Шины по ширине физика

Когда изнашиваются заводские шины или просто хочется поставить другие колеса, то возникает вопрос: а какие размеры шин подойдут моей машине? Дело в том, что каждый автомобиль рассчитан под определенный диаметр колес и ширину протектора. Обычно, данная информация содержится на оборотной стороне крышки бензобака или в документах по эксплуатации. Если отклониться от этих типоразмеров больше чем на 2-3 процента, то расход бензина вырастет, спидометр начнет врать, а в случае большой разницы вождение может стать просто опасным.

Но как подобрать шины правильного размера, если на профиле написаны какие-то непонятные цифры? Не измерять же их линейкой, ей богу. Именно для этих целей и создан данный шинный калькулятор. Он позволяет определить разницу между шинами в сантиметрах, дюймах и процентах. В частности, с помощью шинного калькулятора вы можете рассчитать и сравнить диаметр шины, ширину протектора, высоту профиля и окружность. Дополнительно, калькулятор определяет потенциальные различия в показателях скорости на спидометре, изменения клиренса и разницу в количестве оборотов на один километр (или милю).

Калькулятор отображает визуальную разницу в диаметре, профиле, клиренсе и ширине шины. В правой части генерируется динамический рисунок колес, с пунктирной схемой и параметрами. В верхней части находится визуальное представление старой шины (оригинального типоразмера), а в нижней части отрисовывается ваша потенциальная новая шина. Рисунок отображается в двух проекциях: боковой и фронтальной. И ту и другую можно скачать на компьютер в формате png. Для этого нажмите на картинку правой кнопкой и выберите «Сохранить как. «.

Видео:ПОДОБРАТЬ ДИСК К ШИНЕ И НАОБОРОТ! РАЗМЕР КОЛЁС 2018-2020..Скачать

Как пользоваться онлайн калькулятором шин?

Пользоваться виртуальным шинным калькулятором очень просто. В левом верхнем углу приложения находятся выпадающие поля. В верхнем ряду вам необходимо выбрать типоразмер вашей оригинальной заводской шины (или просто тех шин, которые стоят на вашей машине в данный момент). Эти показатели вы можете просто посмотреть на профиле шины (боковой поверхности). Первое поле — это ширина шины в милиметрах. Второе поле — это отношение высоты профиля к ширине шины в процентах. Третье поле — это диаметр диска в дюймах.

Во втором ряду вам необходимо указать типоразмер новых шин, т.е. тех шины, которые вы собираетесь купить или уже купили. После этого нажмите на зеленую кнопку «Рассчитать». Шинный калькулятор моментально вычислит различия между шинами и отобразит их в таблице. А именно: диаметр, ширина, длина окружности и высота профиля шины, количество оборотов на километр и изменения клиренса. В первых двух колонках таблицы будут отбражаться параметры старых и новых шин, а в третьей колонке номинальная и процентная разница между ними. В самом низу таблицы будет отображаться наша рекомендация. Если разница в диаметрах превышает 3%, то мы крайне не рекомендуем ставить такие шины, поскольку это может быть опасно.

В самом низу, вы можете видеть два спидометра, которые показывают различия между отображаемой и реальной скоростью в случае смены шин. Вы можете вводить другие значения в левый спидометр с помощью стрелочек или прямо с клавиатуры. Изменения моментально будут отображаться на правом. По умолчанию, рассчитывается разница при скорости 60 километров в час.

Если вам требуется вычислить в дюймах, то просто нажмите на надпись «Дюймы» в переключателе, который находится под зеленой кнопкой.

Видео:Удивительные свойства резиныСкачать

Шинный калькулятор

Этот расчет шинных размеров является теоретическим. Без крайней нужды не стоит ставить на автомобиль шины, которые не рекомендует производитель.

Перед тем как установить покрышки, необходимо:

• убедиться в том, что изменения не приведут к появлению проблем (механика, кузов, габариты и т.д.);
• проследить за тем, что устанавливаемые покрышки соответствуют существующим правилам и не нарушают их;
• удостовериться в соответствии ширины обода и его диаметра характеристикам шины.

Также нужно помнить, что изменение размеров покрышек часто изменяет и такой важный показатель, как индекс нагрузки .

Видео:ШИРИНА ШИНЫ, КАК ПОДОБРАТЬ ШИНЫ ПО ШИРИНЕ ДИСКА?Скачать

Расчет ширины диска

При изменении параметров шин вам необходимо свериться с совместимостью ширины дисков, установленных на вашем автомобиле. Этот раздел программы — шинный калькулятор — покажет вам минимальные и максимальные показатели ширины диска, подходящие под выбранный вами типоразмер покрышек.

Видео:Ширина шины: какая лучше? Простой способ выбратьСкачать

Шинный калькулятор — дюймы

Для пересчета американских размеров шин (в дюймах) в европейские типоразмеры (в мм) вы можете воспользоваться шинным калькулятором для дюймовых размеров.

К примеру, вам нужно пересчитать американский типоразмер шины с маркировкой 31Х10.5 R15 — в европейский. Мы вводим 31 х 10.5 х 15 и получаем результат расчета: 267/76 R15, а чуть ниже будет показан округленный до европейского стандарта типоразмер 265/75 R15.

Подробнее об американской маркировке шин в дюймах вы можете прочитать в разделе: Маркировка шин в США.

Видео:Жёсткость шины и высота профиля. Размеры шин. Как выбрать.Скачать

Зависит ли тормозной путь от ширины шин?

В феврале 2019 года автомобильный журнал За Рулем провел испытания, в которых доказал, что зависит! Хотя, на первый взгляд, данное утверждение может противоречить законам физики.

Это давний спор практиков и теоретиков. Последние в качестве железобетонного аргумента приводят зависимость, которую еще в 1779 году установил француз Шарль Огюстен де Кулон. Она знакома многим как незатейливая формула из школьного курса физики: F = /лN, где F — сила трения покоя, /л — коэффициент трения покоя, а N — сила нормальной реакции опоры, в нашем случае сила прижатия колеса к дороге. Согласно этой формуле максимальная сила трения покоя зависит от силы прижатия и материалов соприкасающихся поверхностей. Нет в этой формуле площади пятна контакта, а значит, и ширины протектора шины! Выходит, ставь любую шину — широкую или узкую — и тормозной путь не изменится?

Не спешите с выводами. Выведенная Кулоном зависимость касается лишь силы трения покоя, которая действует между двумя контактирующими телами и препятствует возникновению относительного движения, то есть справедлива она только при условии, что колёса автомобиля неподвижны (отсутствует качение).

Видео:Можно ли поставить шину шире диска?! Что будет если поставить шину шире диска?Скачать

Что такое сила трения покоя?

Представьте автомобиль, неподвижно стоящий на ровном асфальте. Водитель изо всех сил давит на педаль тормоза. Автомобиль прицеплен к тягачу через динамометр, измеряющий силу тяги. Тягач начинает движение, а динамометр фиксирует значение силы, которая будет максимальной в тот момент, когда автомобиль с заторможенными колесами стронется с места. Если выполнить такие замеры, поочередно устанавливая комплекты шин с протекторами разной ширины, но из одинаковой резиновой смеси, то значения максимальной силы будут схожими. В этом случае идеально работает закон Кулона — расхождения полученных значений будут минимальными, в пределах погрешности измерений.

Но как только автомобиль начинает двигаться, зависимость, установленная Кулоном, теряет актуальность, поскольку вместо силы трения покоя, удерживающей заторможенную машину от движения, вступят в действие другие силы трения. А значит, и на автомобиль, который снижает скорость (тормозит), будут действовать другие силы.

Видео:Широкие шины | Преимущества и недостаткиСкачать

Тормозим по другим законам

Как известно, движущееся тело (например, автомобиль) обладает кинетической энергией, равной mv2/2 (где m — его масса, a v — скорость). Чтобы тело остановить, нужно избавить его от этой энергии.

Сущность «классического» (без применения рекуперации) процесса торможения заключается в преобразовании кинетической энергии движения автомобиля в тепловую с последующим рассеиванием тепла в окружающую среду. Чем интенсивнее выделяется и рассеивается тепло, тем короче тормозной путь.

Торможение (читай: преобразование энергии) происходит за счет трения тормозных колодок о поверхность тормозного диска (барабана), внутреннего трения резины протектора (в основном при его деформации в пятне контакта), а также трения протектора об асфальт даже при незначительном проскальзывании.

Максимальная эффективность торможения достигается, когда проскальзывание колес составляет около 15% (так называемое рабочее скольжение). На летних шинах такой эффект возникает благодаря сочетанию внутреннего трения резины при деформации протектора, сдвига мелких фракций на поверхности дороги, а также поглощения энергии подвеской -и используется при работе АБС, которая допускает незначительное проскальзывание шины относительно дороги. Таким образом, торможение происходит в переходной стадии трения скольжения. Нужно выйти далеко за пределы элементарной физики, чтобы описать такое сложное взаимодействие различных видов трения. Да еще и присутствующее в этом процессе качение вносит свою лепту, непрерывно выводя из пятна контакта «отработавший» нагретый участок протектора и доставляя в него свежий — более холодный.

Трение неминуемо приводит к нагреву поверхности протектора, а изменение температуры существенно влияет на сцепные свойства резины. Перегрев протектора приводит к снижению его прочности и последующим микроразрушениям (плавлениям) поверхности, дополнительно ослабляя «держак». Характерный пример -торможение на автомобилях без АБС с полной блокировкой колес, с дымком и характерным запахом, оставляющее на асфальте черные следы горелой резины.

Видео:Ширина шин и рысканье автомобиляСкачать

Шире шины — выше трение

Что мы имеем на практике? Чем шире протектор шины, тем больше площадь ее пятна контакта с дорогой, а значит, и поверхность трения больше. Следовательно, большее количество кинетической энергии будет преобразовываться в тепловую. К тому же интенсивнее станет рассеивание тепловой энергии и снизится опасность перегрева. Всё это в совокупности обеспечивает более эффективное торможение.

Переохлаждение шины тоже негативно сказывается на ее сцепных свойствах. Это особенно хорошо видно по ухудшению результатов «холодного» торможения на мокром асфальте при +6 °С (ЗР, № 3 и № 4, 2018). Резина не имеет возможности прогреться до рабочей температуры, а потому остается недостаточно эластичной и хуже цепляется за микронеровности асфальта. В этой ситуации способность широких шин лучше охлаждаться, наоборот, неблагоприятно отражается на рабочих характеристиках — в холодную погоду их сцепные свойства ухудшаются заметнее, чем у узких.

Видео:Галилео. Автомобильные шины (часть 1)Скачать

Еще раз о коэффициенте трения

Очень часто коэффициент трения воспринимают как некую константу, определяющую эффективность торможения. На практике эту величину определяют экспериментальным путем. Ее физический смысл — соотношение между силой трения и силой нормальной реакции (это сила, прижимающая колесо к дороге). Сила трения зависит от характеристик трущихся поверхностей. С одной стороны, это состояние и качество асфальта, с другой — состав и особенности резиновой смеси шины, площадь пятна контакта и распределение сил давления в ней. К тому же на силу трения оказывает влияние температура покрытия и воздуха, влажность и множество других факторов.

Примечательно, что сцепные свойства любых шин изменяются в ходе торможения. В начальный период они слегка улучшаются по мере прогрева резины до наиболее эффективной (рабочей) температуры, а затем — в случае, если резиновая смесь не успевает отдавать тепло и перегревается,-могут ухудшиться.

Как вычислить коэффициент трения? По формуле k = v2/2gs (где v — скорость начала торможения, g — ускорение свободного падения, s — тормозной путь). Значение тормозного пути для каждой шины получаем экспериментальным путем — замеряем при торможении на асфальте. Разные шины обеспечивают разные тормозные пути -следовательно, по своим сцепным свойствам они отличаются друг от друга. Причем чем шире протектор, тем сцепные свойства лучше (конечно, если резиновая смесь не переохлаждена). Результаты наших шинных испытаний доказывают это. И, как вы уже поняли, не противоречат законам физики.

Видео:Важность скольжения шинСкачать

Шинный калькулятор

Видео:УПРАВЛЯЕМОСТЬ АВТО И ШИРИНА ШИНСкачать

Расшифровка параметров шины

Видео:Правильный выбор ширины диска для внедорожникаСкачать

Сравнение шин

В полях «Шина №1» следует указать стандартный типоразмер для вашей машины. Он обычно указан на табличке, наклеенной в проёме водительской двери.

В поля «Шина №2» введите параметры шины, которую хотите сравнить с эталоном (с шиной №1).

Диаметр нового колеса (шины) не должен отличаться более чем на 3% от диаметра колеса, установленного заводом изготовителем автомобиля.

Видео:Что означает маркировка на шинах! Значение цифр и букв на резине.Скачать

Маркировка шин и расшифровка

Ширина шины по маркировке

Ширина шины (W_шины) указана первым числом в маркировке в миллиметрах: 225/50 R16

Как посчитать высоту профиля шины

Высота профиля указана в маркировке шины вторым числом в процентах от первого числа (ширины шины): 225/50 R16

Таким образом, чтобы определить её в миллиметрах нужен расчет по следующей формуле:

Формула

H_{профиля в мм} = (W_шины ⋅ H_{профиля в %}) / 100

Пример

Для примера посчитаем чему равна высота профиля шины со следующей маркировкой: 205 / 55 R16

H_{профиля} = (205 ⋅ 55) / 100 = 113 мм = 11.3 см

Диаметр диска по маркировке шины

Обычно диаметр диска (посадочный диаметр) указан после буквы R (иногда В, D или буква не указана): 225/50 R16.

Этот параметр указан в дюймах, поэтому если требуется перевести его в сантиметры, его следует умножить на 2.54.

Диаметр шины по маркировке

Расчет диаметра колеса легко произвести, зная диаметр диска и высоту профиля шины.

Формула

Пример

Для примера определим диаметр шины в сантиметрах со следующей маркировкой: 205 / 55 R16

1. Определим высоту профиля: H_{профиля} = (205 ⋅ 55) / 100 = 113 мм = 11.3 см
2. Переведём посадочный диаметр из дюймов в сантиметры: D_диска = 16 ⋅ 2.54 = 40.64 см
3. Определим диаметр шины: D_шины = 40.64 + 2 ⋅ 11.3 = 63.2 см

Длина окружности шины

Для того, чтобы рассчитать длину окружности шины С_шины нужно знать её диаметр D_шины. Расчет осуществляется по следующей формуле:

Формула

С_шины = π ⋅ D_шины , где π ≈ 3.14

Пример

Возьмём диаметр шины из предыдущего примера D_шины = 63.2 см и определим длину окружности шины с маркировкой: 205 / 55 R16

С_шины = 63.2 ⋅ 3.14 = 198.44 см

Число оборотов колеса за 1 км

Для того, чтобы определить число оборотов колеса, при котором оно преодолеет расстояние в один километр, нужно знать длину внешней окружности шины.

Формула

Пример

Для колеса с длиной окружности шины 198.44 см посчитаем число оборотов за 1 км:

Число оборотов = 100000 / 198.44 = 503.9 ≈ 504 об./км

Как влияет размер шин на показание спидометра

Если диаметр колеса больше или меньше стандартного, то показания спидометра не будут отражать реальную скорость автомобиля. Так, например, если диаметр шины меньше стандартного, то спидометр будет показывать скорость больше, чем она есть на самом деле. И на оборот.

Влияние размера шин на клиренс

Чем больше диаметр шины, тем больше клиренс. При этом если, например, вы поменяли колесо с диаметром 60 см, на колесо с диаметром 64 см, то клиренс вырос на 2 см.

🎬 Видео

Об оптимальных пропорциях ширины и высоты шины и диска на бездорожье.Скачать

Широкие шины лучше узких? | Автоспорт на пальцахСкачать

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

Взаимозаменяемые шины: о чём редко говорят, но что нужно знатьСкачать

Как шины влияют на расход топливаСкачать

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

Как создают шины: физика и химия шины. Часть 2Скачать