в вопрос лучше вникнуть.
Итак, начнем разбираться, что к чему. Для начала придется вспомнить, что такое «вектор». Если вы забыли – не беда: ничего страшного в этом слове нет, всё можно объяснить на пальцах. Для этого нам понадобится один стол и один грузчик. Или любой другой мужчина. Попросим его надавить на столешницу с разной силой и в разных направлениях: сверху, сбоку и еще как-нибудь. А теперь попытаемся изобразить его усилия на бумаге. Как это сделать? Можно нарисовать стол и грузчика, и угадывать по его позе, куда именно он нажимает, а по выражению его лица – определять силу, с которой он нажимал на столешницу: чем оно более зверское – тем, значит, сильной старался. При таком способе очевидны три недостатка: трудно точно определить направление усилия, трудно определить и силу воздействия. Наконец, нужны хорошие способности художника. Но выход есть, и он решает одним махом все эти проблемы. Вместо грузчика мы нарисуем стрелки:

ПДД Безопасность-01.jpg

Здесь основание стрелки показывает место столешницы, к которому приложена сила, её направление – направление действия силы, а длина – величину этой силы. Стрелка «1» показывает, что приложена сила 10 кгс, и приложена она вниз. Стрелка «2» – тоже вниз. Она покороче, значит, и сила у нее поменьше – 6 кгс. Стрелка «3» направлена вбок, а стрелка «4» – под углом вверх. Эти стрелки и называются векторами.

Итак, вектор – это отрезок, с четко обозначенной длиной и направлением. Его длина означает численное значение. Вектором можно обозначать силу, положение, скорость, ускорение и т.д. Нам понадобятся только сила и скорость.

ПДД Безопасность-02.jpg

Разобравшись с тем, что такое вектор, применим это знание на практике. Допустим, мы собрались ехать на машине в Крым и начали собирать чемодан. Набив его до отказа, мы кое-как смогли сдвинуть его с места. Тянуть волоком его тяжело. Причем одинаково тяжело, в какую сторону ни пытайся сдвинуть.

ПДД Безопасность-03.jpg

Но если поставить чемодан на колесики – картина резко меняется! Катить его совсем не трудно. Конечно, если катить по направлению колесиков. А если попытаться потянуть его поперек, окажется, что это так же точно трудно, как и тащить волоком.
В чём тут загадка? Почему трудно тащить, но легко катить? Потому что трение! В этом примере мы сталкиваемся с тремя видами трения: трение покоя, трение качения и трение скольжения. Трение покоя всегда больше трения скольжения, это закон физики. Чемодан труднее сдвинуть с места, чем потом волочь. Скажем, на то, чтоб сдвинуть, нужно приложить силу 22 кгс, а на то, чтоб волочь – 20 кгс, как и нарисовано на картинке. Ну а трение качения, всегда сильно меньше трения скольжения. Это понятно: катить легче, чем тащить волоком. Запомним это. Самое большое трение – покоя, когда тело стоит, немного поменьше – трение скольжения, когда оно скользит, и совсем маленькое – качения, когда катится.
Именно поэтому в колесах используется подшипник качения.

ПДД Безопасность-01.gif


ПДД Безопасность-04.jpg

А теперь проведем простую аналогию: как трудно двигать чемодан поперек направления вращения колес, точно так же трудно толкать «поперек» и автомобиль. Для того, чтобы сдвинуть машину «поперек» колеса, придется приложить большую силу, возможно до тонны. А для того, чтобы покатить её – достаточно подтолкнуть плечом. Именно поэтому автомобиль едет прямо и слушается руля! Мы помним, что трение покоя сильно больше трения качения – это значит, колесо будет стремиться катиться, даже если вектор силы будет под углом к нему.
Более того: когда автомобиль не стоит, а едет, все равно действует трение покоя! Ведь колесо не проскальзывает относительно асфальта, та его часть, которая контактирует с дорогой (она называется «пятно контакта») неподвижна!


ПДД Безопасность-05.jpg

В хорошую погоду трение покоя очень большое, оно может превышать трение качения в десятки раз и даже в сотни. Но хорошая погода бывает, увы, не всегда. Случаются и дожди, и снегопады, на дороге попадается наледь, а то и гололед. Если асфальт мокрый, то трение шины об него уменьшается, почти вдвое, а в гололёд может уменьшиться и в 8-10 раз. Но трение скольжения колеса все равно намного меньше, чем трение шины об лед. Даже если это олимпийский каток. И даже если резина летняя. Поэтому автомобиль может спокойно и очень долго ехать по самому скользкому льду. Например, по Байкалу.

ПДД Безопасность-06.jpg

Такие покатушки будут безоблачными до тех самых пор, пока вам не приспичит покрутить рулем, погазовать газом или потормозить тормозом. Например, вы решили затормозить. Что тогда будет? Включатся новые силы. Но мы их расписывать не будем, чтоб не забивать голову, а для упрощения картины будем считать, что при торможении просто увеличивается трение скольжения. Как будто закис подшипник колеса. Причем чем сильнее тормозим – тем больше растет трение качения. На рисунке красная стрелка, что смотрит налево, начнет расти. И если она вырастет до размеров правой, «мокрый асфальт», то сила трения качения сравняется с силой трения колеса об этот мокрый асфальт. Колесо остановится (потому что тормоз все же норовит его не просто замедлить, а остановить). То есть заблокируется. Машина же продолжает двигаться вперед, со стоящими колесами. Пятно контакта каждого колеса обретает желанную свободу и начинает скользить. В ту сторону, куда ему, пятну, больше захочется. Трения покоя превращается в трение скольжения. А колёс-то – четыре. И каждое скользит само по себе.

Дальше картина печальная. Поскольку дорога идеально гладкой всё равно не бывает, то под воздействием толчков и ударов дороги автомобиль начинает отклоняться от заданного направления движения. Как правило, забрасывает корму, влево или вправо. Автомобиль с заблокированными колёсами превращается в чемодан, лежащий плашмя. А чемодан, как вы помните, все равно, в какую сторону волочь. Вот и автомобилю абсолютно все равно, в какую сторону скользить – руля он больше не слушается. Потому что у заблокированного колеса трение одинаково во все стороны. Аварии при заносах – дело нередкое, это и есть тот самый случай, когда инспектора ДПС пишут «не справился с управлением».

Что же делать в такой ситуации? Машину уже изрядно повело, и она едет вперед боком… А не паниковать! Надо превратить чемодан обратно в автомобиль. Для этого всего-то навсего надо убрать ногу с тормоза и сделать так, чтобы колеса снова покатились. И это сделать не трудно:

ПДД Безопасность-07.jpg


1. Автомобиль едет прямо
2. Начало заноса. Как правило, в силу множества причин, при торможении задние колеса блокируются раньше передних. А когда передние колёса еще катятся (хоть и притормаживают), а задние уже скользят, из-за инерции автомобиля корма пытается «догнать» передок, и автомобиль начинает разворачивать. На рисунке 2 он уже едет боком по направлению к вектору скорости. Это и есть занос.
3. Наша задача – вернуть автомобилю управляемость, как говорят, «поймать» его. Для этого мы отпускаем тормоз и начинаем крутить рулем так, чтобы передние колеса стали по вектору скорости, то есть нам надо совместить их направление с направлением движения автомобиля (и, значит, с красной стрелкой). Это не так трудно, как кажется на первый взгляд: как только колеса повернутся на нужный угол, они начнут вращаться, и автомобиль снова станет управляемым. Водитель чувствует этот момент достаточно хорошо. Главное – крутить в нужную сторону до тех пор, пока управляемость не начнет восстанавливаться.
4. После того, как вы «поймали» машину, она начнет выравниваться сама – опять же по той причине, что трение качения меньше трения скольжения – колеса будут «стараться» вращаться, если есть такая возможность. Ваша задача при выравнивании автомобиля сделать так, чтобы передние колеса всегда были направлены по направлению вектора скорости. Это тоже не сложно, проще, чем само «отлавливание».
5. Ну вот, автомобиль выровнялся, можно ехать дальше.


Только нельзя забывать, что все происходит быстро, и времени на раздумья нет. Начался занос – сразу работайте рулем.
Самое главное – необходимо понимать, что нужно дать колесам возможность вращаться. Для этого убираем тормоз и «ловим» машину рулем. А что делать, если тормозить все равно надо – впереди препятствие? Придется снова нажимать на тормоз, снова отлавливать машину, отпуская его, и снова тормозить. Другого выхода нет. Потому что самое опасное, что может быть – неуправляемый, летящий боком неизвестно куда автомобиль. Можно (и нужно) сократить время заноса – для этого достаточно почаще, 2-3 раза в секунду нажимать на тормоз. Тогда колеса не успеют потерять контакта с дорогой, не заблокируются совсем, автомобиль не потеряет управляемость, но при этом все же затормозит и остановится.
Если в машине имеется АБС – антиблокировочная система – то прерывистое торможение получится само собой, автоматически. АБС, по сути, и делает то самое прерывистое торможение, только почаще, чем может водитель, обычно до 10 «нажатий тормоза» в секунду.

Итак, запоминаем самое важное, что мы вынесли из всех этих трений и векторов. Даём колесам возможность вращаться. Если вы поймете это отчетливо, то будете действовать правильно, и сможете «поймать» машину. Из этого простого правила логически истекают некоторые вопросы в экзаменационных билетах, и разумное, безопасное поведение на дороге.

ПДД Безопасность-08.jpg

Повторим еще раз. Если корму забрасывает вправо (называется «правый занос») – крутить рулем надо вправо. А если влево – то влево.
То есть всегда крутим руль в сторону заноса. И держим его по вектору скорости.

ПДД Безопасность-09.jpg

Если автомобиль занесёт в повороте – всё равно выставляем передние колеса по вектору скорости, по красной стрелке. Посмотрите на рисунок. Два автомобиля едут в повороте, один из них занесло, и водитель повернул колеса, чтобы «поймать» машину. Обратите внимание, что у обоих автомобилей передние колеса «смотрят» в одну и ту же сторону. И это логично: передние колеса – по вектору скорости, то есть туда, куда едет машина. Разница лишь в том, что водитель синего автомобиля задает направление движения поворотом руля, а водитель зеленого отлавливает рулем имеющееся направление движения.

ПДД Безопасность-10.jpg

Если совместить картинки, это будет очевидным.
Запомним: ставим рулем передние колеса туда, куда едет автомобиль.


И, разумеется, смотрим туда, куда едет автомобиль. Направление взгляда – по траектории движения, и никак иначе!

Запомним также, что «газ» точно так же, как и тормоз, стремится провернуть колесо относительно асфальта. И поворот – тоже. И поэтому действия водителя по «отлавливанию» автомобиля, который произошел от чересчур активного действия рулем или газом, такие же, как при «отлавливании» от торможения. Даем колесам вращаться, причем без скольжения, и отлавливаем автомобиль рулем.

А теперь делаем выводы.
1. При движении по дороге всегда следует избегать резких движений – и торможения, и разгона, и маневрирования рулем. Машину может занести и на сухом асфальте при скорости 40 км/ч – хотя бы на известном «лосином тесте». Значит, на скользкой дороге нужны особо плавные действия и рулем и педалями, причем, чем покрытие более скользкое, тем движения плавнее.
2. Небольшой участок скользкой дороги проезжаем, не меняя ни траектории, ни скорости – помним, что без резких эволюций автомобиль может сколь угодно долго ехать и по голому льду. Почему? Потому что трение качения всегда ниже трения покоя. А резкие движения могут спровоцировать занос.
3. Если вы попали правыми колесами на неукрепленную и влажную обочину, от этого возникает опасность заноса, потому что сцепление правых колес будет меньше, чем левых. Мы помним, что работа педалями и рулем только увеличивает вероятность заноса. Поэтому поступаем так: не тормозя и не газуя резко, плавненько подаем рулем влево и аккуратно возвращаемся на асфальт.
4. При прохождении крутого поворота на автомобиль начинает действовать центробежная сила, которая стремится сместить автомобиль наружу поворота.

ПДД Безопасность-11.jpg

Центробежная сила тем больше, чем больше масса автомобиля и его скорости, и чем меньше радиус поворота. Для того, чтобы уменьшить центробежную силу, стало быть, надо уменьшить массу, а это проблематично – пассажир, от которого вы захотите избавиться, может начать сопротивляться. Увеличить радиус поворота можно, но не кардинально, и для этого не надо заново строить дорогу (см. чуть ниже). Остается только скорость. Заметим, что зависимость тут квадратная (см. формулу на рис.), то есть уменьшение скорости вдвое уменьшит центробежную силу вчетверо, а уменьшение скорости втрое снизит силу в девять раз!
Мы уже знаем, что сдвинуть автомобиль вбок непросто. Однако если поворот крутой, а скорость высокая, центробежная сила может оказаться такой большой, что занос будет неизбежен. Мы также знаем, что эволюции рулем и тормозом увеличивают вероятность заноса. Поэтому в повороте тормозить нельзя!
Следовательно, чтобы заноса не случилось, водитель должен заблаговременно снизить скорость! До того, как войдет в поворот. Другого рецепта просто нет.
Если поворот очень крутой, а дорога скользкая – придется даже включить пониженную передачу. Разумеется, тоже заблаговременно.

А сейчас несколько слов о том, как увеличить радиус поворота, не строя заново дорогу. Тем более, что этот вопрос тоже есть в экзаменационных билетах.
На извилистых дорогах большинство автомобилистов едут не заморачиваясь – просто повторяя траекторию дороги. Однако бывают ситуации, когда водитель осознает, что очередной поворот слишком крутой, то есть оказался круче, чем он ожидал. А тормозить уже поздно – иначе он войдет в поворот с торможением, а это совсем плохо, мы это уже обсуждали. Что делать в таком случае? Кто ответит? Ну да. Маневрировать. На этом вопросе порой путаются, поскольку стандартное объяснение выглядит невнятно: «перед началом левого поворота сместиться вправо, корректировать траекторию, чтобы смещаться к центру, а перед началом правого смещаться влево» и так далее... Это надо просто учить.
А на самом деле все просто. Схематично такое маневрирование выглядит так:

ПДД Безопасность-12.jpg

Видно, что на левой картинке радиус поворот ощутимо меньше, чем на правой. Реально автомобиль, конечно, не может с такой свободой использовать всю ширину дороги, но ведь можно воспользоваться тем, что полоса движения шире автомобиля, и на ней можно занимать разные позиции – и левее её центра, и правее! Главное – уловить, осознать идею. А она проста: нам нужно увеличить радиус поворота, используя всю ширину полосы движения, как бы «сгладить» за счет этого крутизну поворота.


ПДД Безопасность-13.jpg

В реальности, на одной полосе это выглядит так.
На рисунке видно, что правый автомобиль использует полосу, слаживая поворот. В конце траектории он снова выйдет к линии разметки. А левый автомобиль – наоборот, «заостряет» поворот. Рисунки взяты прямо из билетов ГИБДД, и поэтому вся траектория в них не входит. Но ее хорошо видно на предыдущем, схематичном рисунке.
И самое главное: в повороте категорически нельзя ни резко разгонять автомобиль, ни резко тормозить. Только плавно!


5. Забудьте раз и навсегда о движении накатом с нажатой педалью сцепления (когда педаль нажата – это выключенное сцепление!) или на нейтральной передаче. Для безопасного вождения запас тяги на колесах должен оставаться всегда.
Очень может статься, что вам понадобится включить передачу на ходу, во время такого движения накатом. Подгадать нужную передачу с оборотами двигателя так, чтобы они полностью совпали со скоростью вращения колёс практически невозможно. Вы непременно ошибетесь, и тогда занос неизбежен. Поэтому запомним: накатом ехать – опасно! Особенно в поворотах.

6. Алгоритм выхода из заноса для автомобилей с разным типом привода разный.
На переднеприводном плавно добавляем газ. Передние колеса начнут проскальзывать, и занос стабилизируется, то есть забрасывние задка в сторону прекратится, и машина поедет боком, после чего выровняется сама. На сухом (или даже влажном) асфальте при добавлении газа передние ведущие колеса «вытянут» машину на нужную траекторию. Передние колеса направляем в ту сторону, куда нужно двигаться.
У заднеприводного автомобиля при заносе на скользкой дороге поворачиваем руль в сторону заноса (см. рис. выше) и сбрасываем газ. Ведущие задние колеса замедлят вращение, из-за чего развитие заноса прекращается, и автомобиль выравнивается.
На полноприводной машине нужно повернуть руль в сторону заноса и убавить газ, оставив небольшую тягу на колесах. В силу особенностей работы полноприводной трансмиссии, задние колеса сами замедлятся, а на передних останется запас тяги, и машина выровняется. Примечание: О полноприводной машине вопроса в билетах нет.

ПДД Безопасность-14.jpg


На рисунке хорошо видно, за счет чего выравнивается автомобиль. Тягу можно представить в виде веревочки, за которую тянут игрушечную машинку (слева, переднеприводная машина). Для заднеприводной просто представить, что ведущие (желтые) колёса слегка притормаживают. Поскольку машина катится боком, такое притормаживание также будет разворачивать её в нужную сторону. На полноприводной машине происходит одновременно то и другое.
И самое главное: Не забываем, что на скользкой дороге работаем педалью газа очень плавно, без резких нажатий.


Боковой ветер
Боковой ветер опаснее всего не на лесистой дороге и не в степи, а при выезде из леса, с горной дороги и любого другого закрытого участка на открытый. Дело в том, что опасен сам въезд на дорогу с сильным боковым ветром со спокойного, безветренного участка. Кроме того, на границе открытого участка нередки образования порывов ветра. Сильный порыв может «сдвинуть» автомобиль на полосе на метр и больше, а высокий (например, грузовую фуру или высокий автобус) и вовсе перевернуть. Словом, ветер наиболее опасен именно при выезде с закрытого участка дороги, там он более всего влияет на курсовую устойчивость автомобиля.
Поэтому при выезде из лесистого, горного и т.д. участка на открытое место, даже если знака "Боковой ветер" нет, и погода спокойна, всегда надо снижать скорость и приготовиться к отклонению автомобиля от курса.


Статья написана по материалам лекций Автошколы МГУ (Университетской автошколы)


Если Вы обнаружили ошибку или хотите дополнить статью, выделите ту часть текста статьи, которая нуждается в редакции, и нажмите Ctrl+Enter. Далее следуйте простой инструкции.