Пятно контакта шины с дорогой в зависимости от скорости

Видео:Пятно контакта колеса при различном давленииСкачать

Пятно контакта шины с дорогой — что это, на что влияет

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

Видео:Варианты давления в шинах, которые нужно знать. Автоспорт на пальцахСкачать

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.

Видео:Неожиданный результат! Клиренс и пятно контакта на разном давлении!Скачать

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.

Видео:Ширина шины: какая лучше? Простой способ выбратьСкачать

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.

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.

Как разбортировать бескамерное колесо?

Как разбортировать колесо автомобиля?

Как отремонтировать шину своими руками

Как снять и установить колпаки с колес

Набор для ремонта шин: когда пригодится, состав, как пользоваться

Шины H/T — особенности и назначение моделей

Хампы на дисках — что это. Виды хампов. Зачем нужны. Расшифровка.

Видео:Травим шину и на сколько увеличится пятно контакта стоит ли травить штатную шинуСкачать

Пятно контакта шин — важен ли его размер? (Спойлер — нет!)

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.

Читайте также: Разница шин липучка шипы

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.

Видео:У ВАС НЕПРАВИЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ В ШИНАХ! ТОП-7 дорогих ошибок при проверке давления в шинах!Скачать

Пятно контакта — что это, на что влияет

Автомобильная шина — это единственное связующее звено между машиной и дорогой. Место, где колесо соприкасается с поверхностью асфальта или грунта, является пятном контакта. От того, насколько качественным оно будет, зависят ходовые характеристики авто и безопасность движения.

Видео:Цветные метки на шинах, зачем они???Скачать

Что такое пятно контакта шины

Взаимодействие покрышки с дорожным полотном, а точнее точка опоры, называется – пятно контакта. Площадь соприкосновения у всех шин разная и зависит от диаметра и ширины колеса. Также на этот параметр влияет давление. При его недостатке площадь увеличится, а при переизбытке – уменьшиться.

Например, некоторые автомобили, включая внедорожники, эксплуатируются на шинах низкого давления. Для пересечения труднопроходимой местности, водители (джиперы) стравливают воздух. Площадь пятна контакта увеличивается. На каждый см² поверхности воздействует меньшее давление ТС, и машина легко пересекает участок.

Видео:Широкие и узкие шины | Преимущества и недостатки | Отвечаем на вопросы подписчиковСкачать

Как и на что влияет пятно контакта

Качество пятна контакта оказывает прямое воздействие на ходовые характеристики авто. Если речь идёт о сухом асфальте, то для эксплуатации подходят широкие покрышки. Они обеспечивают увеличенную площадь соприкосновения, что повышает «держак». Для примера можно обратить внимание на скоростные автомобили, которые обувают в широкие «скаты». На асфальте они демонстрируют:

· наилучшие показатели набора скорости;

· хорошую курсовую устойчивость;

· препятствуют боковым сносам авто на поворотах.

В частности, производитель BMW рекомендует для модели «Х6» резину от 285/40R20.

Для обледенелой дороги лучше использовать узкие колёса. В этом случае площадь контакта уменьшается. На каждый см² давит больше веса ТС, что заставляет ламели и кромки блоков протектора буквально впиваться в поверхность. А если резина ошипована, то продуктивность возрастает в разы. Обычно такими покрышками оснащают раллийные машины зимой и мотоциклы для ледового спидвея. А вот широкие колёса на таком дорожном полотне будут скользить.

Видео:Широкие шины | Преимущества и недостаткиСкачать

От чего зависит сила сцепления шины с дорогой

Качество пятна контакта шины с дорогой зависит от конструктивных и внешних факторов.

Дождь и снег образуют на поверхности дополнительный слой воды или льда. Попадая на такой участок дороги, качество сцепления колеса с полотном становится хуже. Даже у покрышек с развитой гидроэвакуационной системой или шипами. На большой скорости высока вероятность появления аквапланирования или слэшпленнинга.

На твёрдой и ровной поверхности, например, асфальте или бетоне, пятно контакта будет устойчивым. На грунтовых и неровных дорогах площадь касания будет меняться, что снижает качество взаимодействия покрышки с поверхностью. Например, машина хуже слушается рулевых команд и теряет устойчивость к боковым сносам. Агрессивный протектор улучшит ситуацию, но ненамного.

Если посмотреть на болиды Формулы-1, то можно заметить на них гладкие покрышки, т.н., слики. Они обеспечивают превосходное сцепление с треком, прилегая к нему каждым мм² своей контактной поверхности. У шин с небольшими блоками, сцепление в пятне прилегания будет хуже, так как зависит всего от нескольких точек соприкосновения.

Эластичная или твёрдая резина? Чем жёстче материал покрышки, тем хуже «держак». Поэтому вся спортивная «обувка» мягкая или супер-мягкая. Но, из-за этого она быстро стачивается и приходит в негодность. Это большой минус.

Видео:О внедорожном давлении в шинах.Скачать

Выводы

Пятно контакта – это параметр, который всегда необходимо учитывать при выборе шин для той или иной эксплуатации. Качество сцепления зависит от конструктивных и внешних факторов. Для трассы рекомендуется брать широкие покрышки с крупными блоками. На бездорожье лучше использовать резину с агрессивным протектором. Зимой рекомендуется ездить на узких колёсах, так как благодаря уменьшенной площади контакта, резина под давлением массы лучше впивается в дорожное полотно.

Видео:Идеальное давление в шинах #нефтьмагистраль #автомобилисты #автоновостиСкачать

Сцепление шины с дорогой не зависит от площади пятна контакта?

Дорогие друзья! Это — старая версия статьи, которая написана в августе 2011 года. Сейчас вышла новая серия статей о сцеплении шин с дорогой из 4 частей, где я изложил тему в более полной и системной форме. Приглашаю вас ознакомиться с ней, вот первая часть статьи: От чего зависит сцепление шин с дорогой? Часть 1

В прошлом выпуске я написал о размерах шин, терминологии и некоторых заблуждениях, связанных с шинами. Обсудим теперь, что есть что в размерах шины, и перейдем к следующей порции заблуждений.

Видео:ВЫСОКОЕ ДАВЛЕНИЕ В ШИНАХ! ИЗНОС ШИН ИЛИ ЭКОНОМИЯ ТОПЛИВА?Скачать

Ширина профиля. Площадь пятна контакта

Шина под действием силы тяжести автомобиля деформируется, образуя так называемое пятно контакта. Пример из жизни: если сидящий в автобусе ребенок прислонится носом к окну, то папа с мамой с улицы увидят смешной «пятак» на кончике носа :). Это и есть пятно контакта. Аналогичная картина и с шиной, которая прижимается к дороге.

Среди автолюбителей принято считать, что чем шире шина, тем больше площадь пятна контакта шины с дорогой и тем лучше сцепление с дорогой. И, якобы, тем короче тормозной путь, тем лучше маневренность и управляемость машины. А еще иногда думают, что если машина тормозит не прямо, а боком, то тормозной путь будет короче, потому что шире пятно контакта. Это не так.

Читайте также: Can шина подключение пандора

Сразу приведу доказательства из физики.

Здесь S – тормозной путь, v – скорость движения машины, µ — коэффициент трения шины о дорогу, g – ускорение свободного падения.

Как видно, тормозной путь не зависит от ширины профиля шины и площади пятна контакта шины с дорогой. В этой формуле есть единственный «представитель» от шины – это коэффициент трения, который зависит от природы соприкасающихся тел. В данном случае – от типа дорожного покрытия и от химического состава резиновой смеси протектора шины. Соответственно, и сцепление шины с дорогой зависит от состава резиновой смеси протектора. Поговорим.

Видео:Continental ContiSportContact 5 - пятно контакта с дорогойСкачать

Почему же пятно контакта не влияет на силу сцепления?

Очень просто. С одной стороны, чем больше его площадь, тем большим числом «щупальцев» шина цепляется за дорогу. Этот факт лежит на поверхности, и люди охотно думают, что сцепление пропорционально ширине шины. Но есть и другая сторона медали, о которой многие забывают: от размера пятна контакта напрямую зависит вес шины, приходящийся на единицу площади, то есть давление, которое она оказывает своим весом на дорогу. Чем больше площадь контакта, тем меньше давление шины на дорогу. Прошу вас не путать давление шины на дорогу с давлением воздуха в шине ?

Два примера из жизни

Что такое тупой нож и острый нож? Тупой – у которого лезвие толще, а острый – у которого тоньше. Разница всего лишь в давлении, которое нож оказывает, например, на хлеб. Тоньше (т.е. меньше площадь контакта ножа с хлебом) – больше давление, лучше режет, толще – хуже.

Предположим, рыбаку нужно перейти замерзший пруд с тонким льдом. Какие лыжи нужно надеть? Беговые – с шириной около 5 см, или охотничьи – с шириной порядка 30 см? Конечно, охотничьи. Потому что они шире, на них будет меньше давление на лед и ниже вероятность провалиться.

По этой причине, кстати, зимние шины всегда уже летних – чтобы увеличить давление на дорогу и лучше «вгрызаться» в снежно-ледяную корку.

В итоге, если мы увеличиваем площадь пятна контакта (т.е. вместо 205-й шины ставим 255), то мы уменьшаем давление на дорогу. Получается, во сколько раз мы увеличиваем площадь сцепления с дорогой, ровно во столько же раз мы уменьшаем давление на дорогу. Баш на баш – и сцепление не меняется.

Влияет ли на сцепление рисунок протектора?

Как кстати не влияет на сцепление и рисунок протектора. Если вы обратите внимание на гоночные слики, в той же Формуле 1, то они вообще «лысые» и не имеют какого-либо рисунка. Рисунок на летних шинах нужен только для того, чтобы отводить воду из пятна контакта. На сцепление влияет не рисунок, а тип протектора: грязевой, зимний, дождевой, летний. На летних шинах вы увязнете в грязи и снегу, а на грязевых «тракторных» не проедете быстро по извилистой дороге. Но это принципиально разный тип протектора, с разным предназначением.

Возьмите три разных шины Nokian Hakkappeliitta: 4,5 и 7. Рисунок у всех разный, но суть одна, все модели хорошие. Можно также взять топовые зимние шины от разных производителей Nokian, Michelin, Gislaved, Goodyear. У всех рисунки протектора разные, но характеристики схожи. Потому что у всех одинаковое предназначение и зимний тип протектора, имеющий грунтозацепы и ламели, а главное — состав резины. А вот у россиян, не помню точно производителя, есть шина — по рисунку протектора точная копия Goodyear Ultragrip 500. И разница между ними, как между небом и землей, как вы понимаете. Как рисунок не копируй, а без качественного состава резины никуда. И сцепление шины с дорогой зависит не от того, какой рисунок на шине — в ёлочку, полосочку или клеточку, а от состава резиновой смеси.

То есть зимними или летними шины делает тип протектора, а рисунок — единственное, что может «пощупать» покупатель при покупке и что может повлиять на эмоциональное восприятие шины. Конечно, есть любители запаха резины, который стоит в шинных магазинах, но это уже отдельный разговор ?

Что говорят о сцеплении законы физики?

Если снова прибегнуть к помощи формул, то сила трения сцепления (она же сила трения покоя) в отсутствии адгезии (эффекта приклеивания соприкасающихся поверхностей) определяется законом Кулона:

где µ — коэффициент сцепления, N — вес тела (шины, в данном случае), m — масса тела (шины), g — ускорение свободного падения.

Как вы понимаете, дорожные шины не приклеиваются к асфальту, поэтому это как раз наш случай. Как видите, площадь пятна контакта в силу трения покоя вклада не вносит, как и в длину тормозного пути.

Чтобы было понятнее, куда же делась площадь, можно закон Кулона переписать иначе, с учетом площади пятна контакта и отразить влияние пятна на давление. Все просто: давление тела на опору или, в нашем случае, шины на асфальт равно весу тела (шины), деленному на площадь контакта:

где P — давление шины на дорогу, N = mg — все тот же вес шины.

Тогда отсюда можно выразить вес через давление:

Теперь, если подставить эту формулу в закон Кулона, получим:

Или, выражаясь человеческим языком, сила сцепления шины с дорогой пропорциональна коэффициенту сцепления, давлению шины на дорогу и площади пятна контакта. Это именно то, как воспринимает силу сцепления большинство людей. Но здесь зарыта собака — в том, что давление напрямую зависит от площади пятна контакта и обратно пропорционально ему. Об этом нам говорит формула (3). Поставляя сюда выражение для давления, получим:

Читайте также: Размер шин длина ширина высота

Тогда площадь мы успешно сокращаем и приходим к закону Кулона (2) и силе сцепления, не зависящей от площади пятна контакта.

Шина катится за счет трения качения или… покоя?

Кстати, скажу еще об одном частом заблуждении. Трение бывает разным: трения покоя, качения, скольжения. И часто люди думают, что шина катится за счет трения качения. Не буду углубляться в эти вопросы, напишу кратко. Шина катится за счет трения покоя. То есть во время качения пятно контакта шины с дорогой покоится относительно дороги.

Удивлены? А вы обратите внимание на ноги, обувь идущего человека. Как только человек делает шаг, его ступня останавливается, и он перемещает вес с нее на вторую ногу и делает еще один шаг. Выходит, верхняя часть тела человека движется в то время как одна нога покоится. Аналогично ведет себя шина, только она делает много-много маленьких шажочков, перекатываясь с одного элемента шины на другой, и каждый из них в момент переката покоится относительно дороги. Соответственно, во время качения между шиной и дорогой действует сила трения покоя.

Если же пятно контакта начинает двигаться относительно дороги, то это означает скольжение шины, и здесь трение покоя переходит в трение скольжения.

А трение качения — совершенно иной вид трения, возникающий из-за деформации шины и направленный всегда в сторону против направления качения. Чем больше деформация шины, тем выше трение качения. Поскольку спущенная шина деформируется больше накачанной, то напрашивается простой вывод: следите за давлением в шинах и поддерживайте его, согласно указаниям в руководстве пользователя автомобиля. То есть трение качения — паразитный вид трения, от которого, кстати, зависит расход топлива. Если силу трения покоя шины с дорогой конструкторы пытаются увеличить, то силу трения качения всегда пытаются уменьшить.

Выходит, сцепление шины с дорогой — сила трения покоя, и она не зависит от ширины шины и площади пятна контакта.

Видео:Широкие шины лучше узких? | Автоспорт на пальцахСкачать

В чем практический смысл?

А применить в жизни написанное выше очень просто. Сцепление шины с дорогой — основа безопасного вождения, чем оно выше, тем безопаснее вы можете вести машину. Это ни для кого не секрет. Некоторые водители прохладно относятся к тому, какие шины стоят на их машинах, и думаю, что это неважно. Важно! Чуть ли не самое важное, что есть в машине. Но среди тех водителей, которые ценят безопасность, сцепление с дорогой и шины, встречаются те, которые думают, что они улучшат сцепление, если поставят на свой авто более широкие шины. Или еще часто думают, что можно повысить сцепление, установив шины с более «навороченным» рисунком протектора. Как вы уже поняли, это вещи не связанные.

Конечно, широкие шины важны, ведь для чего-то из производят и устанавливают на машины. А для чего нужны широкие шины — мы обсудим в следующей статье или на курсе MBA для водителя: Мастерство Вождения Автомобиля«, но тормозные свойства машины от них не улучшатся.

Кстати, еще задумайтесь над таким фактом: если было все так просто и широкие шины тормозили бы лучше узких, то производител шин могли бы легко решить проблему зимы — делали бы широченными зимние шины, и все дела! Однако этого не происходит и, более того, происходит обратное: зимние шины, как правило, уже летних…

Итак, чтобы улучшить сцепление шин с дорогой, нужно установить шины, сделанные из резины более высокого качества. Проблема в том, что при покупке шины мы не можем оценить качество состава резины и почти на 100% оцениваем шину визуально — по дизайну протектора, а также по ширине и высоте профиля. На это многие и покупаются…

Как же правильно выбрать шины? К сожалению, четкого ответа на этот вопрос нет. Есть общие соображения, их три.

• ориентируйтесь на тесты шин в автомобильных журналах. Это не панацея, но по крайней мере даст вам общее представление о хороших и не очень шинах.
• выбирайте шины известных производителей. Идея не решит сразу все вопросы, но шины, скажем, Michelin всегда будут лучше отечественной Камы или корейской Kumho.
• выбирайте шины премиум-сегмента или, иначе, с высоким индексом максимальной скорости. У каждого производителя есть шины разного класса, с составом разного качества и с различной силой сцепления с дорогой. Например, у Michelin в линейке есть Economy, Pilot Exalto и Pilot Sport, это, соответственно, шины со средним сцеплением, хорошим и очень хорошим. И по разной цене. Вот и решайте.

Вы также можете заметить, что хорошие дорогие шины часто бывают шире средненьких эконом-класса, а также с более низким профилем. Это не значит, что ширина напрямую влияет на «держак», но ширина профиля важнее для хорошей шины, чем для шины без претензии на скорость. Об этом и о том, для чего нужны низкопрофильные шины — в следующих статьях.

А пока промежуточный вывод: сцепление шины с дорогой не зависит от ширины шины, площади пятна контакта, дизайна протектора, а зависит от состава резиновой смеси протектора.

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле

  
  

  источники:

  https://fasad-adelante.ru/pyatno-kontakta-shiny-s-dorogoy-v-zavisimosti-ot-skorosti

  📺 Видео

  Пятно контакта или Клиренс, Suzuki Escudo на 33" BFGoodrichСкачать

  

  Что означает МАРКИРОВКА НА ШИНАХ / Значение всех цифр и букв на резинеСкачать

  

  ❗️ПРОВЕРЬ ДАВЛЕНИЕСкачать

  

  Как шины влияют на расход топливаСкачать

  

  Как понять, когда протектор износился и шины пора менятьСкачать

  

  Michelin - Пятно контакта - 4 точки. Шины и диски 4точки - Wheels & Tyres 4tochkiСкачать