Как размер колес влияет на характеристики автомобиля
Является ли 17-дюймовая шина более комфортной, чем 18-я? Правда, что 19-е колесо шумное и больше подходит для спортивной езды? Давайте разбираться.
Чтобы все было честно, возьмем одну машину (Volkswagen Golf GTI) и три версии одной шины (Goodyear Eagle F1 Asymmetric 3) с размерностями 225/45 R17, 225/40 R18 и 225/35 R19. Тестировать покрышки будем на автодроме: замерим тормозной путь на сухом и влажном покрытии, проедем трассу на время, а также проверим каждую резину в условиях аквапланирования. Ах да, конечно же, обязательно обратим внимание на уровень шума, вибраций и плавность хода. Поехали!
Торможение и аквапланирование
Сколько ни старались, на сухом и влажном покрытии разница тормозного пути между 17-, 18- и 19-дюймовыми колесами оказалась в пределах всего одного процента. Похожие параметры были получены и после испытания на аквапланирование: шины практически на одной и той же скорости начинали терять сцепление с дорогой. Так что особой разницы нет. Может размерность сильнее повлияет на скорость и поведение машины в поворотах?
Вот тут интересней. Как и ожидалось, по сухой трассе самой медленной оказалась 17-дюймовая шина, на втором месте — 18-я с выигрышем в одну секунду, а быстрейшей стала 19-дюймовая. Но как только трек полили водой, ситуация изменилась в обратную сторону: 19-дюймовая покрышка показала худшее время, затем 18-я и 17-я. Такой результат связан с тем, что 17-дюймовая шина при активной езде более подвижная. Поэтому каналы ее протектора сильнее расширяются и пропускают больше воды, обеспечивая дополнительный зацеп с асфальтом и выигрыш в скорости. Но, опять же, в гражданских условиях этого различия вы точно не почувствуете. Поэтому полученные данные, в принципе, можно приравнять.
Поскольку объективные данные очень близки, пришлось обратиться к субъективной оценке шин, чтобы найти хоть какие-то реальные различия. И, если между поведением 18-й и 19-й шины по факту разницы нет, то между 17-м и 19-м диаметром она очень ощутима. Там, где 17-дюймовая шина выглядела мягкой и слегка размазывала обратную связь, 19-я оказалась плотной и давала больше информации на поворот руля. Хоть, конечно, иногда и слишком нервно реагировала на “рулежку”. Именно поэтому и есть компромисс в роли 18-го колеса.
Тут без особых сюрпризов. Машина с 17-дюймовыми шинами оказалась самой комфортной, а с приходом 18-х и 19-х колес на кочках автомобиль стал больше подпрыгивать и принимать на кузов дополнительные удары и неприятные вибрации. Особенно это чувствуется в задней части машины.
А вот результаты замеров уровня шума в салоне удивили. Автомобиль на 18-х колесах оказался тише, чем на 17-й размерности. А 19-е шины, кстати говоря, были не очень шумными, но все же в салоне от них явно больше гула, чем от младших братьев.
В итоге можно смело сказать, что посадочный диаметр шины не так сильно влияет на ездовые характеристики автомобиля. Просто тот, кто любит комфорт, выберет 17-е, любитель покрасоваться перед друзьями — 19-е, а 18-е положены тем, кто во всем ищет золотую середину.
В помощь тем кто выбирает диски
ВСЕ ПРОДАВЦЫ ДИСКОВ ТРЕБУТ ОБЯЗАТЕЛЬНОЙ ПРИМЕРКИ НЕМОНТИРОВАННОГО ДИСКА НА ПЕРЕДНЮЮ ОСЬ АВТОМОБИЛЯ ПЕРЕД ИХ СБОРКОЙ, Т.К. НЕВОЗМОЖНО НА 100 ПРОЦЕНТОВ УГАДАТЬ ГЕОМЕТРИЮ ДИСКА И ФОРМУ ТОРМОЗНЫХ СУППОРТОВ КОНКРЕТНОГО АВТОМОБИЛЯ.
ПРОВЕРЯЙТЕ ДИСКИ ПЕРЕД МОНТАЖЕМ — ЭТО СПАСЕТ ВАС ОТ ЛИШНЕЙ ТРАТЫ ВРЕМЕНИ И ПОТЕРЯНЫХ ДЕНЕГ.
Обычно размеры дисков строго регламентированы производителем. Эти данные можно, как правило, найти на табличке рядом с водительской дверью, однако если вам понравился по дизайну какой либо диск и вы не можете оценить подходит или он вам или нет, то необходимо проверить следующие параметры: ширину диска, вылет, посадочные отверстия, и диаметр центрального отверстия
Использование более широких дисков (относительно выбранной шины) грозит повышенной нагрузкой в области крепления диска к шине и может привести к самопроизвольной разбортовке колеса. Узкий диск приводит к излому шины в районе пятна контакта.
Подбор дисков по вылету.
Вылет это расстояние от центра диска до привалочной плоскости (плоскость, которой диск крепится к автомобилю). Обозначается буквами ЕТ, которые как правило выбиты на диске.
Чем больше вылет тем более колесо утапливается во внутрь. Чем меньше — тем более выходит в наружу.
Стандартный вылет задается производителем, ни в коем случае его нельзя увеличивать относительно стандартного, т.е. если у вас должны стоять диски с вылетом 46 то покупка дисков с вылетом, например, 50 приведет к тому, что колесо еще больше утопится вовнутрь и станет задевать тормозные агрегаты автомобиля. Допускается уменьшение вылета до 5-7 мм, например установка дисков с вылетом 40-42 не приведет ни к каким последствиям, однако большее уменьшение вылета чревато тем что вылезшие колеса начнут задевать за крылья автомобиля.
Итак, правильный вылет на диске это тот, который рекомендован заводом изготовителем и от него минус 5-7 мм.
Изменение диаметр диска
Отступление от диаметра, рекомендованного заводом производителем, должно быть сделано с пониманием этого вопроса. При увеличении диаметра диска обычно уменьшается профиль шины и таким образом внешний диаметр колеса остается почти неизменным. При этом появляются свои плюсы и минусы.
1) Эстетический – машина выглядит красивее.
2) Возможно уменьшится неподрессоренная масса колеса если вы выберете легкие диски и более легкие шины. (как правило это срабатывает только с кованными дисками)
3) Улучшится управляемость автомобилем, особенно в поворотах.
Минусов не больше, однако они более тяжелы для вашего кошелька
1) Радикально ухудшится комфортность.
2) Уменьшение резиновой прослойки приведет к более эффективной передаче ударов от неровностей на диск и на подвеску.
3) Вероятносность «разбить» колесо с более низким профилем увеличивается.
Диаметр расположения и количество отверстий крепления
Строго определено заводом изготовителем изменение не допускается ( обозначается PCD — Pitch Circle Diameter и количество отверстий. PCD100/4 – это 4 отверстия на диаметре 100 мм. )
В идеале центральное отверстие должно совпадать с посадочным отверстием ступицы. Невозможно установить колесный диск на автомобиль, если у него центральное отверстие меньше штатного.
Многие производители делают так называемые универсальные диски, с большим центральным отверстием и набором проставочных колец для конкретного автомобиля. Такой подход имеет место, однако стоит следить чтобы пластиковые кольца не повреждались во время монтажа, а нерадивые монтажники не теряли их. При этом всегда есть некоторая вероятность их деформации. При примерке дисков внимательно посмотрите — не остались ли на ступице старые проставочные кольца от других дисков.
Если вы переходите со стальных дисков на литые, то как правило вам понадобится дополнительный крепеж для литых дисков с конусными (как правило ) головками. Не пытайтесь прикручивать литые диски крепежом от штампованных дисков.
Ширина диска — стоит ли ее увеличивать?
Если вы решили заменить колесо в своем автомобиле, необходимо точно рассчитать его параметры и в соответствии с этим подобрать новое. В данной статье мы поговорим про ширину диска — стоит ли ее увеличивать для улучшения технических характеристик автомобиля? Стоит ли рисковать, изменяя колесные показатели?
Существует мнение, что чем шире диск, тем быстрее движется машина и улучшаются ее технические показатели. Это не совсем соответствует действительности. Небольшое увеличение ширины обода может дать положительный эффект: повышается устойчивость и скорость, улучшается управляемость. Однако если поставить на автомобиль слишком широкие шины, то при движении они будут задевать за крыло или другие части. В соответствии с этим, в обратную сторону изменится сцепление тормозной колодки и обода, может увеличиться нагрузка на трансмиссию, снизится управляемость.
Идеальный вариант, когда диски и камеры точно подходят друг к другу. В этом случае подвеска получает равномерную нагрузку, ходовая часть неразбалансирована, и машина в целом ведет себя на проезжей части вполне адекватно. А это, пожалуй, самое главное, поскольку на большой скорости водитель должен быть на все сто процентов уверен в своем транспортном средстве.
Большое количество фирм-производителей предлагают на рынке широкий диапазон стандартных типоразмеров шин. Под них изготавливаются и диски. Подобрать их под камеру можно, используя данные специальных таблиц. В любом случае нужно точно знать вылет диска, его монтажный размер и максимальную ширину обода. Немало также зависит и от высоты профиля.
Резину какой ширины можно ставить на диски 5.5J, 6J, 6.5J, 7J (до R17)?
Пример расшифровки маркировки диска: 6.5 14 4 x 100 ET45 d54.1
6.5 – ширина диска, измеряемая в дюймах;
14 – диаметр диска, измеряемый в дюймах;
4×100 – информация о креплении диска (4 – количество болтов крепления, 100 – диаметр, на котором они расположены);
ЕТ45 – величина вылета колеса;
d54.1 – диаметр посадочного отверстия диска.
Сейчас тенденции в автомобилестроении перемещаются в сторону низкопрофильных шин. Опытные водители справедливо полагают, что уменьшение дорожного просвета ведет к большей устойчивости машины, к простоте управления. Тот факт, что при заносах высокий профиль может помочь выровнять транспортное средство, достаточно условный. Во многих случаях автомобиль наоборот полностью теряет управление и не слушается шофера.
Поэтому, решая для себя, какой ширины диск поставить на машину, нужно все как следует взвесить. Если у вас есть желание рискнуть и немного увеличить скоростные характеристики за счет изменения ширины колеса, то необходимо сделать это в безопасном диапазоне. Однако лучше не испытывать судьбу и пользоваться рекомендациями завода-изготовителя.
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.
Нестандартные колеса и их влияние на состояние деталей автомобиля
Часто можно увидеть автомобили, на которые установлены колеса, размеры которых отличны от тех, что рекомендованы заводом-изготовителем. Требования, которые предъявляются к типоразмеру дисков и шин можно найти в руководстве по эксплуатации автомобиля, а также на стойке в проеме двери или внутренней стороне крышки ниши горловины бензобака. Владельцы автомобилей производят замену колес на аналог иного размера в целях улучшить отдельные параметры в управлении автомобиля. Но как это бывает, улучшение одного параметра ведет к ухудшению других. Установка колес нештатного размера всегда сказывается на ресурсе элементов трансмиссии, подвески, системы рулевого управления и тормозной системы.
Для улучшения, прежде всего, параметров геометрической проходимости на автомобили устанавливают колеса, наружный радиус (диаметр) которых больше рекомендованного производителем автомобиля. С точки зрения проходимости такое переоборудование несет несомненные плюсы: увеличение клиренса и углов подъема и съезда, уменьшаются радиусы продольной и поперечной проходимости. Однако простой заменой колес (или только шин на более высокопрофильные при сохранении ширины и посадочного диаметра обода) подобное переоборудование заканчивается редко (при незначительном увеличении диаметра). Колеса должны умещаться в колесные ниши кузова во всех возможных режимах движения при работе подвески. Если колеса управляемые — еще и при всех их возможных положениях рулевого колеса.
Установка больших колес требует соответствующего изменения либо несущей системы (увеличение колесных ниш, поднятие кузова над рамой), либо увеличения клиренса другими способами.
Отметим, что на современных автомобилях, обладающих достаточно высокой тяговооруженностью, на низших передачах к колесам может быть подведен очень большой момент, который не может быть реализован по сцеплению на асфальтобетонном покрытии – колеса начнут буксовать. Это можно легко проверить — включите 1 или даже 2 передачу в коробке передач (в автоматической КП движение начинается с первой передачи, если не включен зимний режим), начните движение и нажмите на педаль акселератора до конца. Произойдет либо пробуксовка, либо сработает противобуксовочная система (если таковая установлена на автомобиль). Теперь представим, что радиус колес в двое больше (гипотетически). Соответственно для его буксования при прочих равных необходимо подвести момент вдвое больший. Элементы трансмиссии, находящиеся в кинематической цепи близко к колесу на такой большой момент не рассчитывались, не испытывались. В итоге имеет место как заметное сокращение срока службы элементов трансмиссии, так и их разрушение в отдельных случаях. Не стоит забывать о том, что изменяется и динамическая характеристика автомобиля. Происходит то же самое, что и при установке главной передачи с меньшим передаточным числом — на каждой передаче автомобиль достигает большей скорости, но теряет в тяге. В итоге страдает динамика разгона. Также увеличивается время буксования сцепления или работы гидродинамической передачи в начале движения. Показания спидометра и одометра также изменяются.
С точки зрения тормозной системы все тоже далеко не гладко. Как было сказано выше – для замедления с той же эффективностью, нужно к колесу приложить больший тормозной момент. И этот момент должен быть обеспечен механизмом, рассчитанных на куда меньший тормозной момент. Добиться этого можно только путем прижатия колодок к дискам/барабанам большей силой. Тормозной механизм при работе, с одной стороны, замедляет колесо (и приходящуюся на него часть автомобиля), а с другой — передает такое же усилие через элементы подвески на несущую систему (кузов, раму) автомобиля. То есть при торможении автомобиля с колесами большего радиуса подвеска нагружается больше. При значительном превышении радиуса может произойти даже разрушение элементов подвески или тормозного механизма, однако в большинстве случаев происходит снижение ресурса как фрикционных элементов тормозных механизмов, так и элементов подвески.
Вылетом колесного диска называется расстояние от середины ширины обода диска до привалочной плоскости диска (той, что сопрягается со ступицей или тормозным диском/барабаном). Данный параметр колесного диска важен с точки зрения распределения нагрузки между ступичными подшипниками, либо изгибающей нагрузки полуоси при зависимой подвеске, когда полуоси не являются разгруженными. Однако данный параметр колесного диска даже производителями указывается с определенным допуском (для легковых автомобилей, как правило ± 5 мм). Причиной этого является то, что распределение нагрузки между подшипниками ступицы очень сильно зависит от боковой составляющей, которая имеет место быть при движении в повороте, когда инерционная сила «тащит» автомобиль наружу поворота. Колеса догружается большой боковой силой помимо вертикальной силы от веса машины. За счет той же центробежной силы происходит перераспределение нагрузки между колесами. Наиболее нагруженным оказывается переднее внешнее (по отношению к повороту колесо). Распределение нагрузки между ступичными подшипниками при прямолинейном движении и при движении в повороте для внешнего переднего колеса показано на иллюстрации:
Как видно, при прямолинейном движении подшипники нагружены достаточно малой силой. В повороте силы на подшипниках значительно увеличиваются. Если бы стояло колесо с большим вылетом, то силы на подшипниках в повороте были бы меньше, а при прямолинейном движении больше.
Силы на подшипниках ступицы передаются на детали подвески. В случае, показанном на иллюстрации слева значительное догружаются детали подвески.
Вылет также влияет на плечо обката
Данный параметр показывает, на сколько управляемое колесо смещается вперед (назад) при его повороте посредством системы рулевого управления. На иллюстрации показана подвеска, на которой положительное плечо обката. То есть при повороте направо правое колесо отъезжает назад, а левое — вперед и наоборот. Увеличение вылета увеличивает плечо обката. Увеличение плеча обката небезопасно. При выезде на высокой скорости правым колесом на обочину, покрытую снегом, песком, грунтом или гравием, на правом колесе будет большее сопротивление движению, чем на левом. В итоге возникнет сила, которая будет стремится развернуть управляемые колеса направо. Также при неравномерном распределении тормозных сил в тормозных механизмах передних колес или неравном коэффициенте сцепления левого и правого колес при торможении появится сила, стремящаяся повернуть управляемые колеса, что небезопасно.
В обычных режимах эксплуатации заявленный производителем вылет колеса обеспечивает оптимальное распределение нагрузки между ступичными подшипниками, оптимальное усилие в системе рулевого управления, что обеспечивает высокий ресурс данных систем автомобиля.
Высота профиля шины
Данный параметр шины для легковых автомобилей постоянно снижался. На то есть вполне объективные причины – низкопрофильные шины имеют высокую жесткость в боковом направлении, что благоприятно сказывается на курсовой устойчивости и управляемости. Многие сходятся во мнении, что колеса с низкопрофильными шинами смотрятся куда лучше высокопрофильных.
Однако у снижения высоты профиля есть и «обратная сторона медали». Пневматическая шина выполняет роль упругого элемента, то есть сглаживает неровности дорожного покрытия. И чем ниже высота профиля, тем хуже шина справляется с этой задачей. Поясним это на простом примере – при движении автомобиля на высокой скорости колесо наехало на неровность (камушек, заплатка и т. п.). Высокопрофильная шина поглощает данную неровность в значительно большей степени, нежели низкопрофильная. Можно заметить, что при прочих равных автомобиль с низкопрофильными шинами имеет худшую плавность хода – каждый «камушек» передается на кузов. При высокопрофильных шинах эти «камушки» поглощаются самой шиной. А при низкопрофильной – передаются на ступицу и элементы подвески, что снижает их ресурс. Также повышается общая вибронагруженность кузова и всего, что на нем установлено. Крупные неровности поглощаются низкопрофильной шиной в меньшей степени – большая часть удара передается через элементы подвески на кузов.
