Шины сопротивление качению автомобиля

Сопротивление качению автошин

Автомобилю, чтобы совершать движение, приходится преодолевать 5 сил, одна из которых называется сопротивлением качению.

Сопротивление — это действие, препятствующее проявлению и развитию иного действия. По правилам механики действие = противодействию.

Так вот, с любым кругооборотом колеса покрышка (шина) искажается под влиянием полотна дороги. Все возможные усилия, которые во время тормоза или прохождения поворота требуют ускорения, включены в опорной плоскости шины. Из-за деформации, верхняя основа покрышки нагревается и тратит какую-то часть энергии, посылаемую двигателем, вот это действие и называется сопротивлением качению.

Процент сопротивления качения довольно-таки зависит от стремительности машины и при обычной скорости тратится от 25% до 30% энергии горючего. Но при более интенсивном движении автомобиля, процент достаточно низок.

Данное сопротивление зависит от некоторых факторов:

Структуры механизма машины.
Силы действия (давление) воздуха в покрышке.
Температурных показателей.
Производительности (нагрузки).
Стремительности движения машины.
Техсостояния поверхности дороги.

Наиболее важные причины, от которых зависит сопротивление качению:

Конструктивность размера и объема шин:

число слоев;
конфигурация нитей корда;
толщина;
состояние протектора.

Факторы, влияющие на снижение данного сопротивления:

Меньшее число слоев оболочки корда.
Корпуленция протектора.
Использование материалов из синтетических основ — ПЛАСТИФИКАТОРЫ.
Увеличение диаметра покрышки.

Эксплуатационные моменты сильно влияют на причину противодействия качению. Дело в том, что с повышением силы действия воздуха (давления) в шине, а также ее температурных параметров, противодействие качению убавляется. Наименьшее противодействие (сопротивление) качению имеет участок при нагрузке, сходной с номинальной, который при увеличении степени деформации шины уменьшается.

Сопротивление качению на магистралях с достаточно плотным покрытием, зависит во многом от характера и параметров ухабистости дорог, что определяет деформацию покрышки и, конечно же, подвески, а, следовательно, лишнюю затрату энергии. Лишняя работа или дополнительные затраты на неровный грунт и выдавливание влаги и слякоти, которые пребывают в участке соприкосновения колеса с дорогой, обычно связанно с движением по достаточно деликатным опорным плоскостям.

Если скорость автомобиля равна до 50 км/час, то сопротивление качения является постоянным.

При скорости больше 100 км/час проявляется сильное увеличение противодействие качения. Это обусловлено тратой энергии на колебания и удары, происходящие в резине во время высокой скорости движения.

Помимо сопротивления, машине приходится преодолевать еще четыре силы, к которым относятся:

Аэродинамика — зависит от скорости машины.
Инерция — от ускорения автомобиля.
Сила тяжести.
Сила внутреннего трения агрегата.

Дополнительно автомобилю еще нужна энергия, которую требуют такие механизмы как: устройства мультимедийных систем; кондиционер; управление рулевого усилителя и многие другие.

На одну долю резины в легковом транспортном средстве приходится потребляемой энергии — 20% или один полный бак горючего. В большегрузном автомобиле доля больше 30% от общей потребляемой энергии.

Низкое противодействие качения, как некая задача в технологии, состоит в том, что положено сохранять основные характеристики покрышки, которые напрямую зависят от безопасности и движения.

Коэффициент данного сопротивления обусловлено — в кг/т. Например, коэффициент в 12 кг/т говорит о том, что если на покрышку давит вес с тяжестью в тонну, значит потребуется на покрышку включать силу — в 120 Н, для того чтобы она не потеряла скорость под влиянием сопротивления качению.

Комплектация покрышки (шины) и ее влияние на сопротивление качению

Субстанция, из которой изготовлена шина и ее конструкция, влияют одинаково на сопротивление качению. Даже если брать один автомобиль, порой эта разница показателя у покрышек может достигать до 50%.

Комплектация шины:

1. Индекс стремительности шины:

выполняет требования конструкции;
усиливает и обеспечивает устойчивость курса на высокой скорости;
повышает сопротивление качения.

2. Параметры шины:

чем внешний диаметр покрышки больше, тем ниже противодействие. Дополнительный любой 1 см уменьшает сопротивление на 1%.

3. Рисунки на протекторе:

глубина изображения на протекторе, увеличенная на 50% — значит больше сопротивление качения уже на 12%.
в конце эксплуатации покрышки ее сопротивление понижается на 25%, если сравнивать сопротивление с новой покрышкой.

4. Сила действия воздуха:

шина, которая плохо накачена, неравномерно рассредоточивает давление на плоскость дороги, что приводит к трансформации формы пятна соприкосновения (контакта).

Характеристики дорожной поверхности

Температурные показатели окружающей среды: увеличение градусных показателей на каждые 10°С — сопротивление, как факт меньше на 6%.
Разновидности дорожного покрытия: шероховатая поверхность дороги больше — сопротивление качению выше, расхождение достигает 40%.

Сопротивление качению шины — что это и от чего зависит

Мало кто из автомобилистов уделял должное внимание такой характеристике покрышек, как сопротивление качению шины. А зря. Автомобильная резина настолько сложный технический элемент, что от неё зависит не только проходимость и безопасность при вождении, но и экономия топлива. В этом случае, выигрывают и автовладельцы, и природозащитники, так как сокращение выхлопных газов приводит к меньшей степени антропогенного загрязнения окружающей среды.

Что такое сопротивление качению шины

Чтобы коротко и доходчиво объяснить, что такое сопротивление качению колеса, необходимо представить покрышку в пятне контакта с автодорогой. В этом месте, резина расширяется под нагрузкой машины. В совокупности с инерцией движения автомобиля, резина нагревается и растрачивает часть энергии, передаваемой от мотора, это явление и получило название — сопротивление качению шины. Оно измеряется по формуле Pf = Q х f, где «Q» – обычная нагрузка авто, а «f» коэффициент трения качения.

Для каждого дорожного покрытия, коэффициент «f» имеет своё значение, например, для асфальтобетона 0,01, а для щебёночного покрытия 0,025. Всего используется 6 значений «f» для расчёта формулы колёсной технике. Все значения и наименование покрытий, можно найти в соответствующей таблице.

Каким нагрузкам подвержена шина

В движение, автошина подвержена многочисленным нагрузкам и деформациям. Все они влияют на степень сопротивления качения шины. К таким нагрузкам относятся:

аэродинамика кузова машины;
инерция автомобиля;
вес транспортного средства;
состояние амортизаторов и повестки;
тип привода авто.

Если автомобиль наезжает на неровность при малой скорости, то он способен остановиться. Чтобы создать кинетическую энергию для преодоления препятствия, необходимо обеспечить машине более высокую скорость, а это дополнительная энергия от ДВС.

От чего зависит сопротивление качению

Степень явления сопротивления качения шины, зависит от множества факторов. Среди самых известных можно выделить такие, как:

Конструкция колеса. Именно состав каучука и дополнительных материалов, влияет на степень сопротивления качения резины. Например, один и тот же автомобиль с покрышками разной конструкции и мягкости, может обеспечить расхождение до ½ в показателях;
Коэффициент скорости покрышки. Чтобы обеспечить колесу заявленные характеристики на определённых скоростях, конструкция шин может иметь различные усиления. Все они оказывают влияние на твёрдость изделия, что понижает сопротивление качения;
Габарит колеса. Большое колесо имеет меньшее сопротивление качению. С каждым дополнительным 1 см радиуса, степень сопротивления снижается на 1%;
Тип протектора. Чем глубже канавки протектора, тем выше сопротивление. Например, увеличенная глубина на 50%, обеспечивает дополнительные 12% сопротивления. К окончанию ресурса колеса, степень качения ухудшается на 25 %, в соотношении с новой покрышкой;
Давление в баллонах. Слабо накаченная шина, обеспечивает неравномерное пятно контакта. Увеличивается амплитуда деформаций, что приводит к дополнительному нагреву и как следствие, потери энергии. В совокупности, это увеличивает степень качения колеса.
Тип дорожного полотна и его температура. Чем ровнее дорога, тем ниже резина подвержена сопротивлению. Чем выше температура окружающей среды и дорожного покрытия, тем меньше степень сопротивления. С каждым 10-градусным шагом в сторону повышения, качение уменьшается на 6 %.

Особенности экошин

В свете продолжающейся борьбы за экологию, многие производители шин примкнули к движению защитников окружающей среды. Это проявилось в разработке «зелёных» покрышек, выпускаемых с 1992 года. Постепенно, характеристики колёс повышаются. Смысл «зелёных» покрышек в том, что «обутый» автомобиль в резину с пониженным сопротивлением качению расходует меньше топлива, примерно на 20 %. Таким образом, в атмосферу попадает меньшее число вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах.

Согласно исследованиям, каждые 45 000 пробега на шинах с низким сопротивлением качению, владельцы экономят сумму, равную ¼ от стоимости всего комплекта колёс. Кроме экономии, водители меньше загрязняют воздух, внося личный вклад в экологию, заботясь о своём потомстве. Чтобы информировать покупателя, производитель наносит на боковой профиль резины соответствующие маркировки: Green X или Reduces CO2.

Европейская маркировка шин

В целях предоставления стандартизованной информации о расходе топлива, сцеплении на мокром покрытии и внешнем шуме от качения, Европейский Союз решил ввести обязательную маркировку всех новых шин (европейская маркировка).

С ноября 2012 года все новые шины, продаваемые в ЕС, должны иметь стикер европейской маркировки. Основанием для этого является предоставление базовых сведений о шине и помощь конечному пользователю при принятии решения о выборе новой шины.

Топливная эффективность

От чего зависит экономичность шины?

Простыми словами, топливо сберегающие шины требуют меньше энергии для преодоления сопротивления качению. Шины с низким сопротивлением качению позволяют снизить расход топлива, поскольку они требуют меньше энергии на трение и нагрев. Возможно, вам знаком термин «низкое сопротивление качению», который, по сути, означает то же самое.

Как измеряется топливная экономичность?

Топливная экономичность находится в диапазоне от «А» до «G» на цветовой шкале.

A (зеленый цвет)= максимальная топливная экономичность

G (красный цвет)= минимальная топливная экономичность

Для легковых автомобилей рейтинг «D» не используется.

Расход топлива: разница между оценкой «А» и «G» составляет 0,5 л/100 км, что представляет собой 80 литров топлива в год (на базе 15 000 км/год).

Что означает этот рейтинг

Различие между рейтингом «A» и «G» может указывать на разницу в расходе топлива до 7,5%. Если выразить это в абсолютных показателях, использование шин с рейтингом «A» вместо шин с рейтингом «G» позволит экономить более 6 литров на каждой тысяче километров.*

При средней цене топлива 1,50 евро за литр можно сэкономить более 300 евро на протяжении всего срока эксплуатации шин*

И не забудьте о снижении влияния на окружающую среду!

*При условии среднего расхода 8 литров на 100 км, цены топлива на уровне 1,50 евро за литр и среднего пробега шин 35 000 км

Что еще влияет на топливную экономичность?

Для максимальной экономии топлива следите за уровнем давления в шинах. Низкое давление в шинах увеличивает сопротивление качению и влияет на эффективность сцепления с мокрым дорожным покрытием. Масса автомобиля и стиль вождения также влияют на расход топлива. Энергосберегающий стиль вождения, также называемый «эковождением», может существенно снизить расход топлива.

Представленные здесь значения приводятся только в качестве иллюстрации. Значения для различных типоразмеров шин могут отличаться.

Маркировка:

A- максимальная топливная экономичность (Коэффициент сопротивления качению (RR), en kg/t RR ≤ 6,5)

Топливная эффективность — первый критерий, который можно увидеть на этикетке автошины. От шины зависит приблизительно 20 % расхода топлива автомобиля. Чем выше сопротивление качению шины, тем выше расход топлива автомобиля. Этикетка указывает класс сопротивления качению шины и ранжируется от A до G.

B– очень высокая топливная экономичность (Коэффициент сопротивления качению (RR), enkg/t6,6 ≤ RR ≤ 7,7)

C- высокая топливная экономичность (Коэффициент сопротивления качению (RR), enkg/t7,8 ≤ RR ≤ 9)

D- средняя топливная экономичность (Коэффициент сопротивления качению (RR), enkg/tНе используется)

E– ниже-среднего топливная экономичность (Коэффициент сопротивления качению (RR), enkg/t9,1 ≤ RR ≤ 10,5)

F- низкая топливная экономичность (Коэффициент сопротивления качению (RR), enkg/t10,6 ≤ RR ≤ 12)

G- минимальная топливная экономичность (Коэффициент сопротивления качению (RR), enkg/tRR ≥ 12,1)

Сцепление на мокрой поверхности

Узнать больше о маркировке шин ЕС

Сцепление с влажной дорогой — это важный фактор при выборе новых шин. Сцепление на мокрой дороге — это важный фактор при выборе новых шин.

Что такое сцепление с влажной дорогой?

Сцепление с влажной дорогой — это способность шины удерживать контакт с мокрой поверхностью. В классификации ЕС рассматривается только один аспект сцепления с влажной поверхностью – характеристики торможения шины на мокрой дороге.

Как измеряется сцепление с влажной дорогой?

Сцепление на мокрой дороге классифицируется от «А» до «F»:

А = максимальный уровень

F = минимальный уровень

Для легковых автомобилей индексы «D» и «G» не используются.

Торможение: разница между шиной с оценкой A и G равна дистанции в 18 метров, что представляет собой расстояние в 4 автомобиля.

Что означает этот рейтинг

В экстренных ситуациях сокращение тормозного пути на несколько метров может иметь решающее значение. Тормозной путь легкового автомобиля, на котором установлены шины с индексом А, при резком торможении со скорости 80 км/ч будет на 18 метров короче, ==>чем при использовании шин с индексом «F». *

Внешний шум

Подробнее о маркировке шин ЕС

Значительная часть шума, создаваемого автомобилем при движении, связана с шинами. Использование тихих шин помогает снизить воздействие вашего автомобиля на окружающую среду.

Какие показатели охватывает шумовая классификация шин ЕС

Классификация ЕС измеряет уровень наружного шума, создаваемого шинами, в децибелах.

Класс шумности

Поскольку многие люди не ориентируются в децибелах, также приводится графическое обозначение класса шумности. Этот код показывает, как показатели шины соотносятся с будущими европейскими ограничениями на уровень шума от шин.

· 1 черная волна: тихая шина (как минимум на 3 дБ ниже будущего предельного значения для Европы)

· 2 черные волны: умеренно шумная шина (между будущим предельным значением и -3 дБ)

· 3 черные волны: шумная шина (превышает будущее предельное значение для Европы)

Что означает этот рейтинг

Количество децибел измеряется по логарифмической шкале. Дополнительные несколько децибел приводят к значительному увеличению уровня шума. Фактически разница в 3 дБ в два раза увеличивает уровень шума, производимого шиной.

Каждый день на дороги выезжают тысячи автомобилей. Если использовать более тихие шины, шум в наших городах станет значительно меньше.