Зимние шины сопротивление качению

Каждый автовладелец мечтает экономить на топливе и как можно реже посещать АЗС. Современные машины с инжекторными системами стали меньше потреблять горючего. А благодаря такому параметру, как низкое сопротивление качению шины, каждая 8-10 заправка, в зависимости от объёма бака, становится бесплатной. В чём особенности экономичных колёс и как они маркируются, об этом далее.

Видео:Понимание сопротивления качению!Скачать

Что такое сопротивление качению шины

Представьте вращающееся колесо. В нижней точке его боковины постоянно сжимаются и разжимаются под действием массы автомобиля. Чем глубже диапазон сжатия, тем больше поступающей энергии рассеивается. Всего двигателю необходимо преодолеть 3 силы:

• Продольное прессование грунта, в следствии чего образовывается колея.
• Деформация каркаса шины (сжатие/разжатие).
• Трение протектора о поверхность дороги.

Первый пример, если толкать сломанную машину на спущенных колёсах, то потребуется много людей. А если шины будут накачены, то с этим справится даже 1 человек.

Второй пример, если после разгона включить нейтральную передачу, то на одних колёсах машина прокатится 10 м, на других 15 м, а на третьих все 20 м. Здесь разница в конструкции шины и качестве поверхности: чем плотнее боковина и ровнее дорога, тем у покрышки меньше коэффициент сопротивления качению. Измеряется данный параметр по формуле: Pf = Q х f:

• Q – нагрузка;
• f – коэффициент трения качения.

В первом значении подразумевается масса автомобиля, во втором – качество трения на том или ином дорожном полотне. Для тестов используют общепринятые значения: асфальт 0,01, бетон 0,015, гравий 0,02, щебень 0,025, грунт 0,05, пахота 0,15 – 0,30. Испытатели также учитывают модель шин и рабочее давление.

Доказано, что в среднем с каждого литра бензина только 20-30% энергии используется для передвижения автомобиля. Остальная сила тратится на: разгон, торможение, лобовое сопротивление и сопротивление качению шин.

Видео:Как шины влияют на расход топливаСкачать

Каким нагрузкам подвержена шина

Движущийся автомобиль подвержен различным воздействия окружающей среды: воздух, встречный или боковой ветер, дорожные препятствия, осадки и прочее. Наверное, многие водители замечали, что при встречном ветре автомобиль словно упирается в стену. От влияния перечисленных факторов меняется сопротивление качению колеса. Так же на этот параметр влияет и конструкционные особенности авто:

• аэродинамика кузова;
• состояние подвески;
• инерция движения;
• масса автомобиля;
• тип привода.

Например, при наезде на небольшое препятствие машина может остановиться. Для его преодоления необходима кинетическая энергия. То есть, придётся надавить на педаль газа, чтобы заставить двигатель производить больше силы, а значит – увеличится потребление топлива. При этом, твёрдая шина легче преодолеет препятствие, а мягкая – труднее.

Видео:Что такое сопротивление качению шинСкачать

От каких факторов зависит сопротивление качения шины

Существует широкий перечень факторов, которые прямо или косвенно валяют на сопротивление качению шины. Главные среди них:

• Конструкция покрышки. Каркас и тип резины имеют прямое отношение к экономии или повышенному расходу топлива. Например, на мягких шинах автомобиль потратит 10 л бензина, преодолев 100 км пути, а на твёрдых 6-7 л топлива за то же расстояние.
• Индекс скорости. Чем выше допустимый скоростной режим шин, тем жёстче боковины покрышек. Это необходимое конструкционное требование для безопасности движения и хорошей управляемости. То есть, чем скоростнее резина, тем она прочнее и тем ниже у неё сопротивление качению.
• Габарит. У покрышек с большим внешним диаметром коэффициент сопротивления качению ниже.
• Протектор. Глубокая и агрессивная беговая часть повышает сопротивление качению. на 12%. Но этот показатель постепенно уменьшается в следствии износа протектора.
• Давление. У слабых шин увеличивается диапазон сжатия и разжатия. Поступающая энергия растрачивается, что повышает коэффициент сопротивления качению.
• Тип дороги. На твёрдой и ровной поверхности покрышке легче катиться. На мягкой наоборот, необходимо тратить дополнительные силы для преодоления проседающего грунта, что вызывает рост сопротивления качению.

Читайте также: Шина нулевая чертеж dwg

Современные шины продаются с евронаклейками. Пиктограмма топливной колонки и буквенные обозначения от А до G информируют покупателя о топливной экономичности колёс. Чем выше буква, тем меньше ДВС тратит горючего для передачи энергии на приводные валы.

Видео:Летние шины: собрали лучшие недорогие вариантыСкачать

Особенности шин с пониженным сопротивлением качению

Покрышки с жёсткой боковиной или низкопрофильной конструкцией часто имеют пометку экошины (экологичные). Иногда они обозначаются так: Green X или Reduces CO2. Двигатель автомобиля с такими покрышками меньше потребляет топлива, а значит выбросы СО2 в атмосферу сокращаются. Забота об окружающей среде становится всемирным трендом.

Существуют результаты исследований, согласно которым каждые 45 000 км пробега на экошинах сберегают автовладельцам сумму, равную 1/4 части от стоимости комплекта «зелёных» колёс. Кроме этого, резина с низким сопротивлением лучше управляется, что повышает комфорт передвижения.

Видео:Зимние шины летом – можно?Скачать

Сравнительный тест недорогих зимних шин

205/55 R16

Бюджетная «зима»

Популярному «шеснадцатому» размеру шин – популярные марки. В этом сравнительном тесте мы собрали и оценили качества десяти фрикционных покрышек стоимостью от 100 до 200 рублей. Самые дешевые из отобранных шин были произведены в России (Cordiant и Viatti) и в Беларуси (родная «Белшина» Artmotion). А вот самым дорогим оказался японский Dunlop: от 200 рублей за колесо. Посмотрим, насколько же эффективнее и безопаснее окажется этот импортный товар. Также в тесте участвовали шины под ошиповку – Nitto Therma Spike. Мы не стали их шиповать (кстати, ошиповка одного колеса обойдется в сумму порядка 40 рублей) и решили проверить, как покажут себя «безоружные» шины, которые предназначены для эксплуатации без шипов.

Также напомним, что в ходе сравнительных тестов прежде всего оцениваются характеристики зимних шин, отвечающих за безопасное поведение на дороге, покрытой снегом или льдом, а также на мокром и сухом асфальте. Проще говоря, мы оцениваем уровень сцепления с дорогой, обеспечиваемый покрышками.

Зимняя часть тестов проводилась на заполярном полигоне на льду и снегу при температуре -10…-8°С. Весенняя часть тестов прошла при температуре +5…+7°С.

Программа испытаний для скандинавских зимних шин включает четыре теста на ледяной поверхности. Разгон и торможение на льду – самые важные для любого водителя. В тесте с торможением со скорости 25 км/ч отлично себя показали сразу пять покрышек, остановив машину за 12-13 метров. В лидерах Nokian и Cordiant. В аутсайдерах – четыре покрышки марок Dunlop, Kumho и Nitto остановили машину почти на 1,5 метра позже. Результат «Белшины» – самый отстающий, 16 метров. Такая же закономерность результатов отмечена в тесте на время разгона на льду.

Похожее ранжирование участников теста отмечено в тесте на поперечное сцепление на льду. В этом тесте автомобиль двигался по ледяному кругу на время. Чем лучше та или иная покрышка обеспечивала устойчивость на вираже, тем быстрее машина проходила круг. Лучшие результаты показали шины Nokian и Viatti, при чем пилот отметил понятное поведение и предсказуемую управляемость на обоих этих шинах. Далее с отставанием порядка 1,5 секунд тестовая машина приехала на шинах Sava, Cordiant, Gislaved и Hankook. Также пилот отметил, что на этих шинах машинах рано начинает скользить наружу, а на шинах Hankook неплохой на первый взгляд «зацеп» сменяется довольно резким сносом в скольжение. Четыре последние покрышки отметились низкой скоростью прохождения круга, обусловленного слабым поперечным сцеплением со льдом, и довольно глубокими сносами.

Более сложное и многогранное испытание шин на льду представляет собой езда по ледяной трассе на скорость. Хорошие и близкие результаты показали шины Cordiant и Nokian, которые к тому же придают автомобилю понятное и предсказуемое поведение при езде на результат. Также весьма гармоничный характер автомобилю придают шины Dunlop, но они держатся за лед в целом хуже. «Белшина» показала среднее время и запомнилась в общем-то довольно предсказуемой управляемостью. Чего не скажешь о шинах Sava и особенно Nitto, которые на льду ведут себя нервно: на них машина резко и глубоко срывается в заносы или сносы.

Читайте также: Какая шина лучше йокогама или пирелли

В очередной раз мы убеждаемся в том, что в продольном сцеплении на снегу – а именно в разгоне и торможении – разница между лучшей и худшей покрышкой невелика. В этом свете интересно читать отзывы и слушать мнения тех, кто, поставив на машину шины новой для себя модели, вдруг обнаружил заметную прибавку или отставание в характеристиках с предыдущей шиной. Данные, которые фиксирует измерительный прибор, говорят о том, что разница между самой цепкой и самой скользкой шиной на укатанном снегу – порядка 7%.

В этот раз среди бюджетных шин образцовый результат показали покрышки Hankook. Худший результат – за «безоружными» Nitto. В разгоне на снегу разброс результатов вырос до 15%. Очень близкие результаты с разницей буквально в 5% показали сразу шесть шин. В аутсайдерах оказались Nitto, Белшина и Sava.

А вот в более динамичном тесте – проверке управляемости на снежной трассе – шины Sava проявили себя образцово. Они обеспечивают хороший поперечный зацеп и придают машине понятную управляемость. Вполне достойный результат показали шины Viatti и Nitto, а также Nokian. Менее уверенно тестовая машина неслась по трассе на шинах Hankook и Gislaved.

Видео:Michelin X-Ice North 2 /// зимние шиныСкачать

Асфальт

В «весенние» тесты зимних шин на асфальте входили торможение на мокром и сухом асфальте, а также управляемость на мокрой трассе. Как часто бывает, в асфальтовой программе хорошо выступают шины, которые проигрывали на льду и снегу. В торможении на мокром асфальте лучший результат показали шины Sava. Второй результат – у «Белшины». Самый длинный тормозной путь – с лишними четырьмя метрами – был показан на шинах Dunlop и Kumho.

В управляемости на мокром асфальте также лидировали шины Sava, очень близкий результат показали шины Gislaved. «Белшина» держалась молодцом, показав 4-й результат. Самыми «скользкими» шинами на мокром асфальте оказались Kumho, Dunlop, Cordiant и особенно Nitto.

Сопротивление качению

Оценку легкости качения мы давали на специальном стенде с металлическим барабаном. У шипованных шин для проведения этого теста пришлось вынимать шипы. Коэффициент сопротивления качению выражается в кг/т (или Н/кН). Коэффициент в 7 кг/т означает, что, если на шину давит груз в одну тонну, к ней нужно постоянно прилагать силу в 70 Н, чтобы не дать ей возможность потерять скорость под воздействием сопротивления качению. Самый низкий коэффициент сопротивления качению у зимних шин Nokian, Hankook и Gislaved. Самый высокий – у Cordiant и Белшина.

Видео:Обзор летних шин Grenlander L-Zeal56Скачать

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:NOKIAN HAKKAPELIITTA 10p /// топовые зимние шиныСкачать

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.

Читайте также: Шины в коломне в рассрочку

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.

Видео:ТОП-7 /// ТЕСТ Зимних ШинСкачать

От чего зависит сопротивление качению

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

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

На качение влияют и внешние факторы. К ним относятся:

1. 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.
2. Качество дорожного покрытия. Шероховатая структура, ухабы, ямы, колея — все это мешает движению.
3. Температура покрытия. От 10°C до 40°C сопротивление качению снижается, а затем — растет.

Видео:Зимние шины убираем на летнее хранение | как правильно!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:Зимние шины летом🛞Скачать

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

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:топ бюджетных зимних шин на 2022/2023 зимний сезонСкачать

Полезное видео

📺 Видео

Тестируем зимние шины #5. Узнаём, какие шины самые экономичные, а какие самые "прожорливые"Скачать

Этикетки на шинах: полный разбор европейской маркировкиСкачать

Зимние шины Cordiant Winter Drive. Честный обзор. #shorts #cordiant #резина #зима #обзор #автоСкачать

Yokohama iceGUARD Stud iG65 #шины #авто #шиномонтажСкачать

Semperit Van-Grip-2: Сниженное сопротивление качениюСкачать

Nokian Hakkapeliitta R5 – обзорСкачать

Летние шины на асфальте при —7°C: пластик или эластик? Сравниваем с зимними покрышкамиСкачать