HSR (або ж 2VH для бідних) - Задня керована вісь

У більшості автомобілів за зміну напрямку руху відповідають лише передні колеса, тоді як задні залишаються паралельними поздовжній осі автомобіля. Але існують і такі автомобілі, в яких задні колеса також можуть змінювати свій кут повороту. Загальна назва таких систем - задня керована вісь. Її основне завдання - покращення керованості, курсової стійкості та маневреності автомобіля.

Для BMW історія цієї технології почалася ще на початку 1990-х років. Наприкінці 1991 року на BMW 850i в кузові E31 з'явилася система Active Rear-Axle Kinematics (AHK), що дослівно перекладається як "активна кінематика задньої осі".

На той час це було доволі незвичне технічне рішення для серійного легкового автомобіля. BMW застосувала електрогідравлічну систему, яка дозволяла змінювати кут повороту задніх коліс залежно від швидкості руху та положення керма. Причому йшлося не про пасивну зміну геометрії підвіски під дією навантажень, а саме про активне керування задніми колесами за допомогою окремого механізму.

Головною метою AHK було покращення поведінки автомобіля на високих швидкостях. Велике й важке купе 8 Series мало залишатися стабільним під час швидкісних поворотів та різких змін напрямку руху. Саме для цього інженери BMW вирішили залучити до керування автомобілем ще й задню вісь.

Пізніше система AHK з'явилася і на спортивній версії BMW 850CSi, ставши однією з найцікавіших технічних особливостей покоління E31.

Хоча BMW почала використовувати задню керовану вісь ще на початку 1990-х, першопрохідцем у цій технології була зовсім не німецька компанія.

У 1985 році Nissan представила сьоме покоління Skyline (R31), окремі версії якого отримали систему HICAS (High Capacity Actively Controlled Suspension). Саме її вважають першою серійною системою активного керування задніми колесами легкового автомобіля.

Конструкція була доволі незвичною. Замість окремого рульового механізму для кожного заднього колеса Nissan використала гідравлічні актуатори, які зміщували задній підрамник відносно кузова. Завдяки цьому задні колеса могли повертатися на невеликий кут - до 0,5°.

Працювала HICAS на швидкостях від 30 км/год. Електроніка враховувала швидкість автомобіля та бокове прискорення, після чого змінювала положення задніх коліс у той самий бік, що й передні. Головною метою було покращення стійкості під час швидкісних поворотів та перестроювань. Допомагати з маневруванням на паркингу ця система ще не вміла.

А от інші німецькі конкуренти з цією технологією добряче запізнилися.

Першою підтягнулася Porsche, яка лише у 2013 році представила задню керовану вісь (Rear-Axle Steering) на 911 GT3 (991). Тобто, через 22 роки після BMW E31. Для спортивного автомобіля, де точність керування та стабільність на високих швидкостях мають особливе значення, така технологія виглядала цілком логічним рішенням. Згодом вона почала з'являтися й на інших моделях Porsche.

Audi знадобилося ще трохи часу. У грудні 2014 року компанія представила друге покоління Q7 (4M), яке вийшло на ринок у 2015-му. Саме цей великий кросовер став першою серійною Audi із задньою керованою віссю (All-Wheel Steering). Тут технологію використовували не лише для покращення стійкості на трасі, а й для полегшення маневрування в місті.

Mercedes-Benz теж не надто поспішав. У 2016 році задню керовану вісь отримав Mercedes-AMG GT R (C190). Причому спочатку технологію вирішили застосувати саме на спортивній моделі, де вона допомагала покращити реакції автомобіля під час швидкісних маневрів. А от до представницького S-Class система дісталася лише у 2020 році, разом із поколінням W223. Там вона вже стала однією з найцікавіших опцій (Active Rear-Axle Steering (HAL)) шасі: задні колеса могли повертатися на кут до 10°, що дозволило суттєво зменшити діаметр розвороту великого седана.

Тобто на момент появи цих систем у конкурентів BMW мала вже понад двадцять років досвіду використання задньої керованої осі на серійних автомобілях😎

Звісно, за ці десятиліття технології суттєво змінилися, і порівнювати можливості системи AHK початку 1990-х із рішеннями 2010–2020-х років не зовсім правильно.

Після експериментів із AHK на BMW E31 компанія надовго відмовилася від серійного використання задньої керованої осі. Повернулися до цієї ідеї лише у 2008 році, коли представили п'яте покоління 7 Series у кузовах F01/F02.

Нова система отримала назву Integral Active Steering (IAS) і пропонувалася як додаткова опція. Причому це була не просто вдосконалена AHK, а фактично нова конструкція, яка об'єднувала активне керування передніми колесами та задню керовану вісь.

На передній осі використовувався механізм Active Steering, який міг змінювати передатне відношення кермового керування залежно від швидкості. На задній встановили окремий електромеханічний привід, здатний повертати колеса на кут до 3°. На відміну від старої електрогідравлічної AHK, тут уже працював електродвигун зі шпиндельним механізмом.

На швидкостях до приблизно 50 км/год задні колеса поверталися у протилежний бік від передніх. Таким чином автомобіль ніби скорочував власну колісну базу: задня частина допомагала йому заходити в поворот, а діаметр розвороту зменшувався на величину до 70 см. Для п'ятиметрового седана це було доволі корисно, особливо під час паркування та маневрування у вузьких дворах.

Після 50 км/год напрямок змінювався. Тепер задні колеса поверталися в той самий бік, що й передні. Це дозволяло автомобілю плавніше змінювати напрямок руху, зменшувало різкість реакцій кузова під час перестроювання та покращувало курсову стійкість.

Система самостійно розраховувала необхідний кут повороту, використовуючи інформацію про швидкість автомобіля, положення керма, кутову швидкість обертання кузова навколо вертикальної осі та бокове прискорення.

І все це відбувалося непомітно для водія. Жодних окремих кнопок або спеціальних режимів для задньої осі не було - Integral Active Steering працювала автоматично.

Саме з F01/F02 задня керована вісь перестала бути для BMW вузькоспеціалізованою технологією, призначеною переважно для стабільності на високих швидкостях. Тепер вона мала приносити користь і в повсякденній експлуатації великого автомобіля.

У 2015 році BMW представила нову 7 Series (G11/G12), а разом із нею й оновлену Integral Active Steering

Принцип роботи залишився таким же самим, але систему нарешті можна було поєднувати з повним приводом xDrive. Для власників повнопривідних сімок це була досить приємна новина.

У 2017 році задню керовану вісь отримала й нова 5 Series (G30). Далі список моделей почав поступово збільшуватися: 6 Series GT (G32), 8 Series (G14/G15/G16), X5 (G05) та X7 (G07).

От про останній і поговоримо😁
Бо що зробив розумний американець, купивши уже мого Ікса у автосалоні? Правильно - забув додати цю опцію у конфігураторі. Дуже тобі, блін, дякую. Не зміг знайти зайвих 5к баксів на весь пакет класних опцій чи шо?

Доведеться брати справу у свої руки, як то кажуть.
Шукати виконавців довго не прийшлося - вони(BimmerFunk) самі знайшли мене через таргет рекламу Інстаграма. А ще спрацювало сарафанне радіо від Тарас , котрий якраз поїхав встановлювати опцію на свій G05. Я ж у той час був зайнятий пригодами зі звуком, і поворотна вісь потрібна була хіба що, аби проїхати кілька метрів по боксу, хе хе. Втім, все ж вирвав на кілька днів авто з полону SQ. Вирішальну роль відіграла досить таки адекватна ціна "під ключ" від bimmerfunk, яка могла у будь-який момент закінчитися (б/в рейки не безкінечні) або зрости. Ось у такому підрозібраному стані поїхав до них, попередньо, погодивши, чи не буде то проблемою😅

Локація на вул. Кирилівська - незручний заїзд, затори та гра "спробуй запаркуватися" йдуть на додачу. По часу робота прогнозовано займе два дні, і мені було запропоновано авто на підміну. Що, дуже зручна (а головне - безкоштовна) опція. Мало які БМВ "гаражі" можуть таким козирнути. Дуже очікувано, що це електричка - BMW i3 😁. 

Так то дуже фановий досвід вийшов, особливо, враховуючи, що я ніяк не був обмежений проблемами із зарядом. Її невеликі габарити, колеса від велосипеда та крутний момент дозволяли впевнено стрибати між рядами у заторах. А, і я вкотре переконався, наскільки авто є величезним фактором умовної "крутості" в очах наших водіїв. Є у Києві проспект Миколи Бажана - величезна магістраль на лівому березі, по 4 смуги у кожен бік. І має вона обмеження швидкості 50 км/год, що повний ідіотизм та абсурд, як на мене. Відповідно, цей режим порушує нууу кожне 1 авто, навіть фури. Швидкості у лівій смузі часто перевищують 100-120 км/год. На X7 у цій лівій смузі можу інколи їхати швидше потоку, але стараюся ніколи не моргати дальнім авто, ті що попереду - більшість самі з'їжджають вправо. Вирішив перевірити, а з якою ж швидкістю може мчати ця електрична малеча. 100...110...115 - оп, перше авто, яке наздогнав. Не зміщується вправо (смуга там вільна, раптом що). Почекав кілька секунд - моргнув дальнім. Ні, все одно. Ще раз - от тепер змістився. Знову 100...120 - наздогнав наступного - і як ви думаєте? Та ж сама ситуація. І таке повторилося 4 рази поспіль. Співпадіння? Не вірю я у них. Просто деякі нехороші люди бачать, що їде "щось мале", їх мозок на уявних терезах порівнює авто і бачить лише одне "логічне" рішення - не поступатися.

Менше з тим. Електричка себе чудово показала, особливо на паркингах у ТРЦ - ще б, після автобуса то🤣

Забрав наступного дня Ікса. Я просив менеджера, що приймав авто, аби він (чи електрик) зробили фото процесу робіт, але прохання моє проігнорували, тому показати вам мені і нічого навіть. Ось приклад, як виглядає задня рейка.

Ну і акт виконаних робіт.

Очевидно, що треба робити розвал, куди я відразу і направився. Недалеко від bimmerfunk знаходиться "розвал у Вована". Там ще F25 робив, та й відгуки у них непогані.
Задня керована вісь вносить свої корективи у розвал. Перед початком треба її "вимкнути". Це можна зробити через MGU, у розділі "налаштування коліс" увімкнути режим зимових ланцюгів.

І про враження. Опція відчувається майже відразу, як ти починаєш їхати і крутити кермом. Складні заїзди, вузькі місця для паркування уже не викликають нервові роздуми щодо можливості проїзду. Деякі розвороти, які раніше вимагали трьох маневрів, тепер вдається виконати за один. На швидкостях повороти проходити стало легше.

Але на противагу всім цим перевагам є один великий, жирний мінус -  до хорошого надто швидко звикаєш. IAS працює повністю автоматично: не потрібно натискати жодних кнопок, перемикати режими чи взагалі згадувати про її існування. І з часом мозок просто починає сприймати таку поведінку автомобіля як належне. Уже немає думок на кшталт "Ого, як легко вдалося тут розвернутися". Просто розвернувся й поїхав далі. І, мабуть, найкращий спосіб знову оцінити цю опцію - пересісти за кермо аналогічного BMW, але вже без Integral Active Steering. Ось тоді її відсутність точно відчується.

Ще зробив вам відео, де видно, як рухається заднє колесо на малих швидкостях:


Уважний читач може задати питання "так а яка ж це інтегралка, якщо змінилася лише задня вісь?" - і буде загалом правий. Для повноцінності системи не вистачає активної передньої. Але це не означає, що система працює неправильно чи не на повну "потужність"😒, як деякі думають. Передня активна рейка має змінний крок зубців. Поблизу центрального положення керма передатне відношення найменше, а ближче до крайніх положень - найбільше. Тому її заміна являється виключно фізичною. Робота задньої закладена у блок HSR, котрий керується блоком DSC.

Ціна питання 1300 USD, Пробіг 82670 км.