зачем широкие колеса на автомобиль
На что влияет увеличение диаметра колеса (диска и шины)?
Внешний тюнинг автомобиля не представляется без замены штатных дисков на большие легкосплавные, а высоких шин на низкопрофильные. Производя такую подмену стоит понимать, что изменится не только экстерьер машины, но еще и ее характеристики (скорость, устойчивость, расход топлива и т.д.).
На что влияет диаметр диска автомобиля
Что и говорить, диски большего радиуса смотрятся на машине на много стильней, эффектней и «круче». А на что влияет радиус диска с точки зрения характеристик автомобиля?
Рассмотрим пример, когда диаметр колес будет оставаться постоянным, то есть с увеличением радиуса диска будет уменьшаться профиль шины. В качестве эксперимента был выбран автомобиль Volkswagen Golf (2010), его универсальность в том, что на него можно установить диски от 15 до 19 дюймов. Результаты тестирования разных размеров дисков можно увидеть в таблице:
На что влияет высота шины
Шины с низким профилем:
1. Гораздо жестче, а это ведет к снижению комфортабельности езды. Другими словами, Вы будете лучше ощущать все неровности дороги на пятой точке.
2. Способствуют увеличению нагрузок на детали подвески автомобиля.
3. Способствуют повреждению дисков в результате проезда по неровностям дороги.
4. Меняют внешний вид автомобиля в лучшую сторону (зависит еще и от дисков).
5. Повышают курсовую устойчивость на дороге, входить в поворот на скорости будет легче.
Если низкопрофильные шины больше подходят для спортивной езды, то шины с высоким профилем, наоборот, лучше подходят для езды по бездорожью. Высокий профиль позволяет сделать протектор более глубоким, что положительно скажется на проходимости, а воздушная прослойка между диском и протектором лучше защитит диски от повреждений.
На что влияет радиус колес машины
Если увеличить диаметр колес в целом, тогда изменится не только внешний вид автомобиля, но и увеличится его дорожный просвет.
Будет ли влияние радиуса колеса на скорость? Да, максимальная скорость немного увеличится, но это отрицательно скажется на ускорении автомобиля и на торможении. Как правило, производитель не рекомендует увеличение радиуса колеса, т.к. для этого не рассчитана штатная подвеска и колесные арки. Если на машину поставить колеса большего диаметра, то это скорее всего скажется на расходе топлива, но это больше зависит от веса дисков и шин.
Влияние веса колеса на динамику и комфорт
Чем больше диаметр и масса колеса, тем больший момент инерции оно имеет, следовательно автомобиль будет медленнее разганяться и тормозить.
Конструкция подвески в какой то степени определяется соотношением между подрессоренными и неподрессоренными массами. К неподрессоренным массам относятся колеса, шины, ступицы колес, тормозные барабаны или диски. К подрессоренным верхняя часть автомобиля.
Чем меньше величина неподрессоренных масс, тем более комфортной будет езда по неровной дороге. Кроме этого автомобиль будет лучше «держать дорогу». Чем это объясняется? Чем тяжелее кузов относительно колеса, тем быстрее колесо возвращается на место постоянного контакта, после того как оторвется от дороги при наезде на неровность. Именно поэтому проектировщики автомобилей стремятся максимально снизить величину неподрессоренных масс.
Зачем ставят широкие колеса и эффективны ли они в городе?
Гаражный тюнинг обычно начинается со смены колес. Вместо дисков штатной размерности ценители красоты ставят большие и широкие «катки» с тонкой прослойкой резины. Как утверждается, эти колеса улучшают управляемость, курсовую устойчивость и делают торможение более эффективным. Но насколько это правда?
Каждая шина имеет свою размерность. Например, в обозначении 225/45 R18 сначала указана ширина (225 мм), затем процентное отношение высоты профиля к ширине (45%) и посадочный диаметр (18 дюймов). Ну а буква R обозначает вовсе не радиус, а радиальный тип конструкции шины (намотки корда).
Скоростные покрышки имеют меньшую высоту профиля. С ростом скорости растут центробежные нагрузки. Чем выше масса покрышки, тем труднее ей справляться с разрывающим ее моментом инерции. Поэтому для скоростных машин, способных нестись по немецким автобанам на 250 км/ч производят колеса с высотой профиля в 40% и даже в 35%. Чем этот показатель меньше, тем легче покрышка, и меньше центробежные разрывающие ее нагрузки.
Однако для наших дорог гораздо важнее иной показатель, а именно ширина беговой дорожки, то есть расстояние между боковинами накачанной до номинального давления шины. Чем шире «каток», тем больше площадь пятна контакта таких покрышек с дорогой. Считается, что площадь пятна контакта помогает машине эффективнее цепляется за дорогу.
На самом деле это не совсем так. Зацеп колеса зависит от массы машины и от коэффициента сцепления резиновой смеси. Поэтому два колеса из одинаковой резины, но с разной шириной профиля будут тормозить одинаково. Но широкие колеса все же имеют некоторые преимущества для динамичной езды. Дело в том, что с ростом скорости увеличивается трение, и растет сопротивление покрышек поверхности. И чем выше давление, тем сильнее изнашивается покрышка.
Поэтому, чтобы сократить износ протектора о поверхность и снизить нагрев резины, уменьшают давление колес на асфальт с помощью увеличения пятна контакта резины. Колеса делают широкими. Они меньше истираются на высоких скоростях, отчего удлиняется и срок их службы. В особенности это актуально для машин с мощными моторами.
На спортивных трековых автомобилях иногда используют даже покрышки без протектора – «слики», чтобы максимально увеличить пятно контакта. Их изготавливают из пористой резины с максимально эффективным коэффициентом трения. Во время гоночных заездов такое колесо может проработать немного дольше. Хотя беспротекторные слики не выдерживают всей гонки и их тоже приходится менять в течение заезда.
Широкие колеса лучше сопротивляются боковым деформациям во время прохождения поворотов.
Широкие колеса заметнее тяжелее обычных стандартных, а значит растут неподрессоренные массы и увеличиваются ударные нагрузки на подвеску, что ведет к снижению ее ресурса.
В общем, использование широких катков в городе вызывает много вопросов. Не говоря уже о том, что нестандартные колеса с большой шириной профиля намного дороже штатных узких шин.
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.
РОЛЬ РАЗНОШИРОКИХ КОЛЕС В ТЮНИНГЕ
ТЮНИНГ И РАЗНОШИРОКИЕ КОЛЕСА
Tюнинг автомобилей становится все популярнее. Степень тюнинга может быть различной – от установки чисто декоративных спойлеров, фальш-крыльев и дополнительной светотехники до глубокой серьезной реконструкции, включающей доработку двигателя, подвески, тормозов, силовых элементов кузова, трансмиссии.
Из рис.1 видно, что переход на широкие низкопрофильные шины становится закономерным итогом всей цепочки доработок, повышающих динамику и улучшающих управляемость автомобиля. С другой стороны, многие серийные автомобили последних годов выпуска имеют двигатели мощностью 160-300 л. с., и даже выше. Такой автомобиль не нуждается в доработке двигателя, трансмиссии и тормозов. Реализовать в полной мере весь его потенциал на дороге можно, поменяв штатные шины и диски.
ЗАЧЕМ ВСЕ ЭТО НУЖНО?
— увеличивая ширину протектора шины, мы увеличиваем пятно контакта шины с дорогой;
— при разгоне можно передавать на ведущие колеса еще больший крутящий момент без пробуксовки;
— при торможении шина не срывается в юз, а всей площадью пятна контакта «цепляется» за дорогу;
— увеличивая диаметр обода колеса, мы одновременно снижаем высоту профиля шины, благодаря чему снижается ее масса и, как следствие, улучшаются условия работы подвески, повышается динамика автомобиля, эффективнее становится торможение;
— низкий профиль шины обеспечивает устойчивость автомобиля в поворотах и «переставках». При резком повороте или «переставке» центробежная сила стремится вынести автомобиль наружу траектории. При этом протектор широкой низкопрофильной шины остается в контакте с дорогой. Шина с высоким профилем может «подломиться», а в худшем случае даже соскочить с обода колеса. С широкими низкопрофильными и сверхнизкопрофильными шинами (см. «Классификация шин») такого не происходит.
КАК ПРАВИЛЬНО ПОДОБРАТЬ КОЛЕСА И ШИНЫ?
Статический диаметр колеса D (рис.2) – это диаметр диска в сборе с шиной, накачанной до номинального давления. Для каждого автомобиля этот параметр определен конструкцией кузова, трансмиссии, подвески, а также настройками двигателя, коробки передач и т.д. При переходе на другой типоразмер шины статический диаметр должен оставаться неизменным. Если статический диаметр колеса будет меньше или больше расчетного, то в современных автомобилях с электронным управлением системами двигателя и АКПП могут возникнуть проблемы. Достаточно сказать, что колеса со статическим диаметром, превышающим номинальный, при движении вызывают отклонения в работе спидометра: он показывает меньшую скорость, чем та, с которой реально движется автомобиль, иногда на 20 и более процентов. А это чревато не только штрафом за превышение скорости, но и возникновением реальной опасности – можно излишне разогнаться там, где делать это совсем не следует.
Как правильно выбрать шины нужного статического диаметра? Для этого попробуем рассчитать данный диаметр взяв, к примеру, колесо с шиной 195/65R15.
Сначала посадочный диаметр, указанный в дюймах, переведем в миллиметры: 15х25,4=381.
Затем рассчитаем в миллиметрах высоту профиля шины, которая составляет в данном случае 65 процентов от ширины (195 мм): 195:100х65=126,75.
Сложим две высоты профиля («сверху» и «снизу» диска, если посмотреть на колесо в разрезе, как на рис. 2): 126,75+126,75=253,5.
Сложим две высоты профиля и посадочный диаметр: 253,5+381=634,5.
Статический диаметр шины можно измерить и линейкой, но при этом шина должна быть установлена на обод колеса и накачана до номинального давления. Измерять статический диаметр шины следует только при снятии колеса с автомобиля либо при вывешивании колеса, установленного на автомобиль, до отрыва его от земли. Допускается погрешность измерений в «плюс» и «минус» в пределах 5 мм.
Теперь попробуем подобрать для нашего колеса с шиной аналоги того же или близкого статического диаметра. Примеры аналогов приведены на рис.3
Обратите внимание: с уменьшением высоты профиля шины и увеличением посадочного диаметра растет и ширина профиля шины, причем, значительно – со 195 до 255 мм. Это значит, что пропорционально ей должна расти и ширина обода колеса.
После того как параметры подходящих по размеру шин и дисков для данного автомобиля рассчитаны, осталось найти в продаже шины и диски нужных параметров.
У автомобилей с классическим задним приводом и полноприводных автомобилей со схемой передачи крутящего момента 30х70 (30% на переднюю ось и 70% на заднюю ось) имеет смысл дополнительно увеличить ширину протектора шин на задних колесах (при этом, естественно, снизив высоту профиля). Это позволяет передавать еще больший крутящий момент на ведущие колеса без пробуксовки, что дополнительно улучшит динамику автомобиля. Такая схема называется «спаркой». При установке низкопрофильных шин и дисков большого диаметра автомобиль приобретает спортивный, стремительный и агрессивный вид.
Параметры колесных дисков.
Очень важными параметрами при подборе колесных дисков являются ширина обода и вылет колеса (рис.4). Ширина монтажной полки выбирается исходя из ширины и высоты профиля шины. Для низкопрофильных шин ширина монтажной полки составляет обычно 0,9-0,95 от ширины профиля шины.
Не меньшее значение имеет и вылет колеса – расстояние от плоскости симметрии колеса до посадочной плоскости диска (т.е. до того места, которым диск соприкасается со ступицей). Подвеска автомобиля, особенно передняя, рассчитана на определенный вылет колеса. Вылет определяет плечо обката, и, соответственно, параметры управляемости автомобиля и нагрузку на подшипники ступиц.
На рис.5 приведены примеры положительной (А) и отрицательной (В) величины плеча обката. Если увеличить ширину шины и диска, но при этом сохранить вылет, то плечо обката не изменится и не потребуется изменение заводских настроек подвески. В любом случае при изменении заводской комплектации шин и дисков потребуется примерка. Сначала примеряются диски, чтобы посмотреть, останется ли достаточный зазор между тормозным суппортом и спицами диска, между суппортом и ободом, не задевает ли диск за тормозные шланги, трубки, элементы подвески. Затем устанавливается новое колесо в сборе с шиной, и также следует проверка: не задевает ли шина за стойки, за крылья, за бампер (причем проверить это надо и на подъемнике и на полу при нагруженной подвеске).
Если ставится «спарка», то следует обязательно тестировать автомобиль под нагрузкой. В свободном, ненагруженном состоянии автомобиля шина может не задевать ни за что. Необходимо посадить в машину столько людей, сколько у нее посадочных мест. Желательно еще покачать автомобиль вверх-вниз и повернуть рулевое колесо до упора вправо и влево.
Катки гламура: зачем нужны большие колеса
Все знают, что диски большого диаметра – это красиво. И дорого. Но повышение привлекательности автомобиля – не единственная их функция. У больших колес есть вполне практические плюсы и минусы, которые разберем подробно.
Покупая новую машину, многие задумываются над возможностью установки колес большего посадочного размера. Зачастую в списке заводских опций есть возможность поставить колесики на 2-3 дюйма больше, чем штатные. Но зачем?
Как менялся размер колес в разные эпохи
История изменения размеров посадочного диаметра и внешнего размера колес показывает две тенденции. Сначала постепенного уменьшения колеса, а потом резкий рост посадочного диаметра и внешнего. Придется вспомнить историю столетней давности.
Самые старые машины использовали довольно большие даже по современным меркам колеса. Например, на Mercedes Simplex 1902 года использовались колеса 910 х 90 и 1020 х 120 на передней и задней осях, а это почти 40 дюймов в диаметре! Посадочный размер (т.е. без учета высоты профиля резины) был поменьше, но явно больше 20 дюймов.
Собственно, иначе было нельзя, дороги были грунтовыми, разбитыми тележными колесами, и каждая машина представляла из себя фактически суровый внедорожник. А широкие колеса научатся делать намного позже, до вытеснения диагональных покрышек радиальными высота профиля будет оставаться значительной, не меньше 70% ширины. Но это уже несколько другая история…
Сами колесные диски на этой модели были деревянными, но в последние годы выпуска были заменены новинкой — штампованными стальными. Красивые спицованные диски набрали популярность немного позднее.
Прошло полвека… В пятидесятые годы машины еще ходили на узких и тонких колесах, хотя и далеко не метрового диаметра. Проходимость легковушкам уже не требовалась, но размер уменьшался медленно — типичный наш Москвич 402 ездил на колесах размерности 5.6 х 15. Самые маленькие колеса встречались на машинах с семидесятых и до начала 90-х годов, посадочный диаметр уменьшился до 13-14 дюймов, а высота профиля покрышки постепенно снизилась до 75 и 65 процентов.
На фото: Москвич 402 — диаметр колеса 15 дюймов и Skoda Rapid — диаметр 13 дюймов
Но в дальнейшем мы наблюдаем устойчивый рост размера колес. Посадочный диаметр покрышек вырос даже на самых маленьких машинах до 15 дюймов, а самыми ходовыми размерами покрышек стали 16 и 17”. И причина явно не в ухудшении качества дорог и необходимости повышения проходимости машин. Но тогда в чем? В моде?
Мода на повышение размера, конечно, имеет место быть, но ею одной не объяснить эту тенденцию. Машина на больших колесах, несомненно, зачастую красивее и куда ближе к дизайнерским скетчам, чем внешность серийного экземпляра. Да и с дизайном диска можно развернуться. Но существуют и объективные причины для роста размера.
Почему колесо с большим наружным диаметром лучше?
Самой важной причиной является рост площади контакта колеса и дороги. Можно, не делая покрышку мягче, увеличить площадь соприкосновения с дорогой за счет уменьшения кривизны колеса в точке контакта. Разница эта невелика, но зато позволяет решать сразу две проблемы.
Во-первых, улучшения сцепления колес с дорогой, что уменьшает тормозной путь и повышает безопасность управления машины в целом. Во-вторых, улучшения экономичности — можно использовать колесо с большим давлением, не опасаясь ухудшения сцепления колес с дорогой.
В свою очередь увеличение рабочего давления покрышки позволяет сделать управление машиной точнее, уменьшить подламываемость боковины колеса — беды всех пневматических шин. При увеличении боковой нагрузки на колесо пятно контакта покрышки и дороги искривляется, форма протектора уходит от оптимальной, а часть покрышки просто теряет контакт с дорогой, тем самым ухудшая сцепление.
Подламыванием называется ситуация, когда боковая часть покрышки теряет форму из-за перегрузки, при этом покрышка контактирует с дорогой боковой частью, а беговая дорожка колеса почти не задействована. Соединение покрышка-колесный диск при этом может потерять герметичность, колесо разбортироваться и, как результат, полная потеря сцепления колес с дорогой.
Улучшается и проходимость, за счет увеличения длины клина «уплотнения» — зоны, в которой мягкий грунт дороги не расходится в стороны, а «подминается» колесом и набирает прочность. И, разумеется, большое колесо позволяет увеличить дорожный просвет.
Чем плох большой наружный диаметр колес?
К сожалению, нельзя просто увеличивать диаметр колес для улучшения сцепления. У увеличения есть множество отрицательных факторов. В первую очередь, такое колесо будет тяжелее маленького, на него пойдет больше резины и металла.
Возрастут вредные неподрессоренные массы (то есть масса колеса и половина массы рычагов подвески), а это ухудшает комфорт и сцепление колес с дорогой. Оно займет больше места в кузове и будет создавать больше вредной турбулентности воздуха. А еще большое колесо будет менее жестким, что отрицательно повлияет на управляемость машины. Но со всеми этими недостатками можно успешно бороться.
Почему же растет посадочный диаметр покрышки?
Понятно, что большое колесо будет иметь преимущество над малым в сцеплении с дорогой только в том случае, если боковина не будет подламываться и терять форму в поворотах, а жесткость колесного диска позволит избежать его изгиба под воздействием боковых сил. То есть негативные эффекты от роста массы колеса не перевесят положительные.
Выход нашли в уменьшении высоты профиля покрышки, что повлекло за собой соответствующее увеличение посадочного диаметра. Высота боковины в этом случае уменьшается, и она лучше противостоит поперечным усилиям. Колесный диск имеет жесткость куда выше, чем резина. А если еще и использовать легкосплавный колесный диск, то он будет еще жестче стального и суммарная масса покрышки с диском может уменьшиться.
А еще увеличение внутреннего диаметра колеса, то есть диаметра диска, очень полезно для тормозных механизмов. В силу конструктивных особенностей на массовых автомобилях дисковые тормозные механизмы размещают внутри диска колеса. А значит, размер диска ограничивает и размеры тормозного диска и суппорта. Тормоза большего диаметра лучше охлаждаются, обеспечивают более эффективное замедление и имеют еще много плюсов.
И о недостатках низкопрофильной резины…
Не бывает идеальных технических решений. Уменьшение высоты профиля покрышки при увеличении посадочного диаметра тоже имеет свои минусы. Меньшая высота «резинового слоя» влечет за собой увеличение жесткости качения — больше вибраций и ударов приходится на долю подвески и кузова машины.
Сказывается и увеличение рабочего давления колеса, оно от этого становится еще жестче. Сама покрышка становится заметно дороже в связи с увеличением требований к прочности боковины и сложности сохранения формы широкой покрышки с невысокими бортиками. С недостатками низкопрофильной резины должны справляться новые подвески и более современные амортизаторы, но все равно при сравнении колес разного посадочного диаметра на одной и той же машине лучший комфорт обеспечит резина с более высоким профилем.
Почему так дороги «большие» колеса с завода?
Часто в числе опций для машин есть колесные диски большего диаметра, но доплата за них значительно больше цены комплекта таких же фирменных дисков у дилера. В чем тут подвох?
Дело в том, что при выборе этой опции иногда изменяются и параметры подвески и тормозной системы. Устанавливается комплект амортизаторов с параметрами для более тяжелых и жестких колес, а тормозные механизмы ставятся большего диаметра. Кстати, вы не сможете поставить на такую машину зимний комплект колес с дисками на дюйм-два меньше, они просто не налезут на суппорт, даже если на более простые комплектации авто они подходят.