Вопрос

Как бы изменилась управляемость автомобиля, если бы у него были независимые тормозные системы, как у педального велосипеда?

Факты: у автомобилей одна педаль тормоза. У велосипедов два тормозных рычага.



Таким образом, велосипедист может полностью затормозить передним или задним тормозом, или использовать комбинацию обоих тормозов, или чередовать их.



Если бы у автомобиля было два отдельных тормозных механизма для передней и задней оси, принесло бы это пользу опытному гонщику или сделало бы автомобиль более опасным в управлении?



Как это повлияет на управляемость четырёхколёсного транспортного средства?






Изначально я вдохновился этим вопросом о «безупречной остановке», в котором утверждается, что для балансировки тормозов на переднем и заднем колёсах велосипеда можно использовать один тормозной рычаг.



https://bicycles.stackexchange.com/questions/46241/how-does-the-surestop-braking-system-work



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/43751/how-would-a-car-handle-differently-if-it-had-independent-brake-controls-like-a

8 Комментариев

  1. Многие гоночные автомобили имеют возможность регулировать баланс передних и задних тормозов из кабины, обычно с помощью поворотного переключателя. Действительно, если посмотреть видео из кабины болида «Формулы-1», можно увидеть, что пилоты очень часто регулируют баланс тормозов левой рукой.



    В этом случае для регулировки соотношения тормозного усилия, прикладываемого к передним и задним тормозам, используется диск. Это более удобно и последовательно, чем использование отдельных тормозных педалей, учитывая также, что водителю может понадобиться возможность одновременно нажимать на тормоз и на педаль акселератора.



    Кроме того, многие современные автомобили имеют возможность автоматического индивидуального торможения в рамках систем контроля тяги и устойчивости.



    Существуют также барабанные тормоза, которые чаще всего используются на внедорожниках в качестве системы ручного контроля тяги. Это рычаги, управляемые вручную или с помощью педали, которые позволяют тормозить отдельные колёса или группы колёс в зависимости от настройки системы.



    Кроме того, автомобиль McLaren F1 1997 года был оснащён дополнительной педалью тормоза, которая позволяла задействовать либо левый, либо правый тормоз. Идея заключалась в том, что это помогало при поворотах и уменьшало недостаточную поворачиваемость. Это было сделано с использованием лазейки в правилах, которые запрещали автоматическую систему контроля устойчивости с помощью тормозов, но (по мнению McLaren) допускали ручную систему.



    Гонщики, участвующие в ралли, обычно используют ручной тормоз (который воздействует только на задние колёса), чтобы намеренно вызвать избыточную поворачиваемость, которая улучшает управляемость на низких скоростях в крутых поворотах, особенно на рыхлых поверхностях.


  1. Конечно, он будет работать по-другому, и именно поэтому он работает автоматически. В вашем автомобиле есть распределитель тормозного усилия, который распределяет давление в зависимости от различных факторов, например от того, насколько нагружен ваш автомобиль.



    При прохождении поворотов на полноприводном автомобиле гораздо интереснее управлять левой/правой стороной, а не передней/задней. Проблема в том, что для безопасного освоения и использования этого метода требуется много навыков и практики, и даже в этом случае вам придётся уделять много внимания тому, что происходит вокруг, и т. д.
    Очевидно, что это не тот вариант, который можно предложить в качестве опции для автомобиля, на котором ездит ваша мама.



    Вот почему это тоже делается автоматически (но только в автомобилях более высокого класса). Это называется векторизацией крутящего момента. Это похоже на систему стабилизации, но векторизация крутящего момента активно работает во время движения. В более старых версиях она выборочно задействует тормоза слева/справа и спереди/сзади, чтобы создать результирующую силу в нужном направлении. Например, колеса на внешней стороне поворота получают больший крутящий момент, чтобы направить автомобиль в поворот.


  1. Сельскохозяйственные тракторы могут разделять тормоза на левое и правое, но обычно это касается только задних колёс. Иногда это помогает, когда одно из колёс застряло или нужно развернуться. Не используйте эту функцию, если включена блокировка дифференциала...
  1. У моей «Мазды» 90-х годов есть ручной тормоз, который действует только на задние колёса, так что это своего рода отдельная тормозная система для задней оси. Хотя у него нет модуляции, он либо работает, либо нет.
  1. Если вы говорите о мотоспорте, вам нужно посмотреть, как они делают это в дрифте... довольно экстремальная настройка тормозов.
  1. Итак, всё сводится к физике — в первую очередь к инерции.



    Далее предполагается торможение до блокировки колёс



    При резком торможении только передними тормозами задние попытаются приподняться, что, конечно, снизит сцепление с дорогой задних колёс, но нарушение сцепления с дорогой передних колёс (при отсутствии ABS) также приводит к снижению или полному отсутствию способности управлять передними колёсами или контролировать их.


    И наоборот, торможение только задними тормозами приводит к тому, что вес снова смещается вперёд. Это приведёт к резким изменениям в динамике рулевого управления и подвески, но в конечном счёте вы всё равно сможете управлять автомобилем. Опять же, если в автомобиле нет антиблокировочной системы, то полная потеря сцепления с дорогой на задней оси приведёт к тому, что задняя часть автомобиля будет гораздо сильнее раскачиваться при корректировке рулевого управления передней частью.




    Принесёт ли это пользу опытному гонщику или сделает машину более опасной в управлении? ##


    И то, и другое. Очень опытный водитель мог бы получить небольшую выгоду, но риски намного перевешивают эти возможные преимущества. Вот почему (даже на гоночных трассах с прототипами от производителей) используются системы с компьютерным управлением или статические системы — и, насколько я понимаю, в основном статические. На самом деле вам не нужно активно менять динамику торможения, просто настройте её правильно и используйте как надо, и всё будет хорошо.


    Более того, я сомневаюсь, что даже самые опытные водители могут мгновенно регулировать торможение, необходимое для использования преимуществ независимых тормозных систем.


  1. Это также отличается от независимых тормозных контуров. Здесь по-прежнему используется только одна педаль.
  1. Я знаю, что у некоторых полноприводных автомобилей есть стояночный тормоз, который предназначен для блокировки одного колеса и создания точки опоры для разворота всего автомобиля в ограниченном пространстве. Я имел в виду не совсем это.
Вы уже ответили на этот вопрос