Автомобильные шины: рекомендации владельцам машин по обновлению резины

Автомобильные шины: рекомендации владельцам машин по обновлению резины

Важными составляющими движения любого автомобиля являются четыре небольших по размеру точечных контакта, захватывающих полотно дороги. Этими точечными контактами выступают автомобильные шины — несколько квадратных сантиметров резины, определяющие практически всё. Автомобильными шинами воспринимается мощность двигателя и тормозные моменты. Эти компоненты машины выполняют тяжёлую работу и определяют качество прохождения поворотов. Одним словом – это компоненты основы движения.

Автомобильные шины – технический взгляд на продукт

Простая, казалось бы, конструкция, — кольцо чёрной расцветки, в реалии представляет собой сложную сборку отдельных компонентов:

  • тросов,
  • резины,
  • полимеров,

формируемых высокотехнологичным профилем. Этот профиль устанавливается на колёсный диск автомобиля, надувается воздухом, с целью приданию нужной формы и чёткости рисунка. Производители автомобилей и производители автомобильных шин традиционно работают совместно, чтобы в итоге достичь:

  • оптимального сцепления резины с дорогой,
  • полного ощущения контакта на дороге,
  • качества езды,
  • контроля шума,
  • снижения износа автомобильных шин.

Нужно отметить, судя по практическому использованию конечного продукта, такая совместная работа действительно даёт положительный результат

Фактор размерности шины автомобиля под определение качества

Индустриально развитые регионы (например, Америка и Европа) последние несколько десятилетий демонстрировали преобладающую тенденцию «чем больше, тем лучше». Установка автомобильных колёс 22-го размера на грузовиках «Porsche» рассматривалась верхом совершенства, а теперь это вообще заводской вариант.

Автомобильные шины - пример модернизации колёс транспорта
Наглядный пример модернизированного транспортного средства — в частности, использования более широких колёс с подъёмом шасси

Большие колёса на машине — это не просто область энтузиастов, стремящихся соответствовать эффективным тормозам и автомобильным шинам большего размера. Иногда такой подход преследует банальную цель — выглядеть круто за счёт высоких габаритов современного автомобиля.

Тем не менее, существуют практические, повседневные причины, которые требуют замены колёсных дисков и шин автомобиля. Некоторые владельцы машин отказываются от крупных и тяжелых колёс.  Связано это с дороговизной замены низко-профильных автомобильных шин и плохой работоспособностью на неровных дорогах.

Подбор запасного набора колёсных дисков и автомобильных шин для использования летом или зимой — характерный момент для владельцев машин, проживающих на территориях с холодным климатом.

Доказанный практикой факт — больше не всегда лучше. Как правило, лучше – это определение оптимального размера, которым обеспечивается максимально полное сцепление колеса с дорогой без угрозы для конструкции автомобиля. Рассмотрим некоторые основы, касающиеся затронутой темы.

Материал диска колеса и объём автомобильной шины

Колёсные диски, наделённые щегольским хромированным ободком, считаются наиболее  безопасным исполнением. Конструкция построена на стабильном магниевом сплаве или чаще на алюминиевом сплаве, окрашенном или хромированном.

Автомобильный шины на карбоновых колёсных дисках
Колёсный диск автомобильный, изготовленный на основе углеродного волокна — инновационного материала, благодаря которому получают лёгкое и прочное изделие

Помимо этих вариантов существуют сверхлёгкие колёсные диски на основе углеродного волокна. Однако углеродно-волоконные конструкции дорогостоящие. Поэтому большинство случаев обновлений колёсных дисков затрагивают продукты из алюминиевых сплавов.

Одной из причин, когда владельцы машин выбирают более крупные колёсные диски и автомобильные шины, является точка контакта, в частности, объёмная составляющая контакта с дорогой в любой момент времени.

Так, если мотор машины модернизирован с целью увеличения мощности, ослабление точки контакта автомобильных шин неизбежно. Потребуется обеспечить больший контакт резины с дорогой, чтобы полноценно использовать дополнительную мощность для движения. Иначе полученная дополнительно мощь попросту сгорит без дела в камере двигателя.

Существуют два способа увеличения точки контакта автомобильной шины с дорогой:

  1. Сделать контакт длиннее.
  2. Сделать контакт шире.

Более длинный участок протектора автомобильной шины приводит к увеличению общего диаметра. Такой вариант показывает явное улучшение работы, к примеру, на грузовиках с полным приводом.

Но если пытаться увеличить диаметр автомобильной шины применительно к большинству маломощных эксплуатируемых легковых автомобилей, такие попытки явно рождают проблемы.

Проблемы увеличения диаметра автомобильных шин

Очевидной проблемой установки автомобильных шин большего диаметра является фактор непроизвольного контакта с другими частями конструкции автомобиля, например, с частями посадочного колодца колеса.

Автомобильные шины и стандартная посадка колеса в корпусной нише
Такой выглядит стандартная посадка автомобильного колеса в области корпусной ниши. Модернизация колёс нередко заставляет отказываться от стандарта

Поскольку радиус автомобильной шины увеличен, эффективная передача движения становится выше, что негативно отражается на параметрах ускорения. Передаточные числа обычно выглядят как «4.10:1».

Чем выше первое число, тем больше шестерня умножает входной крутящий момент, которым, в конечном итоге, раскручивают колёса. Автомобильным шинам большего диаметра требуется больше времени под совершение одного оборота и  в этом видится другая проблема.

Зубчатая шестерня настроена на вращение колёс определенное количество раз с учётом автомобильной шины меньшего диаметра. Для варианта использования той же передачи, но с резиной большего диаметра, число вращения уже изменится. Передаточное число «4.10:1» фактически изменится на «более высокое» передаточное значение «3.75:1», что приведёт к замедлению движения.

Антиблокировочная тормозная система машины в случае увеличения диаметра колёсных дисков и автомобильных шин также требует корректной обработки увеличенного углового момента.

В результате неправильной калибровки работа антиблокировочной тормозной системы нарушается. Изначально проблему заметить трудно до момента реального применения тормоза на скользкой дороге.

Таким образом, расширение колёсных дисков и автомобильных шин с целью увеличения точки контакта видится практичным для внедорожников.

Практика увеличения (уменьшения) размерности

Несмотря на имеющиеся возможности, необходимо убедиться, что более широкие автомобильные шины входят в колёсные ниши без фактора трения.

Автомобильные шины и примеры контактного пятна
Примеры контактного пятна овальной и прямоугольной форм: 1 — спортивные типа R 16 91 W; 2 — спортивные типа ZR 17; 3 — класс эконом типа R 14 88 T; класс эконом типа R 15 91 V

Обычная практика – колёсные диски увеличивают на дюйм по ширине, например, обод 7-дюймовый меняют на обод 8-дюймовый. Также на внедорожниках допустимо увеличение диаметра колёсных дисков.

Например, возможна установка автомобильной шины с более широким протектором и более низким профилем для лучшей управляемости. Благодаря низкому профилю, общий диаметр комбинации колёсных дисков и автомобильных шин остаётся практически таким же, как прежде.

Добавление дюйма в диаметре колёсного диска, но вычитание дюйма от боковины автомобильной шины — называют обновлением «Plus 1», — практика достаточно распространённая. Более низко-профильный вариант получают посредством обновления «Plus 2» (16-18 дюймов) или «Plus 3» (16–19 дюймов).

Аналогичный принцип изменения диаметра колёсных дисков с компенсацией высоты боковины автомобильной шины допустимо применять для уменьшения размерности колёс транспортного средства.

Колёсные диски и автомобильные шины обычных машин

Рекомендуется крайне осторожно подходить к подбору колёсных дисков и автомобильных шин для маломощных транспортных средств. Автомобильные шины увеличенной ширины демонстрируют большее сопротивление качению. Этот момент может отрицательно сказаться на экономии топлива.

Автомобильные шины и силы воздействия на колесо
Силы, действующие на колесо автомобиля: 1 — момент, приrkflsdftvsq на колесо силами торможения; 2 — вес колеса; 3 — силы от скорости вращения; 4 — силы направления скорости движения; 5 — силы тангенциального трения

Большая масса тяжелых колёсных автомобильных дисков также несёт негативные последствия. Как уже отмечалось, дополнительный импульс способен негативно влиять на функции безопасности (ABS).

Дополнительный вес также требует большей мощности для движения, что увеличивает расход топлива при снижении фактора ускорения. Дополнительный неподрессоренный вес таких колёс перегружает заводские рессорные пружины и амортизаторы.

По мере того, как уменьшается соотношение сторон автомобильной резины (низкий профиль), — меняется ряд вещей. Короткие боковые стенки отличаются жёсткостью и меньшей податливостью, поэтому снижается фактор подвижности протектора. Этот момент, в свою очередь, улучшает сцепление с дорогой и улучшает ощущение дорожного покрытия через руль.

Моменты формы точки контакта резины с дорогой

Однако точка контакта автомобильной резины приобретает форму, близкую к квадрату, но не овалу. Увеличенная ширина автомобильной шины в контакте с дорогой способствует усилению эффекта аквапланирования на мокром асфальте. Даже в условиях малой скорости движения резина скользит на водной поверхности, не доставая поверхности асфальта. Соответственно, уменьшается сцепление с дорогой практически до нуля.

В то же время страдает качество езды. Одним из основных недостатков более коротких боковых стенок является повышенный риск повреждения колёс автомобиля. Короткие боковые стенки ставят обод колеса намного ближе к выбоинам и бордюрам.

Короткая широкая точка контакта имеет большую площадь контакта на дороге, но лишь в том случае, если колесо остаётся перпендикулярным относительно дорожного полотна. Работа подвески автомобиля становится более жёсткой. Увеличенная по высоте обечайка отражает больше, следовательно, легче удерживать контакт с дорогой.

В случае увеличения ширины участка и большего сцепления, автомобиль катится быстрее, внутренняя часть протектора поднимается над дорожным покрытием, сцепление уменьшается. Без мягкого возврата подвески управляемость автомобилем в таких случаях может несколько ухудшаться.

Классическая теория относительно геометрии

Конструкциями многих автомобилей предусматривается центрирующая втулка, представляющая приподнятую центральную часть ступицы, которая сопрягается с соответствующей углубленной частью колеса.

Компонент предназначен для точного центрирования колеса на ступице, а не просто путём затягивания болтов. Некоторые колёса могут не подходить к такой ступице должным образом, что требует использования распорки или даже внедрения другого колеса.

Кроме того, новое колесо должно иметь правильное смещение для чёткой подвески и тормоза. Смещение — это расстояние от установочной поверхности ступицы и осевой линии колеса. Смещение показывает, насколько боковина резины смещается от ступицы колеса.

Если обод шире, возможен недостаток свободного пространства под шаровой шарнир или рулевой рычаг. Такое состояние способно привести к растиранию крыла. Хуже того, значительные изменения размеров способны нарушить геометрию рулевого управления и перенапряжение колесных подшипников.

Завершающий штрих

Выводы логичные: рекомендуется приобретать проверенную комбинацию колёсных дисков и шин, специально разработанную под конкретный автомобиль.

Правда, в условиях рынка, когда выпускаются колёсные диски различного дизайна и резина разных размеров, достаточно сложно удержать владельцев машин от соблазна внедрить нестандартный вариант.

Но если уже принято решение внести существенные изменения дизайн колёса машины, рекомендуется внести соответствующие изменения и в остальную часть машины. Такими действиями обеспечивается безопасность транспорта после модернизации.


При помощи информации: PM