Auto sulle ruote posteriori. Sistema di sterzo a quattro ruote (4WS). A cosa servono i volanti?

Durante la guida, le ruote anteriori si spostano a destra oa sinistra. Cosa succede alle ruote posteriori? Si muovono in parallelo e non girano da nessuna parte. Ma c'è un'eccezione. Alcuni veicoli utilizzano propulsori. ruote posteriori.

Sono stati inventati per una migliore manovrabilità dell'auto in curva o quando si svolta in una corsia molto stretta. Il principio di funzionamento dei propulsori posteriori è che quando si girano le ruote anteriori completamente a destra, le ruote posteriori, al contrario, si spostano a sinistra.

Questo aiuta molto con una sterzata limitata dell'auto in un luogo abbastanza stretto. Ma l'angolo di deflessione ruote posteriori non eccezionale, può raggiungere un valore massimo di tre gradi. Ma anche questo è sufficiente per ridurre l'angolo di sterzata dell'auto di circa 0,6 - 0,8 metri.

Quando l'auto è nel traffico cittadino, anche le ruote posteriori sterzano lato opposto dalle ruote anteriori, ma con un angolo di 1-2 gradi. Ma a una velocità del veicolo superiore a 60 km / h, le ruote posteriori girano nella stessa direzione delle ruote anteriori. Ciò consente all'auto di descrivere un po' meglio le curve della strada.

Il principio di funzionamento dei propulsori posteriori dell'auto molto semplice. Sul telaio ausiliario posteriore dell'auto si trova un motore elettrico che, tramite aste dello sterzo, aziona i mozzi delle ruote posteriori. Il motore elettrico riceve un segnale dalla centralina, dove vengono fornite tutte le informazioni. Le informazioni provengono dai sensori di posizione del volante, dalla velocità delle ruote del veicolo e dagli accelerometri, che sono in grado di distinguere tra sovrasterzo o sottosterzo della vettura.

4 ruote o 4 ruote girevoli

E quando si gira, dipende in gran parte dalla direzione del viaggio. asse posteriore lungo il binario anteriore. Ciò è necessario per ridurre l'angolo di sterzata dell'auto e l'usura dei suoi pneumatici. L'uso di un asse posteriore controllato consente di ridurre l'accelerazione laterale quando si gira l'auto, aumentandone la stabilità. Migliora significativamente la manovrabilità del veicolo

  • In primo luogo, la sensibilità dell'auto al volante è aumentata. Infatti, quando si guida tranquillamente lungo le strade cittadine, è meglio avere un "tagliente" timone non ruotare volante diversi giri ad ogni manovra. In autostrada, lo sterzo "brusco" può causare problemi: l'auto reagirà in modo troppo brusco anche a sterzate ridotte.
  • In secondo luogo, per migliorare la manovrabilità dell'auto durante il parcheggio o la svolta in condizioni urbane anguste, ovvero per ridurre il raggio di sterzata.
  • E in terzo luogo, per aumentare la stabilità direzionale durante le manovre brusche ad alta velocità.

La rotazione delle ruote posteriori nella stessa direzione delle ruote anteriori consente di mantenere la direzione e la velocità del baricentro dell'auto, ma aumenta notevolmente il raggio di sterzata istantaneo. Allo stesso tempo, le forze che agiscono sulla vettura vengono ridotte e, di conseguenza, viene aumentata la stabilità direzionale.

Quando si guida a bassa velocità, le ruote posteriori girano in controfase con le ruote anteriori e il raggio di sterzata istantaneo diminuisce e quando si guida a ad alta velocità in una curva veloce o quando si cambia corsia in autostrada, le ruote posteriori, al contrario, gireranno di un piccolo angolo nella stessa direzione di quelle anteriori. Ad esempio, un'auto che effettua una manovra in autostrada non sembrerà girare, ma si sposterà da una fila all'altra parallelamente alla segnaletica orizzontale. In questo caso l'auto si muoverà lungo un arco di curvatura minore e raggio maggiore. Il momento in cui l'auto gira attorno all'asse verticale sarà inferiore, quindi il rischio di perdere stabilità del tasso di cambio e lo sviluppo dello slittamento dell'assale posteriore.

Riso. Raggio di sterzata del veicolo convenzionale (IMC - centro di sterzata istantaneo) e del veicolo a quattro ruote sterzanti (4WS)

A questo proposito, alcuni produttori introducono il controllo nel design dell'auto. asse posteriore. Mitsubishi è stata una delle prime a introdurre un tale progetto di controllo meccanico dell'asse posteriore.

Riso. Controllo meccanico asse posteriore:
1 – pompa dell'olio; 2 - ricevitore; 3 - timoneria con servofreno idraulico; 4 - volante; 5 - bobina; 6 - valvola di riduzione della pressione; 7 - pompa dell'olio dell'asse posteriore; 8 - cilindro di potenza

IN sistema comune il controllo dei veicoli include un meccanismo di sterzo con servofreno idraulico (cilindro di potenza) controllo dell'asse anteriore 3, pompa dell'olio 1, pompa dell'olio di controllo dell'asse posteriore 7, distributore idraulico di controllo dell'asse posteriore con bobina 5 e valvola di riduzione della pressione 6, cilindro di potenza controllo dell'asse posteriore 8, aste dello sterzo per la rotazione degli assi anteriore e posteriore.

Quando le ruote anteriori girano, la pressione di comando del cilindro di potenza della ruota anteriore viene trasferita al cilindro di potenza della ruota posteriore. Ciò tiene conto della pressione nel sistema, della velocità di sterzata e del livello di carico laterale dell'assale anteriore. La pressione di comando agisce sulla valvola idraulica dell'assale posteriore. A seconda della pressione d'azione, la spola si apre di una certa quantità durante il movimento canali petroliferi, secondo cui fluido di lavoro viene alimentato nel cilindro di potenza di controllo dell'assale posteriore. Il pistone del cilindro di potenza, muovendosi, agisce sulle aste dello sterzo dell'asse posteriore, ruotando l'asse posteriore all'angolo richiesto.

Come il sistemi elettronici iniziarono ad essere utilizzati nella gestione dell'assale posteriore (4WS). Un esempio è l'assale posteriore a controllo elettronico di un'auto Toyota Aristo, che nel 1991 ha sostituito quello meccanico, la cui vista generale è mostrata nella prima figura, e lo schema dell'attuatore nella seconda figura. Un sistema simile è utilizzato anche nelle auto BMW.

Riso. Forma generale assale posteriore sterzante con attuatore elettromeccanico

Riso. Attuatore rotazione asse posteriore elettromeccanico:
1 – rotore (albero cavo); 2 - statore; 3 - riduttore epicicloidale; 4 - dado mandrino; 5 - satellite; 6 - ingranaggio solare; 7 - mandrino (vite); 8 - parte scanalata dell'albero del mandrino; 9 – blocco di sicurezza dallo scorrimento del mandrino; 10 - vettore planetario

Le ruote posteriori qui sono girate da uno speciale meccanismo di servosterzo integrato nella sospensione posteriore piuttosto complessa. Ed è controllato da una speciale unità elettronica che riceve da diversi sensori informazioni sulla velocità dell'auto, l'angolo di rotazione del volante, delle ruote anteriori e posteriori, ecc.

L'attuatore è costituito da un motore elettrico (statore e rotore), un riduttore epicicloidale e un albero mandrino che agisce sulle aste dello sterzo dell'assale posteriore. Il motore elettrico è controllato da blocco elettronico controllo che riceve segnali da vari sensori di sterzo. A seconda dell'entità e del tempo di alimentazione della tensione al motore elettrico, la velocità e il tempo di rotazione del rotore del motore elettrico cambiano. Per aumentare la coppia e le forze di spinta del mandrino meccanismo esecutivo viene utilizzato un ingranaggio planetario.

Quando viene applicata tensione al motore elettrico, l'albero cavo del rotore 1 inizia a ruotare. Sull'albero del rotore è presente un solare 6 che, tramite i satelliti 5 e il supporto 10 dell'ingranaggio planetario, fa ruotare la relativa madrevite 4. L'albero del mandrino, installato all'interno dell'albero cavo del rotore tramite la vite 7, inizia a ricambiare, agendo sugli assi dello sterzo posteriore. Per impedire la rotazione dell'albero del mandrino, viene fornito un fusibile speciale 10.

Il sistema 4WS opera in due modalità. A bassa velocità, le ruote posteriori girano nella direzione opposta a quella anteriore e quando si manovra la stessa curvatura, il volante dovrà essere ruotato con un angolo minore. Ciò migliora la sensibilità dello sterzo e rende il veicolo più agile. Ad esempio, durante la svolta, le ruote anteriori verranno girate completamente a sinistra e le ruote posteriori a destra con un angolo fino a otto gradi. Il raggio di sterzata sarà ridotto del 15% rispetto a macchina ordinaria e sarà di soli 4,7 metri.

Quando i conducenti guidano un'auto convenzionale, girano il volante e, seguendo questo movimento, le ruote anteriori cambiano direzione, mentre le ruote posteriori puntano costantemente in avanti.

Takova sistema standard, chiamato "due ruote sterzanti" o, in breve, 2 WS. Tuttavia, alcune aziende ora producono automobili con quattro ruote sterzanti (4 WS). Sistemi 4WS diverse ditte differiscono l'una dall'altra, ma nella maggior parte di esse le ruote posteriori girano nella stessa direzione delle ruote anteriori se l'auto effettua una svolta ad alta velocità. A basse velocità, il senso di rotazione delle ruote posteriori a 4 KR è opposto al senso di rotazione delle ruote anteriori. Questa caratteristica consente, in particolare, di effettuare curve più strette, utile quando si guida in città o quando si parcheggia in spazi ristretti. I test su strada dei sistemi 4 WS lo hanno dimostrato sistemi simili fornire più sicurezza movimento. Eppure, le quattro ruote sterzanti non si sono ancora diffuse. A causa del fatto che il costo del sistema 4 WS, secondo i conducenti, non giustifica i benefici ottenuti con il suo aiuto.

Due ruote contro quattro

In 2 carrozze CR (in basso a sinistra), girano solo le ruote anteriori. Se l'auto cambia la direzione del movimento 4 KR, tutte e quattro le ruote (a destra) possono girare.

Come 4 CR girano le ruote

Diciamo che due macchine: 2 CR (blu) e 4 CR (gialle nella figura sopra il testo) partono da un posto (verde) per fare un lento brusca svolta. Grazie allo sterzo delle ruote posteriori, la 4 KP gira più stretta della 2 KP e richiede quindi meno spazio per girare.

Se queste due auto effettuano una curva ampia e regolare (come mostrato nella figura a destra), allora tutte le ruote dell'auto 4 KR vanno, come si suol dire, da carreggiata a carreggiata, e quindi forniscono più presa affidabile ruote con il manto stradale.

Cambio di corsia

Se il conducente cambia corsia in autostrada, il 2° KR dell'auto mostra un "effetto coda di pesce": il suo Indietro slitta perché le ruote posteriori tendono ad andare nella vecchia direzione. Per correggere questa situazione, il conducente deve girare il volante due volte prima di cambiare corsia e due volte dopo aver cambiato corsia. Il 4 CR dell'auto non ha l'effetto coda di pesce.

Volante e sistema 4 WS

sensori sensibili nel sistema CR 4 monitorano di quanto viene girato il volante, e quindi le ruote anteriori, in un dato momento (linea rossa nella figura). Quando l'angolo di sterzata è ridotto (prime due colonne), il sistema 4KP mantiene le ruote posteriori dritte o sterza leggermente in direzione delle ruote anteriori. Nelle curve più strette, quando il volante ne fa più di una giro completo(quarta colonna) - CR 4 fa girare le ruote posteriori nella direzione opposta.

Di solito viene indicata una ruota forata rumore estraneo all'esterno, così come la perdita di velocità e il deterioramento della manovrabilità. Se l'auto tira di lato e per mantenerla sulla strada devi fare uno sforzo, quindi molto probabilmente una foratura su una delle ruote anteriori. Se la parte posteriore dell'auto inizia a sbandare, allora il problema è lì.

Quando ciò accadrà, capirai esattamente di cosa si tratta. Non farti prendere dal panico in alcun modo. Allineare l'auto e, riducendo gradualmente la velocità, accostare a lato della strada.

Come cambiare una ruota

1. Parcheggiare sul ciglio della strada

Non puoi continuare a guidare con una gomma forata, ma non è nemmeno una buona idea fermarsi in mezzo alla strada. Pertanto, non aver paura di guidare per un paio di decine di metri e scegli un luogo piatto e asciutto sul ciglio della strada.

Conducenti di auto con scatola meccanica marce, è imperativo inserire la prima marcia ei proprietari dell'automazione devono spostare la leva in posizione di parcheggio (P).

E in ogni caso, devi mettere la macchina sul freno a mano.

2. Installare il triangolo di emergenza e preparare gli attrezzi

Parcheggiare l'auto dentro posto sicuro non dimenticare di abilitare allarme e metti un segno arresto di emergenza che è nel bagagliaio. IN insediamenti si trova a 20 metri dietro l'auto e in autostrada a 40 metri.

Nello stesso punto, nel bagagliaio, trova una ruota di scorta e un martinetto con manovella. Di solito il produttore colloca tutto questo in un'apposita nicchia sotto il pavimento, raggiungibile sollevando il pannello inferiore.

Va bene se hai una pompa e un manometro con te per controllare la pressione, oltre che cunei per ruote. E, naturalmente, i guanti non interferiranno, poiché devi ancora sporcarti un po 'le mani.

3. Rimuovere la ruota

Dopo aver estratto tutti gli attrezzi e la ruota di scorta, posizionali accanto alla gomma forata e chiedi a tutti i passeggeri di scendere dall'auto. Anche se è fuori o piove a dirotto, la sicurezza viene prima di tutto.

Nonostante il freno a mano e la marcia innestata, prima di installare il martinetto è necessario fissare ulteriormente le ruote con i fermi. Per loro, tuttavia, qualsiasi pietra o pezzo di mattone andrà bene.

Se è necessario sostituire la ruota posteriore, i fermi vengono posizionati su entrambi i lati delle ruote anteriori e viceversa.

Ora puoi iniziare a rimuovere la ruota. Innanzitutto, libera il disco da tappo di plastica e utilizzare la manovella per allentare i bulloni. Per spostarli, è necessario grande sforzo, che può essere fornito con il peso del proprio corpo semplicemente premendo il tasto con il piede. Non è necessario svitare completamente i bulloni: è sufficiente svitarli di un giro.

Dopodiché, devi sollevare l'auto con un martinetto. In nessun caso dovresti installarlo ovunque. Soprattutto per questi scopi, sul fondo sono presenti piccoli punti rinforzati, che di solito si trovano dietro ruota anteriore o appena prima della parte posteriore. Il produttore li designa utilizzando triangoli o ritagli nella parte inferiore delle soglie. Se la saldatura è coperta da tamponi di plastica, si romperanno nei punti di sollevamento.

Sposta il jack sotto il fondo e inizia a girare la sua maniglia in senso orario. Assicurati di assicurarti che il jack si alzi in modo uniforme, non si sbandi.

Se, sotto il peso della macchina, la gamba inferiore del martinetto va a terra, devi mettere sotto qualcosa come un pezzo di tavola o un mattone.

Non alzare troppo la ruota. È sufficiente fermarsi a 5 cm da terra. Successivamente, puoi svitare completamente i bulloni e rimuovere la ruota forata dal mozzo. È meglio farlo scorrere sotto l'auto come assicurazione e mettere i bulloni da qualche parte su uno straccio in modo che non vadano persi.

4. Installare e controllare la ruota di scorta

Resta da mettere una ruota di scorta invece di una ruota forata. Per fare ciò, allineare i fori del disco con i fori del mozzo, montare la ruota e avvitare i bulloni, avvolgendoli completamente a mano.

È importante installare i dadi che fissano le ruote al mozzo con il lato semicircolare rivolto verso il disco, e non verso l'esterno.

Rimuovere la ruota forata da sotto l'auto, abbassare il martinetto e infine serrare i bulloni. Devi farlo bene. Sulle ruote con quattro o sei fori, i bulloni opposti vengono serrati a coppie. Se ci sono cinque fori, devi tirare in questo ordine, come se stessi disegnando una stella a cinque punte.

Resta da assemblare lo strumento, rimuovere il martinetto e gli arresti e controllare anche la pressione ruota installata e pomparlo se necessario. Se la pompa non è a portata di mano, puoi chiedere aiuto ai conducenti di passaggio.

Se usi una ruota di scorta di piccole dimensioni, la cosiddetta dokatka, non dimenticare la cautela: di solito puoi guidarla a una velocità non superiore a 80 km / he per una distanza massima di 100 chilometri .

E, naturalmente, cerca di riparare una ruota forata il prima possibile in un gommista specializzato, in modo da non sfidare la sorte e non guidare senza una ruota di scorta.

Il fatto che sterziamo con le ruote anteriori è scontato. Tuttavia, più o meno autista esperto sa che è più comodo parcheggiare in macchina al contrario, cioè quando asse sterzante situato dietro la direzione di marcia della macchina. Allora perché le case automobilistiche non producono auto con sterzo a ruota posteriore invece dello standard "ruota anteriore" ormai universalmente accettato?

Notizie automobilistiche attuali

I sistemi di sterzo delle ruote posteriori esistenti si trovano su alcune autovetture moderne e di grandi dimensioni camion, la risposta alla domanda che ci interessa non verrà data. Si limitano a guidare, non guidare. Il ruolo principale è ancora svolto dalle ruote anteriori. Allo stesso tempo, ci sono abbastanza veicoli al mondo guidati esclusivamente dalle ruote posteriori. Ad esempio, tutti i tipi di caricatori: dai bambini a forchetta da magazzino a giganti della carriera. La maggiore manovrabilità fornita dalle ruote sterzanti posteriori è un must per loro. Allora perché il trasporto passeggeri è peggiore in questo senso?

Una delle prime spiegazioni di tale "ingiustizia" che viene in mente è il potere della tradizione. Come era consuetudine "dall'inizio dell'automobilismo" rendere l'asse anteriore quello di controllo, va così. Ma suona, vedi, piuttosto debole. Quanti anni era familiare e tradizionale, ad esempio, trazione posteriore. Ma non appena ne hanno trovato uno anteriore più conveniente, il mondo intero non si è subito fregato della "tradizione" e si è riorientato su un tipo di autovettura a trazione anteriore. La seconda versione, che spiega il fatto della predominanza delle ruote sterzanti anteriori, è tecnologica. L'autista si siede davanti all'auto, quindi anche il "volante" è davanti. In tali condizioni, "tirare" il meccanismo di azionamento del volante sull'asse posteriore complicherà notevolmente il design per vantaggi del tutto non evidenti.

Insomma, il gioco non vale la candela. Questa versione sembra essere abbastanza praticabile. Il motivo principale per cui ruote sterzanti la maggior parte delle auto - anteriore, completamente diversa. Un suggerimento qui può essere proprio l'elevata manovrabilità degli stessi caricatori, girando le ruote posteriori in grado di girare quasi sul posto. Il fatto è che le ruote posteriori giranti riportano veicolo sovrasterzo. A velocità di 5-10 km / h, è un vantaggio, fornendo un'eccellente manovrabilità. Ma quando si tratta di velocità, anche un po' di più, ogni giro delle ruote posteriori porterà allo slittamento della poppa dell'auto.

Notizie automobilistiche attuali

Immagina lo stesso carrello elevatore che percorre una strada cittadina a una tipica velocità "automobilistica" di 50-60 km/h. Un'autovettura a una tale velocità si adatterà facilmente virata liscia strade. E il nostro caricatore condizionale, dentro caso migliore, girerà di lato e, molto probabilmente, si girerà anche. Ora immaginiamo cosa accadrà a un'auto che sterza "all'indietro" a velocità di circa 100 km / h, e anche sotto la pioggia, quando la strada è scivolosa. La minima ricostruzione - e girerà come una trottola. Ecco perché, a proposito, su tutte le auto moderne dotate di propulsore sospensione posteriore, SU alte velocità le ruote posteriori girano nella stessa direzione di quelle anteriori, in modo che l'auto si sposti di lato quasi lateralmente e non giri nella direzione generale di movimento.