Як розмір коліс впливає на ходові якості і роботу автомобіля
Зміст
Одяг робить чоловіка, а колеса – машину. Вже багато років ясна річ, якою їздить велика кількість автомобілістів. Але дехто пішов ще далі, слідуючи девізу: «Чим більше і ширше, тим краще». Це дійсно так? Давайте розглянемо проблему докладніше і опишемо переваги / недоліки стандартних вужчих і додаткових ширших шин.
Сьогодні є диски різних форм, розмірів, кольорів, тому потенційний зацікавлений учасник відчуває, що може вибрати практично все, що підійде його батькові. Таким чином, єдиними обмеженнями залишаються дані у технічному паспорті та простір під крилами. Насправді, однак, існує кілька обмежень, ігнорування яких може суттєво вплинути на ходові якості, комфорт чи безпеку водіння. Також слід пам'ятати, що колеса – єдина точка контакту транспортного засобу з дорогою.
вага колеса
Мало хто цікавиться красивим і великим байком, задасть собі це питання. У той же час вага безпружинних мас щодо істотно впливає на ходові якості і керованість автомобіля. Також зменшення сили інерції обертового колеса збільшує динаміку розгону і гальмування. У разі зміни розміру на 1 дюйм (дюйм) надбавка у вазі порівняно незначна, в разі збільшення на 2 дюйма і більше прибавка в вазі більш виражена і досягає декількох кілограмів. Звичайно, необхідно також враховувати матеріал, з якого виготовлений диск.
Простий фізики досить, щоб пояснити важливу роль ваги колеса. Кінетична енергія обертового колеса збільшується пропорційно швидкості обертання.
Ek = 1/2 * I * ω2
Те, що це чимала величина, можна показати на прикладі обертових коліс велосипеда. Вони легкі, але якщо вони обертаються з певною мінімальною швидкістю, вони можуть утримувати велосипед разом з дорослим на прямій, не тримаючись за кермо і не керуючи їм. Причина в так званому гироскопический ефект, через який зміна напрямку руху тим важче, чим вище швидкість обертання колеса.
Те ж саме і з колесами автомобілів. Чим вони важче, тим складніше змінити напрямок, і ми сприймаємо це як так званий посилення керма. З більш важкими колесами також важче пом'якшити їх рух при проходженні нерівностей. Також потрібно більше енергії для їх обертання або обертання. гальмування.
динаміка автомобіля
Ширина покришки також незначно впливає на динамічні параметри автомобіля. Велика площа контакту означає більший опір коченню при використанні протектора того ж типу. Це більш виражено з більш слабкими двигунами, де прискорення від 0 до 100 км / год може бути менше на кілька десятих секунди. У разі більш потужних двигунів ця різниця незначна.
У деяких випадках (з потужними двигунами) цей ефект навіть протилежний, оскільки більш широке колесо має велику площу контакту з дорогою, що відбивається у зменшенні пробуксовки при швидкому прискоренні і, отже, в кращому результуючому прискоренні.
Максимальна швидкість
Ширина шини також впливає на максимальну швидкість. Однак в цьому випадку вплив більшого опору коченню менш виражено, ніж в разі прискорення. Це пов'язано з тим, що в гру вступають інші опору руху, і найбільш значний опір виникає між повітрям тіла, але також і між самими колесами, які підвищуються на квадрат швидкості.
Гальмівний шлях
На сухій поверхні чим ширше шина, тим коротше гальмівний шлях. Різниця в метрах. Те ж саме можна сказати і про гальмування на мокрій поверхні, оскільки набагато більше дрібних ділянок (країв) малюнка протектора притираються до дороги.
Протилежна ситуація виникає, коли автомобіль рухається/гальмує по мокрій поверхні із суцільним шаром води. Збільшення ширини шини знижує питомий тиск шини на дорозі та гірше відводить воду з контактної поверхні. Велика площа ширшої шини повинна відводити досить велику кількість води, що стає дедалі більшою проблемою зі збільшенням швидкості. З цієї причини ширші шини заводяться набагато раніше, так звані Swim – аквапланування при русі великим басейном, як у вужчих шин, особливо якщо протектор широкої шини сильно зношений.
маневреність
На сухій та мокрій поверхні ширші шини з меншим номером профілю (менші розміри та жорстка боковина) забезпечують краще зчеплення. Це означає кращу (швидшу і різкішу) керованість з більш різкою зміною напрямку, так як деформація значно менше, ніж при вужчому або вужчому корпусі. стандартні шини. Краще зчеплення з дорогою також призводить до усунення межі зсуву під час швидких поворотів – більш високого значення навантаження.
Як і при гальмуванні, на мокрій поверхні або на мокрій дорозі відбувається зворотна ситуація. при їзді по снігу. На таких дорогах ширші шини почнуть ковзати-пробуксовувати набагато раніше. Більш вузькі шини в цьому відношенні працюють набагато краще, оскільки під протектором застряє значно менше води або снігу. Само собою зрозуміло, що порівняння шин з однаковим типом і товщиною протектора.
споживання
Ширина шини також істотно впливає на витрату палива автомобілем. Він більш виражений в слабших двигунах, де для очікуваної динаміки необхідно більше натискати на педаль акселератора. У цьому випадку заміна шини з 15 дюймів на 18 дюймів також може означати збільшення витрати палива більш ніж на 10%. Як правило, збільшення діаметра шини на 1 дюйм і відповідне збільшення ширини шини означає збільшення витрати палива приблизно на 2-3%.
комфортне водіння
Більш вузькі шини з великим номером профілю (стандарт) більше підходять для їзди по дорогах з покриттям гіршої якості. Їх велика висота деформується і краще поглинає нерівності дороги.
Що стосується шуму, більш широка шина лише трохи гучніше, ніж більш вузька стандартна. Для більшості шин з однаковим малюнком протектора ця різниця незначна.
Зміна швидкості при однакових оборотах двигуна
Крім перерахованих вище факторів, зміна розміру шин також може вплинути на зміну швидкості автомобіля при тій же частоті обертання двигуна. Іншими словами, при однаковій швидкості тахометра автомобіль буде рухатися швидше або повільніше. Відхилення швидкості після заміни шин соотв. диски розрізняються в процентах. Давайте змоделюємо приклад на Škoda Octavia. Хочемо поміняти колеса 195/65 R15 на 205/55 R16. Результуюче зміна швидкості легко розрахувати:
195/65 R15
Розмір позначений, наприклад: 195/65 R15, де 195 мм – ширина шини (мм), а 65 – висота шини у відсотках (від внутрішнього діаметра до зовнішнього) по відношенню до ширини шини. R15 – це діаметр диска у дюймах (один дюйм дорівнює 25,4 мм).
Висота шини v ми вважаємо v = ширина * профіль »v = 195 * 0,65 = 126,75 мм.
Розраховуємо радіус диска в міліметрах r = діаметр диска * 25,4 / 2 »r = (15 * 25,4) / 2 = 190,5 мм.
Радіус всього колеса такої R = r + v »126,75 + 190,5 = 317,25.
Окружність колеса O = 2 * π * R »2 * 3,1415 * 317,25 = 1993,28 мм.
205/55 R16
h = 205 * 0,55 = 112,75 мм.
r = (16*25,4)/2 = 203,2 мм.
R = 112,75 + 203,2 = 315,95 мм.
O = 2*3,1415*315,95=1985,11 мм.
З наведених вище розрахунків видно, що 16-дюймове колесо, що здається великим, насправді на кілька мм менше. Таким чином, дорожній просвіт автомобіля зменшується на 1,3 мм. Вплив на результуючу швидкість розраховується за формулою Δ = (R2 / R1 – 1) * 100 [%], де R1 – вихідний радіус колеса, а R2 – новий радіус колеса.
Δ = (315,95 / 317,25 – 1) * 100 = -0,41%
Після заміни шин з 15 "на 16" швидкість буде знижена на 0,41%, а тахометр покаже швидкість на 0,41% вище на тій же швидкості, ніж в разі зносу шин 15 ".
У цьому випадку зміна швидкості незначно. Але якщо ми змінимо, наприклад, При використанні коліс від 185/60 R14 до 195/55 R15 на Škoda Fabia або Seat Ibiza швидкість збільшиться приблизно на 3%, а тахометр покаже на 3% меншу швидкість при тій же швидкості, ніж у випадку з шинами 14 ".
Даний розрахунок є лише спрощеним прикладом впливу розмірів шини. У реальному експлуатації, крім розміру дисків і шин, на зміну швидкості також впливають глибина протектора, накачування шин і, звичайно ж, швидкість руху, оскільки котиться шина деформується під час руху в залежності від швидкості. і жорсткість конструкції.
Нарешті, короткий виклад переваг і недоліків великих і широких шин в порівнянні зі стандартними розмірами.
| краще зчеплення на сухій і мокрій дорозі | гірші ходові якості (керованість, гальмування, зчеплення) на вкритих снігом або водою поверхнях |
| найкраща керованість автомобіля на сухій і мокрій дорозі | поява аквапланування на більш низьких швидкостях |
| кращі гальмівні властивості на сухій і мокрій дорозі | збільшення споживання |
| в основному поліпшення конструкції автомобіля | погіршення комфорту водіння |
| в основному більш висока ціна і вага |
