Вопрос
user122525
Сегодня 00:12
Шины большего/меньшего размера
На треке шины большего размера обеспечивают больший контакт с поверхностью, а значит, и лучшее сцепление. Однако за это приходится платить увеличением неподрессоренной массы. Поэтому, как показало исследование Car And Driver, разгон от 0 до 60 занимает больше времени. Исследование проводилось на двигателе объёмом 2,5 л и мощностью около 200 лошадиных сил.
Итак, мой вопрос: если взять, скажем, двигатель объёмом 5,0 л и мощностью 400 лошадиных сил, будет ли разгон от 0 до 60 км/ч медленнее при использовании шин большего размера? Я задаю этот вопрос, потому что антипробуксовочная система ограничивает мощность, чтобы предотвратить пробуксовку. У шин большего размера больше точек соприкосновения с поверхностью, а значит, и больше сцепления.
Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/32361/bigger-smaller-tires
1
Площадь контакта всегда одинакова, независимо от размера шины, и её можно рассчитать, разделив вес транспортного средства на давление в шине. При установке шины большего или меньшего размера меняется форма площади контакта, но не её площадь. Если шина имеет тот же состав, но другой физический размер, коэффициент трения останется прежним. На него будут влиять внешние силы, воздействующие на шину.
Из-за неподрессоренной массы подвеске сложнее удерживать шину в ровном положении во время движения из-за инерции. Чем меньше инерция, тем легче удерживать шину в ровном положении, когда она движется относительно дорожного покрытия. Даже малейшие неровности дороги приводят к отскоку и частичной разгрузке шины. Разгруженная шина (например, поднимающаяся после удара о неровность) будет иметь более низкий коэффициент трения и, следовательно, сможет передавать на дорогу меньше энергии, прежде чем начнёт проскальзывать.
Сочетание неподрессоренной массы, направления сил, действующих на шину, и подвески влияет на коэффициент трения между шиной и дорожным покрытием. Изменение состава резиновой смеси (например, переход на слики) также существенно влияет на коэффициент трения.
По сути, подвеска настроена на определённый неподрессоренный вес. Изменение веса за пределами этого диапазона без соответствующей замены подвески, как правило, приводит к негативным последствиям. Если вес слишком велик, амортизатор не сможет замедлить движение неподрессоренного веса; в тяжёлых случаях шина может оторваться от земли при отскоке.
Общее эмпирическое правило заключается в том, что 1 фунт неподрессоренного веса равен 2 фунтам веса автомобиля. Таким образом, если вы добавите 10 фунтов шин большего размера, это фактически то же самое, что добавить 20 фунтов веса автомобилю. Причина этого в том, что вы увеличиваете этот вес в два раза. Во-первых, это часть автомобиля, поэтому он должен ускоряться вместе с автомобилем. Во-вторых, он должен разгоняться за счет собственного вращения со скоростью, равной скорости транспортного средства.
Последнее, что нужно знать о «большем размере», — это то, что «больший размер» может означать несколько разных вещей. Следует отметить, что если шина становится больше в диаметре, это фактически меняет передаточное число на более высокое. Например, ваша задняя ось с передаточным числом 3,73 фактически становится осью с передаточным числом 3,55. Как правило, это ещё больше замедляет разгон от 0 до 60 км/ч, поскольку вы теряете механическое преимущество, за исключением редких случаев, например, когда переключение происходит непосредственно перед 60 км/ч. В таких случаях с точки зрения экономии времени лучше отложить смену до момента, когда на часах будет 60 минут, чтобы время смены не учитывалось в диапазоне от 0 до 60 минут. Это довольно редкий случай, и я привожу его только для полноты картины.