Полноуправляемое шасси, или когда все колеса автомобиля поворачивают

Автор:

21 ноября 2018 13:17

Сообщество : Автомир

Метки: 4ws Полноуправляемое шасси авто автоистория автомобили интересно технологии управляемость

4817

Существует несколько способов сделать автомобиль маневренным: дать ему микроскопическую колесную базу, как у оригинального Austin Mini, устроить «дрифтовый» выворот колес… А можно просто сделать так, чтобы поворачивали все четыре колеса.
Вы, не поверите, но технологии полноуправляемого шасси уже около ста лет, и мы проследим весь ее путь. Тем более, что сейчас к ней прибегают многие автокомпании – все больше новых моделей кроссоверов или спорткаров умеют подруливать в поворотах, чтобы быть еще стабильнее, маневреннее и быстрее.

Полноуправляемое шасси, или когда все колеса автомобиля поворачивают

Источник:

Ошибки нет – четырехколесному управлению действительно около ста лет. 111, если быть точным. Впервые автомобиль, у которого поворачивали все четыре колеса, появился… внезапно, в Австралии. Тогда, в 1907 году, братья Феликс и Норман Лори Кэлдуэллы, а также их партнер Генри Вейл, основали компанию Caldwell Vale Truck & Bus Co. В том же году Кэлдуэллы зарегистрировали на свое имя патент, относящийся к разделу «внутренние улучшения соединительных/подвижных механизмов в транспортных средствах», основанные на построенном прототипе. Патентные изображения не сохранились, но технически это была полноприводная трансмиссия с четырьмя управляемыми колесами.

Источник:

Чуть позже, в 1910 году, Генри Вейл предложил внести ряд конструкционных изменений в прототип, которые вылились в новый патент – «улучшенное рулевое управление с усилителем для тяжелых сельскохозяйственных машин и автомобилей». Это было то же полноуправляемое шасси, но с примитивной версией гидроусилителя. И вот после этого патента выпуск техники от Caldwell Vale встал на поток. Ну, как встал – производство машин продолжалось до 1916 года, пока Caldwell Vale Truck & Bus Co. не выкупила фирма Purcell Engineering.

Источник:

За это время три инженера построили около 40 машин, среди которых были полноприводные легковушки, грузовики и… тракторы с полноуправляемым шасси. Австралийские изобретатели посчитали, что меньший радиус разворота тракторов поспособствует более быстрым проходам по полям – в чем был резон, так как современные тракторы тоже частенько рулят всеми четырьмя. Но в те годы технология оказалась слишком сложной и новаторской, поэтому особо не прижилась. До наших дней дожила всего одна машина Caldwell Vale Truck & Bus Co. – грузовик 1910 года.

Источник:

Однако австралийское происхождение двух управляемых осей до сих пор оспаривают немцы. Ведь в то же время, в 1907 году, немецкая компания Mercedes построила для Бернхарда Дернбурга так называемый Dernburg-Wagen – полноприводный автомобиль, на котором министр колоний Германии передвигался по Намибии. Созданный в единственном экземпляре, Dernburg-Wagen стал одним из первых легковых полноприводников в мире и был одной из самых высокотехнологичных машин своего времени. Поль Даймлер, стоявший за его разработкой, гордился своим детищем.

Источник:

Хотя на гражданских автомобилях полноуправляемое шасси сто лет назад толком не встречалось, на полке технологий оно не лежало – его использовали на тракторах. На легковые автомобили же тенденция слегка распространилась накануне Второй мировой войны. И снова благодаря немцам: внедорожник Mercedes-Benz W152, представленный на Лондонском автосалоне в октябре 1938 года, получил уже знакомые Мерседесу подруливающие в противоположном направлении колеса задней оси. Машина была разработана для полицейских, охотников и правительственных чиновников в африканских колониях. Задние колеса полноприводного внедорожника подруливали на скорости до 30 километров в час, что помогало ему эффективнее бороться с колеей на бездорожье. Инженеры конкурирующих компаний призадумались…

Источник:

И уже в ходе Второй мировой почти все крупные автомобильные компании создавали машины с четырьмя поворачивающими колесами – хотя бы на уровне прототипов. Даже BMW (на фото как раз баварский внедорожник BMW 325, созданный под категорию 3 – или же Kfz.3). Однако четыре поворачивающих колеса потерпели фиаско – простые аналоги с одной парой рулевых колес (например, Willys MB) были дешевле в изготовлении, меньше ломались, а по своим характеристикам и свойствам не сильно уступали более «рулящим» собратьям. Поэтому полноуправляемые внедорожники либо оставались прототипами, либо выпускались тиражом в несколько сотен, максимум – пару тысяч экземпляров.

Источник:

После войны технология поворачивания не только передними колесами плотно вошла в армейскую среду – хотя бы по той причине, что ряд стран обзавелся устрашающими шайтан-машинами, которым требовалась дополнительная маневренность ввиду габаритного и опасного груза на борту. Что касается легковых машин, то они примерно лет на 40 забыли про полноуправляемое шасси – за редкими прототипными исключениями, вроде Audi 100. В дополнительной рулевой оси тогда просто не было смысла: в США громоздкие седаны и купе ездили по хайвэям, где нет резких виражей, а Европа и Азия заведомо делали выбор в пользу миниатюрных машин, как то Austin Mini/Fiat 500 или кей-кары. Да, у сочлененных автобусов и троллейбусов встречались поворотные задние оси – но это совсем другая история.

Источник:

Так сошлись звезды, что в 80-е про эту технологию вспомнили везде. В США – по причине роста популярности шоу монстр-траков, которым нужно было быстро разворачиваться на ограниченном пространстве стадионов. В Европе – из-за автоспорта, в котором машины становились невероятно быстрыми и требовали дополнительной маневренности. Ну а в Азии – для той же маневренности и «вау-эффекта» на экспортных моделях. А как иначе покорить Запад?

Источник:

Не секрет, что первым по-настоящему массовым автомобилем с полноуправляемым шасси стала Honda Prelude третьего поколения. Да, для купе это была опция (причем дорогостоящая по меркам того времени – 1500 долларов), но именно она совершила мини-революцию на рынке. С 1987 по 1991 год система 4WS была полностью механической – вал, передающий угол поворота руля, соединялся с планетарной передачей на задней оси, которая регулировала поворот задних колес. Причем в зависимости от угла поворота, задние колеса поворачивали либо в ту же сторону, что и передние, либо в противофазу с ними. Но с 1992 года 4WS стала компьютеризированной, обзаведясь микрокомпьютером с сенсорами.

Источник:

В 1988 году технология стала появляться у других автомобильных брендов: Mazda внедрила полноуправляемое шасси на модели MX6 и 626, Toyota – на модель Camry… Ну а спортивное подразделение Peugeot снабдило подруливающей задней осью легендарный Peugeot 405 Turbo 16, на котором Ари Ватанен в 1988 году установил рекорд по подъему на Пайкс-Пик – 10 минут, 47 секунд и 77 сотых. Знаменитый заезд был показан в короткометражном фильме, известном как «Climb Dance».

Источник:

Ближе к 90-м подруливающая задняя ось была у десятков автомобилей японского происхождения. В основном – у машин с намеком на спорт или откровенной претензией на него. Вспомнить хотя бы спортивные версии Mitsubishi Galant того времени, гран-туризмо 3000 GT или же Ниссаны 300ZX, 240SX и Skyline с системой High Capacity Actively Controlled Steering (HICAS). Не чурались технологии и немцы – BMW 850CSi с системой Active Rear Axle Kinematics (ARAX) тому доказательство.

Источник:

Если не считать Dodge Stealth, который был копией Mitsubishi 3000GT, в США технология полноуправляемого шасси была популярна только на автобусах и тракторах. Однако в начале 2000-х General Motors предложил для покупателей Chevrolet Silverado и Suburban (а также их братьев-близнецов GMC Sierra и Yukon XL) технологию Quadrasteer, созданную Delphi Corporation. Рулевое управление всех четырех колес позволяло легче парковать массивные внедорожники и пикапы, а также упрощать маневрирование при буксировке прицепов – например, с лодками. Хотя опция была полезной, а сама технология – надежной, с 2002 по 2004 год было продано лишь 16 500 машин с Quadrasteer. Клиентов отпугнула цена опции, которая на старте продаж оценивалась в 5600 долларов.

Источник:

Тем не менее, начиная с 2000-х полноуправляемым шасси оснащаются чуть ли не все премиальные автомобили. Хотя бы опционально. Его можно встретить почти на всей современной линейке BMW и Porsche. Nissan продолжает по сей день совершенствовать HICAS, который вы можете найти на большинстве нынешних моделей Infiniti. Подруливают «бедрами» и Ferrari F12tdf или GTC4Lusso. Угол подруливания задних колес, как и направление подруливания, в наши дни задают компьютеры, и эта технология позволяет сделать спорт- и суперкары чудовищно маневренными в поворотах. Кто знал, что тракторное ноу-хау так пригодится в высшем эшелоне…