Как колеса влияют на скорость
Установка колес на больших дисках на автомобиль — это всегда заманчивое предложение, ведь нет ничего лучше для обновления приевшегося стиля авто, чем изменение диаметра колес. И даже не стоит задумываться о том, влезут ли новые колеса в арки, ведь производители автозапчастей и шин уже позаботились об этом за вас. Они упрощают выбор нового комплекта колес и шин, предлагая диски большего диаметра с шинами более низкого профиля, которые в итоге не изменят общей высоты и ширины колеса. Чтобы все сработало так, как было задумано инженерами изначально, общий диаметр новых колес в итоге будет почти идентичен базовым, установленным с завода в стандартной комплектации.
И, похоже, установка низкого профиля шин на дисках большого диаметра может пройти совершенно безболезненно, верно? Характеристики поведения автомобиля ведь не изменятся? Не совсем так. Хоть большие колеса с модными 19-20-дюймовыми дисками и выглядят потрясающе, они, в свою очередь, все же могут повлиять как минимум на запас хода вашего автомобиля — как далеко вы можете проехать на баке с бензином или на одном заряде аккумулятора (если у кого-то все же есть электромобиль). И особенно важна она именно для владельцев электротранспорта.
А еще установка колес большего диаметра влияет на мощность (в сторону снижения, как несложно догадаться, об этом эксперименте мы писали несколько лет назад), на управляемость (здесь не все так очевидно, но управляемость может как улучшаться, так и ухудшаться) и, конечно же, на комфорт.
По поводу поведения автомобиля в динамике с дисками разного диаметра, с разными колесами и различными шинами было написано уже множество статей, материалов различными автомобильными журналами и снято видео. Мы также не раз соприкасались с этой темой, но повторенье — мать ученья.
Так, например, в 2010 году автомобильный журнал Car and Driver провел испытание Volkswagen Golf. Тест начинался с 15-дюймовых колес и заканчивался 19-дюймовыми. Несмотря на то что диаметр шин для всех комплектов колес остается почти постоянным, экономия топлива автомобиля упала до 11.2 литра на 100 км с 19-дюймовыми колесами по сравнению с 10.2 литра с 15-дюймовыми. То есть лишь изменение дисков по диаметру, и, казалось бы, без изменения общего диаметра колес привело к увеличению расхода топлива на 1 литр.
Электромобили постигла похожая участь. Достаточно с завода установить на Tesla колеса большего размера — и запас хода серьезно сократится. Вот как выглядит табличка Агентства по охране окружающей среды (EPA) для Tesla Model 3:
Получается, что если выбрать 20-дюймовые диски вместо 18-дюймовых колес/шин, автомобиль автоматически снизит запас хода на 23 мили (37 км). Это серьезное падение, не правда ли? Проще говоря, когда автомобиль проезжает меньший километраж на аналогичном количестве топлива или с одинаковым зарядом, это означает, что он становится менее эффективным.
Почему колеса большего диаметра повышают расход топлива/заряда (на электрокарах)?
Тому есть несколько важных причин:
1. Большие колеса требуют больше энергии для движения.
2. Зачастую низкопрофильные покрышки 55, 50 и 45 профилей будут шире, чем их меньшие коллеги. Например, выбор может начинаться не от 205, а от 215 мм по ширине. Пятно контакта из-за этого увеличится ненамного, но на расход топлива эти изменения все же могут повлиять из-за появления более сильного сопротивления качению.
3. Также продавцы шин отмечают, что, бывает, производители покрышек делают свои низкопрофильные покрышки из более мягкого компаунда (то есть из более «липкой» резиновой смеси, даже на летних покрышках). Это хоть и несильно, но все же накладывает дополнительное сопротивление качению, а значит, и требует большего расхода топлива. Автомобилю потребуется больше энергии для разгона и поддержания скорости.
4. Но сильнее всего влияет на расход топлива большая масса дисков с увеличенным диаметром:
«…диски большего диаметра, как правило, имеют больший вес — а следовательно, растет неподрессоренная масса. Более тяжелое колесо сложнее раскрутить двигателю — то есть расход топлива станет выше», — пишут на известном отечественном сайте Колеса
При этом даже если общий диаметр не изменится, изменение веса будет достаточным для снижения динамики авто.
Неподрессоренная масса — вес элементов автомобиля, которые не поддерживаются подвеской (то есть находятся под ней).
5. Не стоит забывать и о том, что, как правило, увеличившаяся масса колеса нагрузит подшипник ступицы больше номинальной нагрузки. Мало того, что последний начнет изнашиваться быстрее, он также будет хуже катиться (это доли процента, но они есть). В совокупности каждый такой штрих поднимает расход топлива или заряда аккумуляторов у электромобилей.
А вот что говорит о больших дисках зарубежный эксперт по автомобилям Джейсон Фенске (чтобы включить русские субтитры, перейдите в «Настройки» (значок шестеренки) > «Субтитры» > Вкл. Английский > Перевести и выберите русский язык):
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.
Важным условием эксплуатации любого транспортного средства является соблюдение норм, регламентируемых производителем и шины в этом вопросе не остаются в стороне. Любое изменение диаметра не пройдет бесследно. Увеличенный диаметр приводит не только к изменению тормозных показателей, но также затрагивает тяговые характеристики, проблему защиты окружающей среды путем увеличения выброса отработавших газов и, конечно, влияет на динамику автомобиля. Чтобы иметь большее представление о громадном ассортименте покрышек, поступающих на российский рынок, стоит пройти на сайт где вы сможете сравнить цены на понравившиеся модели.
Влияние на скорость при изменении размера
Для того чтобы ответить корректно на этот вопрос, достаточно взглянуть на сравнительные данные опытных автолюбителей, которые представлены ниже.
Родной размер 185/60/14.
Вот какие показатели, если поставить 195/60/14, и вот какая разница:
В первой колонке мы видим скорость на спидометре, а во второй - какая реальная скорость в км/ч. Как и предполагалось, разница оказывается небольшая, но она есть. Сравнительные данные подтверждают мнение многих авторитетных изданий, что ширина профиля покрышки влияет на скорость транспортного средства. В рассматриваемом варианте увеличение составляет примерно 2% на каждом скоростном интервале.
Как изменится скорость при изменении диаметра диска, смотрите ниже.
Как видно из данных таблицы, увеличение диаметра диска дает увеличение в скорости транспортного средства примерно на 4,5%.
Влияние на расход
Важно: размер покрышек влияет не только на скорость движения.
Если изменяется ширина профиля шины, расход топлива будет расти, ведь масса покрышек существенно возрастет. Двигателю потребуется больше мощности в момент ускорения транспортного средства. Кроме увеличившейся массы шины, очень часто возрастает шумность в салоне, к тому же, возникающее сопротивление качению приводит к увеличенному потреблению топлива.
Соответствующий рисунок протектора на широком профиле резины - хороший вариант, если речь идет об эксплуатации по рыхлому снегу и грунтовке. На асфальте и в гололед они будут сильно скользить, создавая аварийные ситуации. Для этих условий лучше подойдет узкая резина. Давление на дорожное полотно будет выше, а площадь опоры - меньше. Следует заметить, что производители, все-таки, не советуют устанавливать широкие покрышки в зимнее время, так как это заметно снижает тормозные характеристики.
Внимание! Все производители легкового и грузового транспорта программируют приборную панель автомобиля под определенные заданные значения, одним из них является конкретный типоразмер шин, поэтому своевольное изменение размера покрышки повлечет за собой выведение ложных показаний на спидометр, систему стабилизации и др. электронные приборы. Идеальным решением данной проблемы является калибровка спидометра после установки нестандартных шин или дисков.
Недавно в мире автомобилистов разгорелись нешуточные споры, что же больше влияет на скорость и расход топлива в авто?! Первая половина считает, что это диаметр колеса, вторые придерживаются мнения, что ширина профиля оказывает непосредственное влияние на эти показатели.
На авто с увеличенным диаметром колес мотору понадобится на порядок больше усилий для начала движения. Стартовый разгон потребует большего расхода бензина, при этом скорость, как показали данные таблицы, увеличатся в лучшем случае на 5%. Не удивительно, что определить точный расход проблематично, поскольку этот показатель, помимо диаметра диска, определяет и другие факторы. Во многом сторонники данной версии правы, так как считают, что увеличение расхода во многом предопределяет динамика движения. При меньших показателях скорости разница в потреблении будет практически незаметной, а во время ускорения «прожорливость» авто значительно возрастет.
Ширина покрышки по данным сравнительной таблицы влияет на скорость очень незначительно, в отличие от диаметра диска. А вот высота профиля может сыграть злую шутку с автолюбителем и свести все попытки сэкономить к нулю, если обновленная покрышка станет выше прежней.
Как же трудно бывает найти «золотую» середину, особенно, когда выбор просто зашкаливает и каждый производитель уверяет, что его продукция не подведет. Даже бывалые автомобилисты не всегда могут компетентно разобраться в данном вопросе, что же говорить о неопытных автолюбителях. Необходимо отлично понимать, что от правильно сделанного выбора будет зависеть безопасность вас и ваших близких
Чтобы не ходить "вокруг да около", скажем сразу: влияет. И отнюдь не в вашу пользу!
Знакомый чувак рассказывает: поменял заводские 14-дюймовые колеса на колеса диаметром 16 дюймов. "Смотрю на спидометр, - говорит он, - на нем разрешенные 60. А мне кажется, что все 80".
Врет, конечно. И все же доля правды в его словах есть.
Вспомним физику
На главном валу коробки передач (который идет на колеса) стоит датчик, который считает частоту его вращения. Он соединен с прибором прочным вращающимся тросиком, на противоположной стороне которого находится мудреное (на первый взгляд) устройство, состоящие из пластин, пружин и магнита, соединенное со стрелкой прибора. В электронном спидометре вместо тросика электрический провод передающий сигналы от вала к контроллеру спидометра.
В любом случае, расчет скорости движения (а заодно и пробега) происходит по установленному алгоритму, в котором учитываются два фактора: количество оборотов колеса и длина его окружности. Важно: при расчете предусматривается размер колеса, рекомендованный производителем. То есть, если компания настоятельно рекомендует использовать 14-дюймовые колеса, спидометр будет считать скорость так, как будто на авто стоят именно они. А если вы ставите 16-дюймовые диски (и, соответственно, резину того же диаметра), спидометр будет врать. Сильно?
Знающие люди утверждают: производители авто знакомы с тягой граждан ставить на авто колеса большего диаметра, чем рекомендован заводом, поэтому настраивают прибор так, чтобы он выдавал большую скорость, чем есть на самом деле (погрешность прибора). Таким образом, при установке колеса большего диаметра, погрешности вроде как нивелируются.
На самом деле, спидометр врет в любом случае. Хотя бы потому, что кроме погрешности самого прибора существуют и другие допуски, которые влияют на точность показаний. Датчик, например, тоже может врать. Считается, что для заднеприводных авто скорость измеряется точнее, чем для переднеприводных. А все потому, что у переднеприводных добавляется еще одна погрешность, на которую влияет поворот ведущего (переднего) колеса. Как-то так!
Вернемся к теме нашего разговора. Если вы установили на авто колеса большего размера, оно, проходя то же расстояние, будет делать меньшее число оборотов. На спидометре скорость будет меньше, чем есть на самом деле. Насколько меньше?
Займемся математикой
Если производитель авто указывает в качестве штатной 14-дюймовую "резину", а вы поставили на машину 16-дюймовую, это означает, что показания спидометра будут отставать от реальной величины на 3,5-4%. Может, чуть больше или чуть меньше (не забывайте, что шины могут иметь разный профиль и общий диаметр колеса может зависеть не только от диаметра диска).
Чтобы произвести расчет самостоятельно, вычислите длину окружности колеса для старого комплекта (диск+резина) и для нового. Длина окружности колеса (L) рассчитывается по формуле: L = 3,14 * D, где D - диаметр колеса. Диаметр колеса, в свою очередь, складывается из диаметра диска (в нашем случае 16 дюймов; один дюйм равен 2,54 см) и удвоенной высоты шины. Получить исходные данные по резине не сложно - по маркировке.
Чтобы посчитать погрешность, надо вычислить разницу между длиной окружности новых колес и длиной окружности старых колес и разделить ее на длину окружности старых колес, помноженную на сто.
Предположим, вы получили число 3,5. Это значит, что спидометр на вашем авто врет, как минимум, на 3,5% (а, возможно, еще больше - с учетом первоначальной погрешности). То есть, если вы едете с "как бы разрешенной" скоростью 79 км/ч (за нее не штрафуют), на самом деле вы двигаетесь со скоростью 81,76 км/ч. Та же "фигня" и с пробегом. На спидометре он равен 1000 км, а на самом деле - 1035 км.
Хотите, посчитайте сами. Если "в лом" воспользуйтесь одним из онлайн-калькуляторов. В Интернете таких много.
Рано или поздно каждый автовладелец сталкивается с необходимостью замены колес. И здесь встает вполне резонный вопрос - что будет, если поставить на автомобиль элементы другого диаметра? Ответ здесь однозначный - это повлияет на многие параметры в машине, в особенности - на показания спидометра.
Сразу заметим, что данные с этого прибора после установки колес другого диаметра пойдут не в пользу владельца. В практике уже есть примеры, когда водители, например, вместо штатных 14-дюймовых элементов, устанавливали колеса на 16 дюймов. После этого обращали внимание на спидометр, который показывал 60 км/ч, а на деле скорость переваливала за 80 км/ч.
Окунемся в науку. Главный вал коробки передач оснащен датчиком, который считывает частоту вращения элемента. Соединение происходит при помощи прочного тросика, который тоже может вращаться. На другой его стороне есть очень непростое устройство, которое состоит из нескольких пластин, пружин и одного магнита. Все это соединяется с приборной стрелкой. В электронных устройствах взамен тросика устанавливается электропровод, который передает все данные от вала к контроллеру.
В одном и другом варианте подсчет скорости движения осуществляется по единому принципу. Здесь в учет берутся только 2 показателя - количество оборотов и длина окружности элемента. Важный фактор - при расчете данных учитывается размер колес, который предусматривался заводом. Например, если в автомобиле рекомендуют применять колеса только на 14 дюймов, спидометр будет учитывать при подсчете только этот размер. Поэтому, при установке большего элемента, прибор начнет выдавать ложные показания. Но так ли сильно отличаются цифры?
Специалисты заверяют, что многие производители уже давно знакомы с желанием автомобилистов заменять колеса на больший размер. Устройство изначально настраивается так, чтобы в расчет бралась погрешность. После установки более крупных колес, погрешность должна приравнивать показатели. Однако, практика показывает, что спидометр врет всегда. И объясняется это тем, что кроме погрешности есть и другие факторы, влияющие на показания. Например, тот же датчик может выдавать ложные данные. Специалисты говорят, что у автомобилей с задним приводом скорость считывается более точно, чем у авто с передним приводом. Это объясняется тем, что у вторых имеется еще одна погрешность при поворотах.
Вспомним математику. Если вместо 14-дюймовых колес поставить 16-дюймовые, показания будут отклоняться примерно на 4%. Чтобы просчитать погрешность, нужно вычислить две длины - окружность прежнего и нового элемента. Это нужно делать по формуле - 3.14 * D (диаметр колеса). Диаметр колеса можно узнать путем сложения диаметра диска и высоты шин, умноженной на 2. Для получения данных о погрешности нужно найти разницу между длиной окружности новых и старых колес, затем поделить на длину окружности прежних элементов, умноженную на 100.
Например, если получилось число 3.5, это означает, что отклонения на спидометре составляют 3.5%. Если во время движения скорость на приборе стоит на 79 км/ч, фактически, она достигает 81.76 км/ч. Тот же принцип касается и пробега - стоит 1000 км, а на самом деле 1035 км.
Итог. На показания спидометра могут влиять колеса другого размера - скорость показана меньшая, то же касается и показателя пробега.
Читайте также: