Как влияет размер дисков на динамику
Опубликовано: 16.05.2024
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
- 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.
Установка колес на больших дисках на автомобиль — это всегда заманчивое предложение, ведь нет ничего лучше для обновления приевшегося стиля авто, чем изменение диаметра колес. И даже не стоит задумываться о том, влезут ли новые колеса в арки, ведь производители автозапчастей и шин уже позаботились об этом за вас. Они упрощают выбор нового комплекта колес и шин, предлагая диски большего диаметра с шинами более низкого профиля, которые в итоге не изменят общей высоты и ширины колеса. Чтобы все сработало так, как было задумано инженерами изначально, общий диаметр новых колес в итоге будет почти идентичен базовым, установленным с завода в стандартной комплектации.
И, похоже, установка низкого профиля шин на дисках большого диаметра может пройти совершенно безболезненно, верно? Характеристики поведения автомобиля ведь не изменятся? Не совсем так. Хоть большие колеса с модными 19-20-дюймовыми дисками и выглядят потрясающе, они, в свою очередь, все же могут повлиять как минимум на запас хода вашего автомобиля — как далеко вы можете проехать на баке с бензином или на одном заряде аккумулятора (если у кого-то все же есть электромобиль). И особенно важна она именно для владельцев электротранспорта.
А еще установка колес большего диаметра влияет на мощность (в сторону снижения, как несложно догадаться, об этом эксперименте мы писали несколько лет назад), на управляемость (здесь не все так очевидно, но управляемость может как улучшаться, так и ухудшаться) и, конечно же, на комфорт.
По поводу поведения автомобиля в динамике с дисками разного диаметра, с разными колесами и различными шинами было написано уже множество статей, материалов различными автомобильными журналами и снято видео. Мы также не раз соприкасались с этой темой, но повторенье — мать ученья.
Так, например, в 2010 году автомобильный журнал Car and Driver провел испытание Volkswagen Golf. Тест начинался с 15-дюймовых колес и заканчивался 19-дюймовыми. Несмотря на то что диаметр шин для всех комплектов колес остается почти постоянным, экономия топлива автомобиля упала до 11.2 литра на 100 км с 19-дюймовыми колесами по сравнению с 10.2 литра с 15-дюймовыми. То есть лишь изменение дисков по диаметру, и, казалось бы, без изменения общего диаметра колес привело к увеличению расхода топлива на 1 литр.
Электромобили постигла похожая участь. Достаточно с завода установить на Tesla колеса большего размера — и запас хода серьезно сократится. Вот как выглядит табличка Агентства по охране окружающей среды (EPA) для Tesla Model 3:
Получается, что если выбрать 20-дюймовые диски вместо 18-дюймовых колес/шин, автомобиль автоматически снизит запас хода на 23 мили (37 км). Это серьезное падение, не правда ли? Проще говоря, когда автомобиль проезжает меньший километраж на аналогичном количестве топлива или с одинаковым зарядом, это означает, что он становится менее эффективным.
Почему колеса большего диаметра повышают расход топлива/заряда (на электрокарах)?
Тому есть несколько важных причин:
1. Большие колеса требуют больше энергии для движения.
2. Зачастую низкопрофильные покрышки 55, 50 и 45 профилей будут шире, чем их меньшие коллеги. Например, выбор может начинаться не от 205, а от 215 мм по ширине. Пятно контакта из-за этого увеличится ненамного, но на расход топлива эти изменения все же могут повлиять из-за появления более сильного сопротивления качению.
3. Также продавцы шин отмечают, что, бывает, производители покрышек делают свои низкопрофильные покрышки из более мягкого компаунда (то есть из более «липкой» резиновой смеси, даже на летних покрышках). Это хоть и несильно, но все же накладывает дополнительное сопротивление качению, а значит, и требует большего расхода топлива. Автомобилю потребуется больше энергии для разгона и поддержания скорости.
4. Но сильнее всего влияет на расход топлива большая масса дисков с увеличенным диаметром:
«…диски большего диаметра, как правило, имеют больший вес — а следовательно, растет неподрессоренная масса. Более тяжелое колесо сложнее раскрутить двигателю — то есть расход топлива станет выше», — пишут на известном отечественном сайте Колеса
При этом даже если общий диаметр не изменится, изменение веса будет достаточным для снижения динамики авто.
Неподрессоренная масса — вес элементов автомобиля, которые не поддерживаются подвеской (то есть находятся под ней).
5. Не стоит забывать и о том, что, как правило, увеличившаяся масса колеса нагрузит подшипник ступицы больше номинальной нагрузки. Мало того, что последний начнет изнашиваться быстрее, он также будет хуже катиться (это доли процента, но они есть). В совокупности каждый такой штрих поднимает расход топлива или заряда аккумуляторов у электромобилей.
А вот что говорит о больших дисках зарубежный эксперт по автомобилям Джейсон Фенске (чтобы включить русские субтитры, перейдите в «Настройки» (значок шестеренки) > «Субтитры» > Вкл. Английский > Перевести и выберите русский язык):
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.
В погоне за привлекательностью автовладельцы часто устанавливают колесные диски максимально возможного размера. Если вы тоже подумываете о тюнинге, познакомьтесь с мнением экспертов, которые могут многое рассказать о том, на что влияет размер дисков, и стоит ли менять рекомендованный производителем размер.
Почему производители предпочитают небольшой размер
Мода на большие стильные колеса не проходит уже несколько лет, и возникает вопрос: почему автоконцерны не перешли на оснащение своих авто дисками увеличенного размера? Сразу оговоримся: машины, сходящие с конвейера с увеличенными колесами, есть. Но основные серии нередко оснащают маленькими 13-дюймовыми дисками, и это не случайно.
Небольшой размер позволяет снизить себестоимость, а значит, и отпускную цену продукции. 13-дюймовки можно ставить на авто с маломощным двигателем: крутить их значительно легче. На машинах с двигателем до 1,2 литра иногда ставят даже 10-дюймовые диски, легкие и надежные. Поведение авто на дороге во многом определяется величиной колес и характеристиками резины.
Авто диски небольшого диаметра оснащаются высоко профильной резиной, а это означает:
- достаточно быстрый старт с места;
- комфортное преодоление неровных участков (шины гасят вибрацию и толчки);
- меньшую нагрузку на подвеску.
Из минусов стоит упомянуть меньшие максимальные скорости и не такое четкое рулевое управление.
От 14 и больше
В прошлом даже 14-дюймовые модели казались очень большими, но сегодня на улицах можно встретить авто с колесными дисками 16-17 дюймов. Помимо стильного внешнего вида, у них есть несколько преимуществ перед маленькими моделями.
Первое — управляемость. На больших колесах легче выполнять скоростные маневры, причем у водителя возникает ощущение идеальной реакции авто на каждое движение руля. К этому можно быстро привыкнуть, особенно летом, когда сцепление с дорогой идеальное.
К преимуществам больших размеров относится и снижение расхода топлива. Здесь все просто: сопротивление качению ниже, так что усилий на поддержание скорости требуется меньше. Низкопрофильные шины, которые ставят на большие диски, почти не деформируются, позволяя владельцам кататься с ветерком без перерасхода горючего.
Недостатков несколько больше. Начнем с того, что увеличенные диски можно поставить не на любое авто: потребуется мощность не менее 100 лошадиных сил и объем от полутора литров. Менее мощные машины будут с трудом вытягивать повышенную нагрузку, и вы не сможете игнорировать этот факт.
Второй минус касается цены — у модных больших моделей стоимость в два-три раза выше, чем у стандартных. Конечно, за красоту можно и заплатить, но другие недостатки заставляют задуматься о целесообразности тюнинга. Пожертвовать придется многим, в том числе — комфортом при поездках. Низкопрофильная резина хуже гасит удары, так что вы вскоре сможете с точностью до миллиметра нарисовать профиль знакомой дороги. На ухабах толчки будут достаточно сильными, так что, если рядом нет ухоженных ровных трасс, большие диски — не лучший выбор.
Как только вы поставите увеличенные диски, имеет смысл начать откладывать на ремонт подвески. Если уж водитель и пассажиры страдают от дискомфорта из-за толчков, представьте, какие удары достаются на долю элементов подвески!
Особую опасность представляет установка колес максимально возможного размера. Если за дело возьмется неопытный мастер, который не сумеет просчитать все нюансы, шины начнут задевать элементы кузова. Кстати, учтите: радиус разворота тоже изменится в меньшую сторону.
Ездовые характеристики автомобиля напрямую зависят от диаметра диска и профиля шины. Те покрышки, где высота профиля (его обозначает вторая цифра) меньше 55%, считаются низкопрофильными: 205/55 R16, 225/45 R17, 225/40 R18 и так далее.
Минусы низкопрофильной резины
Чем ниже профиль шины, тем больше диаметр диска, и тем хуже резина гасит огрехи дорожного покрытия и лучше транслирует в салон рельеф полотна. Пассажиры, едущие в такой машине по неровной, разбитой дороге, обречены на толчки и тряску.
Мало того, страдать от этого будут не только люди в салоне, но и подвеска автомобиля, элементы которой будут принимать удар на себя. Вместе с износом ходовой части сокращается эксплуатационный период такой резины. Из-за увеличенного пятна контакта шины с дорогой, она, как правило, более склонна к шуму, а также может усилить эффект аквапланирования на мокрой дороге. Такие покрышки капризны даже к малейшему отклонению внутреннего давления от нормы. В конце концов, они дороже обычных шин, как и выше тариф на их монтаж при замене.
Плюсы низкопрофильной резины
Большие колеса с широкой низкопрофильной резиной улучшают управляемость и курсоустойчивость автомобиля, а также повышают его динамические и скоростные характеристики. У них лучше тормозные свойства, и они обычно гасят крены кузова в поворотах. В «зачет» можно записать и тот упомянутый факт, что автомобиль при таких «катках» выглядит более эффектно.
Колеса малого диаметра
Как правило, диски небольшого диаметра оснащаются высокопрофильной резиной с высотой профиля более 60%. Такие покрышки обеспечивают лучшую плавность хода и повышают комфорт пассажиров при движении на разбитой дороге, демпфируя огрехи покрытия. Как следствие: подвеска испытывает меньше нагрузок. К тому же, автомобили с такой резиной, как правило, обладают повышенной проходимостью, акустическим комфортом и продолжительным ресурсом.
Соседям на зависть: длительный тест-драйв Changan CS35 Plus
«Исторический» тест-драйв FIAT Doblo: едем в город, где много неба
В то же время в сравнении с низкопрофильными покрышками у них хуже сцепление с дорогой, они могут провоцировать крены в поворотах и большой тормозной путь. Кроме того, высокопрофильная резина не лучшим образом отражается на рулевом управлении авто, хотя и такие изменения не критичны..
Какой размер колес выбрать
Многие наши водители жаждут внешне превратить своих «ласточек» в настоящих «орлов» и придать машинам классный спортивный вид за счет установки колес больших размеров. Но при этом следует учитывать, что любой производитель настраивает шасси каждой конкретной модели под определенную размерность дисков и шин. Поэтому изменение внешнего диаметра колеса неминуемо скажется на ездовых характеристиках автомобиля, и далеко не в самую лучшую сторону.
К тому же: чем выше колесо, тем ниже будут показания одометра и спидометра относительно истинных значений. А еще опаснее, когда доморощенные мастера изменяют вылет колесного диска, расширяя колею, относительно заводского значения. Это неминуемо приводит к негативным последствиям, как для управляемости, так и для ресурса подвески и особенно ступичных подшипников. Так что в любом случае размер колес на конкретных машинах должен быть в рамках допустимых значений, установленных производителем.
Читайте также: