Como o tamaño das rodas afecta ao rendemento da condución e ao rendemento do vehículo

A roupa fai o home, as rodas fan o coche. Durante moitos anos, está claro que un gran número de condutores conducen. Pero algúns foron aínda máis alá, seguindo o lema: "Canto máis grande e ancho, mellor". É realmente certo? Vexamos o problema con máis detalle e describimos as vantaxes/desvantaxes dos pneumáticos máis estreitos estándar e os pneumáticos máis anchos opcionais.

Os discos están dispoñibles hoxe nunha variedade de formas, tamaños e cores, polo que un membro potencial interesado sente que pode escoller case calquera cousa que lle conveña ao seu pai. Así, os datos da ficha técnica e o espazo baixo as ás seguen sendo as únicas limitacións. En realidade, con todo, existen varias limitacións que, se se ignoran, poden afectar significativamente o rendemento da condución, a comodidade ou a seguridade. Tamén hai que ter en conta que as rodas son o único punto de contacto do vehículo coa estrada.

Peso da roda

Pouca xente interesada nunha moto fermosa e grande farase esta pregunta. Ao mesmo tempo, o peso das masas non suspendidas ten un efecto relativamente significativo no rendemento de condución e na manipulación do vehículo. Ademais, unha diminución da forza de inercia dunha roda xiratoria aumenta a dinámica de aceleración e desaceleración. No caso dun cambio de tamaño de 1 polgada (polgada), o aumento de peso é relativamente pequeno, no caso dun aumento de 2 polgadas ou máis, o aumento de peso é máis pronunciado e alcanza varios quilogramos. Por suposto, tamén se debe considerar o material co que está feito o disco.

A física sinxela é suficiente para explicar o importante papel dos pesos das rodas. A enerxía cinética da roda xira aumenta proporcionalmente á velocidade de xiro.

Ek = 1/2 * I * ω²

Que se trata dunha cantidade considerable pódese demostrar co exemplo de rodas de bicicleta rotativas. Son lixeiros, pero se xiran a unha velocidade mínima determinada, poden suxeitar a bicicleta cun adulto en liña recta sen agarrar nin conducir. A razón é o chamado efecto giroscópico, debido a que cambiar o sentido de movemento é máis difícil, canto maior sexa a velocidade de xiro da roda.

É o mesmo coas rodas dos coches. Canto máis pesados ​​son, máis difícil é cambiar de dirección e percibímolo como a chamada dirección asistida. As rodas máis pesadas tamén fan máis difícil suavizar o seu movemento cando se pasan golpes. Tamén fai falta máis enerxía para xiralos ou xiralos. freada.

Dinámica do vehículo

O ancho dos pneumáticos tamén ten un efecto menor no rendemento dinámico do vehículo. Unha área de contacto máis grande significa máis resistencia ao rodamento cando se usa o mesmo tipo de banda de rodadura. Isto é máis acusado con motores máis débiles, onde a aceleración de 0 a 100 km / h pode reducirse unhas décimas de segundo. No caso dos motores máis potentes, esta diferenza é insignificante.

Nalgúns casos (con motores potentes) este efecto é incluso o oposto, xa que a roda máis ancha ten unha área de contacto maior coa estrada, que se reflicte en menos esvaramento durante a aceleración rápida e, polo tanto, nunha mellor aceleración resultante.

Velocidade máxima

O ancho dos pneumáticos tamén afecta á velocidade máxima. Non obstante, neste caso, o efecto dunha maior resistencia á rodadura é menos pronunciado que no caso da aceleración. Isto débese a que entran en xogo outras resistencias ao movemento e a resistencia máis significativa prodúcese entre o aire do corpo, pero tamén entre as propias rodas, que se elevan polo cadrado da velocidade.

Distancias de freada

En superficies secas, canto maior sexa o pneumático, menor será a distancia de freada. A diferenza está en metros. O mesmo se pode dicir para a freada en húmido, xa que hai moitas máis pequenas áreas (bordos) do patrón da banda de rodadura que frotan contra a estrada.

A situación oposta ocorre cando o coche circula/frea sobre unha superficie húmida cunha capa continua de auga. Aumentar o ancho do pneumático reduce a presión específica do pneumático na estrada e elimina peor a auga da superficie de contacto. A área máis grande dun pneumático máis ancho necesita levar unha cantidade bastante grande de auga, o que se fai cada vez máis un problema a medida que aumenta a velocidade. Por este motivo, os pneumáticos máis anchos comezan moito antes, o chamado Swim - hidroplaneamento cando se conduce nunha piscina grande, como os pneumáticos máis estreitos, especialmente se a banda de rodadura dun pneumático ancho está moi desgastada.

Maniobrabilidade

En superficies secas e molladas, os pneumáticos máis anchos cun número de perfil máis pequeno (dimensións máis pequenas e parede ríxida) proporcionan unha mellor tracción. Isto significa un mellor manexo (máis rápido e nítido) cun cambio de dirección máis pronunciado, xa que hai unha deformación significativamente menor que cun corpo máis estreito ou estreito. pneumático estándar. A mellor tracción tamén provoca un cambio no límite de cizalla durante as curvas rápidas: un valor g máis alto.

Como ocorre coa freada, ocorre a situación oposta nunha superficie húmida ou nunha estrada mollada. cando se conduce na neve. Nestas estradas, os pneumáticos máis anchos comezarán a esvarar e esvarar moito antes. Os pneumáticos máis estreitos funcionan moito mellor neste sentido, xa que queda bastante menos auga ou neve atascada baixo a capa de rodadura. Non fai falla dicir que se comparan os pneumáticos do mesmo tipo e espesor da banda de rodadura.

Consumo

O ancho do pneumático tamén ten un efecto significativo no consumo de combustible do vehículo. É máis acusado en motores máis débiles, onde para a dinámica esperada é necesario premer máis o pedal do acelerador. Neste caso, cambiar o pneumático de 15 "a 18" tamén pode significar un aumento do consumo de combustible en máis dun 10%. Normalmente, un aumento do diámetro dos pneumáticos de 1 polgada e un aumento correspondente no ancho dos pneumáticos significa un aumento do consumo de combustible de aproximadamente un 2-3%.

Condución cómoda

Os pneumáticos máis estreitos e con maior número de perfil (estándar) son máis axeitados para circular por estradas máis pobres. A súa alta altura deforma e absorbe mellor as irregularidades na estrada.

En canto ao ruído, o pneumático máis ancho é só un pouco máis ruidoso que o pneumático estándar máis estreito. Para a maioría dos pneumáticos co mesmo patrón de rodadura, esta diferenza é insignificante.

Cambio de velocidade á mesma velocidade do motor

Ademais dos factores anteriores, os cambios no tamaño dos pneumáticos tamén poden afectar a velocidade do vehículo á mesma velocidade do motor. Noutras palabras, á mesma velocidade do tacómetro, o coche moverase máis rápido ou máis lento. Desviacións de velocidade despois do cambio de pneumático acc. os discos difiren en porcentaxe. Simulemos un exemplo no Škoda Octavia. Queremos cambiar as rodas 195/65 R15 por 205/55 R16. O cambio de velocidade resultante é fácil de calcular:

Pneumáticos 195/65 R15

O tamaño indícase, por exemplo: 195/65 R15, onde 195 mm é o ancho do pneumático (en mm) e 65 é a altura do pneumático como porcentaxe (do diámetro interior ao exterior) en relación co ancho do pneumático. R15 é o diámetro do disco en polgadas (unha polgada equivale a 25,4 mm).

Altura dos pneumáticos v cremos v = ancho * perfil "v = 195 * 0,65 = 126,75 mm.

Calculamos o raio do disco en milímetros r = diámetro do disco * 25,4 / 2 "r = (15 * 25,4) / 2 = 190,5 mm.

O raio de toda a roda é R = r + v »126,75 + 190,5 = 317,25.

Circunferencia da roda O = 2 * π * R "2 * 3,1415 * 317,25 = 1993,28 mm.

Pneumáticos 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.

Dos cálculos anteriores, pódese ver que unha roda de 16 polgadas aparentemente grande é en realidade uns poucos mm máis pequena. Así, a distancia ao chan do coche redúcese en 1,3 mm. O efecto sobre a velocidade resultante calcúlase mediante a fórmula Δ = (R2 / R1 – 1) * 100 [%], onde R1 é o raio orixinal da roda e R2 é o novo raio da roda.

Δ = (315,95 / 317,25 – 1) * 100 = -0,41 %

Despois de cambiar os pneumáticos de 15 "a 16", a velocidade reducirase un 0,41% e o tacómetro mostrará unha velocidade 0,41% superior á mesma velocidade que no caso dos pneumáticos de 15 ".

Neste caso, o cambio de velocidade é insignificante. Pero se cambiamos, por exemplo, cando empregamos rodas de 185/60 R14 a 195/55 R15 nun Škoda Fabia ou Seat Ibiza, a velocidade aumentará aproximadamente un 3% e o tacómetro mostrará un 3% menos de velocidade ao mesmo tempo velocidade que no caso de pneumáticos de 14 ″.

Este cálculo é só un exemplo simplificado do efecto das dimensións dos pneumáticos. No uso real, ademais do tamaño das llantas e dos pneumáticos, o cambio de velocidade tamén está influído pola profundidade da banda de rodadura, o inflado dos pneumáticos e, por suposto, a velocidade do movemento, xa que o pneumático rodante se deforma durante o movemento dependendo do velocidade. e rixidez estrutural.

Finalmente, un resumo das vantaxes e desvantaxes dos pneumáticos grandes e anchos fronte aos tamaños estándar.

Pros e contras

mellor agarre en estradas secas e húmidas	Rendemento de condución deficiente (manexo, freada, agarre) en superficies cubertas de neve ou cubertas de auga
mellor manexo do vehículo en estradas secas e húmidas	a aparición de aquaplaning a velocidades máis baixas
mellores propiedades de freada en estradas secas e húmidas	aumento do consumo
mellorando principalmente o deseño do coche	deterioro do confort de condución
	sobre todo maior prezo e peso