Шины с маленьким сопротивлением качению (7 видео)

Содержание

Экономичные шины: можно ли снизить расход топлива за счет покрышек
Что такое коэффициент сопротивления качению
Что такое сопротивление шин качению
От чего зависит сопротивление качению
Расчет коэффициента сопротивления качению
Особенности шин с пониженным сопротивлением качению
Заключение
Полезное видео
🔥 Видео

Видео:Шины с низким сопротивлением качению 1Скачать

Экономичные шины: можно ли снизить расход топлива за счет покрышек

В рекламных материалах производителей шин наряду со словами «долговечность», «хорошее сцепление», «быстрое торможение» обязательно присутствуют заверения об «экономичности», то есть заметном сокращении расхода топлива. Объясняется подобный эффект более низким сопротивлением качению.

Разумеется, на то, с какой скоростью указатель уровня горючего в баке стремится к нулю, влияет множество факторов: от стиля вождения до массы пассажиров. Также не приходится говорить о «бережливости» зимних шин, поскольку при их эксплуатации на первое место выходят совсем другие качества, несовместимые с легкостью качения. Поэтому сегодня мы познакомимся с наиболее распространенными на российском рынке летними экономичными (или энергоэффективными) покрышками и узнаем, стоит ли рассчитывать на серьезную экономию бюджета при их использовании.

Немного теории

У новичков-автолюбителей, впервые узнавших о шинах с низким сопротивлением качению, возникает закономерный вопрос: что чему сопротивляется и как это связано с расходом топлива? Дело в том, что наружная (она же беговая) часть шины, соприкасаясь с дорожным покрытием, несколько деформируется — из округлой становится уплощенной — и образует так называемое пятно контакта. Когда же автомобиль начинает двигаться, процесс деформации становится непрерывным, «пятно» перемещается по покрышке и обеспечивает сцепление с дорогой. Таким образом, чем меньше энергии требуется для того, чтобы преодолевать изменение формы шины, и чем легче пятно контакта выходит из зацепления с покрытием, тем ниже величина сопротивления качению.

Лучше всего деформацию и пятно контакта демонстрирует полуспущенная шина

Основными конструктивными характеристиками шины, влияющими на то, насколько легко она катится по дороге, являются упругость материалов беговой части и боковин, а также «прилипчивость» материала протектора к дороге.

Среди шин одного диаметра увеличенное сопротивление качению имеют более широкие покрышки, обладающие большим пятном контакта. Не отличаются экономичностью и спортивные шины, предназначенные для езды на больших скоростях, так как состав материала, из которого их делают, должен обеспечивать максимальное сцепление с покрытием дороги.

Кстати, самый простой способ снизить сопротивление качению — подкачать шины. Тут и деформация снижается, и пятно контакта становится меньше. Вот только перекачивать колеса выше рекомендованных значений не стоит, так как при этом заметно увеличивается тормозной путь, автомобиль легче срывается в занос, да и комфортность езды заметно страдает, особенно на неровных дорогах.

Поскольку в обычном легковом автомобиле на преодоление сопротивления покрышек приходится примерно 20% всего расхода топлива, то неудивительно, что производители шин стараются повысить привлекательность своей продукции за счет этого показателя. В среднем снижение сопротивления на 10% позволяет сэкономить около 1-2% горючего.

Что нам обещают производители

Посмотрим, за счет чего компании-изготовители стараются уменьшить этот «вредный» показатель, насколько эффективно нововведения проявляют себя в реальных условиях и, самое главное, как подобные изменения сказываются на таких важных свойствах шин, как устойчивость на дороге в различных условиях и скорость торможения.

В тестах летних шин, проводимых по заказу авторитетных отечественных и зарубежных автомобильных журналов, характеристику «низкое сопротивление качению» чаще всего имеет продукция компаний Nokian, Michelin, Pirelli, Continental и GoodYear. Разумеется, подобную резину сегодня предлагают практически все производители, но мы ограничимся названными выше популярными в России марками.

Читайте также: Для чего шина i2c

Флагманом энергоэффективной продукции компании Nokian Tyres являются шины Nokian Hakka Green. Как заявлено на сайте концерна, сопротивление качению этих покрышек снижено на 15% по сравнению с предшествующей моделью — Nokian Hakka H. Если же брать «обычные» шины, то снижение достигает 40%.

Попытки понять, за счет чего достигнуты столь впечатляющие результаты, заканчиваются дежурными фразами пресс-релизов о «специально спроектированном протекторе и уникальной композиции резиновой смеси». Единственная подробность, которую озвучили маркетологи Nokian, — в состав покрышек входит масло финской сосны.

Другой известный производитель шин также имеет в своем арсенале «бережливую» покрышку — Michelin Energy Saver. Впрочем, и здесь о технологии и конструкции говорят крайне скупо. Компания Michelin гордится тем, что первой стала добавлять кремний (или, как его еще называют, силику) в состав резиновой смеси. Впрочем, сегодня этот минерал стал неотъемлемой частью авторезины любого производителя. А по существу вопроса информации практически нет: «Сниженная масса, уникальный состав, инновационная конструкция. «» Покупателям шин Energy Saver обещана экономия восьмидесяти литров топлива за весь срок пробега комплекта покрышек, который, в свою очередь, будет дольше на десять тысяч километров. Все это, разумеется, в среднем и по сравнению все с теми же «обычными» шинами.

Впрочем, наивно было бы ожидать, что производители шин начнут щедро делиться разработками инженеров и технологическими секретами. Вот и сообщает компания Pirelli об «инновационных материалах» и «ELRR (Extra Low Rolling Resistance)» — системе сверхнизкого сопротивления качению, использованной в шинах P7.

Чуть более многословны представители GoodYear, рассказывающие, что шина EfficientGrip имеет «улучшенный каркас с использованием специальных материалов, облегчающих вес продукта; усовершенствованный процесс разработки и производства резиновой смеси с новым составом, который обеспечивает превосходные показатели пробега, торможения на мокрой поверхности и сопротивления качению». Также утверждается, что расход топлива будет ниже на 1,9% «по сравнению с четырьмя ведущими конкурентами». О том, что это за конкуренты, правда, не сообщается.

Преимуществами экономичной покрышки Continental ContiEcoContact 3 должны стать «новый кремниевый состав материала беговой дорожки, доработанный контур и асимметричная форма протектора». Сопротивление качению у этой шины на 12% ниже, чем у предшествующей модели ContiEcoContact EP.

Обобщив разрозненные сведения, можно сделать вывод, что в последние годы основные усилия конструкторов направлены на снижение массы шины за счет уменьшения количества слоев корда и толщины протектора, а также на использование в составе резиновой смеси синтетических материалов, обладающих минимальными потерями энергии при деформации.

Практика — критерий истины

Что ж, пора от красивых обещаний изготовителей автомобильной «обувки» перейти к практическим результатам и посмотреть, что получает и что теряет автовладелец, купивший экономичные покрышки.

Главный вопрос всех тестов: можно ли при значимом снижении сопротивления качению сохранить на высоком уровне такие качества шины, как управляемость и сцепные свойства на сухой и мокрой дороге, устойчивость к аквапланированию, хорошее торможение и т. п.? И тут протоколы испытаний неумолимы: идеального сочетания экономичности и безопасности ни одному производителю пока достичь не удалось.

Читайте также: Какое давление должно быть в шине 185 60 r15

Да, все принимавшие участие в тестах «экономные» покрышки демонстрируют достоверное снижение сопротивления качению и более низкий расход топлива, но это всегда приводит к пусть и не фатальному, но все же заметному ухудшению других характеристик. Так, «зеленая шина» Hokian Hakka Green демонстрирует посредственные сцепные свойства и управляемость на сухом покрытии. Автомобиль с шинами Michelin Energy Saver будет иметь не самую лучшую управляемость на мокром асфальте и при аквапланировании. Система сверхнизкого сопротивления качению в покрышках P7 от Pirelli приводит к заметному увеличению тормозного пути, особенно на влажном покрытии. Владельцам Goodyear EfficientGrip стоит быть максимально собранными во время дождя, особенно если на пути глубокие лужи. Шины Continental ContiEcoContact 3 держат водителя в напряжении на мокром асфальте и дают заметное увеличение тормозного пути на сухом.

Справедливости ради отметим, что все перечисленные недостатки более-менее заметны в тестах, проводимых в экстремальных условиях специализированных полигонов. При обычной езде по городу и загородным трассам вероятность серьезного влияния «минусов» экономичных шин на безопасность и комфорт вождения крайне невелика.

Наиболее полно недостатки покрышек можно выявить только на полигоне

Таким образом, при прочих равных условиях энергоэффективные шины действительно оправдывают свое название и способны снизить потребление топлива. Другое дело, что даже максимальные результаты, достигаемые в идеальных условиях тестов, измеряются 100-200 граммами на 100 километров пробега или экономией нескольких десятков литров в год. Соответственно, при ежедневных (включая выходные) поездках на 100 километров затраты на бензин сократятся на 100-150 рублей в месяц. В реальности же снижение расходов будет еще меньше.

Вот и получается, что, выбирая обновку для своего «железного коня», обращать внимание прежде всего следует на условия, в которых она будет эксплуатироваться, управляемость и хорошее сцепление с дорогой. А если к этому еще и экономичность (пусть и небольшая) прилагается — замечательно, приятный бонус еще никому не помешал.

Видео:Как шины влияют на расход топливаСкачать

Что такое коэффициент сопротивления качению

Чтобы колесо автомобиля катилось, ему надо преодолевать четыре силы: силу тяжести, трение о дорожное полотно, сопротивление воздуху и качению. На преодоление этих сил может приходиться до 30% мощности двигателя грузового автомобиля. У легковых авто такие потери меньше, но даже относительно небольшое снижение этого показателя приводит к уменьшению расхода топлива и увеличению пробега на одном баке.

Видео:Что такое сопротивление качению шинСкачать

Что такое сопротивление шин качению

При вращении шина деформируется в пятне контакта с дорожным покрытием, а это приводит к следующим последствиям:

деформируясь материалы нагреваются, и часть энергии качения рассеивается в виде тепла;
на восстановление деформации боковин и блоков протектора также расходуется энергия, которая могла бы идти на полезную работу — движение автомобиля;
увеличивается площадь контакта с покрытием — растет сила трения.

С 2012 г. все шины, продаваемые на территории Евросоюза, обязаны были иметь стикер, на котором цветовой шкалой и буквенной символикой от A (зеленый цвет) до G (красный цвет) указывалась маркировка топливной экономичности. А топливная экономичность каждого класса измерялась коэффициентом сопротивления качению: у шин с маркировкой A он минимальный (RR6.5), у шин с маркировкой G – максимальный (RR12.1).

С мая 2021 года стикер немного изменился, и теперь он содержит не 7, а 5 классов от A до E. И расход топлива между соседними классами по сравнению с предыдущей версией увеличился приблизительно на 0.1 л/100 км.

Читайте также: Дальневосточный 15 а шины

Видео:Расход топлива: какие шины купить, чтобы сэкономить. Примеры в цифрах и советыСкачать

От чего зависит сопротивление качению

На качение влияют разные факторы. Значительная часть относится к особенностям самой шины и ее состоянию:

Конструкция и материалы. Влияют на степень деформации в пятне контакта и трение с дорожным покрытием.
Индекс скорости. Некоторые решения, направленные на повышение курсовой устойчивости, негативно сказываются на экономичности.
Сезонность. Зимние шины («липучки») должны обеспечивать максимальное сцепление с мокрой и скользкой дорогой, и они априори не могут быть более экономичными чем летние.
Посадочный диаметр и высота профиля. Чем больше общий диаметр колеса, тем ниже сопротивление качению.
Рисунок протектора. Мелкий и глубокий рисунок увеличивает аэродинамическое сопротивление покрышки. «Лысые» старые шины катятся лучше, чем новые.
Давление. Чем ниже давление в шине, тем выше сопротивление качению.

На качение влияют и внешние факторы. К ним относятся:

Тип дорожного покрытия. У бетонки и брусчатки сопротивление больше, чем у асфальта. Мягкая грунтовка немного продавливается и «пылит» под тяжестью автомобиля, что увеличивает расход топлива. На щебенке без битумной пропитки колеса пробуксовывают.
Качество дорожного покрытия. Шероховатая структура, ухабы, ямы, колея — все это мешает движению.
Температура покрытия. От 10°C до 40°C сопротивление качению снижается, а затем — растет.

Видео:Расход топлива стал меньше на такой резине!Неожиданный результат.Скачать

Расчет коэффициента сопротивления качению

Сопротивление качению зависит от массы транспортного средства и коэффициента трения с дорожным покрытием. Силу сопротивления в общем виде рассчитывают по простой формуле:
P = Q*f,
где f – коэффициент трения.

Естественно, что коэффициент трения зависит от типа дорожного покрытия и вида движителя. И у машин с эластичными шинами он ниже, чем у тракторов и вездеходов на гусеничном ходу, но выше, чем у рельсового транспорта.

Размерность этого коэффициента выражается как enkg/t (кг/т). И если RR=12, то это означает, что на каждую тонну автомобиля надо приложить усилие в 12 кг (приблизительно 120 Н), чтобы преодолеть сопротивление качению.

Видео:Сопротивление качениюСкачать

Особенности шин с пониженным сопротивлением качению

Для повышения топливной эффективности производители применяют следующие решения:

увеличивают жесткость конструкции шины, чтобы лучше противостоять деформации боковин;
уменьшают высоту протектора для снижения сминаемости блоков;
делают протектор более жестким;
вводят в состав добавки, повышающие плотность и стабильность резинотехнической смеси;
облегчают массу покрышки;
оптимизируют рисунок протектора для уменьшения аэродинамического сопротивления.

Но снижение сопротивления качению не является самоцелью — тестовые испытания «зеленых» шин показывают, что путь торможения у них, как правило, больше, чем у «красных» покрышек. Поэтому важна сбалансированность топливной эффективности и сцепных свойств, экономичности и функциональности.

Рулевые шины имеют четкие реакции при проведении маневра, ведущие — отвечают за сцепление с дорогой и тормозной путь, свободного качения — имеют минимальный коэффициент сопротивления качению и отвечают за экономию топлива.

Таблица сопротивления качению разных видов шин:

Видео:Сопротивление качению шин что это такоеСкачать

Заключение

Шины с низким коэффициентом сопротивления качению не только экономят для владельца топливо, они имеют больший пробег и уменьшают выброс выхлопных газов. А это в итоге снижает вредное влияние на экологию.

Видео:Понимание сопротивления качению!Скачать