Kako veličina kotača utječe na performanse vožnje i performanse vozila
sadržaj
Odjeća čini čovjeka, kotači čine auto. Već dugi niz godina jasno je da veliki broj vozača vozi. No, neki su otišli i dalje, slijedeći moto: "Što veće i šire, to bolje." Je li stvarno istina? Pogledajmo problem detaljnije i opišimo prednosti/nedostatke standardnih užih guma i opcijski širih guma.
Diskovi su danas dostupni u raznim oblicima, veličinama, bojama, tako da potencijalni zainteresirani član osjeća da može izabrati baš sve što će odgovarati njegovom ocu. Dakle, podaci u podatkovnoj tablici i prostor ispod krila ostaju jedina ograničenja. U stvarnosti, međutim, postoji nekoliko ograničenja koja, ako se zanemare, mogu značajno utjecati na performanse vožnje, udobnost vožnje ili sigurnost. Također treba imati na umu da su kotači jedina točka kontakta vozila s cestom.
Težina kotača
Malo ljudi zainteresiranih za lijep i veliki bicikl postavit će si ovo pitanje. Istodobno, težina neovježenih masa ima relativno značajan utjecaj na vozne sposobnosti i upravljanje vozilom. Također, smanjenje inercijske sile rotirajućeg kotača povećava dinamiku ubrzanja i usporavanja. U slučaju promjene veličine od 1 inča (inča), povećanje tjelesne težine relativno je malo, u slučaju povećanja od 2 inča ili više, povećanje tjelesne težine je izraženije i doseže nekoliko kilograma. Naravno, mora se uzeti u obzir i materijal od kojeg je disk napravljen.
Jednostavna fizika dovoljna je za objašnjenje važne uloge utega kotača. Kinetička energija kotača raste proporcionalno brzini vrtnje.
Ek = 1/2 * I * ω2
Činjenica da se radi o velikoj količini može se pokazati primjerom rotirajućih biciklističkih kotača. Lagani su, ali ako se okreću određenom minimalnom brzinom, mogu držati bicikl s odraslom osobom u ravnoj liniji bez hvatanja ili vožnje. Razlog je takozvani žiroskopski učinak, zbog kojeg je promjena smjera kretanja sve teža, što je veća brzina rotacije kotača.
Isto je i s kotačima automobila. Što su teže, to je teže promijeniti smjer, a to doživljavamo kao takozvani servo upravljač. Teži kotači također otežavaju omekšavanje njihovog kretanja pri prelasku neravnina. Također je potrebno više energije za njihovo rotiranje ili zakretanje. kočenje.
Dinamika vozila
Širina gume također ima mali utjecaj na dinamičke performanse vozila. Veća kontaktna površina znači veći otpor kotrljanja pri upotrebi iste vrste gaznog sloja. To je izraženije kod slabijih motora, gdje se ubrzanje od 0 do 100 km / h može smanjiti za nekoliko desetinki sekunde. U slučaju snažnijih motora, ta je razlika zanemariva.
U nekim je slučajevima (s snažnim motorima) ovaj učinak čak i suprotan, budući da širi kotač ima veću površinu dodira s cestom, što se odražava u manjem klizanju tijekom brzog ubrzanja, a time i boljem ubrzanju.
Najveća brzina
Širina gume također utječe na najveću brzinu. Međutim, u ovom slučaju učinak većeg otpora kotrljanja manje je izražen nego u slučaju ubrzanja. To je zato što dolaze u obzir drugi otpori kretanju, a najznačajniji otpor javlja se između zraka tijela, ali i između samih kotača, koji se uzdižu za kvadrat brzine.
Udaljenost kočenja
Na suhim podlogama što je guma šira, zaustavni put je kraći. Razlika je u metrima. Isto se može reći i za mokro kočenje jer postoji mnogo više malih površina (rubova) uzorka gaznog sloja koji se trljaju o cestu.
Suprotna situacija događa se kada automobil vozi/koči na mokroj površini s kontinuiranim slojem vode. Povećanje širine gume smanjuje specifični pritisak gume na cestu i lošije uklanja vodu s kontaktne površine. Veća površina šire gume treba nositi prilično veliku količinu vode, što postaje sve veći problem kako se brzina povećava. Iz tog razloga šire gume počinju puno ranije, tzv. Swim - hidroplaning kod vožnje u velikom bazenu, poput užih guma, pogotovo ako je gazni sloj široke gume jako istrošen.
manevarska sposobnost
Na suhim i mokrim podlogama šire gume s manjim brojem profila (manjih dimenzija i kruće bočne stijenke) omogućuju bolje prianjanje. To znači bolje (brže i oštrije) rukovanje s oštrijom promjenom smjera, jer dolazi do znatno manje deformacija nego kod užeg ili užeg tijela. standardna guma. Bolja trakcija također rezultira pomicanjem granice smicanja tijekom brze vožnje u zavojima – većom g-vrijednošću.
Kao i kod kočenja, obrnuto vrijedi na mokrim ili mokrim površinama. pri vožnji po snijegu. Na takvim cestama šire gume počet će kliziti i kliziti mnogo ranije. Uže gume u tom smislu djeluju mnogo bolje jer se znatno manje vode ili snijega zaglavi ispod gazećeg sloja. Nije potrebno spominjati usporedbu guma iste vrste i debljine gaznog sloja.
Potrošnja
Širina gume također ima značajan utjecaj na potrošnju goriva u vozilu. Izraženije je kod slabijih motora, gdje je za očekivanu dinamiku potrebno jače pritisnuti papučicu gasa. U ovom slučaju promjena gume s 15 "na 18" također može značiti povećanje potrošnje goriva za više od 10%. Obično povećanje promjera gume za 1 inč i odgovarajuće povećanje širine gume znači povećanje potrošnje goriva za oko 2-3%.
Udobna vožnja
Uže gume s većim brojem profila (standard) prikladnije su za vožnju po lošijim cestama. Njihova velika visina bolje deformira i upija nepravilnosti na cesti.
Što se tiče buke, šira guma samo je nešto bučnija od uže standardne. Za većinu guma s istim uzorkom gaznog sloja ta je razlika zanemariva.
Promjena brzine pri istoj brzini motora
Osim gore navedenih čimbenika, promjene veličine guma također mogu utjecati na brzinu vozila pri istoj brzini motora. Drugim riječima, pri istoj brzini okretaja, automobil će se kretati brže ili sporije. Odstupanja brzine nakon zamjene guma prema diskovi se razlikuju u postotku. Zamislimo primjer Škode Octavije. Želimo promijeniti kotače 195/65 R15 na 205/55 R16. Dobivenu promjenu brzine lako je izračunati:
Gume 195/65 R15
Označena je veličina, na primjer: 195/65 R15, gdje je 195 mm širina gume (u mm), a 65 je visina gume u postotku (od unutarnjeg promjera prema vanjskom) u odnosu na širinu gume. R15 je promjer diska u inčima (jedan inč iznosi 25,4 mm).
Visina guma v vjerujemo v = širina * profil "v = 195 * 0,65 = 126,75 mm.
Radijus diska izračunavamo u milimetrima r = promjer diska * 25,4 / 2 "r = (15 * 25,4) / 2 = 190,5 mm.
Polumjer cijelog kotača je R = r + v »126,75 + 190,5 = 317,25.
Opseg kotača O = 2 * π * R "2 * 3,1415 * 317,25 = 1993,28 mm.
Gume 205/55 R16
v = 205 * 0,55 = 112,75 mm.
r = (16 * 25,4) / 2 = 203,2 mm.
R = 112,75 + 203,2 = 315,95 mm.
O = 2 * 3,1415 * 315,95 = 1985,11 mm.
Iz gornjih izračuna vidljivo je da je naizgled veliki kotač od 16 cola zapravo manji za nekoliko mm. Tako je razmak od tla automobila smanjen za 1,3 mm. Učinak na rezultirajuću brzinu izračunava se formulom Δ = (R2 / R1 – 1) * 100 [%], gdje je R1 izvorni polumjer kotača, a R2 novi radijus kotača.
Δ = (315,95 / 317,25 – 1) * 100 = -0,41%
Nakon promjene guma sa 15 "na 16", brzina će se smanjiti za 0,41%, a tahometar će pokazati brzinu za 0,41% veću pri istoj brzini nego u slučaju guma od 15 ".
U tom slučaju promjena brzine je zanemariva. Ali ako promijenimo, na primjer, kada koristimo kotače sa 185/60 R14 na 195/55 R15 na Škodi Fabiji ili Seat Ibizi, brzina će se povećati za oko 3%, a tahometar će pokazati 3% manju brzinu pri istoj brzina nego u slučaju guma 14 ″.
Ovaj izračun samo je pojednostavljeni primjer utjecaja dimenzija guma. U stvarnoj upotrebi, osim veličine felgi i guma, na promjenu brzine utječu i dubina gaznog sloja, napuhanost guma i, naravno, brzina kretanja, budući da se kotrljajuća guma tijekom kretanja deformira na brzini. i krutost konstrukcije.
Konačno, sažetak prednosti i nedostataka velikih i širokih guma u usporedbi sa standardnim veličinama.
| bolje prianjanje na suhim i mokrim cestama | Loše performanse vožnje (rukovanje, kočenje, prianjanje) na površinama prekrivenim snijegom ili vodom |
| bolje upravljanje vozilom na suhim i mokrim cestama | pojava akvaplaninga pri manjim brzinama |
| bolja svojstva kočenja na suhim i mokrim cestama | povećana potrošnja |
| uglavnom poboljšavajući dizajn automobila | pogoršanje udobnosti u vožnji |
| uglavnom veća cijena i težina |
