Пятно контакта шины что это

Опубликовано: 13.05.2024

Приветствую подписчиков и гостей своей странички! Шины, и снова про шины…
Чем современнее автомобиль, тем шире его функционал и ходовые возможности. Причем, совершенно неважно, о каком классе идет речь — о премиуме, спорткарах или бюджетных авто. Энерговооруженность (соотношение массы и мощности мотора) у новых автомобилей больше и с каждым годом всё увеличивается. То же самое можно сказать и про эффективность тормозной системы. Многопоршневые системы в сочетании с различными материалами увеличивают КПД "тормозов" в разы. Да и к настройкам рулевого управления, даже в случае с недорогими машинами, все меньше вопросов.
Но как бы ни старались инженеры по доводке ходовой и из отдела двигателей и трансмиссии, все их старания зависят от одной простой вещи — сцепления шины с дорогой. Ведь именно через него передаются все ускорения, заставляя автомобиль вовремя остановиться, разогнаться и оставаться на траектории движения.
Многие стремятся установить на свой автомобиль шины как можно большей ширины. Разумеется, довод один — широкая шина имеет большее пятно контакта, то есть большую опорную поверхность колеса. В результате автомобиль будет более устойчивым в поворотах, лучше разгоняться и тормозить.
На самом деле это не совсем так. Конечно, при условии одинаковых моделей шин разница будет, но ее можно поймать лишь в экстремальных ситуациях. Да и водителей, способных это ощутить, можно пересчитать по пальцам — как бы обидно это ни звучало в отношении всех прочих. Ведь площадь этого самого пятна примерно равна ладони взрослого человека. Не больше. И с изменением ширины шины оно меняется не так сильно, как многим кажется.

Важную роль играет и сама шина, в частности коэффициент сцепления с дорогой. Он зависит, в первую очередь, от состава резиновой смеси. На управляемость влияет комплекс факторов. И площадь пятна контакта в совокупности с коэффициентом сцепления шины. А еще состояние шин, то есть степень их износа. К примеру, если шина изношена на 75%, то в статичном положении разница в площади пятна контакта (в сравнении с такой же новой шиной) будет минимальна. Однако в движении все иначе. По мере набора скорости пятно контакта изношенной шины будет уменьшаться по экспоненте и после 100 км/ч может снизиться на 90% от площади пятна контакта в статичном положении! Для сравнения: у новой шины (с глубиной протектора 7–8 мм) этот показатель при тех же условиях в среднем снижается только наполовину.
То же самое касается и резких торможений. Толку от большой площади пятна не будет, если сцепления в этом самом пятне нет.
Площадь пятна контакта зависит и от давления в шине. Всегда нужно выставлять рекомендованное производителем давление для конкретного размера шин. Ведь перекачанное колесо в поперечном сечении становится более округлым и площадь пятна значительно уменьшается. То же касается и недокачанного колеса.
Кто-то может подумать, что чуть спущенные шины имеют большее пятно за счет большей деформации. Но это справедливо лишь для мягкой дорожной поверхности. А к твердым покрытиям это не имеет никакого отношения. В этом случае контакт с дорогой осуществляется лишь боковыми дорожками протектора, и общая площадь пятна контакта сильно снижается. Не зря же при полной загрузке автомобиля давление в шинах рекомендуется увеличить: с большей нагрузкой возникает тот же эффект.
Более широкие шины могут навредить управляемости машины. Например, на скользком покрытии. В таких условиях выигрышнее может оказаться шина с меньшим пятном контакта. Особенно это касается шипованных шин. Ведь чем меньше пятно контакта, тем сильнее давление, производимое шиной на поверхность. Благодаря этому шипы сильнее врезаются в лед и сцепление улучшается.
Шины очень сильно влияют на поведение автомобиля. Поэтому на них никогда не стоит экономить. И не надо гнаться за шинами с минимальной высотой профиля и максимальной шириной. Гораздо важнее выбрать те покрышки, у которых лучшие сцепные свойства (пусть они даже будут меньшего размера). А также следить за их износом и давлением. Это и будет залогом успеха того, что ваш автомобиль будет ехать именно так, как должен.
Всем безаварийной езды!
Благодарю Вас за внимание.

Но как бы ни старались инженеры по доводке ходовой части и специалисты из отдела двигателей и трансмиссии, все их старания зависят от одной простой вещи — сцепления шины с дорогой. Ведь именно через него передаются все ускорения, заставляя автомобиль вовремя остановиться, разогнаться и оставаться на траектории движения.

Многие стремятся установить на свой автомобиль шины как можно большей ширины. Разумеется, довод один — широкая шина имеет большее пятно контакта, то есть большую опорную поверхность колеса. В результате автомобиль будет более устойчивым в поворотах, лучше разгоняться и т.д.

На самом деле это не совсем так. Конечно, при условии одинаковых моделей шин разница будет, но ее можно поймать лишь в экстремальных ситуациях. Да и водителей, способных это ощутить, можно пересчитать по пальцам — как бы обидно это ни звучало в отношении всех прочих. Ведь площадь этого самого пятна примерно равна ладони взрослого человека. Не больше. И с изменением ширины шины оно меняется не так сильно, как многим кажется.

Площадь пятна контакта зависит и от давления в шине. Всегда нужно выставлять рекомендованное производителем давление для конкретного размера шин. Ведь перекачанное колесо в поперечном сечении становится более округлым и площадь пятна значительно уменьшается. То же касается и недокачанного колеса.

Кто-то может подумать, что чуть спущенные шины имеют большее пятно за счет большей деформации. Но это справедливо лишь для мягкой дорожной поверхности (чем пользуются любители внедорожных вылазок). А к твердым покрытиям это не имеет никакого отношения. В этом случае контакт с дорогой осуществляется лишь боковыми дорожками протектора, и общая площадь пятна контакта сильно снижается. Не зря же при полной загрузке автомобиля давление в шинах рекомендуется увеличить: с большей нагрузкой возникает тот же эффект.

Шины очень сильно влияют на поведение автомобиля. Поэтому на них никогда не стоит экономить. И не надо гнаться за шинами с минимальной высотой профиля и максимальной шириной. Гораздо важнее выбрать те покрышки, у которых лучшие сцепные свойства (пусть они даже будут меньшего размера). А также следить за их износом и давлением. Это и будет залогом успеха того, что ваш автомобиль будет ехать именно так, как должен.

Многие слышали о пятне контакта шины с дорогой, но при этом каждый водитель должен держать у себя в голове несколько важных тезисов, как при выборе шины так и при их эксплуатации.

Общие принципы

Я уверен, вы много раз слышали о том, что пятно контакта размером с человеческую ладонь. Для общего представления это конечно пример хороший, но уже не совсем верный, так как уже есть такие размеры, что, пожалуй, ни одна ладонь пятно контакта там не закроет.

Но стоит отметить, что есть популярные размеры, такие как 205/55/16 и пятно контакта этой шины как раз и равно площади человеческой ладони. Представьте свой автомобиль со всеми родственниками и багажом, едущий на скорости 100-120 км/ч и осознайте то, что сцепление обеспечивают только 4 "ладошки" на дороге.

Очень рекомендую вам статью (нажми, чтобы прочитать) о драгрейсинговых шинах и о том, какая борьба идет за каждый миллиметр пятна контакта и максимального ускорения шин на старте.

Так же важно помнить еще и о том, что пятно контакта - это величина постоянно меняющаяся. Наглядный пример я отразил на рисунках ниже.

Самое большое заблуждение, которое встречается как в интернете, так и у полок в магазинах, так это то, что люди увязывают ширину профиля шины, указанного в размере, с шириной протектора, который и обеспечивает заветное пятно контакта. Это не так и об этом я подробно рассказал в этой статье (нажми, чтобы прочитать)

Эффективное сцепление на воде

Позволю себе немного процитировать свои любимые утверждения), так как это крайне важно. На любую, даже самую эффективную шину, найдется лужа, на которой она всплывет.

Все фокусы с рисунком протектора, все ламели и канавки направлены на то, чтобы максимально эффективно и быстро осушить пятно контакта.

Ярким примером того, как глубина протектора и общий негативный профиль шины справляются на водяной пленке всего в 3 мм можно посмотреть на рисунке ниже.

Как видно на рисунке, на скорости в 125 км/ч и глубине протектора 4 мм площадь контакта снижается всего до 11%. Это уже и не пятно, а пятнышко. А на минимально разрешенной глубине можно смело утверждать, что автомобиль "низко летит".

Поэтому я считаю крайне полезной рекомендации таких производителей как Pirelli и Continental, которые советуют менять шины не на законных 1,6 мм, а на 3 мм, потому как именно эта глубина протектора является границей реальной безопасности.

Более подробно я разобрал этот вопрос в статье (нажми, чтобы прочитать) о безопасной глубине протектора.

Давление - один из ключевых параметров безопасности

Конечно, давление - это основа управляемости. Люди очень часто недооценивают этот компонент, а ведь именно воздух под давлением является неотъемлемой частью колеса в сборе.

Давление напрямую влияет на пятно контакта на любом покрытии. На воде недокачанная всего на 0,5 бар шина теряет до 20% контакта при идеальной глубине протектора, добавьте сюда среднестатестический износ и потеряете уже 50%.


Пятно контакта - это часть шины транспортного средства, которая находится в реальном контакте с поверхностью дороги . Он обычно используется при обсуждении пневматических (то есть находящихся под давлением) шин, где этот термин используется строго для описания части протектора шины, которая касается поверхности дороги. Термин «след» используется почти как синоним. Сплошные колеса также имеют пятно контакта, которое, как правило, меньше, чем «след» пневматики.

Содержание

Размер контактного пятна

Пятно контакта - единственное соединение между дорогой и автомобилем.

Пневматические резиновые шины

Размер и форма пятна контакта, а также распределение давления внутри пятна контакта важны для ездовых качеств и характеристик управляемости автомобиля. Поскольку характеристики износа шин являются предметом высокой конкуренции между производителями шин , многие исследования, проведенные в отношении пятна контакта, считаются частной собственностью, и поэтому по этой теме публикуется очень мало.

Поскольку пневматические шины гибкие, пятно контакта может быть другим, когда транспортное средство движется, чем когда оно статично. Поскольку намного проще наблюдать пятно контакта без движения шины, исследования статического пятна контакта более распространены.

Статически размер, форма и распределение давления зависят от многих факторов, наиболее важными из которых являются нагрузка на шину и давление в шине :

  • Чем больше нагрузка на шину, тем больше пятно контакта.
  • Чем больше давление накачки, тем меньше пятно контакта.

Эти два свойства не являются линейно пропорционально к площади контакта. Например, изменение нагрузки или давления в шине на 10% обычно не приводит к изменению площади пятна контакта на 10%, поскольку нагрузка или давление на шину можно свободно изменять, а площадь пятна контакта зависит от геометрии шины. и жесткость. Кроме того, размер пятна контакта нельзя просто рассчитать как нагрузку, деленную на давление в шине, и среднее давление контакта шины с поверхностью дороги не равно давлению в шине.

Твердые шины

Размер пятна контакта твердых материалов описывается уравнениями механики контакта . В основном это связано с твердостью материала с точки зрения модуля Юнга .

Железнодорожное стальное колесо на рельсе

Пятно контакта железнодорожного колеса намного меньше, чем у пневматических резиновых шин; это всего лишь десять центов (252 мм 2 ).


Все водители слышали про пятно контакта шины. Но, многие не понимают, как параметр влияет на управляемость, как рассчитывается. Рассмотрим особенности пятна контакта, характеристики, взаимодействие с поверхностью, влияние на безопасность

Что такое пятно контакта шины с дорогой

Пятно контакта шины с дорогой – точка взаимодействия покрышки с поверхностью. Авторезина под тяжестью машины несколько деформируется. Вся площадь шины, контактирующая с асфальтом и будет точкой взаимодействия.


В зависимости от модификации покрышки, степени накачки площадь может изменяться. Особенно важно влияние давления и жесткости резиновой смеси на увеличение пятна взаимодействия с автодорогой, подбирая разные параметры можно менять некоторые ходовые характеристики автошины.

Как пятно контакта влияет на разгон

Вопреки распространенному мнению пятно контакта практически не влияет качество торможения. Может влиять на некоторые другие параметры, об этом позже.

Разберем, почему колесо тормозит примерно одинаково, вне зависимости от размера площади взаимодействия. С точки зрения простой логики, чем больше площадь, тем больше будет сила трения, соответственно эффективность торможения будет увеличиваться. Так и произойдет, если не учитывать дополнительные факторы.

Автомобиль имеет определенный вес, он распределяется по общей площади контакта всех покрышек. Могут быть незначительные различия по осям, но данный момент не сильно влияет на расчеты. На квадратный сантиметр, будет давить определенный вес. Если увеличить точку взаимодействия, масса распределиться уже по большей площади, соответственно давление на грунт уменьшится.


Уменьшение давления на дорогу будет пропорционально увеличению силы трения. В результате общий параметр останется неизменным. Соответственно, эффективность торможения будет такой же.

Аналогичное влияние оказывается и на разгон. Но, тут нужно учитывать особенности дорожного покрытия. На заснеженной дороге покрышка с меньшей площадью контакта будет эффективнее прорезать снег. Сцепление с асфальтом будет лучше, разгоняться машина будет лучше.

Увеличенное пятно контакта практически не влияет на управляемость. Сцепление с дорогой не изменяется, другие показатели тоже остаются одинаковыми. Увеличение площади контакта достигается за счет более широких покрышек. Такая шина может при выворачивании колеса может цепляться за арку, уменьшая радиус поворота. Фактор отрицательно сказывается на управляемости и безопасности.

От чего зависит сцепление шины с дорогой

На силу, качество сцепления покрышки с дорогой влияют следующие факторы:

  • протектор;
  • дорожное покрытие;
  • состав резиновой смеси.


Разберем факторы подробнее.

  • Протектор позволяет эффективнее отводить воду из пятна контакта. Ламели на зимней резине усиливают зацепление за скользкую дорогу. Все вместе это позволяет увеличить качество сцепления.
  • Коэффициент сцепления на разном дорожном покрытии будет отличаться. Резина не одинаково взаимодействует с сухим асфальтом и льдом. Особенности покрытия, самый значительный фактор, влияющий на сцепление.
  • Состав шины может сильно изменять возможности покрышки на разных дорогах. Особенно это ярко проявляется при сравнении зимней и летней авторезины. Для зимних покрышек применяются мягкие резиновые смеси, образующие шершавую поверхность. Они хорошо ведут себя на снегу и льду, на асфальте показывают результат хуже. Жесткая резиновая смесь летних покрышек на ледяной трассе покажет эффект «коньков», сцепления почти не будет.

пятно контакта шины с дорогой

В целом влияние пятна контакта водителями преувеличивается. На качество торможения и другие значимые факторы площадь взаимодействия шины с дорогой практически не влияет. Более важным является протектор и состав резиновой смеси.

Читайте также: