что означает профиль шины
Высота профиля резины
Все характеристики покрышки сильно влияют на управление автомобилем. Сегодня будем говорить о профиле, или высоте резины.
Прежде всего — профиль это процентное соотношение высоты и ширины. Если написано 205\55\16 это значит что ширина 205мм, а высота 55% от 205мм, то есть 112,5мм. У покрышки 225\50\16 будет точно такая же высота профиля 112,5мм, хотя цифра и меньше. Следовательно чем шире покрышка, тем меньше может быть вторая цифра, и наоборот, если мы возьмем 185\55\16 то получим меньшую высоту в 102мм.
Чем ниже профиль тем меньше колесо будет подламываться, прогибаться в повороте. Это видно на рисунках, пятна контакта при увеличении боковой загрузки на колесе и внедорожник на высоких покрышках, которые смещаются в сторону на добрые 10см. Логично, что чем меньше увод резины в сторону тем лучше управляемость благодаря более широкому пятну контакта, выше скорость в повороте и резче реакции на руль.
Следовательно, нужно найти компромисс между управляемостью, надежностью и мягкостью хода. Низкие покрышки приходится намного сильнее накачивать, что добавляет им жесткости. Рекомендованные давления в зависимости от профиля
65% — 1.9-2.2атм
60% — 2.0-2.3атм
55% — 2.1-2.4атм
50% — 2.3-2.6атм
45% — 2.4-2.7атм
40% — 2.5-2.8атм
35% — 2.6-3.0атм
Что важно для любителей погонять, так это то, что при прочих равных на низкопрофильной резине разгон будет хуже. Объясню почему. Каждое колесо работает как маховик, и нужно изрядное количество энергии, чтобы его раскрутить. Низкопрофильное колесо тяжелее, так как обод диска там бОльшего диаметра (а масса быстрее убивает подвеску, по народным повериям). Поэтому на автомобилях Формула 1, на дрэгстерах и на некоторых других крутых машинах нет низкопрофильной резины. При выборе размера колес следует учитывать, что небольшой прирост скорости в повороте может быть потерян из-за худшего разгона и торможения. #резина #образование
Высота профиля шины: что это такое?
Профиль шины – один из ключевых параметров, на который нужно обращать внимание при выборе автомобильных покрышек. Для каждого автомобиля производитель, как правило, разрабатывает рекомендации касательно того, какого размера должна быть шина и какие отклонения в этих размерах допустимы. Отступления от заданного особенно часто касаются высоты профиля шины. На что влияет профиль шины, и так ли необходимо его менять? Разбираемся.
Если говорить просто, то высота профиля шины – это практически её толщина, то есть расстояние от диска до самой внешней поверхности протектора.
Загвоздка в том, что в маркировке на самой автомобильной покрышке высота профиля не указывается непосредственно в миллиметрах – она зависит от ширины покрышки.
Например, маркировка сообщает, что перед нами покрышка размерности:
Ширина составляет 215 мм, высота профиля – 50% от этой ширины, а значит: 215*0,5=107,5 мм. Что важно в этой системе расчёта? Что при разной ширине покрышек с тем же значением высоты в процентах, высота на самом деле будет разной. Так, у шин 225/50 высота профиля будет составлять уже 225*0,5=112,5 мм. Так что пусть совпадение чисел после дробной черты на маркировке вас не вводит в заблуждение – при разной ширине высота тоже будет разная.
Маркировку R17 в разговорной речи нередко называют радиусом колеса, однако это не верно. R означает радиальную конструкцию (каким способом укладывается корд в шине), а цифра – посадочный или внутренний диаметр покрышки в дюймах. Значит, перед нами 17-дюймовые радиальные шины.
Маркировка американских автомобильных шин отличается от европейских. Она представляется в виде
Данных о высоте профиля тут нет, а все размеры измеряются в дюймах. 35 дюймов – внешний диаметр шины, 12,50 – ширина покрышки, ну а R15 – уже знакомые нам 15 дюймов посадочного диаметра. Чтобы высчитать профиль, подключаем к арифметике геометрию: из внешнего диаметра вычитаем внутренний, получаем «толщину» покрышки по обе стороны от диска, делим её на два и получаем профиль. (35-15)/2= 10 дюймов. Перевести в метры можно по схеме 1 дюйм = 2,54 см. Таким образом профиль шины – 25,4 см или 254 мм.
Как показывает практика, даже небольшое отступление от заданных производителем параметров шин может оказать влияние на то, как автомобиль поведёт себя на дороге. Так, шины с низким профилем и более крупными дисками легче управляются на поворотах, а высокий профиль шины увеличивает проходимость. Получается, даже небольшими изменениями высоты профиля можно немного, но адаптировать автомобиль под свой стиль вождения и дорожные условия.
Насколько далеко можно отходить от оптимальной размерности – это уже другой вопрос. Уменьшать и увеличивать профиль шины можно и без изменений диаметров колеса, достаточно выбирать соответственно больший или меньший диск. Если же весь диаметр шины увеличится, то могут возникнуть проблемы: при движении покрышка будет задевать колесую арку или подкрылок, что грозит повреждениями. Да и само колесо станет ощутимо тяжелее, что ляжет дополнительной нагрузкой на подвеску. Подобные изменения хорошо выносят внедорожники, поскольку они рассчитаны на допнагрузку, а вот владельцам обычных легковых авто стоит лишний раз подумать.
— при сохранении ширины покрышки, небольшое увеличение профиля сделает вождение более мягким, особенно при проезде препятствий;
— снижается риск пробоя боковины шины;
— шины с большим диаметром (на 1-2 размера) дают более высокую посадку, что повышает проходимость шины.
— слишком высокий профиль шины плохо скажется на показателях торможения и прохождения поворотов;
— при увеличении диаметра шины есть риск задеть покрышками детали кузова, особенно при полном повороте руля;
— шины с высоким профилем весят больше, что даёт дополнительную нагрузку на подвеску и сами покрышки при движении.
К уменьшению профиля шины прибегают не так часто. Обычно это связано с желанием придать автомобилю более стильный и агрессивный вид. Шины с низким профилем и широким диском обычно удел спортивных автомобилей и автомобилей высокого класса со спортивным уклоном. И не зря.
— низкопрофильные шины улучшают отзывчивость автомобиля на управление и показатели торможения;
— шины с низким профилем более устойчивы к деформации при манёврах и на поворотах;
— лучшее сцепление с ровной дорогой.
— низкопрофильные шины требовательны к качеству дороги, поскольку на неровной ухабистой поверхности комфорт вождения на таких покрышках резко падает;
— шины с низким профилем более шумные;
— риск деформации при длительной стоянке из-за высокого давления и увеличенного пятна контакта шины с поверхностью.
1. Низкопрофильные шины приспособлены к скоростной езде на трассах и ровных магистралях, на отечественных дорогах они вряд ли покажут себя с лучшей стороны.
2. Увеличение профиля шины с сохранением диаметра диска повышает проходимость автомобиля; увеличение профиля при соответственном уменьшении диска увеличивает комфорт вождения по неровным дорогам.
3. Производители советуют отступать от рекомендованных размеров профиля шины не более чем на 3% для легковых автомобилей. У грузовых и легкогрузовых авто разброс может быть более гибким.
4. Изменение профиля шины влияет на то, как поведёт себя на дороге ваш автомобиль. Изменится отзывчивость, мягкость движения, скорость разгона и торможения и многие другие характеристики, к которым придётся заново привыкать.
Расшифровка маркировки шин.
195 — это ширина шины в мм.
65 — Пропорциональность, т.е. отношение высоты профиля к ширине. В нашем случае оно равно 65%. Проще говоря, при одинаковой ширине, чем больше этот показатель, тем шина будет выше и наоборот. Обычно эту величину называют просто — «профиль».
Поскольку профиль шины это величина относительная, то важно учитывать при подборе резины, что если вы вместо типоразмера 195/65 R15 захотите поставить автошины с размером 205/65 R15, то увеличится не только ширина покрышки, но и высота! Что в большинстве случаев недопустимо! (за исключением случаев, когда оба этих типоразмера указаны в книжке по эксплуатации авто). Точные данные по изменению внешних размеров колеса вы можете рассчитать в специальном шинном калькуляторе.
Если это соотношение не указано (например, 185/R14С), значит оно равно 80-82% и шина называется полнопрофильной. Усиленные шины с такой маркировкой обычно применяют на микроавтобусах и легких грузовичках, где очень важна большая максимальная нагрузка на колесо.
R — означает автошину с радиальным кордом (по сути, сейчас почти все шины делаются именно так).
Многие ошибочно полагают, что R- означает радиус шины, но это именно радиальная конструкция автошины. Бывает еще диагональная конструкция (обозначается буквой D), но в последнее время ее практически не выпускают, поскольку ее эксплуатационные характеристики заметно хуже.
15 — диаметр колеса (диска) в дюймах. (Именно диаметр, а не радиус! Это тоже распространенная ошибка). Это «посадочный» диаметр покрышки на диск, т.е. это внутренний размер шины или наружный у диска.
91 — индекс нагрузки. Это уровень предельно-допустимой нагрузки на одно колесо. Для легковых автомобилей он обычно делается с запасом и при выборе шин не является решающим значением, (в нашем случае ИН — 91 — 670 кг.). Для микроавтобусов и небольших грузовиков этот параметр очень важен и его обязательно необходимо соблюдать.
Дополнительная информация указываемая в маркировке на боковине шины:
XL или Extra Load — усиленная шина, индекс нагрузки которой выше на 3 единицы, чем у обычных автошин того же типоразмера. Другими словами если на данной шине указан индекс нагрузки 91 с пометкой XL или Extra Load, то это значит, что при данном индексе, шина способна выдержать максимальную нагрузку в 670 кг вместо 615 кг (смотреть таблицу индексов нагрузки шин).
M+S или маркировка покрышки M&S (Mud + Snow) — грязь плюс снег и означает, что шины всесезонные или зимние. На многих летних покрышках для внедорожников указывается M&S. Однако эти шины нельзя эксплуатировать в зимнее время, т.к. зимние шины имеют совсем другой состав резины и рисунок протектора, а значок M&S указывает на хорошие показатели проходимости автошины.
All Season или AS всесезонные шины. Aw (Any Weather) — Любая погода.
Пиктограмма * (снежинка) — резина предназначена для использования её в суровых зимних условиях. Если на боковине шины нет этой маркировки, то эта автошина предназначена для использования только в летних условиях.
Aquatred, Aquacontact, Rain, Water, Aqua или пиктограмма (зонтик) — специальные дождевые шины.
Outside и Inside; ассиметричные шины, т.е. важно не перепутать какая сторона наружная, а какая внутренняя. При установке надпись Outside должна быть с наружной стороны автомобиля, а Inside — с внутренней.
RSC (RunFlat System Component) — шины RunFlat — это покрышки, на которых можно продолжать движение на автомобиле со скоростью не более 80 км/ч при ПОЛНОМ падении давления в шине (при проколе или порезе). На этих шинах, в зависимости от рекомендаций производителя, можно проехать от 50 до 150 км. Разные производители автошин используют различные обозначения технологии RSC. Например: Bridgestone RFT, Continental SSR, Goodyear RunOnFlat, Nokian Run Flat, Michelin ZP и т. д.
Rotation или стрелка эта маркировка на боковине шины означает направленную шину. При установке покрышки нужно строго соблюдать направление вращения колеса, указанное стрелкой.
Tubeless — бескамерная шина. При отсутствии данной надписи покрышка может использоваться только с камерой. Tube Type — обозначает, что эта покрышка обязательно должна эксплуатироваться только с камерой.
Max Pressure; максимально допустимое давление в шине. Max Load — максимально допустимая нагрузка на каждое колесо автомобиля, в кг.
Reinforced или буквы RF в типоразмере (например 195/70 R15RF) означают, что это усиленная шина (6 слоёв). Буква С в конце типоразмера (например 195/70 R15C) обозначает грузовую шину (8 слоёв).
Radial эта маркировка на резине в типоразмере означает, что это авторезина радиальной конструкции. Steel означает, что в конструкции шины присутствует металлический корд.
Буква E (в кружочке) — шина соответствует европейским требованиям ECE (Economic Commission for Europe). DOT (Department of Transportation — Министерство транспорта США) — американский стандарт качества.
Temperature А, В или С термостойкость авторезины при высоких скоростях на испытательном стенде (А — наилучший показатель).
Traction А, В или С — способность шины к торможению на влажном дорожном полотне.
Treadwear; относительный ожидаемый километраж пробега по сравнению со специальным стандартным тестом США.
TWI (Tread Wear Indiration) — указатели индикаторов износа протектора автошины. Маркировка на колесе TWI также может быть со стрелкой. Указатели располагаются равномерно в восьми или шести местах по всей окружности покрышки и показывают минимально допустимую глубину протектора. Индикатор износа выполняется в виде выступа с высотой 1.6 мм (минимальная величина протектора для легких автомобилей) и располагается в углублении протектора (как правило, в водоотводящих канавках).
Размерность шин – массовые заблуждения и реальность
Очень часто приходится слышать фразы типа: «у тебя какого радиуса колеса, пятнадцатого?» Или «у меня радиус 16, но на зиму поставлю семнадцатый, чтоб повыше машина была»… Такие слова можно услышать как из уст людей, далеких от автомобилей, так и от «как бы профессионалов», вроде работников шиномонтажа или менеджеров по продажам в автосалоне.
Некоторые вещи нудно звучат и трудно запоминаются, но знать их нужно. Особенно автолюбителям. Особенно считающим себя специалистами и имеющим по любому поводу собственное мнение. Дьявол кроется в мелочах, и как раз об одной такой мелочи эта статья.
Не бывает у шины радиуса
Многие сейчас даже не поймут, к чему я клоню. «Ну, радиус, и что? У меня вот колеса 195-65R15, радиус 15, все ж написано, че ты умничаешь?!» Вот то, что умничаю. R15 к радиусу никакого отношения не имеет. Ни R, ни 15.
Сейчас в интернете можно найти массу информации, только такие мелочи, как маркировка автомобильных покрышек, не относятся к самым востребованным. Мы лучше пообсуждаем мощность двигателя или количество «плюшек» в салоне, да? А выбор колес оставим менеджеру в магазине. Ну или у друга спросим. Он-то точно в курсе! У него уже третья машина!
На самом деле, разбираться в этих скучных цифрах не помешает даже просто для общего развития. Тем более, что это и сэкономить поможет, и на поведение машины повлиять, но об этом позже. Пока что — чистый ликбез, дабы потом можно было хорошо понимать друг друга.
Итак, 195/65R15. Классический случай. Присядем на корточки возле своего автомобиля. Первая цифра — это ширина беговой части покрышки, грубо говоря, ширина протектора. Выражается в миллиметрах. То есть 195 мм. — это ширина вашего колеса. С пониманием этой цифры у большинства проблем нет.
Через дробь 65 — это величина профиля. Выражается в процентах от ширины. Не в миллиметрах! Профиль — это часть покрышки, «торчащая над диском». Боковина. То есть, высота этой боковины будет 195х65%=125,75 мм. А не 65 мм. И не что-то еще. Более того, из этой схемы однозначно следует, что высота 65% при ширине 195 будет одна, а если покрышка с маркировкой (условно) 225/65R15 — уже совсем другая! 225х65%=146,25 мм. Хотя цифры 65 — одинаковые!
R — это радиальная конструкция шины, а точнее, способ укладки металлического корда внутри нее. Когда-то конструкция шины предполагала диагональную укладку, но это было давно. Сейчас «диагональных» шин уже почти не встретишь, все сплошь радиальные, и буква R никому ничего нового не сообщит, только споры о пресловутом радиусе вызовет…
Ну и, наконец, цифра 15. Это диаметр. Диаметр посадочной части покрышки, внутренний диаметр, та часть, которая с диском соприкасается. Выражается в дюймах. 1 дюйм = 2,54 см. То есть 15х2,54=38,1 см Это еще и наружный диаметр диска, если кто не догадался…
Какие шины можно ставить, а какие нельзя?
А дальше начинается самое интересное. Мы можем играть этими цифрами, если хотим поставить на машину другие шины (диски). В идеале, главное — чтобы общий диаметр не отличался, либо отличался незначительно. Пример.
Колесо 195/65R15 имеет вот такой общий диаметр: 38,1 см — внутри, плюс 125,75 мм х2 = 251,5 мм (профиль же и сверху, и снизу есть). Переведем в сантиметры для простоты, получится 38,1 см+25,15 см=63,25 см. Вот как! Это и есть диаметр колеса в сумме.
Теперь при желании поставить другие колеса владелец автомобиля должен понимать следующее: эту цифру автопроизводители понимают так же, как и мы. Учитывая диаметр колеса, проектируется подвеска, тормозная система и кузов. Поэтому для одной и той же модели автомобиля (например, для Фольксваген Поло седан) официально допустимы три размерности колес. Самая простая версия довольствуется 175/70R14 (общий диаметр 60,06 см), 185/60R15 (60,3 см) и 195/55R15 (59,55 см).
Получается, что «колесо на 14» БОЛЬШЕ, пусть и незначительно, чем колесо на 15 в случае 195/55. Это к вопросу, затронутому выше, о том, чтоб на зиму колеса побольше поставить. Нужно все внимательно посчитать. Будет ли большая цифра диаметра означать и больший размер колеса в целом? Далеко не всегда.
Поговорим о шинах. Часть 1. Геометрия.
Сегодня я хотел бы поговорить о шинах. Да именно так «о шинах» в очень общем смысле.
Причиной написания этой статьи стал тот факт, что очень часто в последнее время я сталкиваюсь с непониманием автолюбителями того как работает шина и какие параметры на что влияют. Я не претендую на звание очень большого эксперта в шинных вопросах (да я не работаю в шинном НИИ), но все свои выводы в данной статье я постараюсь основывать на каких-то серьезных исследования, школьной физике, информации предоставляемой производителями шин и других источниках и методах анализа, которые не требуют обширного опыта в исследованиях шин или каких-нибудь сложных и специфичных методов анализа. Некоторые примеры, используемые в данной статье, покажутся читателю слишком утрированными и гипертрофированными, но выбраны они не случайно, а для того, чтобы обращаться к ярким воспоминаниям и ощущениям, встречающимся в повседневном опыте большинства читателей.
Данная статья постарается охватить большинство параметров современных шин: от геометрии до свойств материала. Будут показаны некоторые принципы работы тех или иных частей шины. На основе этих принципов будут приведены качественные зависимости параметров поведения автомобиля (разгон, торможение, критическая скорость аквапланирования). Количественные же зависимости зависят от многих параметров и их взаимного влияния, а также от конкретной модели шины, модели авто и его настроек, поэтому выявление конкретного численного эффекта от изменения того или иного параметра возлагается уже на читателя.
Давайте же начнем. И начнем с самого верхнего уровня детализации шины – с ее геометрических параметров.
1. Влияние геометрических параметров на характеристики движения.
1.1 Внешний радиус шины.
Внешний радиус шины, а точнее я бы сказал колеса имеет сильное влияние на разгон, максимальную скорость и комфорт движения. Каким же образом.
Чем меньше диаметр колеса, тем меньше рычаг у силы трения колеса о дорогу, а, следовательно, момент этой силы, противодействующий крутящему моменту, приходящему от двигателя, будет меньше, и значит автомобиль будет разгоняться быстрее. Также на разгон положительно влияет и уменьшающийся с радиусом угловой момент инерции колеса, т.е. колесо меньшего радиуса меньше сопротивляется разгону само по себе, так как его масса сосредоточена ближе к оси вращения. Но за разгон надо платить, и платить приходится максимальной скоростью – при том же количестве оборотов колеса, автомобиль с колесами меньшего диаметра пройдет меньшее расстояние из-за меньшей длины окружности такого колеса, а, значит, и скорость его на тех же оборотах будет ниже. Две эти зависимости довольно очевидны и очень ощутимы.
А вот для разговора о комфорте потребуется картинка. На рисунке 1 показаны две шины разного внешнего диаметра. На верхнем рисунке показано поведение шин во время проезда углубления. Видно, что шина большего диаметра провалится меньше в углубление за счет своей меньшей кривизны, а значит ход подвески при отработке этой неровности колесом большего диаметра будет меньше.
На нижнем рисунке показан момент наезда на выступающее препятствие. Поверхность шины большего диаметра будет соприкасаться с неровностью под меньшим углом, в силу того, что точка соприкосновения с препятствием в большом колесе расположена значительно ниже центра колеса чем в маленьком. Это приводит к тому, что горизонтальная составляющая силы взаимодействия колеса и препятствия будет меньше, а, следовательно, и толчок при наезде будет меньше. Вертикальное перемещение в обоих случаях будет одинаковым, так как определяется высотой неровности. Схожий с описанным эффект возникает при сравнении наезда на неровность с крутым краем и с пологим – толчок (точнее клевок) при наезде на неровность с угловатым краем значительно сильнее, правда, в этом примере разность углов соприкосновения поверхностей неровности и колеса достигается не за счет радиуса, а за счет геометрии неровности.
Из фактов, приведенных выше, получаем, что шина большего внешнего радиуса имеет тенденцию быть более комфортной.
1.2 Высота профиля резины. (В этом пункте я буду использовать АБСОЛЮТНУЮ высоту профиля резины, а не относительную, так как так удобнее сравнивать ее с какими-то характерными высотами)
1.3 Ширины шины.
Да, действительно, более широкая шина имеет большее сопротивление качению, как раз таки из-за того, что она имеет изначально внутри больший объем воздуха, чем узкая и, из-за эффекта меньшей относительной деформации при одинаковой неровности, будет мягче более узкой резины. Что, казалось бы, должно положительно сказаться на комфорте, но вот в чем проблема – широкая шина может собрать больше неровностей, чем узкая, просто потому что она захватывает больше дорожного полотна, но это уже очень скользкая зависимость, и определяется она скорее состоянием дороги, а не параметрами шины.
Вот на что ширина сильно влияет, так это на «зацеп» большинству очевидно, что чем шире шина, тем лучше она держится за дорогу, как при разгоне/торможении, так и в поворотах, поэтому шины спортивных автомобилей значительно шире шин гражданских авто. (О природе этого необычного, с точки зрения школьной физики явления, я буду говорить значительно позже – когда буду рассматривать свойства самого материала шины).