Kako velikost koles vpliva na vozne lastnosti in zmogljivost vozila
Vsebina
Obleka naredi človeka, kolesa naredijo avto. Že vrsto let je jasno, da veliko število avtomobilistov vozi. Nekateri pa so šli še dlje in sledili motu: "Večji in širši, boljši je." Je res res? Oglejmo si težavo podrobneje in opišemo prednosti/slabosti standardnih ožjih pnevmatik in opcijskih širših pnevmatik.
Diski so danes na voljo v različnih oblikah, velikostih, barvah, tako da potencialni zainteresirani član čuti, da lahko izbere prav vse, kar bo ustrezalo njegovemu očetu. Tako ostajajo edina omejitev podatki v podatkovnem listu in prostor pod krili. V resnici pa obstaja več omejitev, ki lahko, če jih ne upoštevate, bistveno vplivajo na zmogljivost vožnje, udobje vožnje ali varnost. Ne pozabite tudi, da so kolesa edina točka stika vozila s cestiščem.
Teža kolesa
Le malo ljudi, ki jih zanima lepo in veliko kolo, si bo zastavilo to vprašanje. Hkrati ima masa ne vzmetenih mas razmeroma pomemben vpliv na vozne lastnosti in vodljivost vozila. Zmanjšanje vztrajnostne sile vrtljivega kolesa poveča tudi dinamiko pospeševanja in pojemka. V primeru spremembe velikosti 1 palca (palca) je povečanje telesne mase relativno majhno, v primeru povečanja za 2 palca ali več je povečanje telesne mase izrazitejše in doseže več kilogramov. Seveda je treba upoštevati tudi material, iz katerega je disk izdelan.
Enostavna fizika zadostuje za razlago pomembne vloge uteži koles. Kinetična energija predilnega kolesa narašča sorazmerno s hitrostjo vrtenja.
Ek = 1/2 * I * ω2
Da je to velika količina, lahko pokažemo na primeru vrtečih se kolesnih koles. So lahki, če pa se vrtijo z določeno minimalno hitrostjo, lahko držijo kolo z odraslo osebo v ravni črti, ne da bi se prijeli ali vozili. Razlog je tako imenovani žiroskopski učinek, zaradi katerega je težje spreminjati smer gibanja, večja je hitrost vrtenja kolesa.
Enako je s kolesi avtomobilov. Težje kot so, težje je spremeniti smer in to dojemamo kot tako imenovani servo volan. Težja kolesa otežujejo tudi omehčanje gibanja pri prečkanju neravnin. Za njihovo vrtenje ali vrtenje je potrebna tudi več energije. zaviranje.
Dinamika vozila
Širina pnevmatik prav tako manj vpliva na dinamične lastnosti vozila. Večja kontaktna površina pomeni večji kotalni upor pri uporabi iste vrste tekalne plasti. To je bolj izrazito pri šibkejših motorjih, kjer lahko pospešek od 0 do 100 km / h zmanjšamo za nekaj desetink sekunde. Pri močnejših motorjih je ta razlika zanemarljiva.
V nekaterih primerih (pri zmogljivih motorjih) je ta učinek celo nasproten, saj ima širše kolo večjo stično površino s cesto, kar se odraža v manjšem zdrsu pri hitrem pospeševanju in zato v boljšem posledičnem pospešku.
Največja hitrost
Širina pnevmatike vpliva tudi na največjo hitrost. Vendar je v tem primeru učinek večjega kotalnega upora manj izrazit kot pri pospeševanju. To je zato, ker pridejo v poštev drugi upori gibanja in najpomembnejši upor se pojavi med zrakom telesa, pa tudi med kolesi, ki se dvignejo za kvadrat hitrosti.
Zavorne poti
Na suhih površinah, širša kot je pnevmatika, krajša je zavorna pot. Razlika je v metrih. Enako lahko rečemo za zaviranje na mokri podlagi, saj je veliko več majhnih površin (robov) vzorca tekalne plasti, ki se drgne ob cesto.
Nasprotna situacija se zgodi, ko avto vozi/zavira na mokri podlagi z neprekinjeno plastjo vode. Povečanje širine pnevmatike zmanjša specifični pritisk pnevmatike na cestišče in slabše odstranjuje vodo z naležne površine. Večja površina širše pnevmatike mora prenesti precej veliko količino vode, kar z naraščajočo hitrostjo postaja vedno večji problem. Zaradi tega se pri širših pnevmatikah začne veliko prej, tako imenovani Swim - hidroplaning pri vožnji v velikem bazenu, kot pri ožjih pnevmatikah, še posebej, če je tekalna površina široke pnevmatike močno obrabljena.
Manevrljivost
Na suhi in mokri podlagi zagotavljajo boljši oprijem širše pnevmatike z manjšo številko profila (manjše dimenzije in trda bočnica). To pomeni boljše (hitrejše in ostrejše) upravljanje z ostrejšo spremembo smeri, saj je deformacij bistveno manj kot pri ožjem oz. standardna pnevmatika. Boljši oprijem povzroči tudi premik strižne meje med hitrim zavijanjem – višjo g-vrednost.
Tako kot pri zaviranju se tudi na mokri podlagi ali na mokri cesti pojavi obratna situacija. med vožnjo po snegu. Na takšnih cestah bodo širše pnevmatike začele zdrsniti in zdrsniti veliko prej. Ožje pnevmatike so v tem pogledu veliko boljše, saj se pod tekalno plastjo zatakne bistveno manj vode ali snega. Ni treba posebej poudarjati, da primerjamo pnevmatike iste vrste in debelino tekalne plasti.
Poraba
Širina pnevmatike pomembno vpliva tudi na porabo goriva v vozilu. Bolj je izrazit pri šibkejših motorjih, kjer je za pričakovano dinamiko potreben večji pritisk na stopalko za plin. V tem primeru lahko sprememba pnevmatike s 15 "na 18" pomeni tudi povečanje porabe goriva za več kot 10%. Običajno povečanje premera pnevmatik za 1 palec in ustrezno povečanje širine pnevmatik pomenita povečanje porabe goriva za približno 2-3%.
Udobna vožnja
Ožje pnevmatike z večjim številom profilov (standardno) so bolj primerne za vožnjo po slabših cestah. Njihova visoka višina bolje deformira in absorbira nepravilnosti na cesti.
Kar zadeva hrup, je širša pnevmatika le nekoliko hrupnejša od ožje standardne pnevmatike. Za večino pnevmatik z enakim vzorcem tekalne plasti je ta razlika zanemarljiva.
Spreminjanje hitrosti pri enaki hitrosti motorja
Poleg zgoraj navedenih dejavnikov lahko spremembe velikosti pnevmatik vplivajo tudi na hitrost vozila pri enaki hitrosti motorja. Z drugimi besedami, pri isti hitrosti vrtljajev se bo avto premikal hitreje ali počasneje. Odstopanja hitrosti po menjavi pnevmatik po diski se odstotno razlikujejo. Simulirajmo primer Škode Octavie. Kolesa želimo zamenjati 195/65 R15 na 205/55 R16. Nastalo spremembo hitrosti je enostavno izračunati:
Pnevmatike 195/65 R15
Velikost je navedena na primer: 195/65 R15, kjer je 195 mm širina pnevmatike (v mm), 65 pa višina pnevmatike v odstotkih (od notranjega premera do zunanjega) glede na širino pnevmatike. R15 je premer diska v palcih (en palec je enak 25,4 mm).
Višina pnevmatik v verjamemo v = širina * profil "v = 195 * 0,65 = 126,75 mm.
Polmer diska izračunamo v milimetrih r = premer diska * 25,4 / 2 "r = (15 * 25,4) / 2 = 190,5 mm.
Polmer celotnega kolesa je R = r + v »126,75 + 190,5 = 317,25.
Obseg kolesa O = 2 * π * R "2 * 3,1415 * 317,25 = 1993,28 mm.
Pnevmatike 205/55 R16
v = 205 * 0,55 = 112,75 mm.
r = (16 * 25,4) / 2 = 203,2 mm.
R = 112,75 + 203,2 = 315,95 mm.
O = 2 * 3,1415 * 315,95 = 1985,11 mm.
Iz zgornjih izračunov je razvidno, da je na videz veliko 16-palčno kolo v resnici nekaj mm manjše. Tako se odmik avtomobila od tal zmanjša za 1,3 mm. Učinek na končno hitrost se izračuna po formuli Δ = (R2 / R1 – 1) * 100 [%], kjer je R1 prvotni polmer kolesa in R2 novi polmer kolesa.
Δ = (315,95 / 317,25 – 1) * 100 = -0,41 %
Po menjavi pnevmatik s 15 "na 16" se bo hitrost zmanjšala za 0,41%, tahometer pa bo pri isti hitrosti pokazal hitrost za 0,41% višjo kot pri 15 "pnevmatikah.
V tem primeru je sprememba hitrosti zanemarljiva. Če pa na primer pri kolesih 185/60 R14 na 195/55 R15 na Škodi Fabii ali Seat Ibizi spremenimo, se bo hitrost povečala za približno 3%, števec vrtljajev pa bo ob istem času pokazal 3% manjšo hitrost hitrost kot pri pnevmatikah 14 ″.
Ta izračun je le poenostavljen primer vpliva dimenzij pnevmatik. V resnični uporabi poleg velikosti platišč in pnevmatik na spremembo hitrosti vplivajo tudi globina tekalne plasti, napolnjenost pnevmatik in seveda hitrost gibanja, saj se kotalna pnevmatika med gibanjem deformira, odvisno od hitrost. in strukturna togost.
Na koncu povzetek prednosti in slabosti velikih in širokih pnevmatik pred standardnimi velikostmi.
| boljši oprijem na suhih in mokrih cestah | Slabe vozne lastnosti (vodljivost, zaviranje, oprijem) na zasneženih ali vodenih površinah |
| boljše upravljanje vozil na suhih in mokrih cestah | pojav akvaplaninga pri nižjih hitrostih |
| boljše zavorne lastnosti na suhih in mokrih cestah | povečanje porabe |
| predvsem izboljšanje zasnove avtomobila | poslabšanje udobja med vožnjo |
| večinoma višja cena in teža |
