На каких колесах машина быстрее едет
Замеряем насколько r16 быстрее r18. Или наоборот?
Так получилось, что я продал свои трушные 18ки BBS.
А раз такое дело, а ездить то нужно на машине, поменял колеса на подношенную зиму, которую я тоже буду менять к этому сезону. И тут возникла идея сравнить таки динамику машины на разных размерах «тапочек». Тем более что под рукой есть такой точный измеритель
Немножко скучной теории
Многие в курсе что чем легче колесо (неподрессоренная масса) — тем быстрее машина разгоняется. Это азы физики, хотя бывают проскакивают «светлейшие умы» оспаривающие даже такие факты.
Но еще есть один момент, который является дополнением вышеперечисленного правила. А именно — чем дальше от оси вращения сосредоточен вес (больше радиус окружности) тем больше нужно приложить усилий для перемещения этого самого колеса.
Если описать это проще, то представьте себе колесо 18 диаметра с резиной 225/40/18 и колесо 15 диаметра с резиной 195/65/15.
наружная окружность колес будет одинаковая +-1%
Но вес 15 колеса будет рассредоточен ближе к оси вращения, в то же время у 18го колеса наоборот весь вес и шины и диска (обод, бочка) будет сосредоточен на большем радиусе от центра вращения — у самого края.
Такие вот простые рассуждения позволяют предположить что даже одинаково весящие колеса будут показывать на машине разные результаты — на больших колесах машина будет медленней ускорятся и так же медленней тормозить. Конечно тут еще играет фактор увеличивающейся ширины протектора который из-за силы трения, а также сопротивлению качения, так же будет влиять на динамику автомобиля, но уже не так существенно как вес.
Короче хватит теории, перейдем к практике.
В наличии 18е колеса с почти новой летней резиной. Вес диска (8jx18 ) 10.5 кг + вес баллона резины 10кг (225/40/18), в сумме у нас получается 20.5 кг
Меняем их на 16е колеса (215/55/16 ), которые в сборе весят по 20.3 кг.
Разница совсем небольшая, примерно 200грамм, по ширине тоже минимальна (225-215), окружности тоже близки. Остается лишь то самое удаление масс от центра вращения.
Замеры на больших колесах
8.2 секунды
Едем в гараж меняем колеса на 16е, возвращаемся на ту же точку делаем такой же замер.
Вот вам и физика, во всей своей красе. Напомню ранее я замерял машину сразу после покупки драгона на 18 колесах и там было 7.9 сек но холоднее, при 12 градусах, а тут 26, жара…
Что же, ждем холодов и будем обновлять циферки, думаю она таки на 16ках поедет свои 7.7 по заводу без проблем. Собственно это то чего я и добиваюсь приводя машину в порядок. И не только я, благодаря высоким цифрам двое знакомых на 1.8 тфси успешно осваивают азы опрессовки рассматривая куда же таки уходит весь наддув…Больше живых машин — лучше.
Ну а ауди, даже после 11 лет жизни, в старости, покажет свои заводские характеристики, как настоящий породистый немец.
Спросите зачем мне всё это? А просто потому что я так хочу. Эта машина далеко не спорт кар и никогда им не станет, обычный полноприводный семейный комфортный автомобиль (важно это понимать) но бодрости мы ей скоро добавим однозначно)
Какие выводы можно сделать? Тем кто выжимает с машины все доли секунд, по разным причинам — переходите на минимальные по размеру диски желательно с минимальным весом (а это обычно ковка), на облегченные тормоза, выбирайте резину не только по марке но и по весу, ибо различия бывают в килограммах(!) и тогда ваши низкие 5 секунд станут высокими четырьмя. А ведь иногда такой мелочи может не хватать для счастья и спокойствию человеку. Удачи 😉
вместо послесловия. Спасибо ребятки за поток жалоб на последнюю запись, мне радостно осознавать тот факт, что я так легко могу жарить топовых хохлатых птенчиков солярис клаба 😉
Облегченные диски — экономия, лучше разгон и управляемость?
Статья о том, какую выгоду приносят облегченные диски (литье, ковка) с легкими шинами по сравнению со стандартными железными дисками и тяжелыми шинами.
Я подумал стоит ли купить литье или ковку легче, чем мои стандартные железки, и сразу вспомнил какую-то статью, мол увеличение массы каждого из колес на 1 кг равносильно +40 кг груза в багажник. Бред, подумал я. Физику мы знаем, все можем рассчитать 🙂
Предварительные выводы, не требующие расчетов:
1. более привлекательный внешний вид;
2. лучшее сцепление с дорогой, при езде по ямам и неровностям, тк легкие колеса имеют меньшую инертность (способность тела сопротивляться внешнему воздействию). К сожалению моих знаний в механике недостаточно, чтобы оценить в цифрах улучшение сцепления с дорогой.
Приступаем к физике. Чтобы достоверно определить, сколько кг груза надо положить в багажник, будем применять закон сохранения энергии. Будем считать, что автомобиль разгоняется по ровной поверхности без наклона с 0 до 100 км/ч. Потенциальная энергия не изменяется, кинетическая энергия в начале равна 0, а на скорости равна сумме кинетической энергии поступательно движущегося автомобиля и кинетической энергии вращения 4х колес.
Затрачиваемую энергию на преодоление сопротивления воздуха и всевозможных сил трения опускаем, тк их разница в экспериментах будет не существенной. Пусть масса авто будет 1000 кг, масса диска будет 10 кг, масса покрышки 8 кг. Диск 14 дюймов, покрышка 185/65. Профиль колеса Г-образный, профиль шины П-образный. Распределение масс представлено на рисунке, разрез колеса поперек:
100 км/ч это 27,8 м/с. Линейная скорость вращения на радиусе r — V = ωr. Посчитаем ω = V / r = 27,8 / (0,356/2 + 0,12) = 93,2 рад/с.
Кинетическая энергия вращательного движения кольца E = mV² / 2, Кинетическая энергия поступательного движения E = mV² / 2.
Кинетическая энергия вращения колеса складывается из энергии вращения 1 круга, 2х колец и 2х кругов с вырезанными центрами. Полная кинетическая энергия автомобиля складывается из энергии его поступательного движения, 4х его колес и энергии вращения 4х колес. Важно, что в разных экспериментах радиус колес и ширина покрышек неизменны.
Расчеты приведены в таблице гугл документов — docs.google.com/spreadshe…3sNET1aA/edit?usp=sharing.
Если хотите изменять параметры, то скачать файл можно здесь — yadi.sk/i/ELdNZM4PYxa2v
При расчетах выяснено, что скорость на результат не влияет (она сокращается в итоге).
Результат 1:
Если массу обода каждой ШИНЫ увеличить на 1 кг, то это сравнимо с тем, что в багажник положить 5 кг. Авто будет разгоняться на 0,4% медленнее.
Результат 2:
Если массу обода каждого ДИСКА увеличить на 1 кг, то это сравнимо с тем, что в багажник положить 7 кг. Авто будет разгоняться на 0,57% медленнее.
Результат 3:
Если массу каждого ДИСКА уменьшить на 3 кг и массу каждой ШИНЫ уменьшить на 2 кг (в сумме на 5 кг), то это сравнимо с тем, что из багажника вынуть 50 кг. Авто будет разгоняться на 4,4% быстрее. Субъективно можно почувствовать прирост мощности более 10%, а 4,4% никак ощущаться не будут.
Вывод 1:
По мне так лучше накачать колеса с 2 до 2,5 атмосфер — эффектом будут примерно те же 4%.
Экономия:
Возьму цифры из космоса. Допустим я разгоняюсь до 70 км/ч 30 раз в день. Пускай за 1 разгон сжигается 70 мл бензола, тогда в день на разгоны тратится 2,1 л бензола, при экономии 4% будет расходоваться на 84 мл меньше. За месяц экономия составит 2,52 л бензола при среднем расходе 100 л в месяц, это 2,5%. За год я смогу сэкономить 2,52*12*1уе = 30,2 уе.
Вывод 2:
Лучше пойду накачаю до 2,5 атмосфер все колеса :))
Вывод 3 самый важный:
На расход топлива при прочих равных условиях сильнее всего влияет именно стиль вождения.
Влияние размера/веса колес на мощность и динамические характеристики
Данную заметку давно обдумывал, вот в итоге созрел;-).
Информация будет о влиянии размера/веса колес на динамические параметры машины
В переводе на понятные величины будем отслеживать:
1) мощность с колес, HP и крутящий момент, NM
2) время прохождения 50-130 км/ч на одной передаче при установке той или иной размерности колес и дисков.
Последний параметр уже давно используется Хондоводами как мера измерения динамических характеристик машины, при котором шлиф, стартовые показатели отсеиваются. Он напрямую связан с мощностью/моментом ДВС.
Итак поехали))
в загажнике имеем 3 комплекта колес в сборе:
— зимняя резина с шипами 205/55/R16 (Хака 7) — вес колеса в сборе 17 кг, диаметр 632 мм;
— летняя резина Бриджстоун 215/50/R17 — вес колеса в сборе 22кг, диаметр 647 мм.
К слову сказать комплект резины был изношен и посему реальный диаметр был около 639 мм.
— летняя резина Goodyear 225/45/R17 — вес колеса в сборе 18кг, диаметр 634 мм.
Для заездов был выбран выходной день, солнечный день;-)
Итак, погнали: делаем три заезда на одном и том же участке дороги, меняются только колеса. По результатам разбор полетов))
После первого заезда перекур и заезжаем в питстоп.) Там нас ждет продвинутый музон, грудастые девочки и мобильный алко бар: пиво, виски/текилла, коктейли в неограниченном количестве… группа поддержки заботится о том, чтобы пилот был в хорошей форме 😉
Делаем второй заезд и на помощь к нам приезжает мой друг, он же старший Сенсей на Хонде Одиcсей. Приветствуем его, «Сабум кьонэ»… Сенсей не прогреваясь с группой поддержки берется за дело: перекидывает колеса на свою Хонду)
Делаем еще заезд на новых колесах и подбиваем статистику… к слову сказать, вот так выглядит лог заезда 50-130 км/ч
результат по логу 8,705 сек;-)
Пока мы рассуждали Одиссей полностью переобут.
Собственно после выгрузки данных логов Хондаты, получаем Дино с колес.
К слову сказать, как правильно читать дино:
— абсолютные значения мощности и момента не берем в голову, они совершенно не информативны к реальной мощности под капотом. Они позволяют только сравнить две разные машины на основе логов, узнать разницу в мощностных параметров.
Если перед вами бравируют какой-то бумажкой с Диностенда с круглыми цифрами…можете смело рисовать маркером свой график с цифрами и мериться. Да, именно настолько бесполезна данная бумажка.
Важны только динамические параметры машины! Но их диностенд, к сожалению, не показывает((
— при чтении графика уделяем основное внимание развитию мощностных графиков и абсолютных изменений между заездами.
Ну и долгожданное, перетер)))
Что мы имеем по параметрам, за базовый заезд берем зиму)
1) Зима 205/55/R16 — условная мощность/момент — 172 HP/225 NM, время лога 50-130км/ч = 8,705 сек.
окружность колеса =1985,4 мм, вес колеса в сборе= 17кг, диск = 7,5 покрышка =9,5 кг);
2) Лето 215/50/R17 — условная мощность/момент — 167 HP/208 NM, время лога 50-130км/ч =9,391 сек.
окружность колеса= 2007,4 мм, вес колеса в сборе = 22 кг, диск 11 кг, резина 11 кг;
∆ к зиме… окружность ∆+ 22 мм, вес колеса ∆+5 кг
3) Лето 225/45/R17 — условная мощность/момент — 169 HP/213 NM, время лога, 50-130км/ч =8,921 сек.
окружность колеса = 1991,7 мм; вес около 18 кг: диск 8 кг, резина 10 кг.
∆ к зиме… окружность ∆+ 6,3 мм, вес колеса ∆ +1 кг
Разбор показал, что лучшее время показано на зимней резине, с радиусом практически как и у лета 225/45/R17. Причем самая большая разница приходится в момент старта и в момент пиковых оборотов крутящего момента. Таким образом, можно четко проследить, что на пик момента/мощности наибольшее влияние оказывает радиус колеса, ширина резины (пятно контакта), а после уже вес колеса в сборе и распределение веса по соотношению диск/колесо. Чем больше окружность, площадь контакта, тем тяжелее раскручивать колесо… соответственно мощность/момент на колесе изменяется в меньшую сторону.
Второстепенный фактор вес колеса в сборе… здесь наиболее оптимальным с позиции динамики автомобиля будет уменьшение веса колеса в сборе, причем в большей степени веса резины, нежели диска. Так как чем тяжелее окружность по своему контуру (дальше от центра колеса), тем сложнее колесо раскрутить.
При выходе оборотов на предельные величины разница в пиковых показателях уменьшается, колеса с большими радиусами постепенно настигают своих меньших собратьев. Но динамические параметры их остаются хуже.
Колеса с летней резиной 215/50/R17 демонстрируют наихудшие динамические параметры лога и существенно меньшие значения в Дино… плюс 0,7 сек за лог разгона — именно на столько они ухудшили динамику машины. а всего навсего поставили другие колеса: +7мм в диаметре и +4 кг весом (по большей части более тяжелым диском).
Желтый график 225r 17-2 это повторный заезд на лете 225/45/R17 на совершенно другом участке дороги (небольшая горка)… сразу видно отличие графика мощности/момента от зеленого графика. Именно потому заезды и делаются на одном и том же участке дороги.
Немного справочной информации:
В плане динамики снижение неподрессорной массы к снижению подрессорной массы соотносится с коэффициентом примерно 1 к 15.
В плане комфорта соотношение другое, около 1 к 10.
Надеюсь, информация о выборе колес будет полезной и поможет выбрать правильные колесики;-)
Вот как разного размера колеса могут влиять на производительность автомобиля
Как разный размер дисков и шин влияет на плавность хода, на управляемость и мощность вашей машины.
Представьте друзья следующее, что вы выбираете в автосалоне в качестве дополнительной опции колеса для вашего нового автомобиля. И так, у вас есть возможность выбрать 17-ти дюймовые, 18-ти дюймовые и 19-ти дюймовые колеса. Что вы выберете?
Смотрите далее: Почему при вращении колес с определенной скоростью они вращаются в обратном направлении?
Хотим предостеречь, не спешите с выбором. Это очень важное решение для вас, поскольку размер колес напрямую будет влиять не только на производительность авто, но и на комфорт и уровень шума в вашей автомашине.
К нашему сожалению, при дилемме, какой купить автомобиль, как правило, возникает еще одна проблемка связанная с колесами. Мы же не можем провести тест-драйв автомашины с различным диаметром колес. А именно, перед самой покупкой мы не сможем с вами определить заранее с какими колесами автомобиль будет лучше всего вести себя на дороге.
Для того чтобы каждый из нас понимал, как разные размеры колес влияют на управляемость, комфорт, экономичность, на плавность хода и т.п., авторы Британского сайта «Tire Review» провели свои интересные испытания разных колес с различным диаметром.
Для такого теста они взяли автомобиль Volkswagen Golf GTI и протестировали его на колесах разного диаметра. Тест проходил на испытательной трассе компании «Goodyear» на юге Франции.
Чтобы сравнение колес было справедливым, эксперты использовали резину марки «Goodyear Eagle F1 Asymmetric 3» трех разных диаметров, т.е., с 17-ти дюймовыми, 18-ти дюймовыми и 19-ти дюймовыми колесными дисками.
Далее автомобиль на каждом виде колес прошел на тестовом треке шесть различных испытаний.
Подробные результаты проведенных испытаний вы сможете посмотреть на их собственном сайте прямо здесь.
Ниже, здесь же вы сможете просмотреть видео-ролик с подробностями необычного тестирования разного размера колес, которые установливались на один из автомобилей.
Стоит сразу отметить, что по результатам проведенного тестирования, как на мокром так и на сухом асфальте, автомобиль показал отличные результаты на всех размерах колес. Как отмечают эксперты, все три типа колес показали отличные результаты в тесте на аква-планирование и на торможение на разных типах асфальта, ну и т.п. покрытиях.
В конечном итоге эксперты установили, что разница в использовании разного диаметра колес заметна только при конкретной управляемости и при мощности автомобиля. Но заметить это сможет только профессионал.
Какие колеса лучше,- большие или маленькие.
И так господа,- Какие же тогда колеса необходимо выбрать: больше или меньше диаметром?
Исходя из данного теста мы определили, все зависит естественно от того, чего вы сами хотите. Например, в каких условиях вы будете чаще всего эксплуатировать свой автомобиль. Если вы проживаете не в городе а в регионе, где не такие уж хорошие дороги и чаще выпадают различного рода осадки, то, как советуют эксперты, лучше всего брать 17-ти дюймовые колеса, которые во время тестирования на автомобиле Volkswagen Golf GTI показали на мокром асфальте более предсказуемое поведение при управляемости.
С меньшими колесами, как показали эти испытания, водитель испытывает лучшую комфортность во время движения на машине, так как сама высота покрышек служит конкретным дополнением к работе подвески авто. Правда имеется небольшое но, это отметили специалисты, увеличение мягкости подвески снижает немного саму стабильность автомобиля на скорости.
Напротив, 19-ти дюймовые колесные диски и 19-ти дюймовая резина сделали подвеску автомобиля в сравнении с 17-ти дюймовыми колесами жестче, а в результате этого в машине ощущается значительное снижение комфортности за рулем.
Что же касаемо шума, то победителем стали 18-ти дюймовые колеса, которые во время тестирования показали себя самыми тихими из всех остальных протестированных колес.
В итоге после тестирования всех размеров колес эксперты пришли к единодушному мнению, что идеальной покупкой будут 18-ти дюймовые колесные диски, которые имеют преимущества и перед 17-ти и 19-ти дюймовыми дисками.
Как мы с вами установили и убедились с помощью экспертов, что 18-ти дюймовые колесные диски и шины предлагают нам автомобилистам наилучший компромисс между плавностью хода, управляемостью и шумом.
Хотя о вкусах как говорится, не спорят. Каждый будет выбирать для себя колеса естественно индивидуально, кому что нравится, т.е. в зависимости от самого стиля управления и от условий эксплуатации машины.
Подведем с вами итог. Если вы предпочитаете спортивный стиль езды и для вас самое главное управляемость автомобиля, то конечно лучше всего использовать 19-ти дюймовые колеса. Если же для вас главное другое, а именно, мягкая подвеска и соответственно максимальный комфорт во время поездки за рулем автомобиля, то тогда лучше всего покупайте 17-ти дюймовые колеса.
А если вас устроит конкретная золотая середина, то тогда соответственно, смело приобретайте для своей машины 18-ти дюймовые колесные диски и соответственно резину.
Динамика разгона взависимости от размера и веса колеса.
Ежедневно мы уменьшаем-увеличиваем передаточное число, переключая КПП на передачу вверх-вниз.
Помимо передаточного числа текущей передачи КПП, существует передаточное число главной пары — это постоянная величина, определяется соотношением зубьев шестерней передающих усилие от двигателя к КПП.
Хотя гонщики меняют и эту характеристику для достижения, требуемого результата.
Поставив колесо меньшего диаметра R14, мы достигнем точно такого же результата, как если бы увеличили передаточное число главной пары. То есть за один оборот коленчатого вала машина пройдет меньшее расстояние. Увеличивая передаточное число мы заставляем автомобиль быстрее разгоняться по всему рабочему диапазону двигателя (1000 до 8000 об/мин) но теряем в максимальной скорости при максимальных оборотах.
Поставив колесо меньшего диаметра R14, мы достигнем точно такого же результата, как если бы увеличили передаточное число главной пары. То есть за один оборот коленчатого вала машина пройдет меньшее расстояние. Увеличивая передаточное число мы заставляем автомобиль быстрее разгоняться по всему рабочему диапазону двигателя (1000 до 8000 об/мин) но теряем в максимальной скорости при максимальных оборотах.
Например, если измерить разгон от 10 до 50 км/ч, то на первой передаче мы получим гораздо приятней результат, чем на второй. Если же будем стремиться к максимальной скорости, то тут вторая передача окажется фаворитом.
Подобрав передаточное число главной пары (или поставив маленькое колесо) таким образом, чтобы на пятой передаче при максимальных оборотах скорость была 150км/ч мы получим существенно быстрый разгон до заданной скорости по сравнению со стоковым авто.Это я к тому что, вообще говоря, маленькие колеса динамику улучшают.
Есть такое понятие, как неподрессо́ренная ма́сса — применимо к наземным средствам передвижения, имеющим подвеску, которое обозначает массу, включающую массу колес и других деталей, крепящихся непосредственно к ним (дисков, шин, элементов тормозной системы, находящихся на колесе). Масса остальных элементов, удерживаемых над землей подвеской, называется подрессоренной массой.
Есть такое понятие, как неподрессо́ренная ма́сса — применимо к наземным средствам передвижения, имеющим подвеску, которое обозначает массу, включающую массу колес и других деталей, крепящихся непосредственно к ним (дисков, шин, элементов тормозной системы, находящихся на колесе). Масса остальных элементов, удерживаемых над землей подвеской, называется подрессоренной массой.
Соотношение подрессоренной и неподрессоренной массы имеет огромное значение, так как сила, с которой неподрессоренные компоненты воздействуют на автомобиль снизу вверх, должна компенсироваться весом подрессоренной массы. В противном случае автомобиль теряет сцепление с поверхностью дороги, что отрицательно сказывается на его управляемости. Для преодоления данной проблемы устанавливают облегченные диски и покрышки.
Кроме управляемости вес колес влияет и на динамику автомобиля. Так, чем тяжелее колеса, тем больше энергии и времени потребуется чтобы изменить скорость их вращения. То же относится и к процессу торможения. Однако, вклад энергии вращения колес в общую энергию движения автомобиля незначителен, и поэтому реально ощутить изменение в динамике разгона и торможения невозможно.
Соотношение неподрессоренных и подрессоренных масс в автомобиле составляет в среднем 1:15. Меняя это соотношение, можно добиться более высокой плавности хода автомобиля. Это соотношение можно изменить двумя способами: увеличив подрессоренную массу либо уменьшив неподрессоренную. Однако, если увеличивать подрессоренную массу, к примеру, загрузить по максимуму салон автомобиля, то разгонная динамика снизится. А вот уменьшив неподрессоренную массу, можно сохранить и даже улучшить динамику, добившись при этом высокой плавности хода. И добиться этого можно, только снизив вес колес. Снижение веса колёс на 1 килограмм с точки зрения динамики эквивалентно уменьшению массы в салоне автомобиля приблизительно на 1,5 кг. С точки зрения комфорта — на 10. Таким образом, если при замене дисков вы снижаете вес каждого всего на 2 килограмма (что в сумме дает 8 килограммов), то ваша машина будет ехать также плавно, как если бы в нее сел пассажир весом 80 кг., и так же быстро как будто из салона выкинули 15 кг а пассажир не садился вовсе.