Jak rozmiar kół wpływa na osiągi jazdy i osiągi pojazdu
Zawartość
Ubranie zdobi człowieka, koła samochód. Od wielu lat widać, że duża liczba kierowców jeździ. Ale niektórzy poszli jeszcze dalej, kierując się mottem: „Im większy i szerszy, tym lepiej”. Czy to prawda? Przyjrzyjmy się problemowi bardziej szczegółowo i opiszmy zalety/wady standardowych węższych opon i opcjonalnych szerszych opon.
Dyski są dziś dostępne w różnych kształtach, rozmiarach i kolorach, więc potencjalny zainteresowany członek czuje, że może wybrać prawie wszystko, co będzie odpowiadało jego ojcu. Tym samym jedynymi ograniczeniami pozostają dane w karcie katalogowej oraz przestrzeń pod skrzydłami. W rzeczywistości istnieje jednak kilka ograniczeń, których zignorowanie może znacząco wpłynąć na osiągi, komfort jazdy czy bezpieczeństwo. Należy również pamiętać, że koła są jedynym punktem styku pojazdu z drogą.
Waga koła
Niewiele osób zainteresowanych pięknym i dużym rowerem zada sobie to pytanie. Jednocześnie ciężar mas nieresorowanych ma stosunkowo duży wpływ na właściwości jezdne i prowadzenie pojazdu. Również spadek siły bezwładności obracającego się koła zwiększa dynamikę przyspieszania i zwalniania. W przypadku zmiany rozmiaru o 1 cal (cal) przyrost masy jest stosunkowo niewielki, w przypadku wzrostu o 2 cale lub więcej przyrost masy jest bardziej wyraźny i sięga kilku kilogramów. Oczywiście należy również wziąć pod uwagę materiał, z którego wykonana jest płyta.
Wystarczy prosta fizyka, aby wyjaśnić ważną rolę ciężarków kół. Energia kinetyczna kołowrotka wzrasta proporcjonalnie do prędkości obrotowej.
Ec = 1/2 * I * ω2
O tym, że jest to znaczna ilość, świadczy przykład obracających się kół rowerowych. Są lekkie, ale jeśli kręcą się z pewną minimalną prędkością, mogą utrzymać rower z osobą dorosłą w linii prostej bez chwytania i jazdy. Powodem jest tzw. efekt żyroskopowy, dzięki któremu zmiana kierunku ruchu jest tym trudniejsza, im większa jest prędkość obrotowa koła.
Tak samo jest z kołami samochodów. Im są cięższe, tym trudniej jest zmienić kierunek, a my odbieramy to jako tak zwane wspomaganie kierownicy. Cięższe koła utrudniają również zmiękczenie ich ruchu podczas pokonywania wybojów. Również ich obracanie lub obracanie wymaga więcej energii. hamowanie.
Dynamika pojazdu
Szerokość opony ma również niewielki wpływ na osiągi dynamiczne pojazdu. Większa powierzchnia styku oznacza większy opór toczenia przy zastosowaniu tego samego typu bieżnika. Jest to bardziej widoczne przy słabszych silnikach, gdzie przyspieszenie od 0 do 100 km/h można zmniejszyć o kilka dziesiątych sekundy. W przypadku mocniejszych silników różnica ta jest znikoma.
W niektórych przypadkach (przy mocnych silnikach) efekt ten jest wręcz odwrotny, ponieważ szersze koło ma większą powierzchnię styku z drogą, co przekłada się na mniejszy poślizg podczas szybkiego przyspieszania, a tym samym na lepsze przyspieszenie wynikowe.
Prędkość maksymalna
Szerokość opony wpływa również na prędkość maksymalną. Jednak w tym przypadku efekt większych oporów toczenia jest mniej wyraźny niż w przypadku przyspieszenia. Dzieje się tak dlatego, że w grę wchodzą inne opory ruchu, a najbardziej znaczący opór występuje między powietrzem ciała, ale także między samymi kołami, które wznoszą się o kwadrat prędkości.
Drogi hamowania
Na suchej nawierzchni im szersza opona, tym krótsza droga hamowania. Różnica jest w metrach. To samo można powiedzieć o hamowaniu na mokrej nawierzchni, ponieważ istnieje znacznie więcej małych obszarów (krawędzi) bieżnika ocierających się o drogę.
Odwrotna sytuacja ma miejsce, gdy samochód jedzie/hamuje na mokrej nawierzchni z ciągłą warstwą wody. Zwiększenie szerokości opony zmniejsza nacisk właściwy opony na jezdnię i gorzej usuwa wodę z powierzchni styku. Większy obszar szerszej opony musi przenosić dość dużą ilość wody, co staje się coraz większym problemem wraz ze wzrostem prędkości. Z tego powodu szersze opony zaczynają się znacznie wcześniej, tzw. pływanie – aquaplaning podczas jazdy w dużym basenie, podobnie jak węższe opony, zwłaszcza jeśli bieżnik szerokiej opony jest mocno zużyty.
Możliwość manewrowania
Na suchej i mokrej nawierzchni szersze opony o mniejszym numerze profilu (mniejsze wymiary i sztywniejsza ściana boczna) zapewniają lepszą przyczepność. Oznacza to lepsze (szybsze i ostrzejsze) prowadzenie przy ostrzejszej zmianie kierunku, ponieważ występuje znacznie mniej deformacji niż w przypadku węższego lub węższego korpusu. standardowa opona. Lepsza przyczepność skutkuje również przesunięciem granicy ścinania podczas szybkiego pokonywania zakrętów – wyższa wartość g.
Podobnie jak w przypadku hamowania, sytuacja odwrotna występuje na mokrej nawierzchni lub na mokrej drodze. podczas jazdy po śniegu. Na takich drogach szersze opony zaczną się ślizgać i ślizgać znacznie wcześniej. Węższe opony spisują się pod tym względem znacznie lepiej, ponieważ pod bieżnikiem utknie znacznie mniej wody lub śniegu. Nie trzeba dodawać, że porównuje się opony o tym samym typie i grubości bieżnika.
konsumpcja
Szerokość opony ma również istotny wpływ na zużycie paliwa przez pojazd. Jest to bardziej widoczne w słabszych silnikach, gdzie dla oczekiwanej dynamiki wymagane jest większe wciśnięcie pedału gazu. W takim przypadku zmiana opony z 15” na 18” może oznaczać również wzrost zużycia paliwa o ponad 10%. Zazwyczaj wzrost średnicy opony o 1 cal i odpowiadający temu wzrost szerokości opony oznacza wzrost zużycia paliwa o około 2-3%.
Wygodna jazda
Węższe opony o wyższym numerze profilu (standard) lepiej nadają się do jazdy po gorszych drogach. Ich duża wysokość odkształca się i lepiej amortyzuje nierówności drogi.
Pod względem hałasu szersza opona jest tylko nieznacznie głośniejsza niż węższa opona standardowa. W przypadku większości opon o tym samym wzorze bieżnika ta różnica jest znikoma.
Zmiana prędkości przy tej samej prędkości obrotowej silnika
Oprócz powyższych czynników zmiany rozmiaru opon mogą również wpływać na prędkość pojazdu przy tej samej prędkości obrotowej silnika. Innymi słowy, przy tej samej prędkości obrotomierza samochód będzie jechał szybciej lub wolniej. Odchyłki prędkości po zmianie opon wg. dyski różnią się procentowo. Zasymulujmy przykład na Škodzie Octavii. Chcemy zmienić felgi 195/65 R15 na 205/55 R16. Wynikająca z tego zmiana prędkości jest łatwa do obliczenia:
Opony 195/65 R15
Rozmiar jest wskazany na przykład: 195/65 R15, gdzie 195 mm to szerokość opony (w mm), a 65 to wysokość opony wyrażona w procentach (od średnicy wewnętrznej do zewnętrznej) w stosunku do szerokości opony. R15 to średnica tarczy w calach (jeden cal to 25,4 mm).
Wysokość opony v Wierzymy v = szerokość * profil "v = 195 * 0,65 = 126,75 mm.
Obliczamy promień dysku w milimetrach r = średnica tarczy * 25,4 / 2 "r = (15 * 25,4) / 2 = 190,5 mm.
Promień całego koła wynosi R = r + v »126,75 + 190,5 = 317,25.
Obwód koła O = 2 * π * R "2 * 3,1415 * 317,25 = 1993,28 mm.
Opony 205/55 R16
v = 205 * 0,55 = 112,75 mm.
r = (16 * 25,4) / 2 = 203,2 mm.
R = 112,75 + 203,2 = 315,95 mm.
O = 2 * 3,1415 * 315,95 = 1985,11 mm.
Z powyższych wyliczeń widać, że z pozoru duże 16-calowe koło jest w rzeczywistości o kilka mm mniejsze. W ten sposób prześwit samochodu zmniejsza się o 1,3 mm. Wpływ na wynikową prędkość oblicza się ze wzoru Δ = (R2 / R1 – 1) * 100 [%], gdzie R1 to pierwotny promień koła, a R2 to nowy promień koła.
Δ = (315,95 / 317,25 – 1) * 100 = -0,41%
Po zmianie opon z 15” na 16” prędkość zostanie zmniejszona o 0,41%, a obrotomierz pokaże prędkość o 0,41% wyższą przy tej samej prędkości niż w przypadku opon 15”.
W tym przypadku zmiana prędkości jest znikoma. Ale jeśli zmienimy, na przykład, używając kół z 185/60 R14 na 195/55 R15 w Škodzie Fabia lub Seat Ibiza, prędkość wzrośnie o około 3%, a obrotomierz pokaże jednocześnie 3% mniejszą prędkość prędkość niż w przypadku opon 14″.
To obliczenie jest tylko uproszczonym przykładem wpływu wymiarów opon. W rzeczywistym użytkowaniu, oprócz rozmiaru felg i opon, na zmianę prędkości wpływa również głębokość bieżnika, napompowanie opony i oczywiście prędkość ruchu, ponieważ tocząca się opona odkształca się podczas ruchu w zależności od prędkość. i sztywność strukturalna.
Na koniec podsumowanie zalet i wad dużych i szerokich opon w stosunku do standardowych rozmiarów.
| lepsza przyczepność na suchej i mokrej nawierzchni | Słabe właściwości jezdne (sterowność, hamowanie, przyczepność) na nawierzchniach pokrytych śniegiem lub wodą |
| lepsze prowadzenie pojazdu na suchych i mokrych drogach | pojawienie się aquaplaningu przy niższych prędkościach |
| lepsze właściwości hamowania na suchej i mokrej nawierzchni | wzrost konsumpcji |
| głównie ulepszanie konstrukcji samochodu | pogorszenie komfortu jazdy |
| głównie wyższa cena i waga |
