чем больше диаметр колеса тем выше скорость

Почему нельзя устанавливать колеса диаметром больше заводских

О том, как правильно выбрать диски и шины для своего автомобиля, мы уже говорили. При этом многие в стремлении к собственным целям выбирают колеса как большего размера, однако нормальная повседневная эксплуатация диктует свои условия: их следует держать в заводских параметрах. Почему же не стоит устанавливать колеса больше заводских?

Сначала определимся с тем, что означает фраза «больше заводских». Дело в том, что практически для всех автомобилей производители предлагают несколько вариантов размерности колесных дисков и шин: каждый из этих вариантов одобрен производителем, поскольку прошел испытания и означает не только физическую возможность установить колеса на автомобиль, но и оптимальность эксплуатационных параметров. Таким образом, если вы купили автомобиль с дисками диаметром 15 дюймов, но в другой комплектации производитель предлагает 17-дюймовые колеса, вы можете самостоятельно установить такие и на свою машину, не опасаясь негативных последствий. Однако перед установкой обязательно стоит проверить допустимые размеры колес для вашего автомобиля в руководстве по эксплуатации, чтобы убедиться в технической возможности и правильно выбрать размерность дисков и шин.

Говоря же «больше заводских», мы имеем в виду прежде всего колеса, размер которых превышает параметры, рекомендованные производителем. Именно такие «эксперименты» влияют на эксплуатационные характеристики. Однако даже если действовать в пределах дозволенного производителем, физику не обманешь, и установка 17-дюймовых колес вместо 15-дюймовых, разумеется, тоже не пройдет незамеченной – многое из того, что будет перечислено ниже, будет справедливым и в этом случае.

Также определимся с тем, что колесо – это готовый к установке элемент в сборе, состоящий из шины и колесного диска. И «увеличение» в этом смысле – понятие многозначное: ведь увеличение диаметра диска вовсе не обязательно означает увеличение диаметра колеса. Разберемся по порядку.

Прежде всего 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, а динамика – хуже. Кроме того, увеличение неподрессоренной массы сказывается и на ресурсе подвески – она рассчитана на определенную нагрузку, ограниченную штатными колесами.

Увеличению диаметра диска обычно сопутствует и рост его ширины, а также изменение вылета (глубины посадки диска в колесной арке). Это меняет параметры работы ступичных подшипников, увеличивая нагрузку на них, и ощутимо сокращает их ресурс. В зависимости от степени отклонения параметров от штатных подшипники могут прослужить на 20-30% меньше, а могут и «сыпаться» буквально каждые несколько тысяч километров.

Ну а теперь перейдем от дисков к шинам – ведь увеличение диаметра диска меняет и параметры устанавливаемых шин.

Правило о росте веса с увеличением размера справедливо и для шин: как правило, шины большего посадочного диаметра имеют большую массу, которая добавляется к массе колеса в сборе и итоговой неподрессоренной массе.

Второй недостаток связан с тем, что в подавляющем большинстве случаев увеличение диаметра диска происходит за счет уменьшения профиля шины: то есть, чтобы новые большие диски влезли в арку, на них нужно надеть более низкопрофильную резину. Ну а уменьшение профиля – это ухудшение плавности хода и общего комфорта автомобиля. Кроме того, более «тонкая» шина хуже гасит ударные нагрузки и больше передает их дальше – на диск и подвеску. Таким образом, езда на низкопрофильных шинах по неидеальным дорогам означает снижение ресурса подвески и дисков и соответствующее увеличение эксплуатационных затрат, в том числе и на шины, риск повредить которые растет с уменьшением профиля.

Да, еще один косвенный, но все же недостаток – это финансовая сторона вопроса. Больше денег придется отдать не только за новые диски, но и за резину для них, и за шиномонтаж, и за потенциальный ремонт низкопрофильной шины.

Ну а еще в числе неприятных последствий можно упомянуть изменение точности показаний спидометра: изначально спидометры обычно настраивают на легкое завышение показаний относительно реальной скорости, и с постепенным ростом диаметра колеса он сначала станет точнее, а затем будет «врать» все сильнее. Кроме того, с увеличением ширины шины растет ее склонность к аквапланированию.

Конечно, увеличение диаметра колеса не означает сплошных недостатков, есть в нем и положительные стороны. К примеру, колеса большего диаметра означают увеличение дорожного просвета, а также увеличение максимальной скорости – ведь за один оборот колесо большего диаметра проходит больший путь. Рост ширины резины означает увеличение пятна контакта с дорогой и, соответственно, сцепления с ней – это улучшает управляемость автомобиля и скорость прохождения поворотов.

Одним из главных недостатков нестандартно больших колес является то, что они банально запрещены законом. Технический регламент Таможенного союза в части шин и дисков, допускаемых к установке, прост и непреклонен: разрешены лишь те, что «соответствуют рекомендациям эксплуатационной документации изготовителей транспортных средств».

Кроме того, следует помнить и то, что тем же техрегламентом запрещены так называемые «разварки» – диски увеличенной ширины, сваренные из нескольких «штамповок». Во-первых, они банально небезопасны, так как имеют незаводскую конструкцию, а во-вторых, техрегламент не допускает «наличие трещин на дисках и ободьях колес, следов их устранения сваркой».

Источник

Влияние радиуса колеса на разгон.

Безграмотность некоторых «специалистов», ещё и пытающихся навязать свое мнение другим, порой обескураживает. Для того чтобы «новые псевдонаучные» теории троллей не разрушали Вашу и мою психику — решился на такой маневр.

Сделаю небольшой опус, для расчета влияния радиуса колеса на разгон.

По второму закону Ньютона суммарная сила Fрт всех ведущих колес разгоняет автомашину массой mа с ускорением a. Но часть крутящего момента расходуется на раскручивание колес.
Рассмотрим этот вопрос подробнее.

По принципу суперпозиции движение колеса можно рассматривать как сумму двух движений: прямолинейное вместе со всей машиной со скоростью V и вращение вокруг оси:

Если колесо не проскальзывает относительно поверхности (нет заноса), мгновенная скорость в зоне контакта (самой нижней точке колеса) должна быть равна нулю — там прямолинейная скорость движения машины (и оси колеса) V компенсируется такой же по величине, но противоположно направленной скоростью вращения назад. А в самой верхней точке скорость вращения колеса складывается с прямолинейной скоростью и оказывается равной 2V. При таком вращении угловая скорость колеса равна w=V/R.

Массу camry acv40 с одним водителем примем равной mа=1600 кг. Тогда:

Итак, доля крутящего момента, расходуемая на раскрутку колес штатного размера, равна 2,3%. В дальнейшем эта цифра нам пригодится.

Строго говоря, раскрутить нужно не только колеса, но и все вращающиеся элементы трансмиссии. Но доля колес в общем моменте инерции вращающихся деталей на один-два порядка больше, чем у любой другой вращающейся детали трансмиссии. Поэтому их вращением будем пренебрегать.

Процессы при торможении аналогичны разгону, только колеса затормаживаются тормозными колодками, которые создают момент, противодействующий вращению колес. Этот момент тоже делится на две неравные части. На снижение скорости движения автомобиля расходуется та часть момента, за счет которой колеса тормозятся о поверхность дороги. Но часть тормозного момента пойдет на снижение скорости вращения колес. И чем больше момент инерции колес, тем меньшая часть момента пойдет на снижение скорости собственно автомобиля.

КОЛЕСО СТАЛО БОЛЬШЕ.

Пусть на camry вместо колес штатного размера поставили колесо большего диаметра, например, шины размерностью 225/55/17

На «зачетном» шинном калькуляторе мы новый вычисляем радиус и он равен 0.3395 мм.

Радиус колеса увеличился относительно штатного размера колеса на 2.2%. Это означает, что при прежнем крутящем моменте на колесе Mк из-за увеличения радиуса R силы Fкт=Fрт=Mк/R будут меньше на 2.2%, т. е. динамика машины будет хуже.

Общая масса автомобиля возросла на величину: 4х5кг=20 кг.
Из-за этого масса автомобиля стала равной mа=1600+20=1620 кг, т. е. больше на 20/1600=1,6%. Из-за этого при прежней силе Fрт ускорение a=Fрт/mа уменьшится на те же 1,6%.

А теперь определим влияние момента инерции этих колес. Масса покрышки от 11,5 до 13 кг. Масса диска 17″ от lexus с более широким J, как минимум на 1 кг больше штатного:)
Jк=0.78mдRд2+0.85mпR2=0.78х12х0,115+0,85х13.0х0.115=1.07+1,66=2.73 кг.м2.

Доля крутящего момента, расходуемого на раскрутку колес:
2Jк/(mа*R2)=2х2.73/(1612х0.115)=5,46/185,3=0,029=2,9%.

Примерное общее ухудшение динамики при установке колес большого диаметра, КАК МИНИМУМ: 5-7% (и это — не учитывая возросшую силу трения.)

Расчеты примерны, поскольку я использовал примерные массы при минимальной мощности.

Если заинтересовались : первоисточник.
Только не забудьте, что у camry в большинстве 2 ведущих колеса:)

Если нашли ошибку — пишите в комменты — исправлю.

Источник

На что влияет увеличение диаметра колеса (диска и шины)?

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 см ниже

На что влияет высота шины?
Шины с низким профилем:
гораздо жестче, а это ведет к снижению комфортабельности езды. Другими словами, Вы будете лучше ощущать все неровности дороги на пятой точке.
способствуют увеличению нагрузок на детали подвески автомобиля.
способствуют повреждению дисков в результате проезда по неровностям дороги.
меняют внешний вид автомобиля в лучшую сторону (зависит еще и от дисков).
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 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.

Источник

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.

Источник

Смотрите как большие колеса изменяют мощность автомобиля

Вот почему чем больше размер колес, тем меньше мощность автомобиля.

Посмотрите тест Subaru на стенде по замеру мощности автомобиля. Авторы этого ролика решили узнать, как большие колеса влияют на мощность Subaru CrossTrek.

Как следует из объяснений автора ролика, испытуемый автомобиль поставлялся с завода с всесезонными шинами Yokohama Geolander R17 225 / 60. Затем перед тестом на стенде на Subaru CrossTrek установили внедорожную резину BF Goodrich R15 235 / 75.

Новые колеса, безусловно, добавили автомобилю дорожный просвет и внедорожную тягу. Так, по диаметру 15-дюймовые колеса с резиной 235 / 75 стали примерно на дюйм больше штатных колес Yokohama Geolander R17.

Также внедорожные колеса придали автомобилю дополнительный вес. Судя по описанию к ролику, внедорожные 15-дюймовые колеса добавили Subrau 11,6 фунтов (5,26 кг) неподрессоренной массы. То есть, по сути, вес машины увеличился более чем на 5 кг.

Итак, давайте перейдем к результатам замеров на динамометрическом стенде Subaru CrossTrek 2018 года выпуска. Изначально мощность автомобиля должна быть 152 л. с. с максимальным крутящим моментом 145 фунт-фут (197 Нм). В день, когда снимали это видео, на динамометрическом стенде Subaru со штатными колесами показала максимальную мощность 141 л. с. с максимальным крутящим моментом 131 фунт-фут (178 Нм).

Но на динамометрическом стенде замер мощности на колесах на самом деле не соответствует реальным показателям. Дело в том, что из-за паразитных потерь между двигателем и дорогой в реальных условиях мощность автомобиля на колесах будет еще меньше.

Что касаемо внедорожных 15-дюймовых колес, то, установив их на машину и испытав ее на стенде, специалисты выяснили, как внедорожная резина большего размера влияет на технические характеристики Subaru. Так, результаты теста показали, что Subaru CrossTrek на 15-дюймовых дисках с резиной BF Goodrich R15 235 / 75 выдает мощность только 127 л. с. с максимальным крутящим моментом 122 фунт-фут (165 Нм).

Что же случилось? Почему колеса с меньшим диаметром диска, но с большим размером шин так повлияли на автомобиль? Почему так сильно упала мощность и крутящий момент Subaru?

Все дело во вращательной инерции, которая колеблется в массе колеса. Ведь согласно законам физики чем быстрее объект вращается, тем быстрее уменьшается его вращательная масса. Так, внедорожные колеса тяжелее и на 1 дюйм по внешнему диаметру больше, соответственно, уменьшается инерция вращения, что, конечно, влияет в итоге на массу колес. Следовательно, более тяжелые колеса неизбежно приводят к потере мощности.

Кстати, известный видеоблогер Джейсон Фенске еще в 2013 году объяснил это с научной точки зрения, подробно рассказав, как размер колес влияет на мощность и максимальный крутящий момент. Вот его ролик:

Как объясняет Фенске, ключевым моментом в том, почему при увеличении диаметра колеса (даже, если вы уменьшите колесный диск, поставив внедорожную резину с большим мясом, вы, скорее всего, увеличите внешний диметр колеса) играет уменьшение усилия между шиной и дорожной поверхностью, и следовательно это приводит к более медленному ускорению автомобиля. Причем подобное происходит без учета веса, например когда установка внедорожной резины и новых колесных дисков не увеличила вес автомобиля (хотя в большинстве случаев при установке внедорожных колес вес автомобиля, как правило, вырастает). Но в нашем примере Subaru стала тяжелее более чем на 5 кг. Соответственно, вес еще дополнительно влияет на потерю динамических характеристик автомобиля.

Вы посмотрите, судя по замерам на динамометрическом стенде, Subaru CrossTrek потеряла 14 л. с. и максимальный крутящий момент 9 фунт-фут (12,2 Нм), а также потяжелела более чем на 5 кг. И это лишь из-за увеличения внешнего диаметра колес всего на 1 дюйм.

Правда, этот тест не доказывает, что подобная замена штатной резины на внедорожную обязательно приведет к таким же результатам.

Тем не менее, скорее всего, установка на любой автомобиль вместо заводских покрышек для города внедорожных шин неизбежно приведет к потере мощности автомобиля.

Причем заметьте, что речь шла о всесезонных шинах. А сколько автомобиль потеряет мощности, если вместо обычных городских штатных 17-дюймовых шин поставить на Subaru зимнюю внедорожную резину тех же размеров и того же диаметра? Знаете, подобной информации пока нет в Интернете. Просто никто еще не провел измерений на стенде, чтобы ответить на этот вопрос. Но, судя по весу зимней резины для Subaru CrossTrek, можно себе представить, насколько упадет мощность и крутящий момент автомобиля, после того как машина станет тяжелее примерно на 20 кг (за счет увеличения неподрессоренной массы). И это мы еще не говорим о расходе топлива. Ведь мы все знаем, что чем больше вес автомобиля, тем больше расход топлива.

Так что если вы хотите оснастить свой автомобиль большими колесами, то должны знать, что он неизбежно потеряет мощность и силу. Если же вы хотите, чтобы машина на больших колесах не потеряла динамические характеристики, то вам тогда нужно модифицировать свой автомобиль, улучшая коробку передач, двигатель или привод.

Источник