Как влияет размер колес на скорость автомобиля

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

Размер колес и скорость автомобиля

Когда-то, когда у меня была Subaru Impreza и я поменял штатные 14″ колеса на 16″, меня заинтересовал вопрос:
На сколько влияет смена колес на показатели приборов автомобиля?
При измерении скорости автомобиля, датчик скорости использует обороты колеса. В каждом автомобиле спидометр и датчик скорости настроены на штатный размер колес. Соответственно при смене колес на другой типоразмер, показатели спидометра и одометра будут отличаться от реальных скорости и пробега.
В Сети есть множество онлайн калькуляторов для вычисления таких погрешностей, но хотелось самому дойти до этого.

Все что нам надо для расчетов, это параметры старых и новых колес.

Для примера возьмем такие параметры:
Штатные диски — 14″ с резиной 195/65/R14;
Новые диски — 16″ с резиной 205/55/R16.

Для начала рассчитаем длину окружности колеса (L):
L = D * 3,14

Диаметр колеса (D) складывается из диаметра диска (d) и удвоенной высоты шины (H):
D = d + H*2

Переводим диаметр диска в миллиметры:
14″: d = 14 * 2,54 * 10 = 355,6 мм
16″: d = 16 * 2,54 * 10 = 406,4 мм

Высчитываем высоту шины (H):
14″: H = 195 * 0,65 = 126,75 мм
16″: H = 205 * 0,55 = 112,75 мм

Теперь можно посчитать общий диаметр колеса (D):
14″: D = 355,6 + 126,75 * 2 = 609,1 мм
16″: D = 406,4 + 112,75 * 2 = 631,9 мм

Тогда длина окружности колеса (L) будет равна:
14″: L = 609,1 *3,14 = 1912,6 мм
16″: L = 631,9 *3,14 = 1984,2 мм

Высчитаем на сколько процентов длина окружности новых колес больше старых:
(1984,2 — 1912,6) / 1912,6 *100 = 3,74%

Итак, реальная скорость и пробег будут
превышать показатели спидометра и одометра на новых колесах на 3,74%.

Например:
Скорость на спидометре 100 км/ч — Скорость реальная 103,74 км/ч
Пробег по одометру 500 км — Реальный пробег 518,72 км

И в качестве бонуса посчитаем на сколько изменилась высота машины при установке новых колес. Для этого надо узнать разницу полных радиусов:
h = (631,9 — 609,1) / 2 = 11,4 мм = 1,14 см

Источник

Влияние размера/веса колес на мощность и динамические характеристики

Данную заметку давно обдумывал, вот в итоге созрел;-).
Информация будет о влиянии размера/веса колес на динамические параметры машины

В переводе на понятные величины будем отслеживать:
1) мощность с колес, HP и крутящий момент, NM
2) время прохождения 50-130 км/ч на одной передаче при установке той или иной размерности колес и дисков.
Последний параметр уже давно используется Хондоводами как мера измерения динамических характеристик машины, при котором шлиф, стартовые показатели отсеиваются. Он напрямую связан с мощностью/моментом ДВС.

Итак поехали))
в загажнике имеем 3 комплекта колес в сборе:
— зимняя резина с шипами 205/55/R16 (Хака 7) — вес колеса в сборе 17 кг, диаметр 632 мм;
— летняя резина Бриджстоун 215/50/R17 — вес колеса в сборе 22кг, диаметр 647 мм.
К слову сказать комплект резины был изношен и посему реальный диаметр был около 639 мм.
— летняя резина Goodyear 225/45/R17 — вес колеса в сборе 18кг, диаметр 634 мм.

Для заездов был выбран выходной день, солнечный день;-)

Итак, погнали: делаем три заезда на одном и том же участке дороги, меняются только колеса. По результатам разбор полетов))

После первого заезда перекур и заезжаем в питстоп.) Там нас ждет продвинутый музон, грудастые девочки и мобильный алко бар: пиво, виски/текилла, коктейли в неограниченном количестве… группа поддержки заботится о том, чтобы пилот был в хорошей форме 😉

Делаем второй заезд и на помощь к нам приезжает мой друг, он же старший Сенсей на Хонде Одиcсей. Приветствуем его, «Сабум кьонэ»… Сенсей не прогреваясь с группой поддержки берется за дело: перекидывает колеса на свою Хонду)

Делаем еще заезд на новых колесах и подбиваем статистику… к слову сказать, вот так выглядит лог заезда 50-130 км/ч

результат по логу 8,705 сек;-)

Пока мы рассуждали Одиссей полностью переобут.

Собственно после выгрузки данных логов Хондаты, получаем Дино с колес.

К слову сказать, как правильно читать дино:
— абсолютные значения мощности и момента не берем в голову, они совершенно не информативны к реальной мощности под капотом. Они позволяют только сравнить две разные машины на основе логов, узнать разницу в мощностных параметров.
Если перед вами бравируют какой-то бумажкой с Диностенда с круглыми цифрами…можете смело рисовать маркером свой график с цифрами и мериться. Да, именно настолько бесполезна данная бумажка.
Важны только динамические параметры машины! Но их диностенд, к сожалению, не показывает((
— при чтении графика уделяем основное внимание развитию мощностных графиков и абсолютных изменений между заездами.

Ну и долгожданное, перетер)))

Что мы имеем по параметрам, за базовый заезд берем зиму)
1) Зима 205/55/R16 — условная мощность/момент — 172 HP/225 NM, время лога 50-130км/ч = 8,705 сек.
окружность колеса =1985,4 мм, вес колеса в сборе= 17кг, диск = 7,5 покрышка =9,5 кг);

2) Лето 215/50/R17 — условная мощность/момент — 167 HP/208 NM, время лога 50-130км/ч =9,391 сек.
окружность колеса= 2007,4 мм, вес колеса в сборе = 22 кг, диск 11 кг, резина 11 кг;
∆ к зиме… окружность ∆+ 22 мм, вес колеса ∆+5 кг

3) Лето 225/45/R17 — условная мощность/момент — 169 HP/213 NM, время лога, 50-130км/ч =8,921 сек.
окружность колеса = 1991,7 мм; вес около 18 кг: диск 8 кг, резина 10 кг.
∆ к зиме… окружность ∆+ 6,3 мм, вес колеса ∆ +1 кг

Разбор показал, что лучшее время показано на зимней резине, с радиусом практически как и у лета 225/45/R17. Причем самая большая разница приходится в момент старта и в момент пиковых оборотов крутящего момента. Таким образом, можно четко проследить, что на пик момента/мощности наибольшее влияние оказывает радиус колеса, ширина резины (пятно контакта), а после уже вес колеса в сборе и распределение веса по соотношению диск/колесо. Чем больше окружность, площадь контакта, тем тяжелее раскручивать колесо… соответственно мощность/момент на колесе изменяется в меньшую сторону.
Второстепенный фактор вес колеса в сборе… здесь наиболее оптимальным с позиции динамики автомобиля будет уменьшение веса колеса в сборе, причем в большей степени веса резины, нежели диска. Так как чем тяжелее окружность по своему контуру (дальше от центра колеса), тем сложнее колесо раскрутить.

При выходе оборотов на предельные величины разница в пиковых показателях уменьшается, колеса с большими радиусами постепенно настигают своих меньших собратьев. Но динамические параметры их остаются хуже.
Колеса с летней резиной 215/50/R17 демонстрируют наихудшие динамические параметры лога и существенно меньшие значения в Дино… плюс 0,7 сек за лог разгона — именно на столько они ухудшили динамику машины. а всего навсего поставили другие колеса: +7мм в диаметре и +4 кг весом (по большей части более тяжелым диском).

Желтый график 225r 17-2 это повторный заезд на лете 225/45/R17 на совершенно другом участке дороги (небольшая горка)… сразу видно отличие графика мощности/момента от зеленого графика. Именно потому заезды и делаются на одном и том же участке дороги.

Немного справочной информации:

В плане динамики снижение неподрессорной массы к снижению подрессорной массы соотносится с коэффициентом примерно 1 к 15.
В плане комфорта соотношение другое, около 1 к 10.

Надеюсь, информация о выборе колес будет полезной и поможет выбрать правильные колесики;-)

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

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