Hur hjulstorleken påverkar körprestanda och prestanda

Kläder gör mannen, hjul gör bilen. Sedan många år är det tydligt att ett stort antal bilister kör. Men några har gått ännu längre, efter mottot: "Ju större och bredare, desto bättre." Är det verkligen sant? Låt oss titta närmare på problemet och beskriva fördelarna/nackdelarna med vanliga smalare däck och valfria bredare däck.

Skivor finns idag i en mängd olika former, storlekar, färger, så en potentiell intresserad medlem känner att de kan välja nästan vad som helst som passar deras far. Därmed förblir uppgifterna i databladet och utrymmet under vingarna de enda begränsningarna. I verkligheten finns det dock flera begränsningar som, om de ignoreras, avsevärt kan påverka körprestanda, körkomfort eller säkerhet. Man bör också komma ihåg att hjulen är den enda kontaktpunkten för fordonet med vägen.

Hjulvikt

Få människor som är intresserade av en vacker och stor cykel kommer att ställa sig denna fråga. Samtidigt har vikten av de ofjädrade massorna en relativt betydande inverkan på bilens köregenskaper och hantering. Att minska trögheten hos det roterande hjulet ökar också dynamiken i acceleration och retardation. Vid en förändring av storleken med 1 tum (tum) är viktökningen relativt liten, vid en ökning med 2 tum eller mer är viktökningen mer uttalad och når flera kilo. Naturligtvis måste du också ta hänsyn till materialet som skivan är gjord av.

Enkel fysik räcker för att förklara hjulviktens viktiga roll. Den kinetiska energin hos ett snurrande hjul ökar i proportion till rotationshastigheten.

Ekv = 1/2 * I * ω²

Att detta är en ansenlig mängd kan visas av exemplet med de roterande hjulen på en cykel. De är lätta, men om de roterar med en viss minimihastighet kan de hålla cykeln, tillsammans med en vuxen, i en rak linje utan att hålla i styret och utan att styra det. Anledningen är den så kallade gyroskopiska effekten, på grund av vilken riktningsändringen är svårare, ju högre rotationshastigheten på hjulet.

Det är samma sak med bilhjul. Ju tyngre de är desto svårare är det att byta riktning och vi tänker på detta som den så kallade roderförstärkningen. Med tyngre hjul är det också svårare att dämpa deras rörelser när de passerar gupp. Det tar också mer energi att snurra eller rotera dem. bromsning.

Fordonsdynamik

Däckbredden har också liten effekt på bilens dynamiska parametrar. En större kontaktyta innebär mer rullmotstånd vid användning av samma typ av slitbana. Detta är mer uttalat med svagare motorer, där accelerationen från 0 till 100 km/h kan minskas med några tiondelar av en sekund. När det gäller mer kraftfulla motorer är denna skillnad försumbar.

I vissa fall (med kraftfulla motorer) är denna effekt till och med omvänd, eftersom ett bredare hjul har en större kontaktyta med vägen, vilket leder till mindre spinn vid snabb acceleration och därmed bättre resulterande acceleration.

Maximal hastighet

Däckbredden påverkar också toppfarten. Men i detta fall är effekten av större rullmotstånd mindre uttalad än i fallet med acceleration. Detta beror på att andra rörelsemotstånd spelar in, och det mest betydande motståndet uppstår mellan kroppens luft, men också mellan hjulen själva, som stiger med kvadraten på hastigheten.

Bromssträckor

På torra ytor gäller att ju bredare däcket är, desto kortare blir bromssträckan. skillnad i meter. Detsamma kan sägas för våt inbromsning eftersom många fler små områden (kanter) av slitbanemönstret skaver mot vägen.

Den motsatta situationen uppstår när bilen kör/bromsar på en våt yta med ett kontinuerligt vattenlager. Att öka däckets bredd minskar det specifika trycket på däcket på vägen och tar bort vatten från kontaktytan ännu värre. Det större området på ett bredare däck behöver bära en ganska stor mängd vatten, vilket blir mer och mer av ett problem när hastigheten ökar. Av denna anledning börjar bredare däck mycket tidigare, den så kallade Swim - hydroplaning vid körning i en stor pool, som smalare däck, speciellt om slitbanan på ett brett däck är kraftigt slitet.

manövrerbarhet

På torra och våta ytor ger bredare däck med ett mindre profilnummer (mindre dimensioner och styv sidovägg) bättre grepp. Det innebär bättre (snabbare och vassare) hantering med skarpare riktningsändring, eftersom det är betydligt mindre deformation än med en smalare eller smalare kropp. standard däck. Bättre dragkraft resulterar också i en förskjutning av skjuvgränsen vid snabb kurvtagning – ett högre g-värde.

Liksom vid inbromsning är situationen den omvända på vått underlag eller på våt vägbana. när man kör i snö. På sådana vägar kommer bredare däck att börja glida mycket tidigare. Smala däck presterar mycket bättre i detta avseende, eftersom det är betydligt mindre vatten eller snö som fastnar under slitbanan. Det säger sig självt att jämföra däck med samma typ och tjocklek på slitbanan.

Konsumtion

Däckbredden påverkar också bränsleförbrukningen avsevärt för en bil. Det är mer uttalat i svagare motorer, där det för den förväntade dynamiken är nödvändigt att trycka på gaspedalen mer. I det här fallet kan ett däckbyte från 15" till 18" också innebära en ökning av bränsleförbrukningen med mer än 10%. Typiskt innebär en 1 tums ökning av däckdiametern och en motsvarande ökning av däckbredden en ökning av bränsleförbrukningen med cirka 2-3%.

Bekväm körning

Smala däck med ett större profilnummer (standard) är mer lämpade för körning på vägar av dålig kvalitet. Deras större höjd deformeras och absorberar bättre gupp på vägen.

Bullermässigt är det bredare däcket bara något bullrigare än det smalare standarddäcket. För de flesta däck med samma slitbanemönster är denna skillnad försumbar.

Ändring i varvtal vid samma motorvarvtal

Utöver ovanstående faktorer kan ändrad däckstorlek också påverka förändringen av fordonshastigheten vid samma motorvarvtal. Med andra ord, vid samma varvräknarhastighet kommer bilen att röra sig snabbare eller långsammare. Hastighetsavvikelser efter däckbyte resp. diskar skiljer sig i procent. Låt oss simulera ett exempel på Škoda Octavia. Vi vill byta hjulen 195/65 R15 till 205/55 R16. Den resulterande hastighetsförändringen är lätt att beräkna:

Däck 195/65 R15

Storleken anges till exempel: 195/65 R15, där 195 mm är däckbredden (i mm), och 65 är däckhöjden i procent (från innerdiametern till den yttre) i förhållande till däckbredden. R15 är skivans diameter i tum (en tum motsvarar 25,4 mm).

Däckhöjd v vi tror v = bredd * profil »v = 195 * 0,65 = 126,75 mm.

Beräkna skivans radie i millimeter r = skivans diameter * 25,4 / 2" r = (15 * 25,4) / 2 = 190,5 mm.

Radien på hela hjulet är R = r + v » 126,75 + 190,5 = 317,25 mm.

Hjulomkrets O = 2 * π * R » 2 * 3,1415 * 317,25 = 1993,28 mm.

Däck 205/55 R16

h = 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.

Av ovanstående beräkningar kan man se att ett till synes stort 16-tumshjul faktiskt är några mm mindre. Därmed minskar bilens markfrigång med 1,3 mm. Effekten på den resulterande hastigheten beräknas med formeln Δ = (R2 / R1 – 1) * 100 [%], där R1 är den ursprungliga hjulradien och R2 är den nya hjulradien.

Δ = (315,95 / 317,25 – 1) * 100 = -0,41 %

Efter att ha bytt däck från 15″ till 16″ kommer hastigheten att sänkas med 0,41 % och varvräknaren visar hastigheten 0,41 % högre vid samma hastighet än om 15″-däcken var utslitna.

I det här fallet är hastighetsförändringen försumbar. Men om vi ändrar, till exempel, När du använder hjul från 185/60 R14 till 195/55 R15 på en Skoda Fabia eller Seat Ibiza, kommer hastigheten att öka med cirka 3%, och varvräknaren kommer att visa 3% lägre hastighet vid samma hastighet än i fallet med 14 ″ däck.

Denna beräkning är bara ett förenklat exempel på påverkan av däckdimensioner. I det verkliga livet, förutom storleken på fälgarna och däcken, påverkas hastighetsförändringen även av mönsterdjup, däckuppblåsning och naturligtvis rörelsehastigheten, eftersom ett rullande däck deformeras under rörelse beroende på hastigheten. och strukturell styvhet.

Slutligen en sammanfattning av för- och nackdelar med stora och breda däck jämfört med standardstorlekar.

Fördelar och nackdelar

bättre grepp på torra och våta vägar	sämre köregenskaper (hantering, bromsning, dragkraft) på snö- eller vattentäckta ytor
bättre köregenskaper på torra och våta vägar	vattenplaning vid lägre hastigheter
bästa bromsegenskaper på torra och våta vägar	ökad konsumtion
i grunden förbättrar bilens design	försämring av körkomforten
	mestadels högre pris och vikt