Как размер и вес колес влияет на мощность автомобиля?

Каждый внедорожник должен иметь крупные колеса для повышения не только дорожного просвета, но и проходимости. Помимо этого, с ними облик автотехники становится более красивым. Однако всем ли водителям известно, что большие колеса отрицательно влияют на мощность? Рассмотрим этот вопрос детальнее.

Влияние массы дисков на затраты горючего

В автомобильных изданиях нередко публикуется материал, в котором рассказывается, что если сравнивать 2 идентичные машины различного веса, то существеннее расходовать топливо станет модель с большей массой. Поэтому одни автомобилисты изымают из своего транспорта лишние предметы, а другие меняют диски из стали на легкосплавные экземпляры. Подобные конструкции станут иметь меньший вес и, как следствие, затраты горючего будут меньше.

Эксперты также провели опыт. Для эксперимента были выбраны 2 одинаковых средства передвижения с различной тяжестью. Исследование показало, что каждые 0,5 тонны лишнего веса повышают расходование топлива на 700 литров в год. Поэтому до того, как оснастить автомобиль тяжеловесными дисками, следует учитывать, что это приведет к увеличению колес и их массе.

Динамические параметры

Какой угодно мотор производит то или иное количество энергии. Если машина оборудована массивными колесами, то существенная часть энергии пойдет на вращение колес. Вследствие этого автомобилю затруднительнее будет набирать требуемую скорость. Организованное учеными испытание продемонстрировало, что лишний 1 кг (по 250 г на каждое колесо) сокращает силу на 1%. Если нужно повысить скорость разгона и мощность модели, то целесообразно вместо стандартных колесных дисков поставить литые.

Почти все изготавливаемые в наше время автомобили снабжаются электроникой. При этом софт включает в себя сведения о том, какой диаметр имеют установленные колеса. Монтаж новых большеразмерных колес приведет к отображению некорректных данных на спидометре и других устройствах. Решение этой проблемы существует, оно заключается в самостоятельной подстройке спидометра и прочих девайсов. Кроме того, имеется еще несколько моментов:

— если рассматривать воздействие диаметра колес на значение трения качения, то в этом случае можно отметить, что чем выше радиус колеса, тем незначительнее будет трение качения;

— движку намного легче раскрутить маленькое колесо, причем будет меньше теряться силы и энергии, чем в ситуации с массивными колесами;

— принимая во внимание все особенности, можно утверждать, что если транспорт эксплуатируется в черте города, то более разумным станет использование малых колес.

Резюмируя вышесказанное, надо подчеркнуть, что крупные колеса лучше ставить на машину тогда, когда она применяется, как правило, на бездорожье. Задействуя такие колеса на городских трассах, автомобиль потеряет динамику и мощность, а еще станет быстрее утрачивать горючее.

Как улучшить динамику за счет снижения веса колесных дисков

Вес колесных дисков является одним из важнейших параметров, который влияет на эксплуатационные характеристики. Многие любители скорости стараются уменьшить вес дисков для того, чтобы получить следующие преимущества: улучшение управляемости, улучшение динамики, уменьшение тормозного пути и нагрузки на тормозную систему, снижение износа подвески авто.

Когда автомобиль наезжает на неровность, колесо принимает на себя удар, а затем передает его через амортизатор кузову. После этого, кузов своим весом возвращает (компенсирует) удар и колесо возвращается в исходное положение. Колесо является неподрессоренной массой, и от его веса зависит сила удара в кузов при проезде таких неровностей, так же с меньшей неподрессоренной массой тратится меньше энергии. Больше энергии тратится на поворот тяжелых колес и при активном маневрировании вес будет играть большую роль в этом процессе. Однако больший радиус дисков и их вес дают преимущество на прямой трассе — меньше подруливаний и низкая зависимость от колеи.

Неподрессоренная масса влияет на динамику разгона и общую мощность автомобиля. Чем больше весят колеса авто, тем больше требуется энергии для увеличения скорости их вращения. То же самое относится и к торможению – больший расход колодок и тормозных дисков, больше тормозной путь.

Если объяснять просто, то при увеличении неподрессоренной массы от заводской на 1 кг (колеса) тратится больше на 1% мощности двигателя. Поэтому для повышения скорости разгона и усиления эффективности торможения устанавливают облегченные колесные диски, с легкими дисками машина разгоняется быстрее.

Соотношение неподрессоренной и подрессоренной масс также влияет на плавность хода, чтобы добиться идеального соотношения, необходимо уменьшить неподрессоренную массу и увеличить подрессоренную. Если увеличить подрессоренную массу, то динамика ухудшится. А уменьшение неподрессоренной массы – идеальный вариант.

Например, снижение веса каждого колеса на 1 кг равносильно снижению веса кузова на 40 кг, что положительно влияет на разгон.

Вес колесных дисков влияет на долговечность элементов подвески. Эта зависимость прямая — больше неподрессоренная масса – больше сила удара, которая передается на подвеску и кузов, больше расходуется ресурс подвески. Слишком тяжелые колеса оказывают колоссальную нагрузку на подвеску и кузов автомобиля, это стоит учитывать при выборе больших «тапок».

Какие диски выбрать?

О том, какие диски лучше ставить, мы расскажем в другой статье, а ниже представлена таблица с весами дисков разных диаметров. Вы можете сами подсчитать, сколько съедают ваши диски мощности у вашего двигателя и насколько тяжелее вашему авто разгоняться.

О том, как улучшить управляемость читайте в нашей другой статье

Влияние веса дисков на управляемость, динамику и другие параметры автомобиля

Один из главных параметров, который напрямую влияет на скорость и динамику любого автомобиля, – это вес дисков колес. Каждый опытный автовладелец хорошо знает, что за счет уменьшения массы дисков можно добиться поразительного эффекта: повысить плавность хода, увеличить максимальную скорость и сделать управляемость авто более легкой и безопасной. Но для того, чтобы сделать эффект улучшения динамики более привлекательным, нужно понимать, каким образом вес диска влияет на каждый из вышеперечисленных параметров.

Подрессоренная и неподрессоренная масса

Для лучшего понимания закономерности между весом колеса автомобиля и его динамическими характеристиками необходимо учитывать все силы, которые воздействуют на транспортное средство во время движения. Опытные инженеры и конструкторы на автомобильных заводах всегда обращают внимание на один важный показатель – на разницу между неподрессоренной и подрессоренной массами авто.

С точки зрения инженерной науки к подрессоренной массе относятся все элементы и детали транспортного средства, которые располагаются между рессорой и кузовом (т.е. отделены от дорожного полотна). И наоборот, неподрессоренная масса – это все то, что располагается между дорогой и рессорой автомобиля. Если грамотно перераспределить пропорцию этих двух показателей, то можно увеличить эффективность торможения, улучшить плавность хода и увеличить динамические качества автомобиля.

Управляемость

Если вы наезжаете на препятствие на дороге, то максимальная сила удара приходится не на кузов, а на колесо. Лишь затем через амортизатор остаточная сила доходит до кузова, а колесо возвращается в первоначальное состояние. Практика показывает, что с уменьшением неподрессоренной массы автомобиля снижается сила удара на кузов, а маневрирование становится более плавным и удобным. Но не стоит злоупотреблять уменьшением веса: если неподрессоренная масса будет слишком мала в сравнении с массой кузова, то для возврата колеса в первоначальное положение понадобится больше времени. При езде в идеальную погоду это не отразится на безопасности, но вот на мокром или скользком асфальте вероятность ухода в занос существенно увеличится.

Динамические характеристики

Любой двигатель способен производить лишь определенное количество энергии в момент времени. Чем тяжелее при этом будут колеса автомобиля, тем большая мощность будет расходоваться для их раскручивания, а значит, на быстрый разгон будет оставаться минимальное количество свободной энергии. Если взять конкретную статистику, то уменьшение массы колес на один килограмм увеличивает мощность автомобиля примерно на 1%. Многие автовладельцы, зная это, а также что кованые диски легче литых, выбирают их, чтобы увеличить производительность авто и снизить время разгона.

Плавность хода

Расчеты показывают, что снижение массы каждого колеса хотя бы на один килограмм равнозначно уменьшению веса в салоне на 40 килограммов. На практике можно привести такой пример: если уменьшить массу каждого колеса на четыре килограмма (сделать это несложно, учитывая, сколько весит один кованый диск), то плавность хода будет такой же, как если бы в салоне у вас было четыре пассажира. Разгонные характеристики при этом останутся на прежнем уровне.

Ответ на вопрос «Какие диски легче, кованые или же литые?» знают все. Например, один оригинальный 20-дюймовый литой диск для Range Rover весит около 25 килограммов. Кованый аналог с максимальной статической нагрузкой для этого же автомобиля – около 13 килограммов. Каждое колесо оказывается легче примерно на 12 кг. В результате кованые диски позволяют уменьшить неподрессоренную массу почти на полтонны, причем улучшенная плавность хода достигается без потери динамики и разгонных характеристик.

Как диски влияют на разгон и расход топлива

На каждом форуме, посвященном автомобильной тематике, можно найти темы, связанные с экономией топлива. Этот вопрос всегда будет в ТОПе. Несмотря на все рекламные кампании, водителям приходится искать альтернативные пути решения этой задачи. Возможно, если Вы садитесь за руль раз в неделю, то эта тема Вас не волнует. Но для водителей, которые постоянно за рулем, будет интересно узнать, как можно сэкономить. Сегодня чаще интересуются, как диски влияют на разгон и расход топлива? Скептики могут сказать, что никак, но практики постараются доказать обратное.

Влияние веса дисков

Неоднократно в сети встречались статьи, что тяжелый автомобиль будет расходовать больше топлива, чем аналогичная модель, но с меньшим весом. Водители стараются убрать с автомобиля все лишнее. Некоторые регулярно проводят чистку, чтобы в салоне или багажнике не оставалось ненужных вещей. Практичные задумываются над сменой стальных дисков на литые. Легкосплавные модели значительно легче стали, а значит, и вес автомобиля снижается. Как следствие, потребуется меньше топлива для прохождения конкретной дистанции.

Специалистами был проведен анализ, для которого взяли два авто с разным весом. Результат: каждые 500 кг увеличивают потребление топлива приблизительно на 700 л в год.

Увеличивая размер диска, Вы автоматически увеличиваете размеры покрышек, а значит, вес авто возрастает, что приводит к большему расходу топлива. Лучше устанавливать рекомендуемые производителем диски и шины.

Ширина дисков и покрышек

Гонясь за модными тенденциями, водители пренебрегают советами производителей, устанавливая широкие диски и шины. В качестве маленького эксперимента можно самостоятельно замерить расход. Первое, что будет тормозить – сопротивление воздуху. То есть автомобилю нужно будет больше «энергии», чтобы проехать определенное расстояние. Проведенные наблюдения подтвердили, что автомобили одной марки с разными дисками и покрышками расходуют различное количество литров топлива.

Если установить широкие колеса (в допустимых пределах от заводской комплектации), то разница составит около 0,5 л на 100 км. Для тех водителей, которые всегда за рулем, такая разница может стать ощутимой.

Диаметр диска и разгон авто

Было бы неправильно говорить только о разгоне автомобиля, обязательно нужно обращать внимание и на скорость торможения. В целом можно сделать обобщающий вывод, что на динамику авто влияет диаметр выбранных дисков. Как уже было сказано, увеличиваем диаметр – «растет» масса – снижается управляемость. Учтите, что, меняя колеса даже на 1 размер, можно получить внушительную разницу при разгоне. Шины (резина) по своей плотности будут легче металла, влияет только вес диска? Нет. Дело в том, что многие забывают об инерции, которая будет расти быстрее массы (имеется в виду процентное соотношение меньшего и большего размера). Наибольший вес дискам дает обод. Если взять две одинаковые покрышки и диски меньшего и большего диаметра, то момент инерции меньше будет у колес с меньшим диаметром дисков. Почему так важно учитывать инерцию? Инерция авто считается основной силой, которую преодолевает авто в процессе ускорения. Следующий раз, когда нужно будет преодолеть этот процесс – торможение. В автомобиле колеса являются единственной составляющей, которая начинает активно «работать» при нажатии педали газа, то есть, к ним подается энергия для вращения. И если колеса будут слишком тяжелыми, то потребуется значительно больше энергии и времени для того чтобы ускорить вращение и двинуться с места.

Вывод

Можно выбрать диски меньшего диаметра и подобрать к ним более высокую резину, сохранив внешний диаметр по шине. Автомобиль будет лучше ехать. Почему? У меньшего диаметра диска меньше плечо приложения сил. Считается, что при отличном сцеплении с асфальтированным покрытием и небольшом диаметре колес будет быстрее разгон. Но, к сожалению, не всегда идеальное покрытие, и стопроцентное сцепление невозможно априори. Вся излишне подаваемая мощь уходит в буксировку, разгон на самом деле ограничивается сцеплением. Но и это можно исправить. Динамика улучшить, но только необходимо учитывать причины, а потом уже прибегать к конкретным действиям:

• проблема в мощности авто — установите немного меньше диски, и сделать передачи более короткими;
• проблема в сцеплении с дорожным покрытием – можно попробовать широкую резину и диски чуть большего размера (в допустимых производителем диапазонах), сделав «длиннее» передачу.

В целом, старайтесь покупать диски, чтобы общий диаметр колес был как можно меньше. Ищите оптимальную середину по качеству, диаметру, весу и дизайну – избегайте крайности.

Выжать максималку можно с большими колесами, быстрее разогнаться и сэкономить на топливе позволят легкие колеса. Если снизить вес каждого колеса на килограмм, то это будет эквивалентно снижению веса в самом салоне авто на 40 кг. Ваш автомобиль поедет плавно и не потеряет своих разгонных характеристик.

Никогда не забывайте о качестве. От фирмы производителя многое зависит. Там и технологии, и «состав», и соблюдение технических параметров, все может отличаться. Идеально – оригинал или рекомендованная производителем реплика.

Как видно из всего выше описанного, выбор дисков имеет весомое значение для разгона, а вернее, для динамики авто. На длительных дистанциях легкие диски позволят почувствовать экономию на топливе. При этом категорически нельзя выбирать крайности: одинаково плохо слишком большой диаметр колес, и слишком маленький. Безусловно, много зависит от марки авто и производителя дисков и шин, доверяйте проверенным брендам, и тогда не придется платить лишнего.