Високий профіль гуми трасою нормальна швидкість. Який профіль шин краще – високий чи низький

Ви коли-небудь замислювалися над таким питанням: які шини краще для зимового водіння: вузькі чи широкі? А от інструктори з водіннявирішили з'ясувати, що краще для наших зимових доріг.

Експеримент

Щоб не вдаватися до теорії, автоінструкторизапрошують нас на спеціальний полігон, де проводиться експеримент із тестування шин різних розмірів.

Для експерименту було обрано автомобіль Volkswagen Golf 7-го покоління та шини Nokian Hakkapeliita 8 трьох розмірів:

• 195/65R15,
• 205/55R16,
• 225/45R17.

Зазначимо, що всі три комплекти шин перед тестуванням пройшли прикочування в 100 кілометрів на цьому ж полігоні.

Перед початком заїзду було перевірено масу та ширину покришок . Виявилося, що різниця між 195/65R15 та 205/55R16 не 10 мм, а 8. Чесно сказати, для нас це було відкриття. Найважчими виявилися 225/45R17, і це було передбачувано. Шина 195/65R15 за вагою легша за 225/45R17 на цілих 1,7 кілограм. А ось під час перевірки ваги колеса у зборі різниця стала вже 4,6 кг, тобто у сумі вийшло 18,4 кг. Як видно з цифр, основне збільшення йде все ж таки від диска.

Керованість на снігу

Перший параметр, який було перевірено, – це керованість на засніженій дорозі. Виявилося, що різниця при водінні на різних шинахвеличезна! Особливо це стосується поворотів. Зазначимо, що дорогу було обрано складну: снігову, «тривимірну» і прокладену через хвойний ліс. На покришках 205/55R16 чудова керованість та контроль над авто. Нейтральна повертаність, зовсім невеликий доворот задніх коліспри скиданні газу, що м'яко гаситься стабілізуючою системою. Все швидко та безпечно.

Наступні шини 195/65R15. Наш автомобіль став трохи нервовим, Golf намагається йти в замет, потрібні розгонисті і швидкі рухи кермом, а ось після замету авто довго стабілізується. Однак для передньопривідної машини, так скажімо, у «бойовому» режимі надмірна повертаність вигідна.

Беремо найширші покришки 225/45R17. Поведінка Golf схожа на «врівноважену» шину 205 мм. Як тільки збільшуєш швидкість, з'являється якась підступність.

Машину після входу в поворот починає зносити. Машина чіпляє сніг і навіть трохи не долетіла до дерева при спробі зробити швидке коло. Що стосується часу проходження дистанції, на цих шинах автомобіль показав найгірший результат.

Підсумки тестування керованості:

• поведінка хетчбека сильно змінювалася залежно від обраного комплекту покришок;
• з шинами 195/65R15 Golf отримав надмірну повертаність, часто хотів розвернутися і поводився не дуже добре на поворотах;
• покришки 225/45R17 дали автомобілю недостатню повертаність та досить низьке зчеплення з дорожнім покриттям;
• шини 205/55R16, якщо можна сказати, зцілили Golf; траса була пройдена швидко, спокійно та рівно; замет починався плавно, тобто не був для водія несподіванкою.

Випробування льодом

Перед контролем керованості на льоду відключаємо ESP. На 225/45R17 зчеплення з покриттям мало, машина кидається між заносом і зносом, на кермо доводиться тиснути, а зв'язок з колесами часто губиться. Навіть на невеликій швидкості машина ковзає задньою віссю, постійно натякаючи на розворот навколо осі.

На вузьких та високих 195/65R15 Golf ніби впивається у лід. При збільшенні швидкості не вистачає обертання, та й ковзання задніх коліс досягти дуже складно.

На покришках 205/55R16 зачіп трохи більше, машина більш збалансована, вимагає меншого руління на поворотах. Поведінка автомобіля безпечна.

У результаті можна сказати, що 205/55R16 показали себе дуже добре, та й до шин 195/65R15 претензій немає, хоча керувати потрібно більше, і є недостатня повертаність.

225/45R17 не мають достатнього зчеплення з льодом, потрібна велика робота кермом, автомобіль весь час хоче піти у замет.

Випробування на снігу

На утрамбованому снігу машина розігналася швидше на шинах 195/65R15, а ось при гальмуванні вони поступилися 2,7% або 40 см ширшим колесам. R16 у цьому випробуванні були стабільнішими за всіх.

У результаті на снігу результати розгону та гальмування дуже близькі.

Розгін та гальмування на льоду

«Льодові» тести проводилися майже за таких самих умов, як і на снігу: різкий розгін з п'яти до 31 км/год та різке гальмування до п'яти км/год. На шинах 205/55R16 автомобіль відмінно чіпляється за покриття, гальмування на найвищому рівні. Для вужчих шин результати такі самі.

Беремося за широкі 225/45R17. Напрочуд машина котиться набагато далі, і це відчувається навіть без вимірювальних приладів.

А тепер вимірюємо виступ шипів: у 195/65R15 - 1 мм, 205/55R16 - 1,1 мм, 225/45R17 - 0,9 мм. Можливо, погані результати гальмування на крижаному покритті саме через виступ шпильок. Але, погодьтеся, показники не можуть різнитися на понад два метри!

Підсумок: На льоду результати покришок 195/65R15 та 205/55R16 схожі (різниця в 2,9%), шини 225/45R17 явно провалили гальмування та вкрай погано чіплялися за кригу при розгоні.

Висновки

Вузькі шинина льоду досить слухняні, але у поворотах призводять до різких зривів. Високий 65-й профіль і великий бічний відведення змушує сильно крутити кермо навіть при проїзді звичайних віражів. Ці шини фахівці рекомендують для автомобілів з ESP, а при керуванні на снігу керувати необхідно дуже акуратно.

Золота середина – так можна сказати про комплект 205/55R16. За результатами цих покришок всі тести були пройдені на хорошу оцінку.

У нашому випадку, з автомобілем масою 1205 кг, ця ширина виявилася найоптимальнішою. Завдяки помірній висоті профілю поведінка машини була зрозумілою.

Широкі шини показали себе з найгіршого боку. Льодові випробування було повністю провалено. Велика площа контакту з льодом призвела до маленького питомого тиску шпильок на поверхню через невелику масу авто. На снігу машину зносить, кермо доводиться сильно крутити, а контроль над дорогою часто губиться.

Відео про те, як вибрати зимову гуму:

Удачі за кермом!

У статті використано зображення із сайту dadi-auto.ru

Який профіль шин краще – високий чи низький?

Компанія «Класні Автошини» спробувала з'ясувати думку українських автолюбителів щодо низькопрофільних покришок.

Підприємство «Класні Автошини» - це спеціалізований інтернет магазин легкових, вантажних та сільськогосподарських шин, а також легкосплавних та сталевих дисків та інших супутніх покришок товарів в Україні, торгівлю якими забезпечує власний склад автогуми та торговельна мережа спеціалізованих шинних роздрібних точок на півдні та сході країни. Напередодні літнього сезону керівництво компанії організувало опитування серед своїх клієнтів на тему: «які покришки краще - низькопрофільні або високопрофільні» для того, щоб з'ясувати поінформованість покупців на цю тематику. Опитування проводили з 16 лютого 2014 року по 16 березня 2014 року оператори інтернет магазину та продавці роздрібних магазинів. На жаль, специфіка торгівлі не завжди дозволяє поговорити з усіма покупцями, проте вдалося дізнатися думку 3284 респондентів - автолюбителів. І ось, що показало «вільне опитування», яке не претендує на соціологічне дослідження:

Близько третини опитаних не цікавилися цим питанням;

Ще третина опитаних уявляють собі різницю між низькопрофільними шинами та їх високопрофільними аналогами скоріше не правильно, ніж правильно;

І лише кожен сьомий (найвищий їхній відсоток серед тих, хто хотів купити покришки в інтернет-магазині) готовий відповісти на це питання професійно зі знанням справи.

Що таке низькопрофільна покришка? Всі, хто хоч раз хотів купити шини, знають, що на боковині покришки є позначення її розміру: наприклад, 175/70R13, де 175 - це ширина протектора в мм, а 70 - співвідношення висоти боковини шини до ширини протектора в %. Ось про це співвідношення, яке називається ще «серією» і йдеться. Всі покришки, серія яких нижче 60 (тобто від 55 і нижче - до 30) - називаються низькопрофільними. Область застосування низькопрофільних шин, в основному, швидкісна їзда та тюнінг автомобіля, при якому стандартні диски замінюються на нові зі збільшеним посадковим розміром. Візьмемо для прикладу автомобіль MAZDA 6 Sedan, 2007-2010 виробництва з об'ємом двигуна 2,5. В оригінальній комплектації встановлені шини розміру 215/60R16. Цей розмір є рекомендованим заводом-виробником. Якщо власник автомобіля захоче встановити нові легкосплавні диски на 17” або на 18” - розмір шини зміниться. Тепер це буде в першому випадку - нібито розмір 215/55R17 або 225/50R17, а в другому - 225/45R18 або 235/40R18. (В принципі, можна поставити і диски на 20”, але для нашого об'єму двигуна це не виправдано. Взагалі, без тюнінгу силової установки, збільшувати розмір дисків, більш ніж на 1 (максимум 2) розміру ми не рекомендуємо, а потужні сучасні автомобіліі так уже включають до оригінальної комплектації диски збільшеного радіусу). Повертаючись назад, до шин - на автомобілі були встановлені стандартні шини 60 профілю, а їх замінили низькопрофільними покришками. Опитування показує, що деякі автолюбителі проводять пряму залежність між збільшенням висоти профілю та зміною діаметра колеса. Це деяка помилка: повний діаметр колеса у покришок нібито розмірів 175/65R14 і 185/60R14, наприклад, збігаються. Так, навіть у вибраному нами прикладі автомобіля MAZDA 6 можна замінити стандартну покришку 215/60R16 на низькопрофільний аналог – 225/55R16. Висота боковини в цьому випадку залишиться без змін, але збільшиться ширина протектора і пляма контакту шини з дорогою, а ось ця істотна зміна характеристики покришки. Крім того, більша частина низькопрофільних шин забезпечується захисним буртом для захисту кромки. легкосплавних дисків, а це актуально для доріг України, особливо у містах за дефіциту паркувальних місць. Ну, ви знаєте… До основних переваг низькопрофільних шин належить їхня швидкісна «заточеність» для енергійного стилю водіння. Такі шини мають більш жорстку боковину (і не тому, що більш вузьку, а тому, що спеціально сконструйовану) - це дуже важливо на віражах.

На ілюстрації можна побачити те, які зміни та деформації зазнають шини з більш високим профілем: для цього досвіду авто з форсованим двигуном почепили навантажений причіп. М'яка висока боковина легше «зминається» і деформується - за більш високої комфортності така шина, особливо, у віражах може продавлюватися до кромки дисків. Таке видовище краще бачити в Голлівудських фільмах (коли ковпаки летять у різні боки), ніж випробовувати самому. Крім жорсткості самої боковини у низькопрофільних шин також жорсткіша і протекторна стрічка - це знову потрібно для адекватної поведінки шини на високих швидкостях та енергійному маневруванні, для точного та швидкого прискорення та гальмування. Зазвичай, низькопрофільні шиниприсутні у сегменті швидкісних або навіть спортивних шинтого чи іншого бренду. Це, наприклад, лінійка шин ECSTA у KUMHO, TURANZA або POTENZA у BRIDGESTONE, PILOT у MICHELIN - і таке інше.

Такі шини мають кілька недоліків: більш висока ціна і зношування при одній великій гідності - вони забезпечують найвищий рівень безпеки на високих швидкостях на сухій і мокрій дорогах.

Доречно також говорити про шини з «вищим» і «менш високим» профілем. Шини з більш високим профілем шин зазвичай хочуть купити ті, хто має силу поганих дорігхотів би збільшити дорожній просвітсвого транспортного засобу, трохи порушуючи рекомендації автовиробників Шини з більш високим профілем дещо більше піддаються деформації і тому здаються комфортнішими, ніж шини з вужчою боковиною, при цьому втрачаючи в швидкісних характеристиках. Хоча скрізь є своя специфіка - краще звернутися до менеджера магазину і отримати кваліфіковану консультацію в кожному конкретному випадку.

На підставі аналізу результатів опитування ми хотіли б запропонувати низку рекомендацій:

Літні шини краще придбати з найбільшою плямою контакту, тобто. із найширшим значенням ширини протекторної частини. Для малолітражних автомобілів ми рекомендуємо розмір шин, наприклад, не 175/65R14, а 185/60R14, а у випадку з автомобілем MAZDA 6 Sedan – 225/55R16, а не 215/60R16. (Хоча потрібно пам'ятати, що чим нижче профіль, тим, швидше за все, ціна шини буде вищою, а зносостійкість - нижчою)

Зимові шини краще купувати "навпаки" - зі зменшеною шириною протектора (така шина краще впорається з льодом та снігом на дорозі).

Безпечної їзди та вдалих покупок!

› Шини вузька/широка, міфи та реальність.

Дорогі читачі! пропоную вашій увазі статтю, яку я знаходжу дуже цікавою та правдоподібною.
==========================================
Дорогі друзі! Два роки тому я написав статтю «Зчеплення шин із дорогою не залежить від площі плями контакту?», і вона викликала бурхливу реакцію аудиторії. Стаття досі перебуває в блозі, і на її сторінці багато коментарів, питань, суперечок, міркувань. Хтось, прочитавши, подякував мені за розвінчування міфів та просте, доступне пояснення фізики процесу. Хтось, навпаки, розкритикував за надмірну спрощеність та обмеженість моїх міркувань та аргументів.

За два роки, що минули з моменту написання цієї статті, я взяв участь у багатьох дискусіях на цю тему, познайомився з новою літературою, поспілкувався з іншими фізиками (сам я – теж фізик за фахом), гонщиками та дещо переосмислив. Суть моїх роздумів не змінилася, вони стали більш систематизовані і змінилися формулювання. Ось їх я викладу нижче. Поїхали.

Сила тертя спокою: закон Амонтона-Кулона
Знову повернуся до шкільної фізики. Нагадаю, шкільна фізика та класична механіка досить точно описують повсякденні явища. Поки не йдеться про дуже маленькі масштаби або релятивісткі швидкості, класична механіка відмінно працює. Більше того, в які б наукові праці про зчеплення шин з дорогою я не заглядав, я бачив у них багато страшних зубодробних формул, інтегралів, рядів, але зрештою все зводилося до однієї простої шкільної формули, яка називається законом Амонтона-Кулона:

F = µN = µmg (1)

де µ - коефіцієнт зчеплення, N - сила, що притискають одне тіло до іншого (в даному випадку, вага шини плюс вага частини автомобіля, що припадає на цю шину), m - маса тіла (шини та частини автомобіля, що припадає на цю шину), g - прискорення вільного падіння.

Тобто сила тертя пропорційна силі, яка притискає одне тіло до іншого, та коефіцієнту тертя. У найпростішому випадку ця сила - вага і є силою тяжкості, тобто добутком маси тіла на прискорення вільного падіння. І тоді сила тертя спокою пропорційна коефіцієнту тертя, масі тіла та прискоренню вільного падіння.

Сила тертя спокою – вона ж сила зчеплення
Автомобіль рухається завдяки силі тертя спокою в області контакту шини з дорожнім полотном, а не силі тертя кочення, як іноді гадають. Сила тертя кочення – наслідок деформації шини. Вона навпаки гальмує рух автомобіля. А пляма контакту шини з дорогою лежить щодо дороги у разі кочення шини. Звичайно, під час кочення в плямі контакту завжди присутні елементи протектора, що прослизають щодо дороги, але у разі рівномірного прямолінійного руху автомобіля в першому наближенні їх можна не враховувати і вважати силу тертя силою тертя спокою або ще її називають силою зчеплення шини з дорогою, а коефіцієнт тертя спокою – коефіцієнтом зчеплення. При гальмуванні більшість елементів протектора може ковзати вздовж дорожнього полотна. В цьому випадку обертання колеса (і отже автомобіль) гальмується силою тертя ковзання. Варто зазначити, що зазвичай сила тертя ковзання менша від сили тертя спокою.

Перерозподіл ваги авто між шинами та зчеплення з дорогою
Тепер розберемо, що є у формулі Амонтона-Кулона. Прискорення вільного падіння постійно, його з обговорення виключаємо. Маса загалом теж постійна. Звичайно, вага автомобіля розподілена між 4 шинами, і при зміні швидкості та/або траєкторії руху розподіл ваги може суттєво змінюватися: якісь шини розвантажуються, а якісь навантажуються додатково.

Перерозподіл ваги автомобіля між шинами теж опосередковано впливає на їхнє зчеплення з дорогою. Скажімо, при гальмуванні вага машини частково зміщується з задньої осіна передню, отже, сила притискання задніх шин до дороги зменшується і тому їх зчеплення з дорогою погіршується. Це підвищує можливість занесення автомобіля, але на гальмівний шлях не впливає, тому що сила зчеплення передніх коліс з дорогою збільшується через перерозподілене навантаження. Якщо на тих самих шинах будуть гальмувати Porsche 911 і Porsche Cayenne, В останнього внаслідок більшої висоти зміщення ваги з задніх шин на передні буде більшою мірою, і Cayenne більше ризикує потрапити в замет. Але гальмівний шлях від цього меншим не стане. Те, що Cayenne важче - теж не впливає, про це читайте статтю "Гальмівний шлях не залежить від маси авто?". Повертати Cayenne буде звичайно ж гірше 911-го і на менших швидкостях - саме через вищий центр тяжкості і більший зсув ваги і великих кренів.

З іншого боку, на перерозподіл ваги впливає манера водіння. При акуратному керуванні, коли водій уникає різких поворотів, перебудов, прискорень і гальмування (читай, чим менше натиснута педаль гальма або чим на менший кут повертається кермо), запас зчеплення шин з дорогою максимальний, тобто шини знаходяться «максимально далеко» від переходу в стан повного ковзання і, як наслідок, керування автомобілем максимально безпечне. По-друге, те саме переміщення педалей або керма можна зробити по-різному: швидко, різко або наростаючою, прогресивно. Різке натискання на педаль або поворот керма призведе до відповідного різкого перерозподілу ваги з одних шин на інші, і це загрожує їх зривом у ковзання і сходом з траєкторії руху. Поступовий вплив на органи управління призводить до настільки ж плавного перерозподілу ваги, що дозволяє шинам чіплятися за дорогу без ризику ковзання і втрати керованості або стійкості автомобіля. Переконатися в цьому на практиці ви можете на курсах контраварійної підготовки водіїв, наприклад, під час виконання вправи екстрений об'їзд перешкоди.

1. Якщо ви хочете водити машину по дорогах загального користування безпечно, а по гоночному треку швидко, переміщуйте органи управління (кермо, педалі газу та гальма) плавно та поступово.

Тепер поговоримо про те, що в самій шині впливає її зчеплення.

Коефіцієнт зчеплення шини з дорогою
Залишається останній параметр у формулі сили тертя Амонтона-Кулона – коефіцієнт зчеплення µ, який, в першу чергу, залежить від природи поверхонь, що стикаються. Найпоказовіший приклад – зчеплення гуми з асфальтом значно краще, ніж тієї ж гуми зі снігом і тим більше льодом, незважаючи на різні механізми тертя між шиною та цими трьома покриттями. А при тому самому дорожньому покритті коефіцієнт зчеплення залежатиме вже від складу гуми і конструкції протектора. Наприклад, на зимових шинахавтомобіль набагато краще тримає слизьку дорогу, ніж на літніх. І головна відмінність зимових та літніх шин – саме різний склад гуми та конструкція протектора.

А якщо ви коли-небудь дивилися по телевізору Формулу 1, напевно чули про різних типахшин та різних складах: «м'який склад, надм'який склад, жорсткий склад». Саме це і має ключовий вплив на коефіцієнт зчеплення, навіть у Формулі 1.

Так що все? Більше нічого не впливає? І що цей коефіцієнт зчеплення постійний? Впливає і саме тому, що коефіцієнт зчеплення не є постійним і залежить від деяких факторів. Але для початку розповім про горезвісну площу плями контакту.

Чи площа плями контакту впливає на зчеплення шини з дорогою?
Про всяк випадок нагадаю, що така пляма контакту. При контакті з плоским дорожнім покриттям ВСЯ шина деформується, змінюючись і стаючи плоскою у зоні контакту. Цю зону і називають плямою контакту. Пляма контакту має площу, приблизно рівну розміру долоні. Обивателі часто думають, що чим більша площа контакту, тим краще зчеплення шини з дорогою. І ще багато хто думає, що чим ширша шина, тим більше площа плями контакту. А отже, думають, що чим ширша шина, тим краще її зчеплення з дорогою. Нижче розповім про все це по порядку.

Як видно з формули Амонтона-Кулона, площа плями контакту через тертя не входить. Чому? Адже, здавалося б, чим більша площа, тим більше елементів шини бере участь у зачепленні і тим більша сила тертя. З одного боку – так, а з іншого – чим більша площа зіткнення, тим менший тиск шини на дорогу. Виходить баш на баш, і площа не відіграє жодної ролі. Тепер поясню те саме на мові фізики.

Щоб було зрозуміліше, куди поділася площа, можна формулу Амонтона-Кулона (1) переписати інакше, з урахуванням площі плями контакту та відобразити вплив плями на тиск. Все просто: тиск тіла на опору або, в нашому випадку, шини на асфальт дорівнює вазі тіла (шини), поділеному на площу контакту:

P = N/S = mg/S (2)
де P - тиск шини на дорогу, N = mg - той самий вага шини.

Тоді звідси можна виразити вагу через тиск:

Тепер, якщо підставити цю формулу до закону Амонтона-Кулона, отримаємо:

Або, висловлюючись людською мовою, сила зчеплення шини з дорогою пропорційна коефіцієнту зчеплення, тиску шини на дорогу та площі контактної плями. Це саме те, як сприймає силу зчеплення більшість людей. Але тут заритий собака – у тому, що тиск безпосередньо залежить від площі плями контакту і обернено пропорційно йому. Про це говорить формула (2). Підставляючи сюди вираз для тиску, отримаємо:

Тоді площу ми успішно скорочуємо і приходимо до закону Амонтона-Кулона (1) та силі зчеплення, яка не залежить від площі плями контакту.

Вплив адгезії на коефіцієнт зчеплення
Багато хто інтуїтивно вважає, що механізм тертя гуми пояснюється адгезією - її приклеюванням до дорожнього покриття: чим більше площа дотику, тим більше приклеювання і тим більше зчеплення. При цьому приклеювання, начебто, не дуже залежить від сили, що притискає. Справді, той самий скотч липне до гладких чистих поверхонь без будь-якого зусилля, забезпечуючи чудове зчеплення. Ключове слово тут – гладкі чисті поверхні. Якщо поверхня шорстка і брудна, як асфальт, то скотч триматиме набагато гірше. На цьому ефекті ґрунтується принцип захисту поверхонь у міському середовищі від наклеювання оголошень. І скотч, і оголошення не тримаються на нерівних поверхнях тому, що реальна площа контакту набагато менша за площу самого скотчу або паперу. Якщо матеріал текучий та його контакт із нерівною поверхнею зберігається досить довго, то склеювання буде можливим. Звичайна гума - матеріал м'який, але не текучий, а часи контакту з дорожнім полотном досить малі. В результаті, вкладом прилипання у формування коефіцієнта тертя можна знехтувати. Для бажаючих розібратися у питанні самостійно, я можу порекомендувати ознайомитися з теоріями Грінвуда-Вільямсона та Джонсона-Кендала-Робертса та подальшим розвитком теорії механіки контактної взаємодії.

Що ж до їзди по гоночному треку на спортивних та гоночних шинах, там ефект прилипання шини до поверхні треку може бути помітнішим. Частково це пов'язано зі специфічним складом гуми протектора та частково – з вищою температурою, до якої прогріваються шини при гоночній їзді. Цей ефект пояснює, чому коефіцієнт зчеплення гоночних шин може бути помітно більше 1 (у шин у Формулі 1 – близько 1,8).

І ось як такий коефіцієнт зчеплення позначається практично:

Гальмівний шлях гоночного боліда F1 зі швидкості 140 км/год виявився коротшим на 32 метри, ніж звичайного дорожнього автомобіля 48 метрів проти 80, тобто в 1,66 рази коротше. У стільки ж раз коефіцієнт зчеплення гоночної шини в цьому відео більше, ніж у дорожньої.

Вплив аеродинамічної притискної сили на зчеплення
Не варто плутати ефект прилипання шин до поверхні треку з ефектом аеродинамічної притискної сили, завдяки якій пілоти Формули 1 при гальмуваннях, прискореннях і поворотах можуть зазнавати перевантажень, що в кілька разів перевищують величину прискорення вільного падіння. А боліди, відповідно, мають у кілька разів більшу динаміку гальмування та швидкість проходження поворотів, ніж звичайні дорожні машини. Тобто в повороті бічне прискорення величиною 4g (де g – прискорення вільного падіння) боліди розвивають не за рахунок прилипання шини та коефіцієнта зчеплення, нібито, в 4 рази більшого, ніж у дорожніх шин, а за рахунок великої притискної сили, яка створюється антикрилами на великої швидкості й у кілька разів перевищує тяжкість боліда.

Збільшена пляма контакту – спущені шини
З практики, площа плями контакту можна збільшити, зменшивши тиск у шинах. Якщо спустити шини до 1 атмосфери, то при нормі в 2 атмосфери це вдвічі менший тиск і вдвічі більша площа контакту. Так що ж, їздові характеристики машини покращаться у 2 рази? Звичайно ж, немає і, більше того, вони погіршаться. Хоча… гальмівний шлях зменшиться, але не через збільшену пляму контакту, а через сили тертя кочення, що збільшилася, внаслідок більш м'якої шинита більшої її деформації. А прискорення не стане кращим і буде лише гіршим – все через ту саму силу тертя кочення. Ну а в поворотах… машина поводитиметься, начебто водій сильно п'яний:) Загалом, не робіть цього – не спускайте шини без необхідності, і, до речі, про цю потребу…

Збільшення площі плями контакту за рахунок спускання шин реально може допомогти, якщо потрібно проїхати через якісь пухкі, хиткі місця. За рахунок більшої площі контакту з поверхнею зменшиться тиск шин на поверхню, а отже, і ризик провалитися чи ув'язнути.

Збільшимо ширину шин у 10 разів та врятуємо світ від ДТП?
Зворотній приклад, вузькі шини мотоцикла не роблять його повільнішим, ніж машина, і, більше того, він помітно швидше за неї. Швидше він з інших причин, але значно менша ширина шини негативного впливуточно не чинить.

І ще ідея - а давайте збільшимо ширину шини в 10 разів і тим самим збільшимо зчеплення в 10 разів, і раз і назавжди вирішимо всі проблеми зимової їзди, а на асфальті машина взагалі зупинятиметься, як укопана! І всім завжди вистачатиме гальмівного шляху! Що вам не подобається ця ідея? Правильно, якби все було так просто, це давно вже зробили б…

В підсумку:
збільшення площі плями контакту => збільшення кількості елементів шини, що беруть участь у зачепленні, і одночасно зменшення тиску шини на дорогу => обидва ефекти компенсують один одного рівною мірою => зчеплення шини з дорогою не змінюється

Чи ширина шини впливає на площу плями контакту?
Більше того, збільшивши ширину шини, хоч у 10 разів, ми не збільшимо площу плями контакту, а лише змінимо її форму. Поки ви не закидали мене тухлими помідорами після цієї фрази, спробую встигнути довести її:)))

Згадаймо, що такий тиск – це сила (у нашому випадку – сила тяжіння, притискна сила), що припадає на одиницю площі. Про це нам говорить формула (2), продублюю її:

P = N/S = mg/S (2)
де m – маса тіла (шини та частини машини, що припадає на цю шину), а S – площа зіткнення тіл, тобто в нашому випадку площа плями контакту.

Звідси площа плями контакту дорівнює

Тобто площа плями контакту шини з дорогою тим більша, чим більша вага машини, що припадає на цю шину, і чим гірше вона накачана. І, звичайно, на площу впливає і жорсткість боковин шини. Чим жорсткіша боковини, тим менше деформується шина і тим менше деформується шина при зменшенні тиску повітря в ній. Хороший приклад - сучасні шини з посиленими боковинами Run Flat, які навіть повністю спущеними можуть довезти автомобіль до місця призначення, не особливо просідаючи. Від ширини шини площа плями контакту при одному і тому ж тиску і тому самому навантаженню не залежить (у першому наближенні).

Ширина шини впливає форму плями контакту
Прекрасно! А куди поділася ширина шини? Дуже просто, і тут знову працює принцип «баш на баш». Пляма контакту – наслідок деформації шини, яка, у свою чергу, виникає внаслідок прикладеної зверху сили, тобто сили тяжкості самої шини та автомобіля. Чим ширша шина, тим ширша пляма контакту, що, здавалося б, має збільшити площу плями. З іншого боку, що ширша шина, то менший тиск вона чинить на дорогу і тим менше деформується. В результаті, при збільшенні ширини профілю шини ми маємо ту ж площу плями контакту, але більш витягнуту по ширині і його вузьку форму.

В одній із серйозних наукових праць, яка потрапила мені на очі за останній час (Автомобільні шини, диски та ободи, Євзович В.Є., Райбман П.Г.), автори привели результат експерименту з трьома шинами, дві з яких були однією і тієї ж моделі, але різного діаметра ширини:

205/55 R16 з площею відбитка 173*143 мм = 247,39 см2

225/45 R17 з площею відбитка 185*134 мм = 247,90 см2

Як бачимо, у ширшої шини пляма витягнутіша і вужча, ніж у більш вузької шини. При цьому в квадратних сантиметрах площа плями контакту практично та сама.

Тобто, так, при тому самому тиску у широкої шини пляма контакту по площі більше, ніж у вузькій. Але наскільки? У даному прикладіна десяті частки відсотка, а взагалі – максимум на кілька відсотків. Теоретично, ми можемо поставити на машину замість шин із шириною профілю 195 мм шини з профілем, скажімо, 245 мм. Але на практиці це неприпустимо за вимогами заводу-виробника автомобіля. У будь-якому випадку, як я писав вище, площа плями контакту безпосередньо не впливає на силу зчеплення, тому ні ці частки відсотка, ні більше збільшення площі (наприклад, за рахунок зниження тиску в шині) нам не зроблять погоди.

В підсумку:
збільшуємо ширину профілю шини => збільшуємо ширину плями контакту і одночасно зменшуємо тиск шини на дорогу та деформацію шини в зоні контакту => зменшуємо довжину плями контакту => змінюється форма плями контакту, але не змінюється його підсумкова площа (змінюється незначно)

А збільшити площу плями контакту можна або зменшивши тиск повітря в шині, або збільшивши навантаження зверху на шину.

Сила зчеплення шини з дорогою. Підсумки
Отже, ширина шини безпосередньо не впливає на її зчеплення з дорогою з двох причин:

а) площа плями контакту впливає зчеплення

б) ширина шини не впливає на площу плями контакту

Я б сказав, що сила тертя має «подвійний захист» від ширини шини:)))

Однак ширина шини все ж таки побічно впливає на силу зчеплення, і незалежність площі плями контакту від ширини ніяк не заважає цьому впливу. Про все це – нижче.

У результаті зчеплення шини з дорогою залежить від:
1) ваги, що припадає на шину, від розважування автомобіля та динамічного перерозподілу ваги, а отже, і від конструктивних його особливостей – висоти центру ваги, колісної бази, колії, підвіски, жорсткості кузова. Обговорення цих моментів – окрема тема і виходить за межі цієї серії статей.
2) коефіцієнта зчеплення (тертя спокою). А він, у свою чергу, багато чого залежить, але не від площі плями контакту! :) Ось параметри, що впливають на величину коефіцієнта зчеплення шини з дорогою, відомі мені з університетського курсу фізики, спеціальної літератури та з водійського та інструкторського досвіду:
тип та якість дорожнього покриття
склад гуми протектора
температура шини
швидкість руху автомобіля
прослизання шини
відведення шини
=====================================================
взято тут kaminsky.su/blog/ot-chego…ie-shin-s-dorogoj-chast-1
там ще є продовження

Пропоную обговорити та подискутувати на цю тему.
Від себе щодо форми плями контакту та "кращі" вузьких шин взимку:
1. можу припустити, що поздовжня пляма контакту може сприяти кращій керованості, але це не пов'язано з кращим зчепленням. Спрощений приклад: лижі краще їдуть вздовж, а не впоперек, і зчеплення тут не до чого.
2. всі ці найкращості просто не можна відчути при різниці в ширині шини до 30мм.
3. широкі шини можна труїти сильніше тому що вони менше плющаться, тому і дають більшу пляму контакту в порівнянні з більш вузькими шинами того ж діаметра (зовнішнього та внутрішнього)
Останнє з особистого досвіду, 205/70 15 лягала на диск при 0,5 атм, а 235/70 15 при 0,2 ще не лежить. Щоправда, шини різні, тому дуже непряме підтвердження.

Ще нарив статтю Яблонева А. Л., опубліковану в журналі "Гірський інформаційно-аналітичний бюлетень"
"РОЗРАХУНОК ДЕФОРМАЦІЇ ПНЕВМАТИЧНОГО КОЛІСА ПРИ ВЗАЄМОДІЇ ЙОГО З ТОРФЯНОЮ ЗАЛЕЖЖЮ"
Нормального посилання не знайшов, тільки посилання на завантаження пдф, кому цікаво знайдете.
У ній є формула визначення величини деформації шини
ƛ=Q/Cp, де ƛ - деформація шини в м, Q - вага, що діє на шину в кН, Cp - жорсткість шини кН/м
Жорсткість визначається за формулою
Cp=Π*Pw*√(D*B), де П=3,14, Pw - тиск у шині в кПа, D - діаметр шини м, B - ширина шини м.
Q=m*g
порахував для тиску в 2 атм та навантаження на колесо 250кг
шини 215/75 15 - 9,8мм
шини 235/70 15 - 9,4 мм
різниця в діаметрі 4мм, 235е більше.
Від сюди випливає, що широка шина деформується менше, а різниця настільки незначна, що не варто і морочитися при такому розкиді по ширині.

Like 17 Share: Follow this User

Найчастіше суперечки автомобілістів на різних форумах у мережі точаться навколо теми ширини автомобільних шин, які використовуються влітку. З одного боку, широкі літні шини– це однозначно практичний варіант, з іншого – вужчі вважаються ефективнішими. Як показує практика, самий ідеальний варіантколи шини мають золоту середину, що стосується їх ширини.

Вибір ширини гуми часто зводиться до ширини її протектора. Що це таке? Ширина шини – це відстань між двома бічними частинами шини, що накачується повітрям до оптимального тиску. Ширина шини – це завжди той самий параметр, як і ширина протектора, хоча у деяких випадках, у цих двох величинах спостерігається пряма залежність.

Враховуючи вимоги безпечної їзди, ширина профілю шини ніколи не повинна бути вищою за ширину обода диска більше ніж на 30%. При цьому варто враховувати, що найчастіше ширина диска вказується у дюймах, а ширина гумового профілю – у міліметрах.

Занадто широка покришка може саморозбортуватись або отримати бічний поріз унаслідок різкого повороту чи заїзду на бордюр.

Ширина шини – на що саме вона здатна вплинути?

Ширина покришки, у разі конкретних моделей якісних покришоквідповідає ширині протектора, а значить також збігається з площею основної ділянки зіткнення шини безпосередньо з дорожнім покриттям. Адже саме площа зіткнення з дорогою безпосередньо впливає на комфорт керування автомобілем, його стійкість на складних ділянках дороги, витрату палива та довжину гальмівного шляху автомобіля.

Влітку

Широкі шини краще використовувати влітку, для різкішого керма, зниження пробуксовки при старті, а також зниження загальної температури гуми при активній їзді. Якщо Ви їздите розмірено та не виконуєте різких перебудов, краще залишати колеса стандартного типорозміру. Зниження ширини зменшить витрати палива за рахунок зменшення втрат на сили тертя.

Взимку

Взимку краще брати вузьку гуму, яка за рахунок збільшення тиску на дорожнє полотно прорізатиме собі шлях у снігу, виходитиме з колії, проходитиме крізь замерзлу грязь.

Плюси та мінуси широких шин

Позитивні та практичні властивості широких шин часто полягають у наступному:

• Поліпшені параметри розгону;
• Легкість гальмування;
• Поліпшена курсова стабільність та стійкість;
• Ідеальна прохідність бездоріжжям.

Один із параметрів, які мають важливе значення – зовнішній виглядавтомобіля, адже широкі шини виглядають солідно та ефектно.

Серед недоліків широких шин, як правило, виділяють:

• Низька опірність аквапланування;
• Висока витрата палива;
• Вища вага;
• Висока вартість.

Які шини краще широкі чи вузькі

Якщо підбивати підсумок, порівнюючи недоліки та переваги широких шин, то можна виділити кілька ключових факторів:

1. Проводячи більшу частину часу в заміських поїздках і не захоплюючись екстремальними видами водіння, а також малолітражний автомобіль, вибір вузьких шин - це найбільш оптимальний варіант. Поїздки містом на широкій гумініяк не позначаться на якості їзди, а витрати однозначно позначаться на сімейному бюджеті. Їзда трасою на вузькій гумі вимагатиме від вас уважного акуратного водіння, особливо на крутих поворотах, Але практика показала, що елементарне дотримання ПДР– це найкращий засіб запобігання небезпеці та ДТП.
2. Часто здійснюючи заміські поїздки та маючи інтерес до швидкої їзди, ви стаєте реальним претендентом на покупку широких шин. Але ризик їзди на такій гумі на мокрій дорозі або під час зливи, не стає меншим, ніж якби ви їхали на автомобілі, взутому вузьку гуму.

У зазначеному вище перерахунку не наведено жодної конкретної цифри. Причиною цього є те, що вибір ширини профілю шини починається з вивчення інструкції з експлуатації конкретного автомобіля, в якій наведено всі допустимі параметри шин, рекомендовані виробником для встановлення на даній моделі. І серед допустимих параметрів широкою шиною вважатиметься максимально допустима цифра, а вузькою – мінімально допустима.

Застереження:Установка автомобільних шин із певною шириною профілю, які не передбачені виробником як оптимальні для даної моделі автомобіля, є небезпечною не тільки для їзди, але й для життя. Навіть якщо це виключає використання проставок по дисках, не варто ризикувати, адже життя – це найцінніше, що ми маємо!

Підбір ширини шин відео

Широкі або Вузькі шини: які практичніші влітку та взимку was last modified: Квітень 25th, 2017 by abc-tyre