0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое сопротивление качению шины

  • Метод оценки ровности грунтовой дороги
  • Алгоритм работы систем контроля усталости водителей
  • Обзор нормативных документов при разработке автоматизированных систем
  • Разработка методов применения гидромеханических трансмиссий на тягово-транспортных средствах
  • Проектирование системы управления электронной очередью

При изучении тягово-скоростных свойств автомобиля рассматривается сила сопротивления качению, которая, в зависимости от условий и режима движения, не остается постоянной.

Практически во всех работах отмечается, что сопротивление качению зависит от многих конструктивных и эксплуатационных факторов: конструкции шины, давления и ней воздуха, температуры, нагрузки и передаваемого шиной момента, скорости движения автомобиля, состояния дорожной поверхности. Колеса автомобиля работают в различных условиях: разная нагрузка, передаваемый момент, состояние опорной поверхности. Так как невозможно учесть особенности работы каждого колеса, используют осредненные значения коэффициентов сопротивления качению, а общую силу сопротивления качению автомобиля определяют по выражению:

где Gf – вес автомобиля (сила тяжести), f – коэффициент сопротивления качению.

В наибольшей степени коэффициент сопротивления качению зависит от таких конструктивных параметров шин, как число слоев и расположение нитей корда, толщина и состояние протектора. Уменьшение числа слоев корда, толщины протектора, применение синтетических материалов с малыми гистерезисными потерями способствуют снижению сопротивления качению. В зависимости от конструкции шины и давления воздуха в ней коэффициент сопротивления качению меняется довольно значительных пределах (2,5 – 4,5 раза) [6].

При движении автомобиля до скорости до 60 — 80 км/ч [1] сопротивление качению можно считать постоянным. Интенсивное увеличение сопротивления качению наблюдается при скорости свыше 100 км/ч. Объясняется это увеличением затрат энергии при ударах и колебательных процессах, происходящих в шине при высоких скоростях движения. Предложено несколько эмпирических зависимостей для определения коэффициента сопротивления качению при высокой скорости движения:

[1]

[4]

[4]

Для различных дорожных условий приводятся рекомендуемые для расчетов экспериментально определенные значения коэффициентов сопротивления качению [3,5,6]. Однако объективная характеристика этих условий, как правило, не приводится или представлена в общем виде типа – хорошем, удовлетворительном состоянии.

Конструктивные характеристики пневматической шины, особенности конструкции ходовой части автомобиля и состояние опорной поверхности – это основные факторы, влияющие на величину сопротивления движению. Исходя из этого, следует подходить к выбору аналитической зависимости по определению коэффициента сопротивления качению.

Сложная зависимость между всеми факторам, влияющими на величину коэффициента сопротивления качению, не позволяет получить точного аналитического расчета. Поэтому его определение почти полностью основывается на экспериментальных данных.

На дорогах с твердой опорной поверхностью сопротивление качению во многом зависит от размеров и характера неровностей дороги, которые приводят к повышенной деформации шин и подвески и, как следствие, к дополнительным затратам энергии.

Дорожное покрытие не является абсолютно ровным даже после сдачи дороги в эксплуатацию. Под действием динамических нагрузок от движущихся транспортных средств неровности быстро увеличиваются, создавая дополнительное сопротивление движению. Так, например, мощность, затрачиваемая на колебания автомобиля, может доходить до 15 л. с. [3].

Аналитическая зависимость определения коэффициента сопротивления качению с учетом ровности опорной поверхности предложена А.К. Бируля

где λп – коэффициент, зависящий от конструкции ходовой части автомобиля (легковой – 4,0, грузовой – 5,5); S – показатель ровности покрытия; Va – скорость движения автомобиля, км/ч.

Показатель ровности s приводится для трех типов покрытия (асфальто- и цементно-бетонные, щебеночное и гравийное, булыжное) в отличном, хорошем и неудовлетворительном состояниях.

В настоящее время для оценки транспортно-эксплуатационного состояния дорожного покрытия используется методика инструментальных обследований с использованием передвижной дорожной лаборатории КП-514 МП. Подвижная лаборатория выпускается Саратовским НПЦ «Росдортех» на базе автомобиля ГАЗ-33021 «Газель» и комплектуется:

  • гироскопическим датчиком курса Г-3М;
  • гироскопическим датчиком крена и тангажа ЦГВ-4 с юстировочным устройством;
  • датчиком пройденного пути;
  • прицепным устройством ПКРС-2У;
  • установкой динамометрического нагружения ДИНА-3М;
  • комплектом измерительной и регистрирующей аппаратуры.

Прицепное устройство ПКРС-2У позволяет выполнять измерение неровностей дорожного покрытия, основанное на определении вертикальных перемещений колесного узла относительно инерционной массы приора, движущегося с постоянной скоростью 50 км/ч. Показания датчика ровности обрабатываются в ЭВМ и регистрируются в виде показателя ровности «сантиметры на километр пройденного пути». Этот показатель может вычисляться на участке с заданным шагом (5, 10, 20….100) метров, в зависимости от целей измерения. Таким образом, каждый обследуемый километровый участок дороги может содержать информацию от 10 до 200 значений, привязанных к определенной контрольной отметке.

На обследованных дорогах различной категории и состояния могут быть выделены участки с однородным состоянием ровности дорожного полотна, с известным продольным и поперечным уклонами, которые могут быть использованы для экспериментального определения величины коэффициента сопротивления качению.

Экспериментальное определение коэффициента сопротивления качению с учетом конструктивных особенностей шин, конструкции ходовой части автомобиля и режима движения, следует считать метод выбега с установившейся скорости, поскольку он наиболее информативен и не требует сложных измерительно-регистрирующих приборов.

Топливная эффективность шин и сопротивление качению

Если вы хотите выбрать шины, которые не способствуют увеличению сгорания и, следовательно, имеют наивысшую энергоэффективность, сначала проверьте этикетку шины .

По закону, шины, продаваемые в странах Европейского Союза, должны иметь видимую маркировку. Это информация для водителей о производительности модели в трех ключевых категориях:

класс топливной эффективности шины,

торможение и сцепление на мокрой дороге,

уровень излучаемого шума .

Сгорание топлива и сопротивление качению

Если вы хотите выбрать шины с наименьшим средним сопротивлением качению и, следовательно, с наивысшей энергоэффективностью, вам следует обратить внимание на шины с классом «А» на этикетке — лучшие из семи классов по сопротивлению качению и горению.

Представленные значения позволяют сравнивать разные модели, что однозначно помогает при выборе нового набора. Помните, однако, что при изменении размера шины ее свойства могут измениться.

Что такое сопротивление качению шины?

Это оптимизированное соотношение между затратами энергии на движение и внешними факторами, которые замедляют его. На сопротивление качению влияют аэродинамическое сопротивление, вес, структура и форма протектора, микроскольжение и уровень давления.

Что еще влияет на уменьшение сгорания?

Все, что нужно знать о низкопрофильной резине

Низкопрофильные шины придают автомобилю спортивный характер, способны повысить динамику езды. Но платить за это приходится снижением ездовых характеристики и коротким сроком службы. Рассмотрим, какими еще особенностями обладает этот тип покрышек и дадим рекомендации по использованию.

Что такое низкопрофильные шины

Низкопрофильная резина – это покрышки, у которых соотношение высоты и ширины профиля не превышает 80%. Иными словами, это широкие шины с минимальной высотой профиля от земли до диска.

Еще 10 лет назад размерность R15 205/55 относилась к категории низкопрофильной резины, однако с ростом популярности автомобилей повышенной мощности, граница размерностей сдвинулась к значению соотношения высоты и ширины в 45 единиц.

Например, размерность R17 225/45.

R17 — диаметр покрышки в дюймах;
225 — ширина покрышки;
45 — соотношение высоты к ширине в процентах.

Если подставить данные в формулу, то получится вывести точный размер боковой части колеса.

225 x 0,45 = 101,25 мм

Модели с высотой до 110 мм относятся к категории низкопрофильных.

Для чего нужна низкопрофильная резина

Такие покрышки создаются для легковых автомобилей повышенной производительности. Низкая посадка при большой ширине колеса повышает сцепление с дорогой, увеличивая пятно контакта. Автомобиль уверенно держится на дороге при повышенных скоростях в 190-240 км/ч , что особенно важно при входе в повороты. Поэтому в таких шинах присутствуют ребра жесткости, предотвращающие деформацию.

Помимо повышения скоростных характеристик, низкопрофильные покрышки используются для внешнего тюнинга. Автомобиль на таких шинах выглядит спортивнее.

Существуют модели с соотношением ширины и высоты в 20-30%. С таким низким профилем даже езда по городским улицам может вызвать дискомфорт из-за высокой жесткости. Обычно такие шины используются для гоночных треков и скоростных магистралей. Например, S.Drive AS01 от Yokohama .

Преимущества и недостатки низкопрофильной резины

Плюсы низкопрофильной резины

Управляемость на высоких скоростях. Шины обладают лучшей динамикой и хорошо отзываются на усилие руля. Автомобилю тяжелее потерять управляемость или уйти в занос на скорости свыше 180 км/ч.

Сцепление с сухой дорогой. Широкий профиль увеличивает пятно контакта, повышая характеристики безопасности автомобиля. Тормозной путь низкопрофильной резины короче в среднем на 5-10% , чем у стандартных шин.

Уменьшенный вес и экономия топлива. Низкопрофильным покрышкам свойственен легкий вес благодаря небольшой высоте. В сочетании с легкосплавными дисками они способны экономить до 6л/100км топлива за счет низкого сопротивления качению.

Минусы низкопрофильной резины

Сильная зависимость от качества дороги. Подобный тип шин отличается жесткостью, наличие ям и ухабов снижают плавность хода, а нагрузка на элементы подвески возрастает.

Короткий срок службы. Жесткость низкопрофильной резины также увеличивает износ, такие покрышки служат на 1-2 сезона меньше, чем стандартная летняя резина.

Высокий уровень шума. Жесткий каркас и увеличенная ширина профиля создают больше шума, который особенно ощущается на скорости от 80 км/ч.

Спорные характеристики на мокрой дороге. Несмотря на увеличенное пятно контакта, низкопрофильные шины адаптированы к работе на сухом шоссейном покрытии. Неглубокие элементы протектора плохо сопротивляются аквапланированию.

Особенности использования низкопрофильных шин

Учитывая специфику и нюансы низкопрофильных шин, мы выявили особенности их использования:

Определите размер дорожного просвета вашего автомобиля. Низкопрофильная резина снижает клиренс автомобиля . Поэтому заранее оценивайте качество дорожного покрытия, чтобы не повредить подвеску.

Ассортимент типоразмеров низкопрофильных шин значительно ниже, чем у стандартных моделей. И бывает сложно подобрать подходящий вашему автомобилю размер.

Обратите внимание, оборудован ли ваш автомобиль хорошим усилителем руля. Низкопрофильная резина увеличивает необходимое рулевое усилие, что снижает маневренность автомобиля.

Правильно подберите давление шин. Производители низкопрофильной резины рекомендуют увеличить стандартные показатели на 0,2 бара для увеличения комфорта.

Наш рейтинг низкопрофильной резины

Запомните

При выборе низкопрофильных шин руководствуйтесь соотношением недостатков и преимуществ, которыми они обладают. Если скоростные характеристики для вас приоритетней срока службы и вы готовы мириться с сильной зависимостью покрышек от качества дорожного покрытия, то низкопрофильные шины — ваш вариант .

Стандартное оборудование

Поскольку топливная экономичность является важным аргументом в пользу большинства гибридных автомобилей, они часто оснащаются шинами с низким сопротивлением качению. Электромобили также часто оснащаются шинами с низким сопротивлением качению, чтобы увеличить запас хода.

Производители автомобилей в Соединенные Штаты как правило, новые автомобили оснащаются шинами с более низким сопротивлением качению, чем их среднее послепродажное обслуживание, чтобы соответствовать Средняя корпоративная экономия топлива (CAFE) стандарты. [8]

К ним относятся Conti Контакты, Мишлен Энерджи, Бриджстоун Экопия, и Goodyear Eagle LS шины. Для индийских дорог, Мадрасский резиновый завод(MRF) предлагает линейку экологически чистых автомобильных шин MRF ZSLK с низким сопротивлением качению.

Доступные шины

Некоторые шины, доступные в 2003 году, оцениваются по коэффициенту от самого низкого (наименее расточительного), согласно Национальная академия наук США Совет по транспортным исследованиям Специальный отчет 286 [2] и март 2003 г. Зеленая печать отчет по теме. [9]

  • 0.00615 Бриджстоун B381 P145 / 80R14
  • 0.00650 Мишлен СИММЕТРИЯ P225 / 60R16
  • 0,00683 Michelin TIGER PAW AWP P225 / 60R16
  • 0,00700 Bridgestone DUELER H / T 113S P265 / 70R17
  • 0.00709 BFGoodrich ПРОЧНЫЙ ТРЕЙЛ T / A P285 / 70R17
  • 0,00754 Michelin LTX A / S P255 / 65R17
  • 0.00758 Хороший год ЦЕЛОСТНОСТЬ (OE) P225 / 60R16
  • 0,00760 Bridgestone INSIGNIA SE 200 89S P195 / 65R15
  • 0.00767 BFGoodrich ПРОЧНЫЙ ТРЕЙЛ T / A P245 / 65R17
  • 0.00780 Континентальный Амери-G4S WS P235 / 75R15
  • 0,00783 Континентальный CrossContact LX
  • 0,00795 Michelin TPAW TOURING TR / SR P215 / 70R16
  • 0,00810 Bridgestone DUELER H / T 104S P235 / 70R16
  • 0,00813 Goodyear Invicta GL 235 / 75R15
  • 0,00825 Контактная информация Continental ContiTouring CH95 P205 / 55R16
  • 0,00829 Michelin CROSS TERRAIN SUV P255 / 75R17
  • 0,00833 Michelin PILOT PRIMACY 275 / 50R19
  • 0,00850 Michelin ENERGY LX4 P225 / 60R16
  • 0,00854 Michelin ПИЛОТ LTX P265 / 70R17
  • 0,00855 Michelin ENERGY MXV4 PLUS 235 / 65R17

Вот список шин Consumer Report, показавших наилучшее сопротивление качению. Шины в верхней части списка оцениваются выше в целом.

  • Высоко оценен:
    • Все сезоны
      • Michelin X Радиальный
      • Мишлен Аджилити Туринг
      • Гармония Мишлен
      • Toyo 800 Ультра
      • Sumitomo HTR T4
  • Средний ранг
    • Производительность весь сезон
      • Michelin Energy MXV4 Plus
      • Континенталь КонтиПремьерКонтакт H
  • Наименьшая выгода
    • Всесезонная сверхвысокая производительность
      • General Exclaim UHP
      • Континенталь ContiExtremeContact

Ниже приведены шины для легких грузовых автомобилей (по данным отчетов потребителей), достигшие наилучшего сопротивления качению. Опять же, шины с более высоким общим рейтингом находятся ближе к вершине списка.

  • Все сезоны
    • Бриджстоун Дуэлер H / T D684
    • Michelin Cross Terrain
    • Continental ContiTrac Внедорожник
    • BFGoodrich Radial Long Trail Т / А
  • Повышенной проходимости
    • Континентальный ContiTrac TR

Новые модели к 2009 году:

  • Michelin Energy Saver
  • Goodyear Assurance Fuel Max

Коэффициент сопротивления качению

Буквенный индексЗначение коэффициента сопротивления качению (кг/т)
ARRC ≤ 6,5
B6,6 ≤RRC≤ 7
C7,8 ≤RRC≤ 9
DНе используется
E9,1 ≤RRC≤ 10,
F10,6 ≤RRC ≤ 12,0
GRRC≥ 12,1

Разница между индексом A и G почти в два раза. Если применить это к расходу топлива, то, по расчетам ученых, шина с индексом G будет на 7,5% менее экономична, чем с индексом A.

Маркировка на шинах по сезону и покрытию.

  • M+S — эту маркировку используют, в основном, европейские производители. M означает Mud (грязь), а буква S — Snow, снег.
  • AS (All Seasons, Any Season) — покрышка пригодна для использования в любое время года.
  • AGT (All Grip Traction) — всесезонная покрышка.
  • R+W (Road + Winter) — в переводе означает “дорога” + “зима”. То есть, резина для использования в холодное время года.
  • Frost — так обозначают зимнюю резину.
  • AW (Any Weather) — одходит для использования в любую погоду.
  • A/T (All Terrain) — резина подходит для использования на любой местности.
  • M/T (Mud Terrain) — покрышка может использоваться на грязном ландшафте.
  • 3PSF (3-Peak Mountain Snow Flake) — специальная маркировка 3PSF на боковине шины свидетельствует об успешных испытаниях в зимний период. В отличие от маркировки M+S, знак 3PMSF наносится только в случае, если шина соответствует нормативам «индекса эффективности на снегу». Коэффициент сцепления шины с заснеженным дорожным покрытием высчитывается по трем основным параметрам, полученным в результате дорожных испытаний. Испытания на надежность сцепления с покрытием проводятся при торможении на снегу и при разгоне, а также при ускорении во время прохождения поворота.

Плюсы и минусы широких шин

Ещё раз перечислим преимущества и недостатки широких протекторов.

  1. Лучшая устойчивость автомобиля при совершении скоростных манёвров.
  2. Улучшенные тягово-сцепные характеристики. На широкой авторезине автомобиль быстрее и лучше будет ускоряться.
  3. Безопасное и предсказуемое торможение, в т.ч., и в экстренных случаях. Широкие покрышки создают максимально большое сцепление с дорожным покрытием, что позволяет автомобилю быстро, безопасно и предсказуемо сбросить скорость.
  1. «Нервное» движение автомобиля на неровной дороге или на некачественном дорожном покрытии.
  2. Увеличенный расход топлива из-за большего сопротивления качению.
  3. Увеличится нагрузка на ходовую часть и, в частности, на ступичный подшипник, из-за увеличившейся массы протектора. В результате этого детали начнут быстрее расходовать свой ресурс надёжности, а значит, и скорее поламаются.

Что такое асимметричная шина? От «А» до «Я»

Шина с асимметричным рисунком протектора – это такая шина, правая и левая часть протектора которой отличаются друг от друга. Обычно внутренняя и внешняя часть разделена одной или несколькими большими продольными дренажными канавками, это позволяет отделить и визуально эти части. Важно не путать асимметричную шину с направленной, а так же с шиной, которая устанавливается на правый или левый борт авто.

Асимметричная

Направленная

Симметричная

Bridgestone Potenza Adrenalin 1

Dunlop SP Sport Maxx

Falken Landair A/T

Впервые асимметричная покрышка вышла на свет из рук французских ученых концерна Michelin в Американском исследовательском центре «Ладо» в далеком 1965 году. На сайте MichelinClassic.com есть информация по этой покрышке. Как сообщает производитель – первая асимметричная покрышка дает оптимальный баланс характеристик за счет того, что правая и левая часть шины работают по разному. Выпускалась данная модель шины вплоть до 1970 года.

Основной замысел создателей такой шины заключался в том, чтобы объединить в изобретении ранее не сочетаемые характеристики. Обычно, по принципу перевешивающихся весов, характеристики балансируют одна напротив другой. К примеру: шина с хорошим показателем шумности – имела более высокое сопротивление качению или более слабый показатель сцепления на мокрой дороге. Асимметричной же шине удалось совместить в себе несколько характеристик разом, причем удерживая их на хорошем уровне.

В итоге у ученых получилась шина, которая отлично справлялась с мокрой дорогой и показывала отличные результаты на тестах на курсовую устойчивость (как на поворотах, так и на прямой дороге). Конечно же, упор ставится именно на эти 2 свойства шины, но производители не забывают заботиться об автолюбителях и постоянно придумывают различные резиновые смеси, которые, в довесок к асимметричному рисунку протектора, позволяют уменьшить сопротивление качению, убрать вибрации и шумы.

1) Как было уже понятно по первым фотография – отличить асимметричную шину очень просто. Очень характерный рисунок протектора, разделенного на 2 части. Внешняя часть, обычно, имеет более твердые и широкие шашки, это позволяет удержать пятно контакта более плоским, в свою очередь улучшается устойчивость на повороте, когда центр тяжести автомобиля смещается – чем больше площадь сцепления колеса с дорогой, тем качественнее контроль над ситуацией и лучший отклик на команды руля.

2) Внутренняя часть асимметричной шины отвечает за качественный отвод воды из пятна контакта. Как уже многим известно – именно эта инновация позволила получить отличные показатели аквапланирования. Более качественный вывод влаги из-под колес получается за счет совместной работы центральный продольных канавок и боковых водоотводов.

На данной фотографии можно заметить, что основная часть пятна контакта полностью очищена и шина едет не по воде, а по поверхности специальной скоростной камеры. Так же видно, что вода выбрасывается в стороны – это и есть задача шин в плане предотвращения аквапланирования.

3) По причине того, что внешняя часть асимметричной шины является более твердой и при повороте пятно контакта более плоское – увеличивается срок службы шины, так как истирание происходит более равномерное.

4) Конечно же, большим плюсом таких шин является их эффектный внешний вид. Кто не хочет подчеркнуть красивые линии своего авто?

Много вопросов возникает при покупке асимметричных шин, ведь не каждый автолюбитель является шинным специалистом по совместительству. А проблема возникает в основном в монтаже.

Положение шин при установке на диски должно быть не зеркальным.

Правильную установку шин всегда можно проконтролировать, для этого производители позаботились о создании подсказок, какая шина как монтируется. Чаще всего встречается надпись Outside. Эта пометка означает, что это внешняя часть шины и должна смотреть на Вас после установки. На предыдущей фотографии видно, что более широкие плечевые блоки протектора находятся на внешней стороне, а волнообразные водоотводящие канавки внутри – шина установлена правильно.

Важным моментом при покупке асимметричных шин, является то, что Вы должны понимать, что пара шин на оси работает вместе, и если поставить разные покрышки (по причине прокола и т.п.) – Вы добьетесь только ухудшения характеристик.

На нашем сайте Вы найдете самый большой выбор шин в Казахстан, всех видов, всех размеров. Предлагаем Вам ознакомиться с некоторыми представителями асимметричных шин из нашего ассортимента:

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector