высота профиля шины что это такое и на что влияет
Высота профиля резины
Все характеристики покрышки сильно влияют на управление автомобилем. Сегодня будем говорить о профиле, или высоте резины.
Прежде всего — профиль это процентное соотношение высоты и ширины. Если написано 205\55\16 это значит что ширина 205мм, а высота 55% от 205мм, то есть 112,5мм. У покрышки 225\50\16 будет точно такая же высота профиля 112,5мм, хотя цифра и меньше. Следовательно чем шире покрышка, тем меньше может быть вторая цифра, и наоборот, если мы возьмем 185\55\16 то получим меньшую высоту в 102мм.
Чем ниже профиль тем меньше колесо будет подламываться, прогибаться в повороте. Это видно на рисунках, пятна контакта при увеличении боковой загрузки на колесе и внедорожник на высоких покрышках, которые смещаются в сторону на добрые 10см. Логично, что чем меньше увод резины в сторону тем лучше управляемость благодаря более широкому пятну контакта, выше скорость в повороте и резче реакции на руль.
Следовательно, нужно найти компромисс между управляемостью, надежностью и мягкостью хода. Низкие покрышки приходится намного сильнее накачивать, что добавляет им жесткости. Рекомендованные давления в зависимости от профиля
65% — 1.9-2.2атм
60% — 2.0-2.3атм
55% — 2.1-2.4атм
50% — 2.3-2.6атм
45% — 2.4-2.7атм
40% — 2.5-2.8атм
35% — 2.6-3.0атм
Что важно для любителей погонять, так это то, что при прочих равных на низкопрофильной резине разгон будет хуже. Объясню почему. Каждое колесо работает как маховик, и нужно изрядное количество энергии, чтобы его раскрутить. Низкопрофильное колесо тяжелее, так как обод диска там бОльшего диаметра (а масса быстрее убивает подвеску, по народным повериям). Поэтому на автомобилях Формула 1, на дрэгстерах и на некоторых других крутых машинах нет низкопрофильной резины. При выборе размера колес следует учитывать, что небольшой прирост скорости в повороте может быть потерян из-за худшего разгона и торможения. #резина #образование
Высота профиля шины
Высота профиля шины, что это такое?
Высота профиля шины в метрическом размере маркируется на колесе в виде значения, которое говорит о процентном соотношении к ширине покрышки. Например, размерность 215/65 R16, говорит о том, что высота профиля шины равна 65% от ширины 215 мм и составляет 139,75 мм, при радиусе колеса 16 дюймов. Метрическая размерность наиболее распространена среди ассортимента автомобильных шин магазинов, поэтому высчитать высоту профиля шины труда не составит. Для пересчета метрической в дюймовую размерность: 1 дюйм = 2,54 см.
Дюймовые размеры шин не показывают высоту профиля в маркировке, указывается общая высота колеса, ширина колеса и радиус шины в дюймах, например, 31х10,5 R15. Перевод шин из дюймов в метрический размер. Чтобы высчитать метрическую высоту профиля, необходимо из общей высоты колеса вычесть его радиус, полученное значение общей высоты профиля шины поделить пополам и получается высота профиля. (31-15):2=8 дюймов высота профиля, теперь 8х2,54см=20,32см метрическая высота профиля.
Высота профиля шины на что влияет?
Как правило, автомобильными производителями рекомендуется оптимальная размерность покрышки для каждой конкретной модели и модификации авто, с пределами возможных отклонений в размерах. Тем не менее, практика показывает, что даже выход за эти рамки размеров, способен улучшить ходовые качества автомобиля для каждого конкретного случая, в зависимости от условий эксплуатации и требований владельца. Меняя стандартную размерность автопокрышки, необходимо понимать, на что влияет высота профиля шины, чтобы быть готовым к изменениям в поведении автомобиля и возможным последствиям. Увеличивая или уменьшая профиль шины, меняются такие показатели, как: жесткость, комфорт, нагрузка и надежность.
Увеличение высоты профиля
Увеличивая в разумных пределах профиль шины (1-2 размера без увеличения ширины), машина будет становиться мягче и комфортнее, за счет большего диаметра колеса увеличится посадка автомобиля и практически не ухудшится его управление. Если превысить допустимые значения высоты профиля, то у автомобиля появится валкость в управлении, ухудшение торможения и прохождения поворотов, за счет увеличения центра тяжести и залома резины по высоте профиля, повышение расхода топлива, возможное задевания за элементы кузова и подвески в момент полного выворота руля или при полной загрузке. А также, появится дополнительная нагрузка на детали ходовой, что снизит срок их службы.
Уменьшение высоты профиля
Уменьшение профиля шины автомобиля без изменения ширины и радиуса, позволит получить улучшение в управлении и улучшение торможения. Чем ниже профиль резины, тем меньше комфорта, машина становится жестче, увеличивается нагрузка на детали ходовой, повышаются шансы на пробой колеса от удара об диск и поломка диска за счет уменьшившегося бублика шины, увеличивается расход топлива за счет уменьшения диаметра покрышки (исправляется увеличением радиуса колеса). Двигаясь по пути уменьшения профиля и увеличения радиуса для выравнивания общего диаметра колеса, расход топлива останется без увеличения, тем не менее, остальные нюансы эксплуатации низкопрофильной резины останутся.
Владельцам автомобилей рекомендуется:
Размерность шин – массовые заблуждения и реальность
Очень часто приходится слышать фразы типа: «у тебя какого радиуса колеса, пятнадцатого?» Или «у меня радиус 16, но на зиму поставлю семнадцатый, чтоб повыше машина была»… Такие слова можно услышать как из уст людей, далеких от автомобилей, так и от «как бы профессионалов», вроде работников шиномонтажа или менеджеров по продажам в автосалоне.
Некоторые вещи нудно звучат и трудно запоминаются, но знать их нужно. Особенно автолюбителям. Особенно считающим себя специалистами и имеющим по любому поводу собственное мнение. Дьявол кроется в мелочах, и как раз об одной такой мелочи эта статья.
Не бывает у шины радиуса
Многие сейчас даже не поймут, к чему я клоню. «Ну, радиус, и что? У меня вот колеса 195-65R15, радиус 15, все ж написано, че ты умничаешь?!» Вот то, что умничаю. R15 к радиусу никакого отношения не имеет. Ни R, ни 15.
Сейчас в интернете можно найти массу информации, только такие мелочи, как маркировка автомобильных покрышек, не относятся к самым востребованным. Мы лучше пообсуждаем мощность двигателя или количество «плюшек» в салоне, да? А выбор колес оставим менеджеру в магазине. Ну или у друга спросим. Он-то точно в курсе! У него уже третья машина!
На самом деле, разбираться в этих скучных цифрах не помешает даже просто для общего развития. Тем более, что это и сэкономить поможет, и на поведение машины повлиять, но об этом позже. Пока что — чистый ликбез, дабы потом можно было хорошо понимать друг друга.
Итак, 195/65R15. Классический случай. Присядем на корточки возле своего автомобиля. Первая цифра — это ширина беговой части покрышки, грубо говоря, ширина протектора. Выражается в миллиметрах. То есть 195 мм. — это ширина вашего колеса. С пониманием этой цифры у большинства проблем нет.
Через дробь 65 — это величина профиля. Выражается в процентах от ширины. Не в миллиметрах! Профиль — это часть покрышки, «торчащая над диском». Боковина. То есть, высота этой боковины будет 195х65%=125,75 мм. А не 65 мм. И не что-то еще. Более того, из этой схемы однозначно следует, что высота 65% при ширине 195 будет одна, а если покрышка с маркировкой (условно) 225/65R15 — уже совсем другая! 225х65%=146,25 мм. Хотя цифры 65 — одинаковые!
R — это радиальная конструкция шины, а точнее, способ укладки металлического корда внутри нее. Когда-то конструкция шины предполагала диагональную укладку, но это было давно. Сейчас «диагональных» шин уже почти не встретишь, все сплошь радиальные, и буква R никому ничего нового не сообщит, только споры о пресловутом радиусе вызовет…
Ну и, наконец, цифра 15. Это диаметр. Диаметр посадочной части покрышки, внутренний диаметр, та часть, которая с диском соприкасается. Выражается в дюймах. 1 дюйм = 2,54 см. То есть 15х2,54=38,1 см Это еще и наружный диаметр диска, если кто не догадался…
Какие шины можно ставить, а какие нельзя?
А дальше начинается самое интересное. Мы можем играть этими цифрами, если хотим поставить на машину другие шины (диски). В идеале, главное — чтобы общий диаметр не отличался, либо отличался незначительно. Пример.
Колесо 195/65R15 имеет вот такой общий диаметр: 38,1 см — внутри, плюс 125,75 мм х2 = 251,5 мм (профиль же и сверху, и снизу есть). Переведем в сантиметры для простоты, получится 38,1 см+25,15 см=63,25 см. Вот как! Это и есть диаметр колеса в сумме.
Теперь при желании поставить другие колеса владелец автомобиля должен понимать следующее: эту цифру автопроизводители понимают так же, как и мы. Учитывая диаметр колеса, проектируется подвеска, тормозная система и кузов. Поэтому для одной и той же модели автомобиля (например, для Фольксваген Поло седан) официально допустимы три размерности колес. Самая простая версия довольствуется 175/70R14 (общий диаметр 60,06 см), 185/60R15 (60,3 см) и 195/55R15 (59,55 см).
Получается, что «колесо на 14» БОЛЬШЕ, пусть и незначительно, чем колесо на 15 в случае 195/55. Это к вопросу, затронутому выше, о том, чтоб на зиму колеса побольше поставить. Нужно все внимательно посчитать. Будет ли большая цифра диаметра означать и больший размер колеса в целом? Далеко не всегда.
Высота профиля шины: что это такое?
Профиль шины – один из ключевых параметров, на который нужно обращать внимание при выборе автомобильных покрышек. Для каждого автомобиля производитель, как правило, разрабатывает рекомендации касательно того, какого размера должна быть шина и какие отклонения в этих размерах допустимы. Отступления от заданного особенно часто касаются высоты профиля шины. На что влияет профиль шины, и так ли необходимо его менять? Разбираемся.
Если говорить просто, то высота профиля шины – это практически её толщина, то есть расстояние от диска до самой внешней поверхности протектора.
Загвоздка в том, что в маркировке на самой автомобильной покрышке высота профиля не указывается непосредственно в миллиметрах – она зависит от ширины покрышки.
Например, маркировка сообщает, что перед нами покрышка размерности:
Ширина составляет 215 мм, высота профиля – 50% от этой ширины, а значит: 215*0,5=107,5 мм. Что важно в этой системе расчёта? Что при разной ширине покрышек с тем же значением высоты в процентах, высота на самом деле будет разной. Так, у шин 225/50 высота профиля будет составлять уже 225*0,5=112,5 мм. Так что пусть совпадение чисел после дробной черты на маркировке вас не вводит в заблуждение – при разной ширине высота тоже будет разная.
Маркировку R17 в разговорной речи нередко называют радиусом колеса, однако это не верно. R означает радиальную конструкцию (каким способом укладывается корд в шине), а цифра – посадочный или внутренний диаметр покрышки в дюймах. Значит, перед нами 17-дюймовые радиальные шины.
Маркировка американских автомобильных шин отличается от европейских. Она представляется в виде
Данных о высоте профиля тут нет, а все размеры измеряются в дюймах. 35 дюймов – внешний диаметр шины, 12,50 – ширина покрышки, ну а R15 – уже знакомые нам 15 дюймов посадочного диаметра. Чтобы высчитать профиль, подключаем к арифметике геометрию: из внешнего диаметра вычитаем внутренний, получаем «толщину» покрышки по обе стороны от диска, делим её на два и получаем профиль. (35-15)/2= 10 дюймов. Перевести в метры можно по схеме 1 дюйм = 2,54 см. Таким образом профиль шины – 25,4 см или 254 мм.
Как показывает практика, даже небольшое отступление от заданных производителем параметров шин может оказать влияние на то, как автомобиль поведёт себя на дороге. Так, шины с низким профилем и более крупными дисками легче управляются на поворотах, а высокий профиль шины увеличивает проходимость. Получается, даже небольшими изменениями высоты профиля можно немного, но адаптировать автомобиль под свой стиль вождения и дорожные условия.
Насколько далеко можно отходить от оптимальной размерности – это уже другой вопрос. Уменьшать и увеличивать профиль шины можно и без изменений диаметров колеса, достаточно выбирать соответственно больший или меньший диск. Если же весь диаметр шины увеличится, то могут возникнуть проблемы: при движении покрышка будет задевать колесую арку или подкрылок, что грозит повреждениями. Да и само колесо станет ощутимо тяжелее, что ляжет дополнительной нагрузкой на подвеску. Подобные изменения хорошо выносят внедорожники, поскольку они рассчитаны на допнагрузку, а вот владельцам обычных легковых авто стоит лишний раз подумать.
— при сохранении ширины покрышки, небольшое увеличение профиля сделает вождение более мягким, особенно при проезде препятствий;
— снижается риск пробоя боковины шины;
— шины с большим диаметром (на 1-2 размера) дают более высокую посадку, что повышает проходимость шины.
— слишком высокий профиль шины плохо скажется на показателях торможения и прохождения поворотов;
— при увеличении диаметра шины есть риск задеть покрышками детали кузова, особенно при полном повороте руля;
— шины с высоким профилем весят больше, что даёт дополнительную нагрузку на подвеску и сами покрышки при движении.
К уменьшению профиля шины прибегают не так часто. Обычно это связано с желанием придать автомобилю более стильный и агрессивный вид. Шины с низким профилем и широким диском обычно удел спортивных автомобилей и автомобилей высокого класса со спортивным уклоном. И не зря.
— низкопрофильные шины улучшают отзывчивость автомобиля на управление и показатели торможения;
— шины с низким профилем более устойчивы к деформации при манёврах и на поворотах;
— лучшее сцепление с ровной дорогой.
— низкопрофильные шины требовательны к качеству дороги, поскольку на неровной ухабистой поверхности комфорт вождения на таких покрышках резко падает;
— шины с низким профилем более шумные;
— риск деформации при длительной стоянке из-за высокого давления и увеличенного пятна контакта шины с поверхностью.
1. Низкопрофильные шины приспособлены к скоростной езде на трассах и ровных магистралях, на отечественных дорогах они вряд ли покажут себя с лучшей стороны.
2. Увеличение профиля шины с сохранением диаметра диска повышает проходимость автомобиля; увеличение профиля при соответственном уменьшении диска увеличивает комфорт вождения по неровным дорогам.
3. Производители советуют отступать от рекомендованных размеров профиля шины не более чем на 3% для легковых автомобилей. У грузовых и легкогрузовых авто разброс может быть более гибким.
4. Изменение профиля шины влияет на то, как поведёт себя на дороге ваш автомобиль. Изменится отзывчивость, мягкость движения, скорость разгона и торможения и многие другие характеристики, к которым придётся заново привыкать.
Поговорим о шинах. Часть 1. Геометрия.
Сегодня я хотел бы поговорить о шинах. Да именно так «о шинах» в очень общем смысле.
Причиной написания этой статьи стал тот факт, что очень часто в последнее время я сталкиваюсь с непониманием автолюбителями того как работает шина и какие параметры на что влияют. Я не претендую на звание очень большого эксперта в шинных вопросах (да я не работаю в шинном НИИ), но все свои выводы в данной статье я постараюсь основывать на каких-то серьезных исследования, школьной физике, информации предоставляемой производителями шин и других источниках и методах анализа, которые не требуют обширного опыта в исследованиях шин или каких-нибудь сложных и специфичных методов анализа. Некоторые примеры, используемые в данной статье, покажутся читателю слишком утрированными и гипертрофированными, но выбраны они не случайно, а для того, чтобы обращаться к ярким воспоминаниям и ощущениям, встречающимся в повседневном опыте большинства читателей.
Данная статья постарается охватить большинство параметров современных шин: от геометрии до свойств материала. Будут показаны некоторые принципы работы тех или иных частей шины. На основе этих принципов будут приведены качественные зависимости параметров поведения автомобиля (разгон, торможение, критическая скорость аквапланирования). Количественные же зависимости зависят от многих параметров и их взаимного влияния, а также от конкретной модели шины, модели авто и его настроек, поэтому выявление конкретного численного эффекта от изменения того или иного параметра возлагается уже на читателя.
Давайте же начнем. И начнем с самого верхнего уровня детализации шины – с ее геометрических параметров.
1. Влияние геометрических параметров на характеристики движения.
1.1 Внешний радиус шины.
Внешний радиус шины, а точнее я бы сказал колеса имеет сильное влияние на разгон, максимальную скорость и комфорт движения. Каким же образом.
Чем меньше диаметр колеса, тем меньше рычаг у силы трения колеса о дорогу, а, следовательно, момент этой силы, противодействующий крутящему моменту, приходящему от двигателя, будет меньше, и значит автомобиль будет разгоняться быстрее. Также на разгон положительно влияет и уменьшающийся с радиусом угловой момент инерции колеса, т.е. колесо меньшего радиуса меньше сопротивляется разгону само по себе, так как его масса сосредоточена ближе к оси вращения. Но за разгон надо платить, и платить приходится максимальной скоростью – при том же количестве оборотов колеса, автомобиль с колесами меньшего диаметра пройдет меньшее расстояние из-за меньшей длины окружности такого колеса, а, значит, и скорость его на тех же оборотах будет ниже. Две эти зависимости довольно очевидны и очень ощутимы.
А вот для разговора о комфорте потребуется картинка. На рисунке 1 показаны две шины разного внешнего диаметра. На верхнем рисунке показано поведение шин во время проезда углубления. Видно, что шина большего диаметра провалится меньше в углубление за счет своей меньшей кривизны, а значит ход подвески при отработке этой неровности колесом большего диаметра будет меньше.
На нижнем рисунке показан момент наезда на выступающее препятствие. Поверхность шины большего диаметра будет соприкасаться с неровностью под меньшим углом, в силу того, что точка соприкосновения с препятствием в большом колесе расположена значительно ниже центра колеса чем в маленьком. Это приводит к тому, что горизонтальная составляющая силы взаимодействия колеса и препятствия будет меньше, а, следовательно, и толчок при наезде будет меньше. Вертикальное перемещение в обоих случаях будет одинаковым, так как определяется высотой неровности. Схожий с описанным эффект возникает при сравнении наезда на неровность с крутым краем и с пологим – толчок (точнее клевок) при наезде на неровность с угловатым краем значительно сильнее, правда, в этом примере разность углов соприкосновения поверхностей неровности и колеса достигается не за счет радиуса, а за счет геометрии неровности.
Из фактов, приведенных выше, получаем, что шина большего внешнего радиуса имеет тенденцию быть более комфортной.
1.2 Высота профиля резины. (В этом пункте я буду использовать АБСОЛЮТНУЮ высоту профиля резины, а не относительную, так как так удобнее сравнивать ее с какими-то характерными высотами)
1.3 Ширины шины.
Да, действительно, более широкая шина имеет большее сопротивление качению, как раз таки из-за того, что она имеет изначально внутри больший объем воздуха, чем узкая и, из-за эффекта меньшей относительной деформации при одинаковой неровности, будет мягче более узкой резины. Что, казалось бы, должно положительно сказаться на комфорте, но вот в чем проблема – широкая шина может собрать больше неровностей, чем узкая, просто потому что она захватывает больше дорожного полотна, но это уже очень скользкая зависимость, и определяется она скорее состоянием дороги, а не параметрами шины.
Вот на что ширина сильно влияет, так это на «зацеп» большинству очевидно, что чем шире шина, тем лучше она держится за дорогу, как при разгоне/торможении, так и в поворотах, поэтому шины спортивных автомобилей значительно шире шин гражданских авто. (О природе этого необычного, с точки зрения школьной физики явления, я буду говорить значительно позже – когда буду рассматривать свойства самого материала шины).