Регистрация Войти
Вопрос

Почему в автомобилях «Формулы-1» и «Инди» используются высокопрофильные шины?

Прошу прощения, если это немного не по теме, но мне показалось, что это лучший вариант для решения задачи.


С эстетической точки зрения в наши дни предпочтение отдаётся более крупным дискам. Недавно я купил Porsche с 18-дюймовыми дисками и шинами с профилем 55, и мои знакомые сразу сказали, что мне нужны диски побольше.


Я вырос на «Формуле-1», где крупные профили всегда были нормой, вплоть до сегодняшнего дня:


введите описание изображения здесь


Это отличает их от автомобилей LMP, которые предпочитают более низкий профиль:


введите описание изображения здесь


Я изучил другие темы/сайты, где обсуждаются профили большего/меньшего размера для легковых автомобилей, и не нашёл однозначного ответа, кроме «диски большего размера выглядят лучше».


«Формула-1» и «Инди» считаются передовыми в плане технологий и эффективности. Так почему же они продолжают использовать шины с большим профилем? Должно быть какое-то объяснение этому выбору, помимо того, что зрители могут видеть марку шины на большем расстоянии (большой профиль = крупнее надпись).
Авто и транспорт

Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/46476/why-do-formula-1-indy-cars-use-high-profile-tires
1
+ Читать

11 Комментариев

  1. По словам технического директора Mercedes, в этой статье (http://www.autosport.com/news/report.php/id/119331)




    «За последние
    пять или восемь лет тема увеличения диаметра колёс поднималась много раз», — сказал технический директор Mercedes Пэдди
    Лоу.



    «Большинство сходится во мнении, что установка колёс большего размера — не лучшее
    решение. С точки зрения сцепления с дорогой это не лучший вариант».



    «Такие шины будут иметь более низкое сцепление с дорогой и их вес будет
    значительно возрасти    , так что это не самое привлекательное направление
    с точки зрения производительности».




    Когда автомобиль входит в поворот, его шины немного деформируются, чтобы сохранить контакт с дорожным покрытием. Чем жёстче боковины шин, тем меньше деформация и, следовательно, меньше контакт с дорожным покрытием.



    Размер колёсных дисков также увеличивает массу ступицы — для вращения большей массы требуется больше усилий; кроме того, увеличивается неподрессоренная масса (https://en.wikipedia.org/wiki/Unsprung_mass)




    «Величина смещения при небольших неровностях обратно пропорциональна
    весу — более лёгкое колесо, которое легко смещается в ответ на
    неровности дороги, будет лучше и стабильнее сцепляться с
    неровной дорогой».




    Таким образом, с точки зрения производительности имеет смысл уменьшить вес и увеличить высоту бортика шины.

  1. Большие диски с низкопрофильными шинами — это дань моде, а не передовой технологии. Посмотрите на расход топлива и выбросы CO2 у любого автомобиля, у которого есть несколько моделей, у некоторых из которых диски и шины разумного размера, а у некоторых — абсурдно огромные диски, под которыми практически не остаётся места для шин.



    Я думаю, вы согласитесь, что диски разумного размера с шинами разумного размера обеспечивают наилучшую энергоэффективность. Они потребляют меньше топлива, а значит, большая часть энергии этого топлива идёт на движение автомобиля вперёд. Например, в регионе, где я живу, Toyota Prius предлагается с 15- и 17-дюймовыми дисками. 15-дюймовые диски выделяют 70 г CO2/км, 17-дюймовые — 76 г CO2/км, то есть почти на 10 % больше.



    Зачем вам машина, которая расходует на 10 % больше топлива, если она нужна вам только для того, чтобы выделиться?



    Представленный вами автомобиль LMP не такой абсурдный, как некоторые автомобили с большими дисками и низкопрофильными шинами, которые я видел на настоящих дорожных автомобилях. Но я бы всё равно не стал выбирать такие шины для дорожного автомобиля. Они потребляют больше топлива, чем нужно.
  1. @Мауро, я согласен, думаю, это было лучшее, что они могли сделать. Вы всё ещё можете заметить разницу между двумя шинами одинаковой ширины, но это не совсем супер научное исследование.
  1. Я провёл небольшое исследование, удалил неверную информацию, но всё равно считаю, что это несправедливое сравнение, поскольку сопротивление качению меняется в зависимости от общей площади контакта (в вашей статье разница между самыми большими и самыми маленькими шинами составляет 40 мм).
  1. @Мауро, это не совсем так. При одинаковом общем диаметре диски меньшего размера обычно легче дисков большего размера. Это даёт множество преимуществ, например экономию топлива. В этой статье рассказывается о том, как изменение размера дисков влияет на Golf.
  1. Соотношение сторон должно определяться соотношением ширины протектора и высоты профиля шины, а не общим диаметром шины.
  1. Я думаю, что более высокие борты шин предназначены для снижения скорости прохождения поворотов. Чем больше резины на бортах, тем выше гибкость шины под нагрузкой. В 1970-х годах на болидах «Формулы-1» передние шины были меньше задних.

  1. Итак, учитывая следующее, взятое из регламента Формулы-1, смотрите ссылку ниже:



    Максимальная ширина передней части — 385 мм, максимальный диаметр — 670 мм (680 мм для влажной уборки)
    . Тогда 385 / 670 = 0,57, то есть меньше, чем у профиля 60



    Максимальная ширина сзади — 470 мм, максимальный диаметр —
    , то есть 470 / 670 = 0,7



    Возможное объяснение заключается в том, что шина должна частично выполнять работу подвески по поглощению ударов, поскольку движение минимально.



    Источник:
    https://www.formula1.com/en/championship/inside-f1/rules-regs/tyres-and-wheels.html
  1. что с чем сочетается?
  1. Конструкция отличается. Шины для «Формулы-1» не должны служить так долго. В них можно использовать более мягкие составы. Я полагаю, что это компромиссное решение.
  1. Каков профиль шин F1, которые вы показываете?
Вы уже ответили на этот вопрос