Как влияет размер колес на скорость и расход топлива

Опубликовано: 02.05.2024

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):

Привет, дорогие друзья. Сразу скажу, что для проведения моего эксперимента понадобилось обратиться к своему брату, который ездит сейчас на Ладе Калине, и там есть такая возможность установить как 13-дюймовые колёса, так и 14". Для тех, кто будет спорить про невозможность установки 13" на переднюю ось, уточню, что Калина седан с 8-клапанным мотором и там всё это сделать можно без проблем, так как суппорта стоят еще маленькие.

Итак, цель данного опыта была следующей: сравнить, увеличится ли или же наоборот уменьшится расход топлива после смены колёс с меньшего на больший диаметр, или же вовсе останется неизменным?

К чем вообще все эти эксперименты? Да к тому, что до сих пор автовладельцы продолжают спорить, доказывая свою точку зрения.

одни говорят, что расход будет выше после увеличение размера колёс
другие же наоборот считают, что с большими колёсами топливо будет тратиться меньше

Итак, начали мы с того, что замерили расход на максимально ровном участке по трассе при идеальной погоде, без ветра и на сухом покрытии. И при скорости 90 км/час получили средний расход топлива, проехав 10 км, равным 5,2 литра на 100 км пути. На всякий случай повторили заезд ещё пару раз, чтобы убедиться в том, что показания верны, и они не отличались при всех трёх попытках.

Дальше мы переобули нашу машину на 14-дюймовые колёса и повторили заезд на том же самом участке, полностью с аналогичными скоростными параметрами в этот же день при аналогичных погодных и дорожных условиях. И как вы думаете, изменился ли расход после таких манипуляций? А я вам скажу, что мы увидели на бортовом компьютере: аппетит увеличился до 5,4 литра на 100 пройденных километров. Но это ещё не всё.

Если по трассе эта разница практически не видна из-за высокой скорости и инерции , то в городе показания были уже куда более контрастными и разительно отличались. Смотрите сами: повторив несколько заездов на одинаковых участках с разгонами строго до 2000 оборотов на каждой передаче до третьей включительно, получилось, что меньший диаметр оказался экономичнее на 0,5 литра из расчёта на 100 км.

Почему так происходит, есть как минимум три причины, которые многим уже давно известны, но всё же, лучше повторить

Во-первых, больший размер приводит чаще всего к большей массе - это раз
Второй момент - момент инерции такого колеса тоже больше, а значит для получения аналогичного углового ускорения понадобится больше силы
Третий фактор - больший размер приводит к увеличению плеча рычага, соответственно это приводит к тому, что для одинакового ускорения приходится прикладывать больший момент силы, следовательно двигатель тратит больше энергии, а значит расход топлива увеличивается

Отсюда вывод: на колёсах большего диаметра за АЗС придётся заезжать чаще в конечном итоге, соответственно, для кошелька выгоднее меньший диаметр.

Думаю, что теперь многие понимают, почему одни и те же автомобили, обутые в разного размера колёса, расходуют топливо по-разному, даже если стиль езды практически не отличается. Если вы тоже замечали подобную разницу на примере своего автомобиля, можете писать о своём опыте ниже в комментариях.

Надеюсь, мой эксперимент был для кого-то полезным или же просто интересным. Можете поддержать обзор лайком, а чтобы не пропустить новые выпуски каждый день, просто подписывайтесь на канал.

Вы меняли шины и заметили разницу в расходе топлива? Это очень возможно, потому что правильно подобранные шины для автомобиля являются одним из факторов, которые могут повлиять на экономию при заправке или более высокие расходы.

Посмотрите, что вы можете сделать, чтобы сделать свой автомобиль более экономичным и экологичным.

В то время как цены на топливо высоки, и мы слышим отовсюду об опасностях загрязненного воздуха, стоит искать более оптимальные решения, которые будут более благосклонны к нашему портфелю и окружающей среде.

Топливная эффективность шин и сопротивление качению.

Если вы хотите выбрать шины, которые не будут увеличивать расход топлива и, следовательно, будут обладать максимальной энергоэффективностью, сначала проверьте этикетку шины.

Согласно закону, шины, продаваемые в пределах Европейского Союза, должны иметь соответствующую маркировку. Это информация для водителей о производительности модели в трех ключевых категориях:

класс топливной экономичности шин,
торможение и сцепление на мокрой дороге,
уровень шума.

Сгорание топлива и сопротивление качению.

Если вы хотите выбрать шины с наименьшим средним расходом топлива и, следовательно, с наивысшей энергоэффективностью, вам следует обратить внимание на те, у которых на этикетке указан класс «А» - лучший из шкалы в отношении сопротивления качению и расхода топлива.

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

Что такое сопротивление качению шины?

Это оптимизированное соотношение между энергией, вкладываемой в движение, и внешними факторами, которые замедляются. На сопротивление качению влияет M.IN:. Аэродинамическое сопротивление, вес, конструкция и рисунок протектора и давление.

Что еще влияет на уменьшение сгорания?

Конструктивное решение шин

Вес шины - это элемент, который, несомненно, влияет на уровень расхода топлива - взаимосвязь очень простая: чем легче модель, тем ниже сопротивление качению, и автомобиль использует меньше энергии для перемещения колеса.

Также тип конструкции шин оказывает влияние на уровень выбросов выхлопных газов, диагональные модели - некогда единственные на рынке, имели на 20% более высокое сопротивление качению по сравнению с радиальными.

Компоненты, из которых состоит шина, влияют на сопротивление качению

Сгорание топлива не связано с формой протектора (до 60% сопротивления качению шины). Расположение блоков и других элементов передней части шины оказывает влияние на ее деформацию или изгиб во время движения, и это непосредственно приводит к более низкому (более жесткому) или более высокому сопротивлению качению.

Почему стоит проверить, какие материалы использовались для построения конкретной модели? Различные типы каучуков (бутадиен, природный и бутадиен стирола), наполнители (сажа и кремнезем) и вулканизующий агент, то есть сера, используются для получения резиновой смеси, которая впоследствии используется в процессе установки шин.

Шины с более низкими бутадиеновыми частями и наполнителями (предпочтительно кремнезем с силановым связующим) имеют более низкое сопротивление качению.

Как уменьшить расход топлива?

Стоит вспомнить о шинах сегмента Eco, большинство производителей предлагают экологичные и экономичные модели. Этот тип шин отличается пониженным сопротивлением качению, что может оказать долгосрочное влияние на расходы, связанные с топливом.

Однако прежде чем выбирать такие шины, вам следует проверить, соответствуют ли они вашему автомобилю, стилю вождения и потребностям.

Размер шин

Размер модели также имеет значение, поэтому очень часто сезонные тесты шин являются измеримыми и надежными, они проводятся с определенным размером, потому что изменение одного из параметров влияет на результаты теста.

Ширина шин и расход топлива являются одними из вопросов, которые не дают водителям спокойствия, и, как выясняется, размер имеет значение в контексте сопротивления качению.

Если водитель решает изменить размер шины с сезонным изменением комплекта шин, это может привести к разнице в расходе топлива.

Изменение размера шин может повлиять на расход топлива.

Каковы зависимости?

Низкопрофильные шины имеют свои преимущества и недостатки, но они определенно делают шину более жесткой и, следовательно, имеют более низкое сопротивление качению.

При рассмотрении широких шин стоит знать, что уменьшение их размеров на 1 см уменьшит аэродинамическое сопротивление примерно на 1,5%.

Популярной практикой среди водителей является изменение ширины обода по эстетическим соображениям, замена размера (конечно, в пределах разрешенных для данной модели автомобиля) может изменить жесткость машины.

Износ шин и его влияние на расход топлива

Шина изнашивается из-за истирания последующих слоев протектора, что напрямую влияет на поддержание оптимальных характеристик шины во время движения. Чем меньше протектор, тем ниже сопротивление качению, но также хуже сцепление с мокрой дорогой. Такой использованный продукт больше не защищает от заноса и не обеспечивает короткого тормозного пути, поэтому важно своевременно менять шины на новые. Значительный износ протектора также может привести к потере веса и увеличению жесткости шин.

Давление в шинах

Более низкое давление в шинах заставляет ее больше изгибаться и деформироваться, что приводит к увеличению сопротивления качению.
падение давления на 0,3 бар - увеличение сопротивления качению на 6%,
снижение давления на 1 бар - увеличение сопротивления качению на 30% - увеличение расхода топлива на несколько процентов.

Не забывайте регулярно проверять давление в шинах.

Давление в шинах является одним из важнейших элементов, определяющих уровень расхода топлива.

Когда давление падает, сопротивление качению увеличивается, и, следовательно, происходит сгорание. Поэтому не забывайте регулярно проверять (не реже одного раза в месяц) и поддерживать уровень давления в соответствии с рекомендациями производителя автомобиля, поэтому мы можем добиться заметной экономии топлива. Кроме того, уровень инфляции также следует адаптировать к текущей нагрузке. Поэтому, когда мы собираемся путешествовать дальше со своей семьей или перевозить больший груз, мы должны помнить, чтобы должным образом позаботиться об этой важной проблеме.

Как ездить, чтобы снизить расход топлива?

Регулярного подсчета расхода топлива недостаточно, чтобы ездить по-настоящему экономно. Когда мы говорим о способах снижения расхода топлива, стоит упомянуть и ныне популярную концепцию экологичного вождения, то есть принципы экономичного вождения.

Несколько простых приемов позволяют водителям значительно влиять на расход топлива, все, что вам нужно сделать, это выработать новые хорошие привычки во время вождения.

В сопроводительной документации на транспортное средство производитель указывает основные параметры, при которых достигается оптимальная эффективность автомобиля. К таким показателям относят геометрические характеристики колес, а в частности, ширину профиля шины. Последняя оказывает существенное влияние на управляемость и динамические качества автомобиля. Помимо того, применение более жесткой резины может существенно изменить расход топлива.

Визуальные и ценовые преимущества разного профиля

Покрышки, по высоте профиля, делят на низкопрофильные (менее 55 % от ширины), классические (стандартные) и высокопрофильные (выше 80 %). Чтобы улучшить внешний вид и придать автомобилю спортивную форму, водители устанавливают на него широкие шины с низким профилем. Однако высокая цена нестандартных покрышек, по сравнению с классическими, заставляет задуматься о целесообразности применения такой резины.

Расшифровка маркировки шин

Различают две системы маркировки типоразмера покрышки: дюймовую и метрическую. В последнем случае указывают ширину шины в миллиметрах, а высоту профиля – в процентах. Однако радиус диска, на который одевают резину, обозначают в дюймах. Например, при метрической маркировке у типоразмера LP195/65R15 91V высота профиля составляет 65 % от ширины покрышки 195 мм, а 15 – посадочный размер. Литеры LP указывают, что шину используют на легковых транспортных средствах. Буква R означает каркас радиального типа. Цифры 91 характеризует индекс нагрузки, а литера V – скорости.

Дюймовую (американскую) систему маркировки расшифровывают по-другому. Для перевода характеристик в метрическую систему нужно размеры умножить на 2,54. Например, маркировка покрышки 35×12,5 R 15 LT 113R означает:

35 – общая высота покрышки;
12,5 – ширина;
R – каркас радиального типа;
15 – радиус;
LT – покрышка для легких грузовиков;
113 – индекс нагрузки;
R – индекс скорости.

Выбор покрышек

Применение шин нестандартных размеров зависит от модели авто и условий эксплуатации. Чтобы применение альтернативной резины не оказывала негативное влияние на управляемость и безопасность, следует придерживаться рекомендаций производителя. Увеличение ширины целесообразно выполнять после доработки ходовой и подвески, а также замены силового агрегата на более мощный.

Управляемость, динамика, расход топлива

Геометрические размеры покрышек непосредственно влияют на ходовые качества автомобиля. Производители при изготовлении автомобилей в качестве штатных устанавливают шины, которые подходят для эксплуатации в различных режимах и на любой поверхности. Такая ситуация устраивает большинство водителей. Однако существует определенный интервал размеров, который позволит более требовательные владельцам улучшить управляемость своего автомобиля.

Автомобиль расходует меньше топлива на низкопрофильной резине за счет более жесткой конструкции покрышки.

Низкопрофильная шина

Первоначально их изготавливали для спортивных автомобилей. Они лучше цеплялись за дорожное покрытие, менее деформировались во время маневров, а также существенно сокращали тормозной путь. Распространение в гражданском автомобилестроении получили лишь в середине 70-х годов, когда существующие шины уже не справлялись с возросшей мощностью моторов.

Одно из главных преимуществ – внешний вид. Наряду с этим, уменьшенная высота боковины позволяет лучше держать форму при вхождении в поворот на большой скорости. Жесткий корд снижает сопротивление качению, а, следовательно, и расход топлива. Стабильность шины позволяет улучшить управляемость и сократить тормозной путь. К минусам можно отнести:

снижение амортизирующей способности;
увеличение нагрузки на подвеску;
повышение вибрации в салоне;
увеличение цены.

Высокопрофильная шина

Они предназначены для езды по бездорожью или асфальтовому покрытию плохого качества. Ввиду большой высоты боковины они обеспечивают высокий уровень комфорта. Увеличение клиренса – дополнительный плюс при преодолении глубоких ям или снежных сугробов. Отрицательные моменты применения полнопрофильных покрышек:

увеличение расхода топлива;
снижение динамических качеств автомобиля;
ухудшение управляемости.

Если водитель хочет изменить размеры шин для своего авто, то он всегда может подобрать взаимозаменяемые. При выборе ширины профиля необходимо взвешенно оценить его влияние на эксплуатационные качества автомобиля.

Читайте также: