- Самые большие автомобили в мире
- Автопоезда LeTourneau
- Самосвал Liebherr T282B
- Самосвал БелАЗ 75600
- Самосвал Terex 33-19 «Titan»
- Бульдозер Komatsu D575A-3 SD
- Самосвал Caterpillar 797
- Экскаватор Goliath
- Автокран Мамонт LTM
- Спецавтомобиль «Ван Холл»
- Легковой автомобиль Bugatti Type 41 «La Royale»
- Четыре на четыре: зачем современным машинам задние подруливающие колеса
- Зачем нужна управляемость
- Как машина поворачивает
- Не только управлением
- Первые полноуправляемые легковушки
- Почему снова появляются полноуправляемые шасси
Самые большие автомобили в мире
В наше время мир абсолютно переполнен автомобилями. Особенно «посчастливилось» это наблюдать жителям больших мегаполисов, которые стоят часами в пробках, чтобы добраться до места работы или учебы. А знаете ли вы, что самые большие автомобили в мире настолько огромны, что не поместятся на обычной дороге? При этом они способны проделывать работу, посильную десяткам, а то и сотням маленьких машин. Приглашаем вас ознакомиться с рейтингом этих гигантов.
Автопоезда LeTourneau
В правилах дорожного движения автопоездом называют автомобиль, к которому присоединен прицеп. Один. Но в истории машиностроения есть случай, когда автопоезд достигал внушительной длины в 140 м. и «тянул» за собой не один, а три прицепа.
В 50-х гг. прошлого века в армии США возникли проблемы со снабжением отдаленных военных мест, где не проведена железная дорога. Они обратились к отечественной компании LeTourneau, чтобы ее специалисты построили супер-автомобиль, вмещающий на своем борту тонны груза.
На свет в 1954 г. появился этот уникальный автопоезд под моделью LeTourneau LCC-1. Он состоял с грузовика, исполняющего роль локомотива, и трех вагонов на колесах. Чтобы вся конструкция могла беспрепятственно преодолевать многие километры дороги, каждое колесо было оснащено собственным электромотором. Дополнительно в автопоезде был генератор – 600-сильный дизель, который размещался в локомотиве.
Экспериментальный проект пришелся по вкусу военным, поэтому в 1958 г. они вложили средства в создание нового поезда на колесах. Модель TC-497 Overland Train Mark II состояла из локомотива с 14 вагонами и достигала длины в 180 м. Экипаж, управляющий автопоездом, размещался в большой кабине, расположенной на 9-метровой высоте.
Этот огромный автомобиль мог выдержать нагрузку в 150 тонн. Он мог передвигаться на расстояние до 650 км. При этом максимальная скорость составляла 32 км/ч.
Со временем в американского правительства не стало денег на финансирование этого проекта и огромные машины превратились в музейные экспонаты. Первая модель предоставлена к осмотру в музее на Аляске. Вторая – в Аризонском музее.
Самосвал Liebherr T282B
Для работы с горными породами люди придумали очень большие автомобили. Они способны поднимать с недр земли или перевозить сотни тонн груза, а сами весят достаточно много, чтобы выполнять поставленные задачи.
Одной из таких супер-машин является модель T282B от немецкой фирмы Liebherr. Это самосвал с мощностью двигателя в 3650 л.с., весящий 232 тонны. Размеры автомобиль имеет также порядочные: его высота достигает почти 7,5 м, ширина составляет 9 м, а длина – 14,5 м. В заправочном баке помещается 4730 л горючего.
Самосвал Liebherr T282B называют автомобилем с наибольшей грузоподъемностью во всем мире. За раз он способен перевезти около 363 тонны горной породы.
На фото можно увидеть, что в этого самосвала-монстра огромные колеса. Они изготавливаются специально для этой модели на протяжении нескольких месяцев. Интересен тот факт, что они всегда находятся в дефиците – Liebherr T282B «изнашивает» их быстрее, чем производится новый комплект.
Самосвал БелАЗ 75600
Эта супермашина немного отстает по грузоподъемности от предыдущего участника нашего рейтинга – БелАЗ перевозит за одну ходку 320 тонн груза. Но при этом он также считается одним из самых гигантских машин во всем мире.
Вес знаменитого БелАЗа запредельный – примерно 560 тонн. Он достигает 15 м в длину. В бак для горючего можно залить 4375 л топлива.
Самосвал имеет чрезвычайно мощный двигатель – турбодизель с 18 цилиндрами Cummins QSK78-С. Его объем составляет 77 л, при этом максимальная мощность достигает 3,5 тыс. л.с.
Мотор до такой степени мощный, что функционирует очень громко. Поэтому машинисты БелАЗа обязаны работать только в специально устроенных наушниках, которые защищают их слух и позволяют держать связь друг с другом.
Самосвал Terex 33-19 «Titan»
Очередной участник нашего рейтинга – тяжеловес для службы на угольных срезах и в карьерах. Этот автомобиль представляет собой самосвал, который был изготовлен в единичном экземпляре в 1973 г.
Terex 33-19 «Titan» до недавнего времени являлся самой большой машиной в мире, но технический прогресс не стоит на месте и появились более габаритные и более мощные автомобили. Сегодня это чудо техники является экспонатом под открытым небом в одном из городов Канады.
Во время активной работы «Titan» перевозил 350 тонн породы за раз.
Длина автосамоствала достигает 20 м, высота – 7 м. Если вытянуть разгрузочный резервуар, то высота машины увеличивается до 17 м.
Бульдозер Komatsu D575A-3 SD
Японский автомобиль фирмы Komatsu является самым огромным бульдозером на нашей планете. Он способен перемещать объемы грунта, превышающие в несколько раз возможности стандартных бульдозеров.
Вес машины составляет целых 153 тонны, а вместительность бака для топлива этого рекордсмена в супертяжелом весе достигает 2100 л. Он имеет по три скорости для движения в обе стороны.
Габариты бульдозера: длина – почти 12 м, высота – 5 м, ширина – около 7 м. Мотор Komatsu D575A-3 SD имеет мощность в 1150 л.с. Этот турбодизель оснащен 12 цилиндрами.
Самосвал Caterpillar 797
Еще один габаритный самосвал относится к машинам для работы в карьерах и на рудниках. Он транспортирует уголь, руду и другие полезные ископаемые. Впервые введен в эксплуатацию в 2002г.
Его длина достигает 15 м, а высота – 8 м. Весит Caterpillar 797B целых 280 тонн. Карьерный автомонстр может перевезти в полтора раза больше груза, чем весит сам (345 тонн). Его топливный бак считается одним из самых вместительных – до 6800 л.
Отличительной особенностью этого самосвала от других представителей нашего рейтинга является скорость движения. Он может передвигаться с рекордными показателями в 68 км/ч.
Новая модификация модели от компании Caterpillar – 797F – была представлена публике в 2008 г. Этот бульдозер считается самым массовым подобным автомобилем для карьерных работ – он популярен в Штатах и в странах западного полушария. Перевозит 363 тонны груза за раз, весит так же, как и предыдущая модель. Увеличение грузоподъемности позволило повысить эффективность его использования в работе.
Экскаватор Goliath
Разве может один единственный автомобиль обеспечивать электроэнергией целый город? Да, может, когда речь заходит о самом большом экскаваторе Goliath. Его изготовили в единственном экземпляре для работы на угольной шахте в Канаде.
Угольный пласт в карьере расположен на глубине в 20 м., а экскаватор должен сам добраться до породы и ее добыть. Он с легкостью справляется с поставленной задачей, вынимая из недр 48 тыс. тонн грунта ежедневно. Поэтому его габариты внушительные – 65 м. в высоту, 122 м. длина стрелы и 250 тонн веса самого только ковша.
Управление машиной осуществляет всего двумя операторами-машинистами. Но при обслуживании приходится задействовать целую бригаду механиков.
Этот гигантский экскаватор может передвигаться самостоятельно. Вместо колес и гусениц он имеет две специальных лыжи, которые и переставляет попеременно. Но скорость движения незначительная – до 350 м/ч.
Автокран Мамонт LTM
Краны на колесах помогают осуществить множество задач, если нужно перемещать грузы на небольшие дистанции. Стандартные автокраны мобильны, но имеют довольно низкую грузоподъемность. Поэтому специалисты из Германии создали огромную машину Мамонт LTM.
Этот автокран имеет 9 пар колес. Чтобы подготовить его к эксплуатации, необходимо потратить больше 8 часов. Зато он может поднять 1200 тонн за один раз на высоту в 175 м. Для устойчивости машина оснащена гидравлическими опорами.
Спецавтомобиль «Ван Холл»
Мы уже узнали об автомонстрах для карьеров и рудников. Но на автомобильных дорогах также ездят своего рода рекордсмены – крупнейшие легковые машины скорой помощи от бельгийской компании «Ван Холл».
Машины популярны в странах Европы и на Ближнем Востоке. На их борту может поместиться 45 человек, включая персонал. Такие скорые очень напоминают стационарную больницу на колесах. Длина автомобиля – 18 м.
Легковой автомобиль Bugatti Type 41 «La Royale»
Раритетный легковой автомобиль является рекордсменом среди всех выпускаемых серийно легковушек в мире. Год выпуска этого купе – 1927, сегодня в частных коллекциях осталось всего 6 экземпляров такой техники.
Этот гигант достигает около 7 м в длину. Мотор, объемом в 12,7 л, имеет мощность в 300 л.с.
Человеку в наше время не хватает физической силы, чтобы выполнять всю тяжелейшую работу. Поэтому он использовал свои умственные способности и создал самые гигантские автомобили, которые идеально справляются с поставленными задачами. Экскаваторы и самосвалы, автопоезда и бульдозеры огромнейших габаритов призваны значительно облегчить бытность людей.
Четыре на четыре: зачем современным машинам задние подруливающие колеса
Когда японские машины считались самыми-самыми продвинутыми, легенды доносили о том, что в Стране восходящего солнца есть машины, у которых поворачиваются все четыре колеса. Потом в суете обновок те времена как-то забылись. Бурное начало девяностых годов прошло, и в серийном производстве остались только самые нужные из технических решений той поры. Но сейчас интерес к полноуправляемым шасси снова растет, правда, уже на ином техническом уровне, без дополнительных рулевых валов и с заметно упростившейся задней подвеской.
И ладно бы только на Porsche 911 GT3 или Lamborghini Aventador — но ведь на обычном Renault Espace тоже внедряют поворачивающиеся задние колеса. В чем смысл такого технического решения, и ради чего шли на такие сложности производители? И почему о технологии забыли до недавнего времени?
Зачем нужна управляемость
Настройка управляемости всегда считалась очень сложной работой, а машины с идеальным балансом попадали в число лучших. Шасси современных машин, на первый взгляд, мало изменилось в сравнении с восьмидесятыми годами, но отличие есть. И оно отлично себя проявляет, если взглянуть на достигаемые машинами скорости на маневре «переставка» или на гоночной трассе.
Современный семейный хэтчбек способен опередить большую часть суперкаров тридцатилетней давности на автодроме, и не в последнюю очередь за счет тонкой настройки управляемости и отличной «цепкости» шасси. Конечно, и резина, и эластичность моторов тоже играют свою роль, но сейчас в первую очередь поговорим о геометрии.
Нет, речь вовсе не о школьном предмете — я про геометрию шасси. Это набор параметров, описывающих изменения в положении элементов шасси при изменении нагрузки. Суть фокуса в том, что при прохождении поворотов машина наклоняется, да и дорога имеет свой профиль. При правильном расчете параметров геометрии шасси покрышки всегда имеют оптимальный для данных условий контакт с дорогой.
Речь здесь не о максимальной прижимной силе, а о соотношении коэффициента сцепления колес передней и задней оси, правого и левого колес, и о способности колеса в каждый момент воспринимать нагрузку по трем направлениям.
Задача повысить площадь контакта колес с дорогой не так проста, как кажется.
Конечно же, можно «зажать» подвески и сделать перемещения меньше. Это полезно со многих точек зрения, и часто так и поступают, но ведь перемещения можно использовать для благого дела. Например, чтобы колеса в повороте поворачивались сами. Если сложно рассчитать перемещения, то можно немножко подыграть им, поставив рулевое управление и на заднюю ось, создав полноуправляемую машину.
А можно задать перемещение с помощью усложненной подвески — например, многорычажной, которая позволяет настраивать геометрию движения колеса в очень широких пределах и сохранять эти параметры при износе элементов длительное время.
Если вы не гонщик, это не означает, что управляемость для вас не важна. Просто в вашем случае этот термин означает совсем иной набор предпочтительных параметров, нежели идеальная точность и быстрота реакций. Собственно, активная безопасность машины во многом зависит от ее управляемости, и потому над этими параметрами конструкторы автомобилей работают много и продуктивно. А какое отношение это имеет к геометрии шасси?
Как машина поворачивает
Казалось бы, чего проще: повернул передние колеса — и машина повернула. Но на практике все заметно сложнее. Для начала даже на стоящей машине повернутся не только передние колеса. Поскольку у передней подвески есть угол кастора, то передние колеса при повороте поднимутся, каждое на свою высоту. На сколько — зависит от ширины и твердости резины, геометрии подвески и так далее.
Машина в результате получит некоторый крен, в зависимости от высоты центра крена передней и задней подвесок и положения центра масс в этот момент. Задние колеса или даже неразрезной задний мост тоже повернутся — просто в силу того, что при любом изменении положения кузова колеса не просто ходят вверх-вниз, а тоже чуточку, но поворачивают.
В динамике к этой куче параметров добавятся кренящий момент от центра масс машины и уводы резины. Среди всех параметров, которые необходимо рассчитать, для нас наибольшее значение будет иметь мгновенный центр поворота и радиусы поворота передней и задней осей и центра масс. Мгновенный центр поворота совсем не совпадает с геометрическим, который вычислен по правилу Аккермана – точкой, в которой находятся центры окружностей качения всех колес. Более того, в динамике такой точки просто не существует из-за скольжений. Но на рисунках для примера рассмотрена более простая ситуация, чтобы не наводить путаницы.
На первый взгляд, если доворачивать задние колеса в противоположную от передних сторону, то уменьшается радиус поворота машины. Это важно с точки зрения удобства эксплуатации и маневренности. Чем меньше радиус, тем удобнее. Но машины ездят не только на скоростях погрузчиков в торговом центре, так что приходится учитывать и другие факторы.
А что если поворачивать колеса в ту же сторону, что и передние? На первый взгляд, бессмыслица: машина «поедет боком» по большому радиусу, если задние колеса повернуты на меньший угол, чем передние. Сам по себе больший радиус поворота означает, что станет меньше перераспределение нагрузок между правыми и левыми колесами, а значит лучше сцепление колес с дорогой и комфорт.
Но, кажется, того же можно добиться, просто повернув руль на меньший угол? Можно это сделать даже автоматически — благо, рулевые механизмы с переменным шагом сейчас не редкость. Но при повороте задних колес в сторону поворота еще и уменьшается угол увода задней оси, а значит, и склонность к избыточной поворачиваемости. Если совсем просто – машина становится более устойчивой к возникновению заноса. На высоких скоростях это крайне важно.
Схожий эффект можно было бы получить простым увеличением колесной базы. Но размеры машин ограничены — зато с помощью изменения угла поворота задних колес можно получить желаемое, не увеличивая габаритов. А для короткобазной машины это просто спасение: можно сохранить сочетание устойчивости на дороге, характерное для больших машин, не отказываясь от хорошей поворачиваемости.
Не только управлением
Для устойчивости на дороге заднее колесо в повороте должно поворачиваться в сторону поворота передних, а для лучшей маневренности – в противоположную. Если с маневренностью особых сложностей нет, то можно использовать для доворота колес особенности движения машины в повороте. Например, наличие крена. При сжатии подвеска будет доворачивать колесо, и мы получим желаемое.
Но тут есть две проблемы. Во-первых, подвеска таким же образом реагирует на изменение нагрузки, а хотелось бы, чтобы управляемость меньше зависела от нагрузки и больше от собственно крена и боковых усилий. Во-вторых, на заднеприводных машинах очень соблазнительно привязать поворот колес к вектору тяги.
Если усложнять подвеску, вводя рычаги, которые воздействуют на углы установки колес при определенной нагрузке, то мы получим многорычажную подвеску. Да, ту самую, которая появилась на Mercedes W201 и сейчас применяется на большинстве машин С-класса и выше. Причем не только на задней оси, но и на передней.
Именно многорычажная подвеска позволила получить тот же эффект, что и принудительный поворот задней оси, и отказаться от применения сложных систем принудительного поворота на четверть века. Система рычагов в такой подвеске задает сложную траекторию движения колеса в зависимости от продольной, поперечной и вертикальной нагрузок.
Можно довольно точно настроить геометрию шасси с учетом того, как машина будет вести себя при появлении значительных боковых сил, при разном соотношении вертикальной и поперечной нагрузок. Для заднеприводных машин это оказалось серьезным подспорьем в борьбе за лучшую управляемость с самого начала, а переднеприводные примерили подобные технологии чуть позже, с ростом массы, нагрузок и требований уже к их управляемости.
Первые полноуправляемые легковушки
Машины с двумя управляемыми осями создавали вовсе не для отличной управляемости. Такие машины вообще не ездили по шоссе на большой скорости, потому что это были вездеходы. Например, знаменитый Unimog – универсальное шасси повышенной проходимости имеет все четыре управляемых колеса. Разумеется, для того, чтобы лучше ехать по бездорожью и маневрировать в ограниченном пространстве.
На фото: Mercedes-Benz Unimog U 1000
Японские машины начала 80-х годов по сложности конструкции недалеко от них ушли. На Honda Prelude 1987 года была задняя рулевая рейка и вал, связывающий ее с рулевым колесом, и система работала в зависимости от угла поворота колес. На малых углах поворота задние колеса поворачивались в ту же сторону, что и передние, а при больших — в противоположную. Даже в таком виде эффект оказался достаточным, чтобы подобную технологию внедрили и другие японские производители.
На фото: Honda Prelude 1987
Только на следующих поколениях привод задней рулевой рейки стал уже электрическим, а угол поворота зависел и от скорости, на которой совершался маневр. Впрочем, от валов и рейки избавиться не догадались. Конструкции оставались сложными, массивными, объемными и дорогими. Как итог — машины с ними не снискали особой популярности и продавались только на внутреннем японском рынке. Во всем остальном мире безоговорочное лидерство захватили многорычажные подвески.
Почему снова появляются полноуправляемые шасси
Самый очевидный ответ на этот вопрос — снижение цены на приводные механизмы и электронику управления и развитие систем устойчивости и безопасности. На новом технологическом уровне отказались от задних рулевых трапеций и реек. Многорычажные подвески обеспечивают уже достаточный угол доворота колес для реализации нужного эффекта. Осталось оснастить их вместо рычага, отвечающего за доворот колеса, активным электрическим или гидравлическим приводом.
Электроника куда точнее определяет, что происходит в данный момент с машиной, позволяет использовать большие углы доворота, и к тому же дешевле в настройке, чем сложная подвеска. И как дополнительный фактор – то самое улучшение поворачиваемости на малых скоростях. Можно довернуть колеса в противоположную сторону и улучшить маневренность машины на узких улочках.
Не удивлюсь, если подобные системы в ближайшее время будут массово внедряться на машинах от С-класса и выше, причем в сочетании с упрощенной геометрией задней подвески — например, не с многорычажками, а со скручиваемой балкой. Экономический смысл в этом определенно есть, ведь можно получить управляемость, как у более дорогих машин, при меньших затратах. Да и еще один сложный и дорогой изнашиваемый узел «лишним» не будет. Ведь производители авто, кажется, взяли обязательство сделать машину одноразовой.