Для чего нужны широкие шины?

Продолжаем разговор. В прошлой статье я писал о том, что сцепление шины с дорогой не зависит от площади пятна контакта. А следовательно, от ширины шины не зависят тормозной путь и динамика разгона. Равно как и от рисунка протектора шины.

Тогда возникает вопрос: «а для чего же нужны широкие шины?» Вот об этом я и хотел сегодня поговорить.

Широкие шины меньше перегреваются и изнашиваются

Одна из причин того, зачем делают широкие шины — чтобы они меньше перегревались и изнашивались. Только и всего, но это очень актуально для спортивных машин. Именно поэтому на спорткарах и машинах для дрэг-рейсинга устанавливают широченные «катки». Но не только поэтому, есть еще одна причина — уменьшение увода шины, и о ней я расскажу в следующих статьях.

И конечно, большая ширина шины и большая устойчивость к перегреву позволяет дольше сохранять первоначальное сцепление с дорогой. К примеру, берем два комплекта шин одинакового состава разной ширины: 4 узеньких и 4 широких. О обоих коэффициент сцепления с асфальтом одинаков и равен, допустим, 0,8. Ставим их по очереди на одну и ту же спортивную машину с одним и тем же пилотом и выпускаем на гоночную трассу, засекаем время прохождения круга. Через какое-то количество кругов шины будут изнашиваться, и к концу, допустим, 20-го круга, у узкой износ будет заметно большим и сцепление снизится, скажем, до 0,6. А у широкой — только до 0,7. И, естесственно, поэтому (по разным причинам, но поэтому тоже) на широких шинах пилот проедет заезд быстрее, чем на узкой. Но не потому, что у широкой шины, якобы, изначально выше сцепление с дорогой, как многие считают. Типа, если взяли узкую шину с коэффициентом сцепления 0,8, то у такой же в полтора раза более широкой будет сразу 1,2. Ну да, а если поставить на одну ось рядом пять узких шин, то что будем иметь коэффициент сцепления 4,0 что ли??? :)

Кстати, обратите внимание, что на раллийных машинах для езды по грунту или снегу стоят шины узкие, в отличие от асфальтовых споркаров. Значит, в каких-то ситуациях широкие шины даже проигрывают узким, логично ведь? И если бы ширина шины прямо влияла на силу сцепления с дорогой, было бы все просто и однозначно: везде бы стояли широкие-преширокие шины, и летом, и зимой, и на городских, и на гоночных машинах.

Отпускаем газ — увеличиваем сцепление передних шин

Небольшое отступление. Меня однажды «порадовал» ответом на вопрос инструктор одной из московских школ вождения. Я проходил курсы водительского мастерства, мы делали змейку, и нас учили бросать газ на каждом входе в поворот, у каждого конуса. Когда я спросил «а зачем?», в ответ услышал следующее: «Бросая газ, мы увеличиваем пятно контакта передних шин с дорогой, тем самым улучшаем их сцепление, а значит и скорость прохождения поворота. Об этом говорит элементарная физика». Спорить я, конечно, не стал, но… Слышим звон, не знаем, где он…

В чем фишка. Про сброс газа перед поворотом, а точнее, про бессмысленность этого уже много написал уважаемый мною Михаил Горбачев (www.drive-class.ru), так что оставим это в стороне. Тем не менее, сцепление передних шин действительно улучшается на те самые доли секунды, пока сброшен газ. Но почему? Мы же договорились, что пятно контакта не влияет на сцепление?! Да, не влияет, но здесь дело в другом. Вспомним закон Кулона. Сила сцепления (трения покоя) равна:

F = µ N = µ m g

Где N – вес. И кстати, не путаем вес с массой! Масса – это масса (в килограммах), а вес – сила, с которой тело давит на опору (в ньютонах). Далее, m – масса машины, g – ускорение свободного падения.

Отпуская газ, мы перераспределяем вес с зада машина на передок, увеличиваем вес, приходящийся на переднюю ось, и тем самым сцепление передних шин. Понятно, что под дополнительным весом передние шины дополнительно расплющиваются, и площадь пятен их контакта с дорогой увеличивается. Но это лишь следствие увеличенния нагрузки на шины, и никак не причина увеличения их сцепления! Пятно контакта, как обычно, тут совсем ни при чем.

Почему отпускать «газ» в повороте опасно?

Добавлю про опасность отпускания педали газа на повороте. Делая это, мы нагружаем переднюю ось машины и одновременно разгружаем заднюю. А руководствуясь вышенаписанными соображениями приходим к выводу, что сцепление задних шин с дорогой в этот момент ухудшается, и появляется риск заноса автомобиля. Кстати, отпускание педали газа на входе в поворот — один из основных приемов гонищков на ралли, которым они пускают машину в управляемый занос. Не верите? Приходите на курс контраварийного вождения «Зимняя контраварийная подготовка» и сами попробуете :) Это есть в обязательной программе, это проходят все студенты Kaminsky Driving School.

Когда помогают спущенные шины?

Еще одно заблуждение. Есть такая рекомендация – если надо ехать по льду, а у тебя летние шины – спусти давление наполовину. Якобы увеличится пятно контакта, что улучшит сцепление шины со льдом и укоротит тормозной путь. Тоже неправда. То есть пятно контакта, конечно же, увеличится, и даже тормозной путь уменьшится, но одно из другого никак не следует :)

Почему полиция в кино стреляет по колесам? Потому что существует такая вещь как сила трения качения – паразитная сила, которая возникает из-за деформации катящегося тела и оказывает ненужное сопротивление движению. Чем мягче тело, тем больше деформация и трение качения. У поезда оно практически отсутствует – стальные колеса, жесткие. У машины трение качения есть, а у машины на спущенных колесах оно просто огромно. Соответственно, спуская шины мы увеличиваем трение качения и тем самым оказываем дополнительное сопротивление движению и помогаем машине остановиться. А площадь пятна контакта не влияет на сцепление шины с дорогой и тут вообще ни при чем.

Она «при чем» только в одном случае. Когда едем по болотистой местности, замерзшей реке, можно подспустить шины, чтобы увеличить пятно контакта и снизить давление шин на поверхность болота, льда и тем самым снизить риск провалиться. Как с лыжами. Вот это единственная от него польза. Ну или можно заранее поставить более широкие шины. Если для городской зимы ставим более узкие – чтобы продавить поверхность льда, то здесь – наоборот, широкие, чтобы не дай Бог не продавить :)

В чем практический смысл?

Подведем итоги. Широкие шины дают несколько преимуществ по сравнению с узкими, причем сделать шину шире может как производитель, так и водитель — временно снизив давление воздуха в ней.

Вам помогут шины с широким профилем, если:

  • вы участвуете в спортивных соревнованиях по асфальту (кольцевые гонки, драг-рейсинг и т.п.). Плюс широкого профиля — в большей устойчивости шин к перегреву и износу;
  • вы движетесь по ледяной, рыхлой, зыбучей или болотистой местности с риском провалиться. Широкие шины снизят давление машины на поверхность «дороги» и улучшат проходимость машины. В этом случае вы можете либо снизить давление в шинах, либо поставить более широкие шины накануне поездки.

Итак, широкие шины нужны, в первую очередь, чтобы снизить нагрев и износ протектора. Это особенно актуально для спортивной езды, поэтому спортивные автомобили обычно «обуты» в широченные шины. Или, любители езды по бездорожью используют широкие шины, чтобы передвигаться по рыхлым, хрупким или болотистым поверхностям и не провалиться. В следующем выпуске я расскажу, для чего нужны низкопрофильные шины.

Справедливо и обратное. У слишком узких шин есть опасность перегрева протектора на торможении, в повороте или при разгоне. Поэтому не стоит экономить и ставить шины уже, чем советует производитель, они будут нагреваться и уровень безопасности вашей езди заметно снизится.

Продолжение следует…

Комментарии 0

Оставить комментарий