На каких колесах машина быстрее разгоняется
Опубликовано: 10.05.2024
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.
Вот почему чем больше размер колес, тем меньше мощность автомобиля.
Большие красивые внедорожные шины являются ключевым компонентом для любого внедорожника, поскольку увеличенный размер колес добавляет автомобилю дорожный просвет и тягу. Кроме того большие колеса выглядят потрясающе. Но знаете ли вы, что колеса большого размера будут стоить вам некоторой потери мощности ? Вот подробнее об этой теме.
Посмотрите тест Subaru на стенде по замеру мощности автомобиля. Авторы этого ролика решили узнать, как большие колеса влияют на мощность Subaru CrossTrek.
Как следует из объяснений автора ролика, испытуемый автомобиль поставлялся с завода с всесезонными шинами Yokohama Geolander R17 225 / 60. Затем перед тестом на стенде на Subaru CrossTrek установили внедорожную резину BF Goodrich R15 235 / 75.
Новые колеса, безусловно, добавили автомобилю дорожный просвет и внедорожную тягу. Так, по диаметру 15-дюймовые колеса с резиной 235 / 75 стали примерно на дюйм больше штатных колес Yokohama Geolander R17.
Также внедорожные колеса придали автомобилю дополнительный вес. Судя по описанию к ролику, внедорожные 15-дюймовые колеса добавили Subrau 11,6 фунтов (5,26 кг) неподрессоренной массы. То есть, по сути, вес машины увеличился более чем на 5 кг.
Итак, давайте перейдем к результатам замеров на динамометрическом стенде Subaru CrossTrek 2018 года выпуска. Изначально мощность автомобиля должна быть 152 л. с. с максимальным крутящим моментом 145 фунт-фут (197 Нм). В день, когда снимали это видео, на динамометрическом стенде Subaru со штатными колесами показала максимальную мощность 141 л. с. с максимальным крутящим моментом 131 фунт-фут (178 Нм).
Но на динамометрическом стенде замер мощности на колесах на самом деле не соответствует реальным показателям. Дело в том, что из-за паразитных потерь между двигателем и дорогой в реальных условиях мощность автомобиля на колесах будет еще меньше.
Что касаемо внедорожных 15-дюймовых колес, то, установив их на машину и испытав ее на стенде, специалисты выяснили, как внедорожная резина большего размера влияет на технические характеристики Subaru. Так, результаты теста показали, что Subaru CrossTrek на 15-дюймовых дисках с резиной BF Goodrich R15 235 / 75 выдает мощность только 127 л. с. с максимальным крутящим моментом 122 фунт-фут (165 Нм).
Что же случилось? Почему колеса с меньшим диаметром диска, но с большим размером шин так повлияли на автомобиль? Почему так сильно упала мощность и крутящий момент Subaru?
Все дело во вращательной инерции, которая колеблется в массе колеса. Ведь согласно законам физики чем быстрее объект вращается, тем быстрее уменьшается его вращательная масса. Так, внедорожные колеса тяжелее и на 1 дюйм по внешнему диаметру больше, соответственно, уменьшается инерция вращения, что, конечно, влияет в итоге на массу колес. Следовательно, более тяжелые колеса неизбежно приводят к потере мощности.
Кстати, известный видеоблогер Джейсон Фенске еще в 2013 году объяснил это с научной точки зрения, подробно рассказав, как размер колес влияет на мощность и максимальный крутящий момент. Вот его ролик:
Как объясняет Фенске, ключевым моментом в том, почему при увеличении диаметра колеса (даже, если вы уменьшите колесный диск, поставив внедорожную резину с большим мясом, вы, скорее всего, увеличите внешний диметр колеса) играет уменьшение усилия между шиной и дорожной поверхностью, и следовательно это приводит к более медленному ускорению автомобиля. Причем подобное происходит без учета веса, например когда установка внедорожной резины и новых колесных дисков не увеличила вес автомобиля (хотя в большинстве случаев при установке внедорожных колес вес автомобиля, как правило, вырастает). Но в нашем примере Subaru стала тяжелее более чем на 5 кг. Соответственно, вес еще дополнительно влияет на потерю динамических характеристик автомобиля.
Вы посмотрите, судя по замерам на динамометрическом стенде, Subaru CrossTrek потеряла 14 л. с. и максимальный крутящий момент 9 фунт-фут (12,2 Нм), а также потяжелела более чем на 5 кг. И это лишь из-за увеличения внешнего диаметра колес всего на 1 дюйм.
Правда, этот тест не доказывает, что подобная замена штатной резины на внедорожную обязательно приведет к таким же результатам.
Тем не менее, скорее всего, установка на любой автомобиль вместо заводских покрышек для города внедорожных шин неизбежно приведет к потере мощности автомобиля.
Причем заметьте, что речь шла о всесезонных шинах. А сколько автомобиль потеряет мощности, если вместо обычных городских штатных 17-дюймовых шин поставить на Subaru зимнюю внедорожную резину тех же размеров и того же диаметра? Знаете, подобной информации пока нет в Интернете. Просто никто еще не провел измерений на стенде, чтобы ответить на этот вопрос. Но, судя по весу зимней резины для Subaru CrossTrek, можно себе представить, насколько упадет мощность и крутящий момент автомобиля, после того как машина станет тяжелее примерно на 20 кг (за счет увеличения неподрессоренной массы). И это мы еще не говорим о расходе топлива. Ведь мы все знаем, что чем больше вес автомобиля, тем больше расход топлива.
Так что если вы хотите оснастить свой автомобиль большими колесами, то должны знать, что он неизбежно потеряет мощность и силу. Если же вы хотите, чтобы машина на больших колесах не потеряла динамические характеристики, то вам тогда нужно модифицировать свой автомобиль, улучшая коробку передач, двигатель или привод.
Красивые и крупные колеса смотрятся очень эффектно и существенно улучшают внешний вид автомобиля. Однако если на транспортном средстве изначально были установлены колесные диски на 16 или 17 дюймов, а вы решили установить диски, размером 19 или 20 дюймов – это окажет заметное влияние на динамику машины!
Вроде бы, получается красиво, но автомобиль едет заметно хуже, чем с родными колесами, и автолюбители, у которых машина такой же модели или моделей со сходными характеристиками будут вас все время обгонять. Что думаю реально унижает, не так ли? :)
Сегодня расскажу о том, почему так происходит, и что можно сделать, чтобы после установки крупных дисков авто разгонялось так же быстро, как до замены.
О конструкционных особенностях автомобиля
Естественно, возникает вопрос – а почему многие современные автомобили, такие, как Porsche Cayenne и прочие прекрасно ездят и на дисках 20-21 дюймов? Дело в том, что при проектировке автомобиля конструкторы рассчитывают мощность, которая необходима для проворачивания такого крупного колеса .
Высота колеса – величина статичная
А вот почему происходит ухудшение характеристик автомобиля при увеличении размера дисков. Возьмем колесо с диском на 17 дюймов, типоразмер резины, установленной на диск - 235/55. Все эти параметры рассчитывались конструкторами дисков таким образом, чтобы автомобиль хорошо разгонялся и нормально катился, а также расход топлива и прочие характеристики были оптимальными – именно с такой резиной.
Однако производители допускают и небольшие отклонения, например, можно вместо диска на 16 дюймов спокойно поставить диски на 17 дюймов (или, наоборот, меньше), и ничего страшного, в принципе, не произойдет, если общая высота колеса будет компенсирована за счет размеров резины . Высота колеса всегда должна оставаться статичной, такой, которая указана производителем в технических характеристиках автомобиля, это, пожалуй, главное, что нужно запомнить любому автолюбителю относительно выбора колес.
Например, есть два колеса, одно – с диском на 17 дюймов (типоразмер - 235/55), второе – с диском на 20 дюймов, но резина здесь типоразмера 275/40. В последнем случае присутствует ошибка, так как этому диску соответствует резина 255/35, тогда высота резины с 20-м диском будет равна высоте первого колеса.
Дополнительный фактор: вес колеса влияет на динамику
Нужно разобрать еще один фактор, который влияет на динамические характеристики автомобиля – это пятно контакта . При установке более широкого колеса транспортное средство становится более устойчивым, но двигателю гораздо сложнее прокручивать такое колесо. Поэтому более широкие колеса, например, от 275 и шире, подходят, скорее, для автомобилей, мощностью более 200-250 л.с.
Кроме того, нужно учитывать и вес колеса . Например, колесо с резиной 235/55 (диск 17 дюймов) весит примерно 9-10 кг., а колесо с резиной 275/40 (20 дюймов) весит уже целых 22,5 кг., а каждый килограмм неподрессоренной массы на колесе равен 4 лишним килограммам веса в салоне автомобиля . То есть, увеличение массы колес на 50 кг равно увеличению веса в салоне на 200 кг, что существенно сказывается на динамике авто.
Собственно, можно выбирать любые колеса, в зависимости от предпочтений владельца транспортного средства, просто нужно помнить о том, что отклонения от параметров, установленных конструкторами, влияет на динамику автомобиля. Поэтому при покупке, нужно думать в первую очередь о характеристиках, а не красоте. Как правильно выбирать резину читайте вот в этой статье .
Если информация была полезной для вас – ЖМИТЕ ПАЛЕЦ ВВЕРХ, ДЕЛИТЕСЬ и ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ !
Ежедневно мы уменьшаем-увеличиваем передаточное число, переключая КПП на передачу вверх-вниз.
Помимо передаточного числа текущей передачи КПП, существует передаточное число главной пары — это постоянная величина, определяется соотношением зубьев шестерней передающих усилие от двигателя к КПП.
Хотя гонщики меняют и эту характеристику для достижения, требуемого результата.
Поставив колесо меньшего диаметра R14, мы достигнем точно такого же результата, как если бы увеличили передаточное число главной пары. То есть за один оборот коленчатого вала машина пройдет меньшее расстояние. Увеличивая передаточное число мы заставляем автомобиль быстрее разгоняться по всему рабочему диапазону двигателя (1000 до 8000 об/мин) но теряем в максимальной скорости при максимальных оборотах.
Поставив колесо меньшего диаметра R14, мы достигнем точно такого же результата, как если бы увеличили передаточное число главной пары. То есть за один оборот коленчатого вала машина пройдет меньшее расстояние. Увеличивая передаточное число мы заставляем автомобиль быстрее разгоняться по всему рабочему диапазону двигателя (1000 до 8000 об/мин) но теряем в максимальной скорости при максимальных оборотах.
Например, если измерить разгон от 10 до 50 км/ч, то на первой передаче мы получим гораздо приятней результат, чем на второй. Если же будем стремиться к максимальной скорости, то тут вторая передача окажется фаворитом.
Подобрав передаточное число главной пары (или поставив маленькое колесо) таким образом, чтобы на пятой передаче при максимальных оборотах скорость была 150км/ч мы получим существенно быстрый разгон до заданной скорости по сравнению со стоковым авто.Это я к тому что, вообще говоря, маленькие колеса динамику улучшают.
Есть такое понятие, как неподрессо́ренная ма́сса — применимо к наземным средствам передвижения, имеющим подвеску, которое обозначает массу, включающую массу колес и других деталей, крепящихся непосредственно к ним (дисков, шин, элементов тормозной системы, находящихся на колесе). Масса остальных элементов, удерживаемых над землей подвеской, называется подрессоренной массой.
Есть такое понятие, как неподрессо́ренная ма́сса — применимо к наземным средствам передвижения, имеющим подвеску, которое обозначает массу, включающую массу колес и других деталей, крепящихся непосредственно к ним (дисков, шин, элементов тормозной системы, находящихся на колесе). Масса остальных элементов, удерживаемых над землей подвеской, называется подрессоренной массой.
Соотношение подрессоренной и неподрессоренной массы имеет огромное значение, так как сила, с которой неподрессоренные компоненты воздействуют на автомобиль снизу вверх, должна компенсироваться весом подрессоренной массы. В противном случае автомобиль теряет сцепление с поверхностью дороги, что отрицательно сказывается на его управляемости. Для преодоления данной проблемы устанавливают облегченные диски и покрышки.
Кроме управляемости вес колес влияет и на динамику автомобиля. Так, чем тяжелее колеса, тем больше энергии и времени потребуется чтобы изменить скорость их вращения. То же относится и к процессу торможения. Однако, вклад энергии вращения колес в общую энергию движения автомобиля незначителен, и поэтому реально ощутить изменение в динамике разгона и торможения невозможно.
Соотношение неподрессоренных и подрессоренных масс в автомобиле составляет в среднем 1:15. Меняя это соотношение, можно добиться более высокой плавности хода автомобиля. Это соотношение можно изменить двумя способами: увеличив подрессоренную массу либо уменьшив неподрессоренную. Однако, если увеличивать подрессоренную массу, к примеру, загрузить по максимуму салон автомобиля, то разгонная динамика снизится. А вот уменьшив неподрессоренную массу, можно сохранить и даже улучшить динамику, добившись при этом высокой плавности хода. И добиться этого можно, только снизив вес колес. Снижение веса колёс на 1 килограмм с точки зрения динамики эквивалентно уменьшению массы в салоне автомобиля приблизительно на 1,5 кг. С точки зрения комфорта — на 10. Таким образом, если при замене дисков вы снижаете вес каждого всего на 2 килограмма (что в сумме дает 8 килограммов), то ваша машина будет ехать также плавно, как если бы в нее сел пассажир весом 80 кг., и так же быстро как будто из салона выкинули 15 кг а пассажир не садился вовсе.
В переводе на понятные величины будем отслеживать:
1) мощность с колес, HP и крутящий момент, NM
2) время прохождения 50-130 км/ч на одной передаче при установке той или иной размерности колес и дисков.
Последний параметр уже давно используется Хондоводами как мера измерения динамических характеристик машины, при котором шлиф, стартовые показатели отсеиваются. Он напрямую связан с мощностью/моментом ДВС.
Итак поехали))
в загажнике имеем 3 комплекта колес в сборе:
— зимняя резина с шипами 205/55/R16 (Хака 7) — вес колеса в сборе 17 кг, диаметр 632 мм;
— летняя резина Бриджстоун 215/50/R17 — вес колеса в сборе 22кг, диаметр 647 мм.
К слову сказать комплект резины был изношен и посему реальный диаметр был около 639 мм.
— летняя резина Goodyear 225/45/R17 — вес колеса в сборе 18кг, диаметр 634 мм.
Для заездов был выбран выходной день, солнечный день;-)
Итак, погнали: делаем три заезда на одном и том же участке дороги, меняются только колеса. По результатам разбор полетов))
После первого заезда перекур и заезжаем в питстоп.) Там нас ждет продвинутый музон, грудастые девочки и мобильный алко бар: пиво, виски/текилла, коктейли в неограниченном количестве… группа поддержки заботится о том, чтобы пилот был в хорошей форме ;-)
Делаем второй заезд и на помощь к нам приезжает мой друг, он же старший Сенсей на Хонде Одиcсей. Приветствуем его, "Сабум кьонэ"… Сенсей не прогреваясь с группой поддержки берется за дело: перекидывает колеса на свою Хонду)
Делаем еще заезд на новых колесах и подбиваем статистику… к слову сказать, вот так выглядит лог заезда 50-130 км/ч
результат по логу 8,705 сек;-)
Пока мы рассуждали Одиссей полностью переобут.
Собственно после выгрузки данных логов Хондаты, получаем Дино с колес.
К слову сказать, как правильно читать дино:
— абсолютные значения мощности и момента не берем в голову, они совершенно не информативны к реальной мощности под капотом. Они позволяют только сравнить две разные машины на основе логов, узнать разницу в мощностных параметров.
Если перед вами бравируют какой-то бумажкой с Диностенда с круглыми цифрами…можете смело рисовать маркером свой график с цифрами и мериться. Да, именно настолько бесполезна данная бумажка.
Важны только динамические параметры машины! Но их диностенд, к сожалению, не показывает((
— при чтении графика уделяем основное внимание развитию мощностных графиков и абсолютных изменений между заездами.
Ну и долгожданное, перетер)))
Что мы имеем по параметрам, за базовый заезд берем зиму)
1) Зима 205/55/R16 — условная мощность/момент — 172 HP/225 NM, время лога 50-130км/ч = 8,705 сек.
окружность колеса =1985,4 мм, вес колеса в сборе= 17кг, диск = 7,5 покрышка =9,5 кг);
2) Лето 215/50/R17 — условная мощность/момент — 167 HP/208 NM, время лога 50-130км/ч =9,391 сек.
окружность колеса= 2007,4 мм, вес колеса в сборе = 22 кг, диск 11 кг, резина 11 кг;
∆ к зиме… окружность ∆+ 22 мм, вес колеса ∆+5 кг
3) Лето 225/45/R17 — условная мощность/момент — 169 HP/213 NM, время лога, 50-130км/ч =8,921 сек.
окружность колеса = 1991,7 мм; вес около 18 кг: диск 8 кг, резина 10 кг.
∆ к зиме… окружность ∆+ 6,3 мм, вес колеса ∆ +1 кг
Разбор показал, что лучшее время показано на зимней резине, с радиусом практически как и у лета 225/45/R17. Причем самая большая разница приходится в момент старта и в момент пиковых оборотов крутящего момента. Таким образом, можно четко проследить, что на пик момента/мощности наибольшее влияние оказывает радиус колеса, ширина резины (пятно контакта), а после уже вес колеса в сборе и распределение веса по соотношению диск/колесо. Чем больше окружность, площадь контакта, тем тяжелее раскручивать колесо… соответственно мощность/момент на колесе изменяется в меньшую сторону.
Второстепенный фактор вес колеса в сборе… здесь наиболее оптимальным с позиции динамики автомобиля будет уменьшение веса колеса в сборе, причем в большей степени веса резины, нежели диска. Так как чем тяжелее окружность по своему контуру (дальше от центра колеса), тем сложнее колесо раскрутить.
При выходе оборотов на предельные величины разница в пиковых показателях уменьшается, колеса с большими радиусами постепенно настигают своих меньших собратьев. Но динамические параметры их остаются хуже.
Колеса с летней резиной 215/50/R17 демонстрируют наихудшие динамические параметры лога и существенно меньшие значения в Дино… плюс 0,7 сек за лог разгона — именно на столько они ухудшили динамику машины. а всего навсего поставили другие колеса: +7мм в диаметре и +4 кг весом (по большей части более тяжелым диском).
Желтый график 225r 17-2 это повторный заезд на лете 225/45/R17 на совершенно другом участке дороги (небольшая горка)… сразу видно отличие графика мощности/момента от зеленого графика. Именно потому заезды и делаются на одном и том же участке дороги.
Немного справочной информации:
В плане динамики снижение неподрессорной массы к снижению подрессорной массы соотносится с коэффициентом примерно 1 к 15.
В плане комфорта соотношение другое, около 1 к 10.
Надеюсь, информация о выборе колес будет полезной и поможет выбрать правильные колесики;-)
Читайте также: