Какая резина лучше зимой широкая или узкая на машину
Тесты зимней резины: что лучше, узкая или широкая?
И даже самый популярный в России иномарочный размер 195/65R15 плавно вытесняется наступающим 205/55R16.
Мы решили проверить, как влияет на характеристики автомобиля переход с пятнадцати на шестнадцать дюймов в зимних шинах: что выигрывает, а что теряет владелец?
Шины одной модели «Нокиан-Хаккапелита 5», автомобиль « Skoda Octavia А5», для которого оба размера – штатные. Испытания проведены после тщательной обкатки по традиционной методике ЗР. Результаты замеров и оценки приведены в таблицах.
Как видим, убедительной победы одних шин над другими не получилось. В чем-то впереди оказался «пятнадцатый» размер, зато «шестнадцатый» взял свое в другом. Хорошие шины, летние или зимние, – всегда компромисс. Одновременно улучшить все свойства практически невозможно. Подтягивание одних показателей влечет за собой ухудшение других.
Чем хорош размер 195/ 65R15? У этих шин чуть лучше торможение на снегу, заметно лучше разгон на снегу и на льду, боковое сцепление при «переставке» на укатанном снегу. Кроме того, более информативно торможение без электроники, лучше плавность хода, а также проходимость в глубоком снегу.
А в чем выигрывают 16-дюймовые? Совсем немного в боковых сцепных свойствах на льду на грани скольжений, причем при переходе в скольжение преимущество увеличивается. Также они чуть лучше тормозят на асфальте и экономят топливо. Хотя, что такое 100 граммов на 100 километров? Кто заметит сэкономленный литр топлива, когда потрачено сто? Совсем чуть-чуть лучше управляемость, но только на льду и асфальте. Из более заметных отличий – меньше шум и четче курс на асфальте.
Зато ценой 16-дюймовая шина существенно превосходит свой 15-дюймовый аналог (в среднем 6200 руб. против 4700 за штуку).
Стоят ли таких затрат несколько процентов выигрыша в некоторых упражнениях?
Тем не менее тест наглядно показал, как совсем незначительное изменение размера влияет на эксплуатационные характеристики шины одной и той же марки.
У «пятнадцатых» есть некоторое преимущество перед «шестнадцатыми» в снеговых дисциплинах. Потому рекомендуем отдать им предпочтение, если в вашем «дорожном меню» заснеженные дороги – основное блюдо. А тем, кому больше приходится ездить по очищенному и/или обледенелому асфальту, стоит выбрать более широкие «низкопрофильные» покрышки. Если, конечно, вы не уделяете чрезмерного внимания экстерьеру автомобиля. Ведь аргумент «хочу!» не поддается конструктивному анализу.
==============================================================
Всем спасибо что со мной)
Ну и не забываем про лайки. Вам не долго, а мне приятно))
Удачи всем!
Подписывайтесь и увидите еще много интересного!))
Широкие или узкие шины: что выбрать?
Автомобилисты часто спорят, какие шины лучше: широкие или узкие. Ведь от ширины зависит управляемость и курсовая устойчивость автомобиля, сцепные свойства покрышки.
Широкие низкие автопокрышки смотрятся эффектно и отличаются практичностью. Узкие показывают стабильное поведение на мокрой дороге и преимущественно используются зимой.
Но как узнать, резина узкая или широкая? Для этого необходимо обратить внимание на маркировку, которая наносится на боковую часть покрышки.
Стандартная маркировка выглядит ‘195/65 R 14 91V’ и расшифровывается так:
Ширина шины – расстояние между боковыми частями покрышки от края до края. При этом давление в покрышке должно быть оптимальным.
Для обеспечения безопасного и комфортного вождения ширина профиля не должна превышать ширину обода на 30%. Это необходимо учитывать, если вы решили поставить резину шире, чем рекомендовано производителем.
Можно ли поставить шины шире, если это не предусмотрено производителем? В этом случае нет. Устанавливают только рекомендованные модели / размеры резины. В инструкции по эксплуатации автомобиля указаны максимальные и минимальные значения. Самая большая цифра – это максимально допустимая ширина, а самая маленькая – минимально допустимая ширина.
На что способна повлиять ширина покрышки:
Узкие и широкие шины: отличия
От ширины покрышки зависит уровень комфорта, безопасность, управляемость автомобилем, а также его внешний вид.
Широкие покрышки увеличивают сопротивление качению, что приводит к большему расходу топлива. Если говорить о том, какие шины лучше шире или уже в плане эстетики. То тут выигрывает широкая резина. Она смотрится презентабельно, сразу меняет восприятие автомобиля.
Отличия кроются и в стоимости. Узкие покрышки стоят дешевле. Они популярнее. Узкая высокопрофильная резина выпускается в большом количестве, что и снижает ценник. А вот низкопрофильные широкие покрышки подойдут не для каждого автомобиля.
Плюсы и минусы широкой резины
Для быстрой загородной езды по трассе широкая резина будет предпочтительнее. Но при такой эксплуатации увеличивается риск аквапланирования.
На что обратить внимание:
Плюсы и минусы узких покрышек
На зиму следует выбирать узкую резину, которая показывает стабильные тягово-сцепные свойства по сравнению с широкими покрышками. Такие шины обеспечивают высокое поверхностное давление на дорогу, устойчиво проходят снежную колею, справляются с отводом воды и объемных масс талого снега.
Узкие покрышки подходят и для тех, кто часто ездит за город, не увлекается скоростной ездой. Для малометражных автомобилей также предпочтительнее этот вид резины.
На что обратить внимание:
Подведем итог
Если вы затрудняетесь с выбором, опытные специалисты всегда помогут правильно подобрать модель покрышек для вашего автомобиля.
Запись №#23 Какая резина лучше зимой широкая или узкая?
Преимущества широких зимних шин
С точки зрения физики, широкие шины обладают большей площадью соприкосновения с поверхностью дороги, другими словами имеем большее пятно контакта. Отсюда, можно предположить, что сцепные свойства шины с поверхностью увеличиваются. В результате можно рассчитывать на повышенное сцепление при разгоне и торможении, а также при прохождении поворотов. Но есть и некоторые опасения при движении по дороге с явно выраженным мокрым покрытием, с наличием луж – может возникнуть эффект аквапланирования, т.е. колесо «поплывет» и резко теряет сцепные свойства. Это явление крайне опасно для водителя, т.к. автомобиль может полностью выйти из-под контроля. Еще один недостаток широкой резины – это масса. Колесо становиться тяжелее, увеличивая неподрессоренную массу колеса и как следствие нагрузку на подвеску.
Особенности вождения на узких зимних шинах
Наверное, многие видели раллийные машины подготовленные для заездов по заснеженной трассе – они «обуты» в узкие шины. Отсюда и пошло второе, противоположное мнение, что на зиму лучше ставить узкую покрышку. Можно предположить, что узкое колесо более эффективно «разрезает» снежную кашу и позволяет ехать с повышенной скоростью. Но это все хорошо в спортивных условиях, где водители имеют специальную подготовку. Как будет при обычной эксплуатации, сказать трудно, можно проверить только опытным путем. Но есть одно неоспоримое преимущество узкой шипы по сравнению с широкой – она легче, следовательно, и нагрузка на подвеску машины меньше. Да и цена на узкую резину немного ниже, что тоже можно отнести к плюсам. Кроме этого бытует распространенное заблуждение, взятое из школьных уроков физики, что узкая покрышка оказывает большее давление на дорогу и, следовательно, имеет большее сцепление.
Есть один универсальный способ при выборе покрышек на автомобиль — принять во внимание рекомендации производителя авто. В инструкции к машине всегда указываются типоразмеры колес, которые оптимальны для данной модели. А если производители шин по какой-то причине не выпускают покрышку нужного вам размера, то мы рекомендуем воспользоваться шинным калькулятором для расчета параметров колеса, подходящего для вашего автомобиля.
Зимняя резина – широкая или узкая: что лучше зимой и на какой дороге
Приобретая зимнюю резину, некоторые автомобилисты задумываются о том, какой должна быть ширина колеса в холодную пору. Опираясь на мнение специалистов, разберемся, какая резина лучше зимой – узкая или широкая?
Пятно контакта покрышки с дорогой
Когда шина начинает взаимодействовать с дорожным полотном, это называется точкой контакта. Резина из-за массы автомобиля немного деформируется при движении. Площадь колеса, которая в этот момент соприкасается с дорогой, и будет называться пятном контакта.
Чем больше точка контакта, тем лучше набор скорости
Пятно контакта не зависит от торможения автомобиля, но влияет на его разгон. Например, на заснеженной дороге автомобиль будет разгоняться быстрее, если пятно контакта будет меньше, так как покрышка будет «прорезать» снег. Если говорить об асфальтированном полотне, машина наберет скорость быстрее и лучше, если покрышка будет иметь большую площадь соприкосновения.
Итак, от пятна зависит:
Ширина профиля
Это расстояние, которое измеряется между двумя противоположными боковыми точками покрышки. Часто люди путают понятия «ширина профиля » и «ширина протектора «. Чем шире профиль, тем, соответственно, шире протектор. Именно от этого показателя напрямую зависит площадь соприкосновения.
Широкий профиль — дополнительный расход топлива
Плюсы широкого профиля:
Результаты тестов на снежной трассе
Прежде чем определиться, что лучше – широкая или узкая зимняя резина, стоит обратить внимание на проведенные экспертами тесты.
Уже или шире? Этот вопрос интересен многим водителям
Широкие модели
На снежной трассе они имеют ряд преимуществ:
Помимо преимуществ, присутствуют и недостатки:
Широкая зимняя резина идеально подходит, если используется преимущественно в городе или на трассе, где регулярно чистят дороги. На обледенелой дороге и асфальте широкие покрышки отлично себя показывают.
Узкие модели
Преимущества на снежной трассе:
Итоги тестов на мокрой дороге
Тесты показывают, что для мокрой дороги лучше подойдет узкая резина. Она лучше отводит воду и меньше подвержена эффекту аквапланирования на дороге. В заданных условиях эти шины более комфортны для передвижения.
Ширина профиля на бездорожье
Ответ на данный вопрос очень прост. При упоминании бездорожья, на ум приходят автомобили соответствующего типа, на которых установлены огромные колёса размером от R25 до R32. Именно такие колёса используют не просто так. Они имеют идеальную проходимость на бездорожье, так как повышают клиренс автомобиля и могут похвастать достаточно большим пятном контакта с дорогой.
Подобная резина меньше «замыливается» и отлично держит дорогу как летом, так и зимой. Стоит отметить то, что все колёса указанного радиуса имеют широкие покрышки.
Широкие покрышки идеальны для бездорожья
При частой езде по бездорожью лучше ставить покрышки с широким профилем.
Заключение
Ответ на вопрос, какая резина лучше зимой: та, что уже или та, которая шире, достаточно прост. Все зависит от потребностей автомобилиста:
А какую резину предпочитаете вы?
Шины узкая/широкая, мифы и реальность.
Дорогие читатели! предлагаю вашему вниманию статью, которую я нахожу весьма занятной и правдоподобной.
==========================================
Дорогие друзья! Два года назад я написал статью «Сцепление шин с дорогой не зависит от площади пятна контакта?», и она вызвала бурную реакцию аудитории. Статья до сих пор находится в блоге, и на ее странице много комментариев, вопросов, споров, рассуждений. Кто-то, прочитав, поблагодарил меня за развенчивание мифов и простое, доступное объяснение физики процесса. Кто-то, наоборот, раскритиковал за излишнюю упрощенность и ограниченность моих рассуждений и аргументов.
За два года, что прошли с момента написания этой статьи, я поучаствовал во многих дискуссиях на эту тему, познакомился с новой литературой, пообщался с другими физиками (сам я – тоже физик по специальности), гонщиками и кое-что переосмыслил. Суть моих размышлений не поменялась, они стали более систематизированы и поменялись формулировки. Вот их я и изложу ниже. Поехали.
Сила трения покоя: закон Амонтона-Кулона
Снова вернусь к школьной физике. Напомню, школьная физика и классическая механика достаточно точно описывают повседневные явления. Пока речь не заходит об очень маленьких масштабах или релятивистких скоростях, классическая механика отлично работает. Более того, в какие бы научные труды о сцеплении шин с дорогой я не заглядывал, я видел в них много страшных зубодробящих формул, интегралов, рядов, но в конце концов все сводилось к одной простой школьной формуле, которая называется законом Амонтона-Кулона:
где µ — коэффициент сцепления, N – сила, прижимающие одно тело к другому (в данном случае, вес шины плюс вес части автомобиля, приходящейся на эту шину), m — масса тела (шины и части автомобиля, приходящейся на эту шину), g — ускорение свободного падения.
То есть сила трения пропорциональна силе, прижимающей одно тело к другому, и коэффициенту трения. В самом простом случае эта сила — вес и представляет собой силу тяжести, то есть произведение массы тела на ускорение свободного падения. И тогда сила трения покоя пропорциональна коэффициенту трения, массе тела и ускорению свободного падения.
Сила трения покоя – она же сила сцепления
Автомобиль движется благодаря силе трения покоя в области контакта шины с дорожным полотном, а не силе трения качения, как иногда думают. Сила трения качения – следствие деформации шины. Она наоборот тормозит движение автомобиля. А пятно контакта шины с дорогой покоится относительно дороги в случае качения шины. Конечно, во время качения в пятне контакта всегда присутствуют элементы протектора, проскальзывающие относительно дороги, но в случае равномерного прямолинейного движения автомобиля в первом приближении их можно не учитывать и считать силу трения силой трения покоя или еще ее называют силой сцепления шины с дорогой, а коэффициент трения покоя – коэффициентом сцепления. При торможении большая часть элементов протектора может скользить вдоль дорожного полотна. В этом случае вращение колеса (и следовательно автомобиль) тормозится силой трения скольжения. Стоит отметить, что обычно сила трения скольжения меньше силы трения покоя.
Перераспределение веса авто между шинами и сцепление с дорогой
Теперь разберем, что есть что в формуле Амонтона-Кулона. Ускорение свободного падения постоянно, его из обсуждения исключаем. Масса в целом тоже постоянна. Конечно, вес автомобиля распределен между 4 шинами, и при изменении скорости и/или траектории движения распределение веса может существенно меняться: какие-то шины разгружаются, а какие-то нагружаются дополнительно.
Перераспределение веса автомобиля между шинами тоже косвенно влияет на их сцепление с дорогой. Скажем, при торможении вес машины частично смещается с задней оси на переднюю, следовательно, сила прижатия задних шин к дороге уменьшается и поэтому сила их сцепления с дорогой ухудшается. Это повышает вероятность заноса автомобиля, но на тормозной путь не влияет, потому что сила сцепления передних колес с дорогой увеличивается из-за перераспределенной нагрузки. Если на одних и тех же шинах будут тормозить Porsche 911 и Porsche Cayenne, у последнего вследствие большей высоты смещение веса с задних шин на передние будет в большей степени, и Cayenne больше рискует попасть в занос. Но тормозной путь от этого меньше не станет. То, что Cayenne тяжелее – тоже не влияет, об этом читайте статью «Тормозной путь не зависит от массы авто?». Поворачивать Cayenne будет конечно же хуже 911-го и на меньших скоростях – как раз из-за более высокого центра тяжести и большего смещения веса и больших кренов.
Кроме того, на перераспределение веса влияет манера вождения. При аккуратном вождении, когда водитель избегает резких поворотов, перестроений, ускорений и торможений (читай, чем меньше нажата педаль тормоза или чем на меньший угол поворачивается руль), запас сцепления шин с дорогой максимален, то есть шины находятся «максимально далеко» от перехода в состояние полного скольжения и, как следствие, управление автомобилем максимально безопасно. Во-вторых, одно и то же перемещение педалей или руля можно совершить по-разному: быстро, резко или по нарастающей, прогрессивно. Резкое нажатие на педаль или поворот руля приведет к соответствующему резкому перераспределению веса с одних шин на другие, и это чревато их срывом в скольжение и сходом с траектории движения. Постепенное же воздействие на органы управления приводит к столь же плавному перераспределению веса, что позволяет шинам цепляться за дорогу без риска скольжения и потери управляемости или устойчивости автомобиля. Убедиться в этом на практике вы можете на курсах контраварийной подготовки водителей, например, при выполнения упражнения «экстренный объезд препятствия».
1. Если вы хотите водить машину по дорогам общего пользования безопасно, а по гоночному треку быстро, перемещайте органы управления (руль, педали газа и тормоза) плавно и постепенно.
Теперь поговорим о том, что в самой шине влияет на ее сцепление.
Коэффициент сцепления шины с дорогой
Остается последний параметр в формуле силы трения Амонтона-Кулона – коэффициент сцепления µ, который, в первую очередь, зависит от природы соприкасающихся поверхностей. Самый показательный пример – сцепление резины с асфальтом куда лучше, чем той же резины со снегом и тем более льдом, несмотря на разные механизмы трения между шиной и этими тремя покрытиями. А при одном и том же дорожном покрытии коэффициент сцепления будет зависеть уже от состава резины и конструкции протектора. Например, на зимних шинах автомобиль куда лучше держит скользкую дорогу, чем на летних. И главное отличие зимних и летних шин – именно разный состав резины и конструкция протектора.
А если вы когда-нибудь смотрели по телевизору Формулу 1, наверняка слышали о разных типах шин и разных составах: «мягкий состав, сверхмягкий состав, жесткий состав». Именно это и оказывает ключевое влияние на коэффициент сцепления, даже в Формуле 1.
Так что же, все? Больше ничего не влияет? И что, этот коэффициент сцепления постоянен? Влияет, и как раз потому, что коэффициент сцепления не является постоянным и зависит от некоторых факторов. Но для начала расскажу о пресловутой площади пятна контакта.
Влияет ли площадь пятна контакта на сцепление шины с дорогой?
На всякий случай напомню, что такое пятно контакта. При контакте с плоским дорожным покрытием ВСЯ шина деформируется, сминаясь и становясь плоской в зоне контакта. Эту зону и называют пятном контакта. Пятно контакта имеет площадь, примерно равную размеру ладони. Обыватели часто думают, что чем больше площадь пятна контакта, тем лучше сцепление шины с дорогой. И еще многие думают, что чем шире шина, тем больше площадь пятна контакта. А следовательно, думают, что чем шире шина, тем лучше ее сцепление с дорогой. Ниже я расскажу обо всем этом по порядку.
Как видно из формулы Амонтона-Кулона, площадь пятна контакта в силу трения не входит. Почему? Ведь, казалось бы, чем больше площадь, тем больше элементов шины участвует в зацеплении и тем больше сила трения. С одной стороны – да, а с другой – чем больше площадь соприкосновения, тем меньше давление шины на дорогу. Выходит баш на баш, и площадь не играет никакой роли. Теперь объясню то же самое на языке физики.
Чтобы было понятнее, куда же делась площадь, можно формулу Амонтона-Кулона (1) переписать иначе, с учетом площади пятна контакта и отразить влияние пятна на давление. Все просто: давление тела на опору или, в нашем случае, шины на асфальт равно весу тела (шины), деленному на площадь контакта:
P = N/S = mg/S (2)
где P — давление шины на дорогу, N = mg — все тот же вес шины.
Тогда отсюда можно выразить вес через давление:
Теперь, если подставить эту формулу в закон Амонтона-Кулона, получим:
Или, выражаясь человеческим языком, сила сцепления шины с дорогой пропорциональна коэффициенту сцепления, давлению шины на дорогу и площади пятна контакта. Это именно то, как воспринимает силу сцепления большинство людей. Но здесь зарыта собака – в том, что давление напрямую зависит от площади пятна контакта и обратно пропорционально ему. Об этом нам говорит формула (2). Подставляя сюда выражение для давления, получим:
Тогда площадь мы успешно сокращаем и приходим к закону Амонтона-Кулона (1) и силе сцепления, не зависящей от площади пятна контакта.
Влияние адгезии на коэффициент сцепления
Многие интуитивно полагают, что механизм трения резины объясняется адгезией — её приклеиванием к дорожному покрытию: чем больше площадь соприкосновения, тем больше приклеивание и тем больше сцепление. При этом приклеивание, вроде бы, не очень зависит от прижимающей силы. Действительно, тот же скотч липнет к гладким чистым поверхностям без всякого усилия, обеспечивая великолепное сцепление. Ключевое слово тут – гладкие чистые поверхности. Если поверхность шероховатая и грязная, как асфальт, то скотч будет держать гораздо хуже. На этом эффекте основан принцип защиты поверхностей в городской среде от наклеивания объявлений. И скотч, и объявления не держатся на неровных поверхностях потому, что реальная площадь контакта гораздо меньше площади самого скотча или бумаги. Если материал текучий и его контакт с неровной поверхностью сохраняется достаточно долго, то склеивание будет возможно. Обычная резина – материал мягкий, но не текучий, а времена ее контакта с дорожным полотном довольно малы. В результате, вкладом прилипания в формирование коэффициента трения можно пренебречь. Для желающих разобраться в вопросе самостоятельно, я могу порекомендовать ознакомиться с теориями Гринвуда-Вильямсона и Джонсона-Кендалла-Робертса и последующим развитием теории механики контактного взаимодействия.
Что же касается езды по гоночному треку на спортивных и гоночных шинах, там эффект прилипания шины к поверхности трека может быть более заметным. Отчасти это связано со специфическим составом резины протектора и отчасти – с более высокой температурой, до которой прогреваются шины при гоночной езде. Этот эффект и объясняет, почему коэффициент сцепления гоночных шин может быть заметно больше 1 (у шин в Формуле 1 – около 1,8).
И вот как такой коэффициент сцепления сказывается на практике:
Влияние аэродинамической прижимной силы на силу сцепления
Не стоит путать эффект прилипания шин к поверхности трека с эффектом аэродинамической прижимной силы, благодаря которой пилоты Формулы 1 при торможениях, ускорениях и поворотах могут испытывать перегрузки, в несколько раз превышающие величину ускорения свободного падения. А болиды, соответственно, иметь в несколько раз большую динамику торможения и скорость прохождения поворотов, чем обычные дорожные машины. То есть в повороте боковое ускорение величиной 4g (где g – ускорение свободного падения) болиды развивают не за счет прилипания шины и коэффициента сцепления, якобы, в 4 раза большего, чем у дорожных шин, а за счет большой прижимной силы, которая создается антикрыльями на большой скорости и в несколько раз превышает силу тяжести болида.
Увеличенное пятно контакта – спущенные шины
Из практики, площадь пятна контакта можно увеличить, уменьшив давление в шинах. Если спустить шины до 1 атмосферы, то при норме в 2 атмосферы это вдвое меньшее давление и вдвое большая площадь пятна контакта. Так что же, ездовые характеристики машины улучшатся в 2 раза? Конечно же нет и, более того, они ухудшатся. Хотя… тормозной путь уменьшится, но не из-за увеличившегося пятна контакта, а из-за увеличившейся силы трения качения вследствие более мягкой шины и большей ее деформации. А ускорение не станет лучше и будет только хуже – все из-за той же силы трения качения. Ну а в поворотах… машина будет вести себя, как будто водитель сильно пьян 🙂 В общем, не делайте этого – не спускайте шины без необходимости, и, кстати, об этой необходимости…
Увеличение площади пятна контакта за счет спускания шин реально может помочь, если нужно проехать через какие-то рыхлые, зыбучие места. За счет большей площади контакта с поверхностью уменьшится давление шин на поверхность, а значит, и риск провалиться или увязнуть.
Увеличим ширину шин в 10 раз и спасем мир от ДТП?
Обратный пример, узкие шины мотоцикла не делают его более медленным, чем машина, и, более того, он заметно быстрее ее. Быстрее он по другим причинам, но значительно меньшая ширина шины негативного влияния точно не оказывает.
И еще идея – а давайте увеличим ширину шины в 10 раз и тем самым увеличим сцепление в 10 раз, и раз и навсегда решим все проблемы зимней езды, а на асфальте машина вообще будет останавливаться, как вкопанная! И всем всегда будет хватать тормозного пути! Что, вам не нравится эта идея? Правильно, если б все было так просто, это бы давно уже сделали…
В итоге:
увеличение площади пятна контакта => увеличение количества элементов шины, участвующих в зацеплении, и одновременно уменьшение давления шины на дорогу => оба эффекта компенсируют друг друга в равной степени => сцепление шины с дорогой не меняется
Влияет ли ширина шины на площадь пятна контакта?
Более того, увеличив ширину шины, хоть в 10 раз, мы не увеличим площадь пятна контакта, а лишь изменим его форму. Пока вы не закидали меня тухлыми помидорами после этой фразы, я попробую успеть доказать ее :)))
Вспомним, что такое давление – это сила (в нашем случае – сила тяжести, прижимная сила), приходящаяся на единицу площади. Об этом нам говорит формула (2), продублирую ее:
P = N/S = mg/S (2)
где m – масса тела (шины и части машины, приходящейся на эту шину), а S – площадь соприкосновения тел, то есть, в нашем случае площадь пятна контакта.
Отсюда площадь пятна контакта равна
То есть площадь пятна контакта шины с дорогой тем больше, чем больше вес машины, приходящийся на эту шину, и чем хуже она накачана. И, конечно, на площадь влияет и жесткость боковин шины. Чем жестче боковины, тем меньше деформируется шина и тем меньше деформируется шина при уменьшении давления воздуха в ней. Хороший пример – современные шины с усиленными боковинами Run Flat, которые даже будучи полностью спущенными могут довезти автомобиль до места назначения, не особо проседая. От ширины шины площадь пятна контакта при одном и том же давлении и одной и той же нагрузке не зависит (в первом приближении).
Ширина шины влияет на форму пятна контакта
Прекрасно! А куда же делась ширина шины? Очень просто, и тут опять работает принцип «баш на баш». Пятно контакта – следствие деформации шины, которая, в свою очередь, возникает вследствие приложенной сверху силы, то есть cилы тяжести самой шины и автомобиля. Чем шире шина, тем шире пятно контакта, что, казалось бы, должно увеличить площадь пятна. С другой стороны, чем шире шина, тем меньшее давление она оказывает на дорогу и тем меньше деформируется. В итоге, при увеличении ширины профиля шины мы имеем ту же площадь пятна контакта, но более вытянутую по ширине и узкую его форму.
В одном из серьезных научных трудов, который попался мне на глаза за последнее время (Автомобильные шины, диски и ободья, Евзович В.Е., Райбман П.Г.), авторы привели результат эксперимента с тремя шинами, две из которых были одной и той же модели, но разного диаметра ширины:
205/55 R16 с площадью отпечатка 173*143 мм = 247,39 см2
225/45 R17 с площадью отпечатка 185*134 мм = 247,90 см2
Как видим, у более широкой шины пятно более вытянутое и узкое, чем у более узкой шины. При этом в квадратных сантиметрах площадь пятна контакта практически одна и та же.
То есть, да, при одном и том же давлении у широкой шины пятно контакта по площади больше, чем у узкой. Но насколько? В данном примере на десятые доли процента, а вообще – максимум на несколько процентов. Теоретически, мы можем поставить на машину вместо шин с шириной профиля 195 мм шины с профилем, скажем, 245 мм. Но на практике это недопустимо по требованиям завода-изготовителя автомобиля. В любом случае, как я писал выше, площадь пятна контакта непосредственно не влияет на силу сцепления, поэтому ни эти доли процента, ни большее увеличение площади (например, за счет снижения давления в шине) погоды нам не сделают.
В итоге:
увеличиваем ширину профиля шины => увеличиваем ширину пятна контакта и одновременно уменьшаем давление шины на дорогу и деформацию шины в зоне контакта => уменьшаем длину пятна контакта => изменяется форма пятна контакта, но не меняется его итоговая площадь (меняется незначительно)
А увеличить площадь пятна контакта можно либо уменьшив давление воздуха в шине, либо увеличив нагрузку на шину сверху.
Сила сцепления шины с дорогой. Итоги
Итак, ширина шины напрямую не влияет на ее сцепление с дорогой по двум причинам:
а) площадь пятна контакта не влияет на сцепление
б) ширина шины не влияет на площадь пятна контакта
Я бы сказал, сила трения имеет «двойную защиту» от ширины шины :)))
Однако ширина шины все же косвенно влияет на силу сцепления, и независимость площади пятна контакта от ширины никак не мешает этому влиянию. Обо всем этом – ниже.
В итоге, сцепление шины с дорогой зависит от:
1) веса, приходящегося на шину, от развесовки автомобиля и динамического перераспределения веса, а значит, и от конструктивных его особенностей – высоты центра тяжести, колесной базы, колеи, подвески, жесткости кузова. Обсуждение этих моментов – отдельная тема и выходит за рамки этой серии статей.
2) коэффициента сцепления (трения покоя). А он, в свою очередь, много от чего зависит, но не от площади пятна контакта! 🙂 Вот параметры, влияющие на величину коэффициента сцепления шины с дорогой, известные мне из университетского курса физики, специальной литературы и из водительского и инструкторского опыта:
тип и качество дорожного покрытия
состав резины протектора
температура шины
скорость движения автомобиля
проскальзывание шины
увод шины
=====================================================
взято здесь kaminsky.su/blog/ot-chego…ie-shin-s-dorogoj-chast-1
там еще есть продолжение
Предлагаю обсудить и подискутировать на эту тему.
От себя касательно формы пятна контакта и «лучшести» узких шин зимой:
1. могу предположить что продольное пятно контакта может способствовать лучшей управляемости, но это не связано с лучшим сцеплением. Упрощенный пример: лыжи лучше едут вдоль, а не поперек, и сцепление тут не причем.
2. все эти лучшести просто не реально ощутить при разнице в ширине шины до 30мм.
3. широкие шины можно травить сильнее потому что они меньше плющатся, поэтому и дают большее пятно контакта в сравнении с более узкими шинами того же диаметра(внешнего и внутреннего)
Последнее из личного опыта, 205/70 15 ложилась на диск при 0,5 атм, а 235/70 15 при 0,2х еще не лежит. Правда шины разные, поэтому очень косвенное подтверждение.
Еще нарыл статью Яблонева А. Л., опубликованную в журнале «Горный информационно-аналитический бюллетень»
«РАСЧЕТ ДЕФОРМАЦИИ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО КОЛЕСА ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ЕГО С ТОРФЯНОЙ ЗАЛЕЖЬЮ»
Нормальной ссылки не нашел, только ссылки на скачивание пдф, кому любопытно найдете.
В ней есть формула для определения величины деформации шины
ƛ=Q/Cp, где ƛ — деформация шины в м, Q — вес действующий на шину в кН, Cp — жесткость шины кН/м
Жесткость определяется по формуле
Cp=Π*Pw*√(D*B), где П=3,14, Pw — давление в шине в кПа, D — диаметр шины в м, B — ширина шины в м.
Q=m*g
посчитал для давления в 2 атм и нагрузки на колесо 250кг
шины 215/75 15 — 9,8мм
шины 235/70 15 — 9,4мм
разница в диаметре 4мм, 235е больше.
От сюда следует, что широкая шина меньше деформируется, а разница столь незначительна что не стоит и заморачиваться при таком разбросе по ширине