Вопрос

Что тяжелее: алюминиевый обод колеса диаметром в дюйм или шина?

Сейчас на моей машине установлены шины 225/65R17. Я заметил, что многие новые электромобили поставляются с колёсными дисками большего размера и шинами с более низким профилем, например 235/45R21. Интересно, почему так происходит — в конце концов, шины с более низким профилем менее удобны и имеют более высокое сопротивление качению. Электромобилям, если таковые имеются, следует избегать использования шин с низким профилем, поскольку запас хода для них является критически важным параметром.


Если мы возьмём два обода и подберём к ним шины таким образом, чтобы диаметр качения оставался неизменным, то что будет тяжелее:



  • Традиционная шина + колёсный диск, диаметр которого в дюймах невелик, или

  • Низкопрофильная шина + колёсный диск, диаметр которого в дюймах большой, а соотношение сторон шины изменено таким образом, чтобы диаметр качения оставался примерно таким же?


Причина, по которой мне это интересно, заключается в том, что, похоже, невозможно найти ни один электрический внедорожник с 17-дюймовыми колёсами. Таким образом, мне, вероятно, придётся согласиться на более крупные колёсные диски (к счастью, не 21 дюйм, так как в некоторых случаях доступны 19-дюймовые диски). Однако комбинация из колеса и шины 225/65R17 настолько тяжёлая, что у меня болят мышцы в течение дня или двух после сезонной замены колёс (там, где я живу, зимой нужно использовать специальные зимние шины).


Является ли добавленный алюминий более лёгким или более тяжёлым материалом, чем удалённая резина в низкопрофильных шинах? (Давайте рассмотрим только алюминиевые диски — стальные диски устарели.)



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/82803/which-is-heavier-an-inch-of-aluminum-wheel-rim-or-tyre

5 Комментариев

  1. Как правило, колесо большего размера и шина с меньшим профилем будут тяжелее, чем колесо меньшего размера и шина с большим профилем.


    Хотя это и не научное сравнение, вы можете заметить, что у некоторых автомобилей более высокого класса с большими колёсами расход топлива ниже, чем у базовых моделей. По данным Car and Driver для гибрида Accord 2021 года:



    [F]кономия топлива практически не изменилась: по оценкам Агентства по охране окружающей среды США, в 2021 году средний расход топлива составил 48 миль на галлон, а расход на шоссе вырос с 47 до 48 миль на галлон. Но это касается моделей с более низкой комплектацией и 17-дюймовыми колёсами. Модель Touring оснащена 19-дюймовыми колёсами и имеет средний расход топлива 43 мили на галлон и расход на шоссе 41 миля на галлон.



    Автомобиль и водитель


    Возможно, у туристических велосипедов более цепкие шины, но я считаю, что основной причиной снижения эффективности является более высокое сопротивление качению из-за большего общего веса колеса и шины.


  1. Несмотря на то, что это не производная модель, существует множество примеров, когда автомобили с более высоким уровнем комплектации имеют большие колёса и хуже экономят топливо. Что касается сопротивления качению, то большая мягкая шина может иметь низкое сопротивление, если она скорее «пружинистая», а не «губчатая», то есть возвращает силу сжатия, а не поглощает её. Другой пример: ранние гибриды (которые были ориентированы на эффективность и имели мало общего с дизайном) оснащались маленькими колёсами с шинами с высоким профилем, например Honda Insight или Prius первого поколения.
  1. На самом деле это не отвечает на вопрос, о котором я говорю. А данный ответ — это «догадка», а не что-то производное (как в случае с «я полагаю», как в последнем предложении).
  1. Это наблюдение было сделано в результате сравнения идентичных электромобилей, отличающихся только соотношением сторон шин. У низкопрофильных шин меньший запас хода. Например, у Tesla. Тем не менее теперь у нас есть ответ, который подтверждает именно этот эффект!
  1. У вас есть источник, подтверждающий утверждение «низкопрофильные шины ... имеют более высокое сопротивление качению»? Насколько мне известно, низкопрофильные шины жёстче и, следовательно, должны иметь меньшее сопротивление качению. Чтобы они выдерживали вес автомобиля, в них должно быть повышенное давление. У низкопрофильных шин меньшая площадь деформации, что означает меньшее сопротивление качению ... по крайней мере, на мой взгляд.
Вы уже ответили на этот вопрос