Зачем ставят широкие колеса и эффективны ли они в городе?

Гаражный тюнинг обычно начинается со смены колес. Вместо дисков штатной размерности ценители красоты ставят большие и широкие «катки» с тонкой прослойкой резины. Как утверждается, эти колеса улучшают управляемость, курсовую устойчивость и делают торможение более эффективным. Но насколько это правда?

Каждая шина имеет свою размерность. Например, в обозначении 225/45 R18 сначала указана ширина (225 мм), затем процентное отношение высоты профиля к ширине (45%) и посадочный диаметр (18 дюймов). Ну а буква R обозначает вовсе не радиус, а радиальный тип конструкции шины (намотки корда).

Скоростные покрышки имеют меньшую высоту профиля. С ростом скорости растут центробежные нагрузки. Чем выше масса покрышки, тем труднее ей справляться с разрывающим ее моментом инерции. Поэтому для скоростных машин, способных нестись по немецким автобанам на 250 км/ч производят колеса с высотой профиля в 40% и даже в 35%. Чем этот показатель меньше, тем легче покрышка, и меньше центробежные разрывающие ее нагрузки.

Однако для наших дорог гораздо важнее иной показатель, а именно ширина беговой дорожки, то есть расстояние между боковинами накачанной до номинального давления шины. Чем шире «каток», тем больше площадь пятна контакта таких покрышек с дорогой. Считается, что площадь пятна контакта помогает машине эффективнее цепляется за дорогу.

На самом деле это не совсем так. Зацеп колеса зависит от массы машины и от коэффициента сцепления резиновой смеси. Поэтому два колеса из одинаковой резины, но с разной шириной профиля будут тормозить одинаково. Но широкие колеса все же имеют некоторые преимущества для динамичной езды. Дело в том, что с ростом скорости увеличивается трение, и растет сопротивление покрышек поверхности. И чем выше давление, тем сильнее изнашивается покрышка.

Поэтому, чтобы сократить износ протектора о поверхность и снизить нагрев резины, уменьшают давление колес на асфальт с помощью увеличения пятна контакта резины. Колеса делают широкими. Они меньше истираются на высоких скоростях, отчего удлиняется и срок их службы. В особенности это актуально для машин с мощными моторами.

На спортивных трековых автомобилях иногда используют даже покрышки без протектора – «слики», чтобы максимально увеличить пятно контакта. Их изготавливают из пористой резины с максимально эффективным коэффициентом трения. Во время гоночных заездов такое колесо может проработать немного дольше. Хотя беспротекторные слики не выдерживают всей гонки и их тоже приходится менять в течение заезда.

ШИРОКИЕ КОЛЕСА ЛУЧШЕ СОПРОТИВЛЯЮТСЯ БОКОВЫМ ДЕФОРМАЦИЯМ ВО ВРЕМЯ ПРОХОЖДЕНИЯ ПОВОРОТОВ.

Но помимо преимуществ у широких катков есть ряд недостатков, которые вызывают большую настороженность при повседневной эксплуатации. Широкие шины чувствительны к дорожным неровностям и плохо переносят асфальтовую колейность. Они сильнее подвержены аквапланированию, то есть при въезде в лужу за счет большой площади пятна контакта и, соответственно, меньшего давления на дорожное покрытие они всплывают, как водные лыжи. Автомобиль «глиссирует» и на время теряет управляемость.

Широкие колеса заметнее тяжелее обычных стандартных, а значит растут неподрессоренные массы и увеличиваются ударные нагрузки на подвеску, что ведет к снижению ее ресурса.

В общем, использование широких катков в городе вызывает много вопросов. Не говоря уже о том, что нестандартные колеса с большой шириной профиля намного дороже штатных узких шин.

Широкие или узкие шины: что выбрать?

Автомобилисты часто спорят, какие шины лучше: широкие или узкие. Ведь от ширины зависит управляемость и курсовая устойчивость автомобиля, сцепные свойства покрышки.

Широкие низкие автопокрышки смотрятся эффектно и отличаются практичностью. Узкие показывают стабильное поведение на мокрой дороге и преимущественно используются зимой.

Но как узнать, резина узкая или широкая? Для этого необходимо обратить внимание на маркировку, которая наносится на боковую часть покрышки.

Стандартная маркировка выглядит ‘195/65 R 14 91V’ и расшифровывается так:

• 195 – ширина покрышки при нормальном давлении в соответствии с рекомендациями производителя. Измеряется в миллиметрах.
• 65 – цифра указывает на профиль резины. Измеряется в процентном соотношении высоты профиля от ширины резины.
• R – маркер указывает на конструкцию шины. R – радиальная резина.
• 14 – диаметр колесного диска. Измеряется в дюймах.
• 91 – индекс нагрузки на покрышку. Чем меньше цифра, тем меньший вес способно выдержать колесо.
• V – маркер обозначает максимально допустимую скорость для шины.

Ширина шины – расстояние между боковыми частями покрышки от края до края. При этом давление в покрышке должно быть оптимальным.

Для обеспечения безопасного и комфортного вождения ширина профиля не должна превышать ширину обода на 30%. Это необходимо учитывать, если вы решили поставить резину шире, чем рекомендовано производителем.

Важно . При установке слишком широкой резины происходит ее саморазбортировка. Во время резкого поворота такая покрышка может порезаться о собственный диск.

Можно ли поставить шины шире, если это не предусмотрено производителем? В этом случае нет. Устанавливают только рекомендованные модели / размеры резины. В инструкции по эксплуатации автомобиля указаны максимальные и минимальные значения. Самая большая цифра – это максимально допустимая ширина, а самая маленькая – минимально допустимая ширина.

На что способна повлиять ширина покрышки:

• Летом широкая резина предпочтительнее узкой. Такие покрышки подходят для агрессивной активной езды на повышенных скоростях. Широкие шины лучше тем, что препятствуют пробуксовке колес во время старта. Они также меньше нагреваются при скоростной езде. Если вы предпочитаете спокойный стиль вождения, не делаете резких перестроений на скорости, устанавливайте стандартную резину.
• Узкие шины покажут себя лучше широких в зимний сезон. Такие покрышки легко преодолеют замерзшую колею, прорежут себе путь по снегу. Узкая резина также позволяет снизить расход топлива.

Узкие и широкие шины: отличия

От ширины покрышки зависит уровень комфорта, безопасность, управляемость автомобилем, а также его внешний вид.

Широкие покрышки увеличивают сопротивление качению, что приводит к большему расходу топлива. Если говорить о том, какие шины лучше шире или уже в плане эстетики. То тут выигрывает широкая резина. Она смотрится презентабельно, сразу меняет восприятие автомобиля.

Отличия кроются и в стоимости. Узкие покрышки стоят дешевле. Они популярнее. Узкая высокопрофильная резина выпускается в большом количестве, что и снижает ценник. А вот низкопрофильные широкие покрышки подойдут не для каждого автомобиля.

Плюсы и минусы широкой резины

• Положительно влияют на разгон автомобиля. Препятствуют пробуксовке при резком старте.
• Обеспечивают эффективное торможение на сухом и мокром асфальте.
• Повышают курсовую устойчивость, маневренность машины на резких поворотах.
• Идеально подходят для езды в условиях грунтовых дорог и бездорожья.
• Смотрятся солидно, улучшают внешний вид машины.

Для быстрой загородной езды по трассе широкая резина будет предпочтительнее. Но при такой эксплуатации увеличивается риск аквапланирования.

На что обратить внимание:

• Низкое сопротивление скольжению на мокрой дороге – риск эффекта аквапланирования.
• Большой вес.
• Высокая стоимость.

Плюсы и минусы узких покрышек

На зиму следует выбирать узкую резину, которая показывает стабильные тягово-сцепные свойства по сравнению с широкими покрышками. Такие шины обеспечивают высокое поверхностное давление на дорогу, устойчиво проходят снежную колею, справляются с отводом воды и объемных масс талого снега.

Узкие покрышки подходят и для тех, кто часто ездит за город, не увлекается скоростной ездой. Для малометражных автомобилей также предпочтительнее этот вид резины.

• Сокращенный расход топлива.
• Устойчивость к аквапланированию.
• Эффективный отвод воды и грязи от пятна контакта.
• Хорошая проходимость по снегу и льду.

На что обратить внимание:

• Не подходят для экстремальной езды.
• Перегреваются при движении на высокой скорости.
• Требует максимальной аккуратности при вхождении в крутой поворот.

Подведем итог

Если вы затрудняетесь с выбором, опытные специалисты всегда помогут правильно подобрать модель покрышек для вашего автомобиля.

Недостатки вездеходов на «пневматиках»

Всё бОльшую популярность приобретают вездеходы на шинах низкого (хотя можно сказать «сверхнизкого») давления, которые принято называть «пневматиками». При этом подкупает проходимость вездехода, соответствующая такому давлению и возможность передвижения «по дорогам общего пользования».

На самом деле и тот и другой фактор является несколько «дутыми». Предлагаю рассмотреть причины этого утверждения:

1. Возможность передвижения «по дорогам общего пользования» ограничивается «габаритными требованиями». И всё бы ничего, но вот проходимость требует большого диаметра колеса. А поскольку «пневматики» узкими не бывают, растет габарит машин по ширине. Именно он ограничивает пресловутое требование ГИБДД. В настоящее время на рынке появились шины диаметром 1600мм и выше. При этом ширина такой шины достигает 600мм и более. Например:

При использовании таких колес высота машины начинает превосходить ширину. Ну чего не заплатишь за проходимость? Однако и ширина уже не вписывается в требования ГИБДД. Поэтому передвижение «по дорогам общего пользования» только по «спецразрешениям».

2. Проходимость машин на шинах низкого давления. Если сравнивать с колесными вездеходами, да она существенно выше. Если с гусеничными, не все так однозначно. Обычно энтузиасты-колесники ведут сравнение с гусеничными вездеходами, имеющими удельное давление 0,3 кг на квадратный см и выше. Такие сравнения обычно получаются в пользу колесников. Но если взять гусеничник с удельным давлением 0,12 кг на квадратный см и ниже (например, снегоход или тот же снегоболотоход «Терраника») с проходимостью становится не так однозначно.

Дело тут и в понятии «пятно кантакта» и для чего оно нужно.

Удельное давление колесного движителя по этому самому «пятну контакта» и определяется как усилие, действующее на колесо, отнесенное к площади этого самого «пятна». Неприятность тут подстерегает уже в подсчете площади. Все колесники вездеходостроители считают что площадь «пятна контакта» соответствует давлению воздуха в шине. Скажем при давлении 0,15 кг на квадратный см колесо имеет площадь «пятна контакта», соответствующую отношению усилию на колесе к указанному давлению воздуха. При этом для увеличения проходимости они сбрасывают давление в колесе аж до 0,08 атм. Никто из них при этом не задумывается о том, что при столь низких давлениях воздуха воздействие на поверхность шины от деформации самой шины становится соизмеримым с воздействием от избыточного давления воздуха. Т.е. сопротивление деформации самой конструкции шины не учитывается. И вот это «сопротивление деформации» отнимает часть площади у «пятна контакта». Площадь становится меньше, а удельное давление – больше.

Но еще большая неприятность нас ожидает когда мы пытаемся понять ЗАЧЕМ движителю это самое «пятно контакта» нужно? Все дело в том, что у «грунтов», по которым движется машина (даже если это снег или болото), есть понятие «несущая способность». Специализированные машины-вездеходы нужны на «грунтах с низкой несущей способностью». Если способность не «низкая», вполне проедут и УАЗы с «Нивами». А «проходимость» вездехода соответствует его способности преодолевать сопротивление движению на «грунтах с низкой несущей способностью». Поэтому в «пятне контакта» происходит «реализация тягового усилия». Хотя бы на угол наклона площадки пятна к горизонту.

Но «тяги» без скольжения не бывает (во всяком случае на «грунте со слабой несущей способностью»). Поэтому колесо скользит по грунту в «пятне контакта». Хорошо. Но как же скользит «круглое» колесо в «плоском» «пятне контакта»? Ведь поверхность шины бесконечно жесткая на растяжение относительно прочности грунта.

А так и скользит. Ближе к краям «пяна контакта» создается бОльшая эффективность образования тягового усилия. Ближе к центру площади – меньшая. В центре «пятна контакта» шина вообще «тянет» назад. Собственно колесо создает необходимое тяговое усилие за счет превышения «тяги» в нужную сторону над «противотягой». Ну и осталось добавить влияние радиуса колеса на всё это безобразие: чем больше колесо в диаметре, тем меньше разница между созданной «тягой» и «противотягой». Грунт «рвется» максимальными усилиями «тяги». Поэтому чем больше диаметр колеса, тем больше запас на создание тягового усилия. Вот в чем секрет проходимости больших колес на «грунтах с низкой несущей способностью».

На самом деле это далеко не все недостатки колесного движителя. И даже не основные его недостатки.

Как выяснилось, основной недостаток происходит из одного из основных достоинств. Водоизмещающая способность колеса является одним из достоинств движителя при движении по болоту. В самом деле, вытеснить воду из торфа и перенести часть веса машины на архимедову силу, тем самым разгружая торф, весьма полезно для увеличения проходимости.

Всё бы ничего, но архимедова сила снижает нагрузку на грунт в любой луже на дороге. Вплоть до потери сцепления колеса с грунтом. Потому что колеса большие и воды они вытесняют неприлично много. В результате там, где способна проехать обычная легковушка, супер-вездеход на пневматиках встает и требует включения блокировок дифференциалов.

Проблема настолько серьезна, что «Шерп» у Алексея Гаргашьяна появился тогда, когда его достали все эти блокировки. Вот очень мне так кажется )))) Ведь он пошел на конструкцию с «бортовым поворотом» и таким образом «убил» еще одно достоинство колесного движителя — экономичность колесной машины по сравнению с гусеничной.

Ну и еще один существенный недостаток вездеходов на «пневматиках» — несущая способность шин. На каждой шине «пневматика» заводского изготовления отпечатана «максимальная нагрузка». Чаще всего эта величина около 600 кг или ниже. Это совсем не много относительно диаметра шины, но такова плата за снижение количества слоев корда. Если слоев мало, шина лучше работает на сверхнизких давлениях воздуха, если много – лучше держит нагрузку на колесо. Так что не разбежишься. А между тем величина максимальной нагрузки вносит серьезные ограничения в конструкцию вездехода. Возьмем 4х колесную машину на «пневматиках». 600кг х 4 колеса = 2400кг массы машины с грузом. Допустим «донором» является УАЗ 3163 Patriot. Снаряженная масса этого автомобиля 2170кг. Т.е. на пассажиров, топливо и груз остается 2400-2170=230кг. Но ведь у нас колеса диаметра 1600мм. Поэтому в 270кг надо еще «вписать» бортовые редуктора 4 комплекта, усиление мостов 2 комплекта, лебедку, ну еще кое-чего по мелочи… Грузоподъемность вездехода стремительно тает.

Поэтому строители вездеходов предпочитают 6ти колесные вездеходы 4х колесным. Но и этого не хватает. Появляются облеченные кузова собственной конструкции и совсем уж оригинальные схемы 8х8. Всё это что называется «не от хорошей жизни».

Мне осталось указать на ухудшенную управляемость вездеходов-«пневматиков». Опять же большие диаметры колес вкупе с низким давлением воздуха в шинах это ж такие замечательные «мячики»! Жесткость шины под нагрузкой от дорожных неровностей ну «никакая»! А «прыгучесть», напротив, настолько велика, что никакими даже супер-амортизаторами не поглощается. Всё это приводит к неприемлемой утомляемости водителя на дорогах типа «зимники», где приходится основательно работать рулем, чтобы «держать» машину.

Заканчивая, отмечу: я столь много и основательно критиковал колесный движитель, основанный на «пневматиках», так в чем же причина его растущей популярности? Считаю саму конструкцию этого движителя слабой и насыщенной неустранимыми недостатками. Однако рост соответствующей именно такой конструкции дорожной сети вызывает увеличение рыночного спроса на вездеходы на «пневматиках». Ведь для появления «дороги» по которой способны проехать такие машины порой достаточно проложить маршрут к месту расположения пусть и легкого но порой крайне необходимого «ресурса»: «на охоту», «в магазин за водкой», в соседнюю деревню, на болото за ягодой, за кедровой шишкой и т.д. и т.п. При этом непроходимые для другого транспорта места требуют минимальных затрат, чтобы сделать их проходимыми для вездеходов на «пневматиках». Машины достаточно легкие и «натоптать» соответствующую «трассу» в снегу значительно дешевле, чем покупать спецмашины, скажем, на гусеничном ходу с удельным давлением в 2-3 раза меньше, чем широко распостраненные МТ-ЛбУ или ГАЗушки, которые может и смогут доехать без организации «дополнительных мероприятий по организации трассы», но они дороже в цене и в эксплуатации.