Как размер дисков и шин влияет на поведение автомобиля
Для начала разберемся с тем, какие покрышки принято считать низкопрофильными. Возьмем для примера один из самых ходовых типоразмеров 205/70 R16. Вторая цифра 70 — это отношение высоты профиля к ширине резины, измеряющееся в процентах. Если это значение ниже 60, шина считается низкопрофильной, если выше 80 — высокопрофильной.
К примеру, на гоночные автомобили устанавливают низкопрофильную резину с соотношением высоты и ширины 25 — 35%. В то же время низкопрофильные шины по определению будут шире стандартных и высокопрофильных. Чтобы обеспечить достаточное количество воздуха в покрышке и соответственно снаряженной массе автомобиля создатели низкопрофильных моделей вынуждены увеличивать их ширину.
Красота
Вряд ли кто-то будет спорить с тем, что низкопрофильные шины — это красиво. С увеличением размера колесного диска пропорции автомобиля становятся более спортивными, а авто в целом начинает выглядеть солиднее. Кроме того, поскольку низкопрофильная резина дороже стандартной и высокопрофильной, владеть ею престижно.
Динамика ускорения и торможения
Как известно, по скоростным характеристикам низкопрофильные шины дадут фору всем иным, ведь индекс скорости у них только начинается с «Н» (210 км/ч), а стандартным считается «V» (240 км/ч).
Соответственно, такие шины обладают лучшими показателями по ускорению и динамике, а также лучше аналогов отзываются на управляющие действия. Кроме того, благодаря низкому профилю автомобиль существенно меньше раскачивается на высоких скоростях и меньше кренится на виражах. Кроме того, тормозной путь низкопрофильной резины короче в среднем на 5-10%, чем у стандартных шин.
Улучшенное сцепление и управляемость
В строгом соответствии с законами физики широкий профиль увеличивает пятно контакта, что лучшим образом сказывается на безопасности езды.
В тот же время такие шины способствуют снижению неподрессоренных масс, что делает автомобиль более послушным и предсказуемым в управлении. Скажем, машину, оснащенную низкопрофильной резиной, сложнее сорвать в занос и она более стабильна на скоростной прямой. Естественно, что такая резина устанавливается в базовой комплектации на многих моделях со спортивным уклоном.
Экономия топлива
Как известно, автомобили, оснащенные низкопрофильной резиной, отличаются повышенной экономичностью, что связано прежде всего со снижением сопротивления качению и меньшей массы низкопрофильных моделей относительно высокопрофильных.
Износостойкость
Отличительной особенностью низкопрофильных шин является жесткий каркас, долговечность и выносливость при эксплуатации в режиме агрессивной езды.
Неважная плавность хода
Поскольку профиль резины на дисках значительно меньший, чем у других шин (из-за этого немного низкопрофильные шины в шутку называют изолентой), она хуже амортизирует неровности.
При езде по разбитой дороге, особенно на высокой скорости, водитель и пассажиры с большей вероятностью почувствуют тряску. Кроме того, повышается риск повреждения покрышки вплоть до ее полного разрыва, равно как повреждения колесного диска.
Нагрузка на подвеску
При попадании колеса с низкопрофильной резиной на неровность, например, в глубокую яму с острыми краями, помимо опасности повредить колесный диск происходит дополнительная нагрузка на подвеску.
Поскольку такая покрышка не в состоянии обеспечить высокий объем амортизации, усилия и удары от дороги принимает на себя ходовая часть. Отсюда — ее повышенный износ и сокращение интервалов между ремонтами.
Оффроуд не рекомендован
По сути по тем же причинам на машинах с низкопрофильной резиной не рекомендуется долго передвигаться по бездорожью.
Такая обувка не любит в частности езды по грязи, песку и глубокому снегу, во-первых, из-за не ярко выраженного протектора, а, во-вторых, при проезде неровностей происходит повышенное ударное воздействие на подвеску и колесные диски.
Высокий уровень шума
Жесткий каркас и увеличенная ширина профиля создают больше шума, который особенно ощущается на скорости от 80 км/ч, что усугубляется, если асфальт разбитый или абразивный.
Дороговизна
Не секрет, что низкопрофильные шины стоят дороже высокопрофильных. Более того, цены на шиномонтаж будут в их случае также значительно выше.
Между тем, поскольку такая резина устанавливается, как правило, на мощные и быстрые автомобили, при резких стартах и ускорениях происходит повышенный износ.
Приговорить низкопрофильную резину можно также, если регулярно ездить по разбитым дорогам и не следить за давлением в покрышках. Ведь в силу конструктивных особенностей такой резины низкое давление воздуха способно вызвать деформацию боковин.
Вывод
Таким образом, решение о том, брать или не брать низкопрофильные шины, нужно принимать, исходя из условий, в которых будет эксплуатироваться автомобиль.
Если вы ездите преимущественно по шоссейным дорогам и любите активную езду, такие покрышки — ваш выбор. И наоборот, чаще ездите по проселку и ставите во главу угла плавность хода, значит логичнее брать шины со стандартным или высоким профилем.
Зависит ли тормозной путь от ширины шин?
В феврале 2019 года автомобильный журнал За Рулем провел испытания, в которых доказал, что зависит! Хотя, на первый взгляд, данное утверждение может противоречить законам физики.
Это давний спор практиков и теоретиков. Последние в качестве железобетонного аргумента приводят зависимость, которую еще в 1779 году установил француз Шарль Огюстен де Кулон. Она знакома многим как незатейливая формула из школьного курса физики: F = /лN, где F — сила трения покоя, /л — коэффициент трения покоя, а N — сила нормальной реакции опоры, в нашем случае сила прижатия колеса к дороге. Согласно этой формуле максимальная сила трения покоя зависит от силы прижатия и материалов соприкасающихся поверхностей. Нет в этой формуле площади пятна контакта, а значит, и ширины протектора шины! Выходит, ставь любую шину — широкую или узкую — и тормозной путь не изменится?
Не спешите с выводами. Выведенная Кулоном зависимость касается лишь силы трения покоя, которая действует между двумя контактирующими телами и препятствует возникновению относительного движения, то есть справедлива она только при условии, что колёса автомобиля неподвижны (отсутствует качение).
Что такое сила трения покоя?
Представьте автомобиль, неподвижно стоящий на ровном асфальте. Водитель изо всех сил давит на педаль тормоза. Автомобиль прицеплен к тягачу через динамометр, измеряющий силу тяги. Тягач начинает движение, а динамометр фиксирует значение силы, которая будет максимальной в тот момент, когда автомобиль с заторможенными колесами стронется с места. Если выполнить такие замеры, поочередно устанавливая комплекты шин с протекторами разной ширины, но из одинаковой резиновой смеси, то значения максимальной силы будут схожими. В этом случае идеально работает закон Кулона — расхождения полученных значений будут минимальными, в пределах погрешности измерений.
Но как только автомобиль начинает двигаться, зависимость, установленная Кулоном, теряет актуальность, поскольку вместо силы трения покоя, удерживающей заторможенную машину от движения, вступят в действие другие силы трения. А значит, и на автомобиль, который снижает скорость (тормозит), будут действовать другие силы.
Тормозим по другим законам
Как известно, движущееся тело (например, автомобиль) обладает кинетической энергией, равной mv2/2 (где m — его масса, a v — скорость). Чтобы тело остановить, нужно избавить его от этой энергии.
Сущность «классического» (без применения рекуперации) процесса торможения заключается в преобразовании кинетической энергии движения автомобиля в тепловую с последующим рассеиванием тепла в окружающую среду. Чем интенсивнее выделяется и рассеивается тепло, тем короче тормозной путь.
Торможение (читай: преобразование энергии) происходит за счет трения тормозных колодок о поверхность тормозного диска (барабана), внутреннего трения резины протектора (в основном при его деформации в пятне контакта), а также трения протектора об асфальт даже при незначительном проскальзывании.
Максимальная эффективность торможения достигается, когда проскальзывание колес составляет около 15% (так называемое рабочее скольжение). На летних шинах такой эффект возникает благодаря сочетанию внутреннего трения резины при деформации протектора, сдвига мелких фракций на поверхности дороги, а также поглощения энергии подвеской -и используется при работе АБС, которая допускает незначительное проскальзывание шины относительно дороги. Таким образом, торможение происходит в переходной стадии трения скольжения. Нужно выйти далеко за пределы элементарной физики, чтобы описать такое сложное взаимодействие различных видов трения. Да еще и присутствующее в этом процессе качение вносит свою лепту, непрерывно выводя из пятна контакта «отработавший» нагретый участок протектора и доставляя в него свежий — более холодный.
Трение неминуемо приводит к нагреву поверхности протектора, а изменение температуры существенно влияет на сцепные свойства резины. Перегрев протектора приводит к снижению его прочности и последующим микроразрушениям (плавлениям) поверхности, дополнительно ослабляя «держак». Характерный пример -торможение на автомобилях без АБС с полной блокировкой колес, с дымком и характерным запахом, оставляющее на асфальте черные следы горелой резины.
Шире шины — выше трение
Что мы имеем на практике? Чем шире протектор шины, тем больше площадь ее пятна контакта с дорогой, а значит, и поверхность трения больше. Следовательно, большее количество кинетической энергии будет преобразовываться в тепловую. К тому же интенсивнее станет рассеивание тепловой энергии и снизится опасность перегрева. Всё это в совокупности обеспечивает более эффективное торможение.
Переохлаждение шины тоже негативно сказывается на ее сцепных свойствах. Это особенно хорошо видно по ухудшению результатов «холодного» торможения на мокром асфальте при +6 °С (ЗР, № 3 и № 4, 2018). Резина не имеет возможности прогреться до рабочей температуры, а потому остается недостаточно эластичной и хуже цепляется за микронеровности асфальта. В этой ситуации способность широких шин лучше охлаждаться, наоборот, неблагоприятно отражается на рабочих характеристиках — в холодную погоду их сцепные свойства ухудшаются заметнее, чем у узких.
Еще раз о коэффициенте трения
Очень часто коэффициент трения воспринимают как некую константу, определяющую эффективность торможения. На практике эту величину определяют экспериментальным путем. Ее физический смысл — соотношение между силой трения и силой нормальной реакции (это сила, прижимающая колесо к дороге). Сила трения зависит от характеристик трущихся поверхностей. С одной стороны, это состояние и качество асфальта, с другой — состав и особенности резиновой смеси шины, площадь пятна контакта и распределение сил давления в ней. К тому же на силу трения оказывает влияние температура покрытия и воздуха, влажность и множество других факторов.
Примечательно, что сцепные свойства любых шин изменяются в ходе торможения. В начальный период они слегка улучшаются по мере прогрева резины до наиболее эффективной (рабочей) температуры, а затем — в случае, если резиновая смесь не успевает отдавать тепло и перегревается,-могут ухудшиться.
Как вычислить коэффициент трения? По формуле k = v2/2gs (где v — скорость начала торможения, g — ускорение свободного падения, s — тормозной путь). Значение тормозного пути для каждой шины получаем экспериментальным путем — замеряем при торможении на асфальте. Разные шины обеспечивают разные тормозные пути -следовательно, по своим сцепным свойствам они отличаются друг от друга. Причем чем шире протектор, тем сцепные свойства лучше (конечно, если резиновая смесь не переохлаждена). Результаты наших шинных испытаний доказывают это. И, как вы уже поняли, не противоречат законам физики.
Какая шина лучше: узкая или широкая?
Каждая модель покрышек обладает своими параметрами. К ним относятся не только назначение шины, тип и глубина протектора. Важная характеристика – глубина шины. По этому параметру различают широкие и узкие шины. У обоих из них есть свои преимущества и недостатки, условия использования, которые нужно учитывать при покупке покрышки.
Что такое
Под шириной покрышки понимается расстояние между её боковинами. Этот параметр оказывает влияние на аспекты управления ТС:
- Управляемость автомобилем в определённых условиях. Для каждой ситуации нужно применять свою степень ширины резины. Колёса нужно подбирать также в соответствии с размером автомобиля и колёсного диска. Все колёса автомобиля должны быть равны друг другу.
- Безопасность эксплуатации ТС. Если не соблюсти ширину покрышки, нарушится управляемость и функционирование электроники машины. Это спидометр, система стабилизации движения. В худшем случае это может привести к ДТП.
- Сцепление с дорогой, шумность при вождении.
- Расход топлива.
Каждый производитель по-своему определяет узкую или широкую шину. Так, на автомобиль KIA SEED 2008 г. в. можно установить резину шириной 185, 195, 205 мм. Покрышки с первым значением толщины будет узкой, с третьим – довольно широкой.
Как определить
Узнать характеристики резины можно по маркировке.
Пример: 195/55 R16 87 V
- 195 – ширина покрышки в миллиметрах. Измеряется после накачки шины до уровня, установленного производителем.
- 55 – профиль шины. Соотношение высоты профиля к ширине. Здесь эта пропорция равна 55%.
- R или D. Конструкция колеса. Первая буква означает радиальный тип, вторая – диагональный. Последний тип сейчас практически не выпускается по причине слабых качеств.
- 16 – диаметр центрального отверстия колеса. Измеряется в дюймах. Отверстие служит основой для диска, на который устанавливается покрышка.
- 87 – код грузоподъёмности. Означает определённую массу, которую способна выдержать колесо. Код 87 означает максимальную массу до 545 кг.
- V – индекс скорости шины. Означает максимальную скорость, которую способна выдержать покрышка. Минимальный индекс – A1, 5 км/ч. Максимальный – Y, 300 км/ч. В этом примере покрышка высокоскоростная, она рассчитана на скорость до 240 км/ч.
Профиль – величина относительная. Если у одной модели ширина выше, а профиль тот же, покрышка будет выше. К примеру, существует выбор между покрышками 195/65 R15 и 205/65 R15. Вторая шина будет не только шире, но и выше. Если профиль не указан, покрышка полнопрофильная. Профиль в этом случае равен 80 — 82%.
Сцепление с дорогой
Шина с большой шириной обладает малой высотой борта, жёсткой конструкцией каркаса и высоким содержанием резины в пятне протектора. Это обеспечивает хорошее сцепление, но только с сухой дорогой.
Торможение
Средняя длина тормозного пути со 100 до 0 км/ч за 16 заездов в метрах:
- 195/65 R15 – 38.4
- 205/55 R16 – 37.5
- 225/45 R17 – 36.9
- 225/40 R18 – 36.7.
Чем шире покрышка, тем быстрее происходит торможение.
Аквапланирование
Скорость потери сцепления с мокрой дорогой в км/ч:
- 195/65 R15 – 82,7
- 205/55 R17 – 76,9
- 225/45 R17 – 72
- 225/40 R18 – 71,4.
Широкой покрышке нужно отводить больше воды и других частиц при передвижении. Сцепление с мокрой дорогой будет сложнее. На высокой скорости более вероятно возникновение аквапланирования.
Износостойкость
Величина пробега летних шин по параметрам в км:
- 195/65 R15 – 30200
- 205/55 R16 – 33600
- 225/45 R17 – 34000
- 225/40 R18 – 34400.
Пробег зимней резины в км:
- 195/65 R15 – 37700
- 205/55 R16 – 39300
- 225/45 R17 – 42500
- 225/40 R18 – 44500
Протектор на широкой шине хорошо сцепляется с поверхностью дороги и меньше деформируется. Это обеспечивает длительный срок службы. Широкая летняя резина не такая стойкая, как её зимний аналог.
Опустили цены ниже нижнего Получите дополнительную скидку 3% по промокоду «блог» и покупайте шины и диски по самому низу
Sailun Atrezzo Elite
Sailun Atrezzo Eco
Arivo Premio Arzero
Комфорт
Чем шире покрышка, тем ниже и жёстче её боковины. Демпфирование неровности даётся труднее из-за малого количество воздуха. На широких колёсах лучше ездить по ровной дороге.
Показатель комфорта для разных видов шин:
- 195/65 R15 – исходный
- 205/55 R16 — -3,3%
- 225/45 R17 — -3,8%
- 225/40 — -9.8%
Достоинства и недостатки широкой покрышки
- Обеспечивают манёвренность и устойчивость ТС на резких поворотах.
- Хорошо сцепляются с грунтом и бездорожьем.
- Презентабельный и солидный внешний вид.
- Отлично тормозят и разгоняются на любом покрытии.
- Устойчивость к износу.
- Управляемость на высокой скорости.
- Малый тормозной путь.
- Плохое сцепление, аквапланирование и увеличение тормозного пути на мокром покрытии.
- Большая масса.
- Высокая стоимость.
- Значительный расход топлива.
- Шумность колёс.
Достоинства и недостатки узкой шины
- Экономия топлива.
- Хороший отвод воды и грязи от места соприкосновения с дорогой.
- Эффективное преодоление снега и льда.
- Низкая цена.
- Малый вес.
- Малое сопротивление при качении.
- Удобнее крутить руль.
- Склонны к перегреву при быстром движении.
- Плохая управляемость на резких поворотах.
- Нельзя использовать для нестандартного вождения.
- Длинный тормозной путь.
- Невзрачный внешний вид.
- Плохая управляемость на высокой скорости.
Тесты
Тест № 1
Дано: фрикционные зимние шины Nokian Hakkapaliitta R2 225/45 и 205/55 R16.
Результат:
- Широкие шины лучше тормозят и разгоняются на льду. Большая суммарная длина ламелей способствует хорошему сцеплению с поверхностью.
- На слегка укатанном снегу лучше тормозит узкая модель с малым пятном контакта, продавливающим снег.
- Разгон и производительность обеих моделей равны.
Время разгона на снегу с 5 до 50 км/ч для обеих моделей составило 3,66 с.
Для торможения с 50 до 5 км/ч с ABS понадобился путь в м:
- Для 205 мм – 27.11
- Для 225 мм – 28.99
На льду с 5 до 30 км/ч, температуре воздуха -7 и льда -5 на разгон в секундах ушло:
- 205 мм – 3.84.
- 225 мм – 3.55.
Для снижения скорости с 30 до 5 км/ч понадобилось расстояние в м:
- Для 205 мм – 17.91
- Для 225 мм – 17.62
Тест № 2
Дано: покрышки 225/40 R18, 225/45 R17, 205/55 R16, 195/65 R15.
- На снегу все покрышки обеспечивают хорошую управляемость. Лучшие результаты у 225/45 R17.
- На мокрой дороге лучше всего тормозят и управляются 225/40 R18. Меньше всего дают аквапланирование 195/65 R15.
- На сухой дороге лучше всего управляется модель 225/40 R18. Широкие шины больше потребляют топливо и сопротивляются качению.
Лучшей покрышкой в этом тесте стала 225/40 R18, самая широкая из 4 вариантов.
Подробные результаты теста:
Тяговое усилие на снегу, N:
- R15 – 2927
- R16, R17 – 2890
- R18 — 2822
Длина тормозного пути с начальной скоростью 50 км/ч, м:
- R15 – 26,4
- R16 – 26,3
- R17 – 25,6
- R18 – 25,4.
Средняя скорость на снегу, км/ч:
- R15, R18 – 41.4
- R16 – 41.0
- R17 – 41.5
Скорость начала аквапланирования на мокрой дороге, км/ч:
- R15 – 81,6
- R16 – 76,5
- R17 – 68,3
- R18 – 68,1
Средняя скорость каждого из колёс (управляемость) на мокром покрытии, км/ч:
- R15 – 88.2
- R16 – 88,6
- R17 – 89,0
- R18 – 90,1.
Длина тормозного пути, исходная скорость 100 км/ч, м:
- R15 – 45,2
- R16 – 44,4
- R17 – 44,6
- R18 – 42,7.
Средняя скорость на сухом покрытии (управляемость), км/ч:
- R15 – 105,2
- R16 – 106,1
- R17 – 106,4
- R18 – 107,7.
Длина тормозного пути на сухой дороге с исходной скорости 100 км/ч, м:
- R15 – 43,5
- R16 – 42,9
- R17 – 42,5
- R18 – 41,7.
Шум на скорости 50/80 км/ч, дБ:
- R15 – 63.7/70.2
- R16 – 63.3/69.8
- R17 – 64.6/71.6
- R18 – 64.2/70.7.
Сопротивление качению на сухой дороге, кг/т:
- R15 – 7,98
- R16 – 8.26
- R17 – 8.93
- R18 – 9.82.
Тест № 3
Дано: шины шириной 205 и 225 мм.
Результат: однозначного лидерства нет. Широкое колесо лучше тормозит и
разгоняется на льду. На снегу лучшие результаты показывает узкое колесо. Оно
проваливается и опирается на снег. Исходя из этого теста, нужно знать, снежная
ли зима будет или с гололёдом.
Тест № 4
Дано: Автомобиль ВАЗ-2111, шины 175/65R14 и 185/6514.
Результат: Первый вариант стабильно ведёт себя на дороге. Автомобиль с этими колёсами хорошо справляется с зимним покрытием даже на скорости 120 — 130 км/ч. Нейтрализуются мелкие неровности. Второй вариант даёт вибрации на мелких неровностях. Широкая шина «всплывает» на снегу, но хорошо управляется на гладком покрытии, в том числе со льдом и укатанным снегом.
Когда нужны широкие шины?
- Спортивная езда, при которой быстрее изнашивается протектор. Широкая резина прослужит дольше и поможет управляться с автомобилем.
- Передвижение в сложных условиях, сельской местности и т. д. Покрышка даст хорошую опору на местность.
- Езда по гололёду без снега, в летнее время.
- Использование ТС опытным водителем.
Когда нужны узкие покрышки?
- Движение по значительному снежному покрову.
- Управление ТС в несложных условиях.
- Езда по мокрым дорогам, дождю или слякоти.
- Вождение автомобиля учеником или неопытным водителем.
Заключение
Ширина покрышки влияет на управляемость и безопасность использования транспортного средства, сцепление с дорогой и расход топлива. Значение ширины шины можно узнать из первой цифры маркировки на изделии. Широкая шина хорошо сцепляется с узкой дорогой, быстрее тормозит. Также широкая покрышка более износостойкая, но подвержена аквапланированию и менее комфортна. Узкая шина легче управляется, имеет меньший вес и цену. Но узкой покрышкой нельзя пользоваться в сложных условиях, резко поворачивать автомобиль.
Тесты показывают, что узкую покрышку лучше использовать на снежном покрытии. Она активно взаимодействует со снегом. Широкая резина подходит для езды по гололёду. Другие тесты показали примерно одинаковую полезность колёс всех ширин.
Немного теоретических измышлений по поводу тормозов и шин. — BeEmDoubleU — LiveJournal
Решил поделиться, так сказать, накопленным опытом по работе тормозов и шин на треке и объяснить как чего просто на пальцах.
Основные вопросы которые хотелось бы прояснить:
—Как автомобиль тормозит?
-Как сделать тормозной путь короче?
-Какой тюнинг тормозов имеет смысл?
-На что влияет ширина резины?
Как автомобиль тормозит?
Я тут выяснил, что одна знакомая девушка думала, что когда жмешь на тормоз из автомобиля вылезают железки и корябают по асфальту и таким образом автомобиль замедляется.
Я думаю, большинство прекрасно представляет себе как выглядят тормозные механизмы поэтому спускаться на уровень объяснения устройства я не буду.
Тем не менее, как выясняется, редко кто может объяснить, что же происходит когда водитель жмет на тормоз. Основное заблуждение большинства людей состоит в том, что автомобиль тормозит исключительно благодаря прилеганию колодок к тормозным дискам.
Следовательно, что бы уменьшить тормозной путь нужно увеличить размер дисков и колодок, думает большинство.
Отчасти это действительно так: колодки прилегают к диску, рассеивая в виде тепла энергию движения автомобиля.
Стало быть улучшить характеристики торможения просто — давайте рассеем как можно больше тепла? Понятно, что при этом нам понадобиться охлаждать тормозные механизмы, подбирать колодки из высокотемпературных материалов, увеличивать размеры тормозных дисков для лучшего рассеивания этого тепла и т.д.
Но есть ли ограничения? Почему бы не сделать тормозные механизмы которые рассеивают ОЧЕНЬ МНОГО тепла и останавливают автмобиль со 100 км/ч, например за 5 метров?
Оказывается, у нас есть ограничения на этот счет. И вот какие: автомобиль держится за поверхность земли четырьмя заплаточками размером с ладонь — это поверхность колеса, пятно контакта колеса с дорогой. Так вот, замедление может происходить ровно до тех пор, пока резина цепляется за поверхность. Резина же, в свою очередь, цепляется за поверхность благодаря силе трения. Как только тормозные механизмы разовьют усилие настолько большое, что резина заблокируется, колесо перестанет крутиться и автомобиль поедет прямо, плавя резину и оставляя черные полосы на асфальте.
Следовательно, мы имеет как бы две чаши весов. На одной чаше пара колесо/асфальт, на другой чаше колодка/диск. Нажав педаль тормоза, мы должны обеспечить такое сцепление у пары/колодка диск, что бы пара «колесо, цепляющееся за асфальт» находилось бы на грани блокировки (в идеале должна быть 10% блокировка, которая обеспечивает минимальный тормозной путь)
Таким образом, мы можем поставить какие угодно крутые диски с колодками, но, увы, как только резина заблокируется, с этого момента их работа заканчивается.
Как же сделать тормозной путь короче
Тут ситуацию нужно разбить на те же два момента:
1. Если у нас тормозные механизмы настолько ужасны, что мы не можем достигнуть частичной блокировки колеса, то нам нужно улучшать сами тормозные механизмы. На самом деле, обычно, стандартные колодки с дисками работают «на ура» даже на древних жигулях, обеспечивая движение на грани блокировки для машины на стандартной резине.
Но есть пара проблем. а) если затормозить с высокой скорости 10 раз подряд (что происходит на треке) эффективность торможения может настолько упасть, что колесо заблокироваться не сможет и тормозной путь сильно увеличиться. б) если мы поставим резину с более высоким уровнем сцепления (например трековый полуслик), то она разовьет такой уровень сцепления с дорогой, что колодки могут превысить свой потенциал и рассеять так много энергии, что перегреются, коэффициент их сцепления с тормозным диском сильно упадет и тормозной путь увеличиться.
В простом случае можно взять просто высокотемпературные колодки и проблема перегрева будет решена. Но иногда (обычно это связано с серьезным повышением мощности или использованием гоночной резины) может потребоваться и увеличение диаметра тормозных дисков и подведение к ним всевозможных обдувов. Но повторюсь, в этом есть смысл, только когда колодки выходят из своего температурного режима в процессе движения по треку. Тормозной путь это никак не уменьшит, но повлияет на постоянство торможения — тормозной путь не будет ухудшаться из-за перегрева.
Главное, как можно уменьшить тормозной путь — это увеличить сцепление колес с дорогой, а это зависит у нас только от коэффициента трения асфальт/резина. асфальт увы мы поменять никак не можем, в то время как резину — пожалуйста. Ставим резину с большим коэффициентом сцепления и тормозной путь может существенно снизиться.
В большинстве случаев, чем более скоростная резина, тем большим коэффициентом сцепления она обладает. Если рассматривать резину из топовых линеек производителей колес — она и будет лучшей. Гоночная и полугоночная резина стоит здесь особняком. Конечно, коэффициент сцепления у нее значительно выше, но есть одна особенность — этот коэффициент достигает сколько нибудь нормальных значений, только когда резина входит в правильный температурный диапазон. Проще говоря, нагревается, скажем, градусов до 70-90. Если автомобиль эксплуатируется в городе, то смысла надевать такую резину нет. Она не прогреется, а в холодном состоянии коэффициент сцепления будет меньше чем у большинства хороших гражданских моделей. Зато на треке, когда на автомобиле можно ехать быстро, тормозить с высоких скоростей, проходить повороты на высоких скоростях, резина действительно прогреется до рабочей температуры и начнет держать так, что если тормозные механизмы справятся, то остановит автомобиль со 100 км/ч метров, скажем, на 10 меньше чем обычная.
Какой тюнинг тормозов имеет смысл?
Страшно не люблю слово тюнинг, потому как в русском варианте это, обычно, означает- «накуплю плюшек для машины и будет счастье». На деле Tuning означает «настройка», в чем легко можно убедиться настраивая каналы в телевизоре или настраивая радиочастоты в магнитоле. С тюнингом тормозов тоже самое.
Я бы нарисовал вот такой алгоритм тюнинга:
1. Обслуживаем тормоза (жидкость, проверка дисков, колодок, суппортов и замена всего, что необходимо).
2. Тестируем в нужных условиях эксплуатации (например, на треке), предварительно обув автомобиль в покрышки на которых собираемся ездить в дальнейшем.
4. Если эффективность торможения падает в наших условиях эксплуатации, пробуем подобрать высокотемпературные колодки.
5. Если все способы перепробованы, но тормозов по прежнему не хватает для торможения с высоких скоростей или для сохранения неизменности тормозного пути, то организивываем обдув тормозных механизмов. Можно попробовать облегчить автомобиль (вытащить мешок с картошкой из багажника)
6. Если ничего не помогает — увеличиваем диаметр тормозных дисков.
7. Если совсем ничего не помогает -меняем материал тормозных дисков.
8. Если и после этих мучений тормозов мало, значит тяжелый автомобиль с избыточной мощностью эксплуатируется в режиме, который для него не подходит. Надо сменить либо режим эксплуатации, либо автомобиль :)))
На что влияет ширина резины.
Напоследок хочется сказать еще пару слов о силе трения. Как известно из курса физики сила трения у нас не зависит от площади соприкасаемых поверхностей, а зависит только от материала соприкасаемых материалов.
Таким образом, намерения увеличить трение пар колодка/диск или колесо/асфальт засчет увеличения площади оных ни к чему не приведет.
Но почему же тогда все говорят о пресловутом пятне контакта и хотят обеспечить бОльшую площадь контакта у мощных автомобилей.
Ответ на самое деле прост, но не лежит на поверхности. Дело в том, что коэффициент сцепления сильно зависим от температуры резины. Резина разных назначений цепляется с максимальным коэффициентом в некоторых диапазонах температур.
Например, вы можете поставить обычнейшую резину которая эффективно работает при температуре, скажем, 50 градусов. При интенсивном движении или замедлении ее можно догреть, скажем, до 60 градусов, и коэффициент ее сцепления упадет. Если у той же резины увеличить ширину, то ее теплоемкость вырастет. Кроме того, она станет более эффективно охлаждаться набегающим потоком воздуха. В итоге, даже при интенсивном движении она будет держаться в нужном диапазоне температур и не перегреваться. Но тут нужно понять, что держак у резины не увеличиться засчет ширины. Она просто будет сохранять стабильную температуру при интенсивных нагрузках и будет стабильно сохранять свой коэффициент сцепления.
Другое дело, если сменить резину на другую с более высоким коэффициентом сцепления. Тут и тормозной путь уменьшиться и боковые ускорения в повороте увеличатся. Так что путь уменьшения тормозного пути прост — покупаем резину. А что если купить скажем полуслик, да еще и увеличить его ширину, так что бы уж совсем было бы хорошо. В этом случае мы можем упереться в прямо противоположный эффект. Полуслик(а слик и тем паче) имеет совсем другой рабочий диапазон температур, когда максимальный коэффициент сцепления генерируется при температурах, например, 70-90 градусов. Увеличив ширину резины сверх меры, мы можем в результате просто не выйти на этот температурный режим. Нагрев будет поглощаться большей площадью пятна контакат, Кроме того, воздух будет обдувать широкую резину в большей степени и также ее охлаждать. В итоге, можно прийти к тому, что, как не старайся, больше 60 градусов температура покрышки не поднимается, а это значит, что, в итоге, мы получим меньший коэффициент сцепления, чем если бы поставили покрышку Уже, и прогрели бы ее до нужной температуры.
Подытожу. Ширина резины влияет на распределения температуры в пятне контакта, и как следствие этого — на коэффициент сцепления. Таким образом и тут нужна тонкая настройка.
Нет смысла ставить огромные тормоза, самую лучшую и самую широченную резину. Речь даже не о вложенных средствах, а о том, что в результате автомобиль может получиться медленнее чем мог бы быть, будь его тормозные механизмы меньше и легче, колеса меньше и легче, да к тому же с недогревающейся блокирующейся резиной.