Красивый протектор — хорошее сцепление. Миф или нет?

Автовладельцы часто выбирают шины, руководствуясь принципом: «Протектор красивый — будет хорошо держать дорогу, надо брать!» В большинстве случаев такая зависимость действительно есть, но истинная причина хороших характеристик шины кроется в основном в другом.

«Хорошо летать могут только красивые самолеты».

Авиаконструктор А.Н. Туполев

Для начала разберемся, какие бывают типы протектора шин и за что конкретно отвечают его элементы.

Зимние шины

Солидные производители выводят на рынок полную линейку зимних типов шин. У них присутствуют шипованные и нешипованные модели, шины для мягкой «европейской» зимы и для суровых морозов. Используются направленные и ненаправленные, симметричные и асимметричные рисунки протектора.

Разберем, как именно работают те или иные конструктивные решения, на примере продукции одного из самых именитых производителя шин в мире — компании Continental.

Шипованные

Шипованные шины применяют в регионах, где часто встречаются обледенелые дороги или где приходится ездить по укатанному снегу. Шипы обеспечивают хорошее сцепление шины с ледяной или плотно укатанной снежной поверхностью за счет прокалывания слоя и механического зацепления шипа подобно тому, как шестеренка зацепляется за зубчатую рейку.

Раньше шипы на шину устанавливали всего в несколько рядов, так, что проскользившая шина оставляла всего 4-6 канавок от шипов на льду. Но у современных покрышек шипы расположены по куда более сложной схеме и количество «царапин» на льду может составлять 16-20 штук. Некоторые производители применяют шипы разных типов на одной шине — в зависимости от места их установки в протекторе.

Есть и другие способы улучшить сцепление с дорогой. К примеру, при создании шин IceContact™ 3 больших размеров (от 17 дюймов) производитель применил еще одну инновацию. Корпус шипа изготовлен из резины. Парадокс? Нет. Просто хорошо подобранная, достаточно плотная резина, с одной стороны, очень хорошо удерживает металлическую часть шипа и вместе с тем обладает отличным «сродством» с материалом, из которого изготовлена сама шина. Такая технология получила название ContiFlexStud™. Шум от таких шипов несколько ниже, чем от обычных. Да и к дорожному покрытию шины с такой конструкцией шипов относятся бережнее. И ходят такие шипы дольше, чем обычные.

«Обычные шипы не способны полностью проникнуть в лед на дороге, потому что им мешает жесткое алюминиевое тело. Наши обрезиненные шипы ContiFlexStuds позволяют твердосплавным наконечникам глубже вонзаться в лед. В результате каждый из этих новых шипов обеспечивает примерно на 7% большее сцепление со льдом, а это означает серьезный прорыв в сфере активной безопасности», — говорит глава отдела разработки зимних шин компании Continental Марко Джеллингс.

Нешипованные

Трудно представить себе высокоскоростной спортивный автомобиль, скребущий асфальт шипами. На таких машинах зачастую выезжают «в охотку», когда зимние дороги немного подсыхают. Для подобных условий в линейке хорошего производителя найдутся нешипованные шины, или так называемые «липучки».

На примере этой шины разберем сразу несколько конструктивных особенностей. Широкие продольные канавки протектора хорошо отводят снежно-водяную кашу, предотвращая слэшпленинг — «всплывание» колеса при быстром движении, вплоть до полной потери контакта с дорогой из-за образовавшегося между ними клина из снежно-водяной каши. А еще такие продольные канавки способствуют хорошей курсовой устойчивости. Поперечные канавки, наоборот, относительно узкие — это обеспечивает достаточную жесткость блоков протектора и как следствие более эффективное торможение. Крупные блоки во внешней плечевой зоне увеличивают пятно контакта, что особенно важно при маневрировании. А еще вы, конечно, заметили асимметричный рисунок протектора.

Совет ЗР:

Всесезонные шины

Всесезонные шины должны обеспечивать безопасность и высокую экономичность круглый год. К примеру, в протекторе шин AllSeasonContact™содержится специальные полимерные материалы и двуокись кремния для лучшего сцепления с зимними дорогами. Явно выраженный направленный рисунок протектора хорошо отводит снежно-водяную кашу зимой и предотвращает аквапланирование летом.

Совет ЗР:

Летние шины

Летом скорости выше, чем зимой. Но требования к летним шинам предъявляются почти такие же, как и к зимним: высокое сцепление с дорожным покрытием, низкий уровень шума, топливная экономичность.

Для скоростных автомобилей создают особые летние шины. В таких покрышках Continental применяется фирменная резиновая смесь Black Chili. Она обеспечивает максимальное сцепление с дорогой за счет применения частиц сажи наноразмера. Эта технология позволяют протектору шины значительно быстрее деформироваться, принимая форму поверхности дороги и тем самым улучшая сцепление. Крупные блоки протектора обеспечивают точность руления и высокую поперечную устойчивость в поворотах. Центральная дорожка шины, окруженная широкими канавками, способствует прекрасной курсовой устойчивости.

В нашей стране значительную часть автопарка составляют компактные автомобили с 13-14 дюймовыми колесами. Для их владельцев важны долговечность шины, короткий тормозной путь на сухой и мокрой дороге, да и проходимость по грунтовке не помешает. Вот как выглядит рисунок протектора у шин с такими характеристиками:

На примере этих разноплановых шин в идно, что отличные эксплуатационные качества шин идут в ногу с очень симпатичными рисунками протектора. Тесты, проведенные «За рулем», подтверждают, что шины, занимающие призовые места, всегда обладают привлекательным рисунком протектора. Но надо не забывать и о технической стороне вопроса. К примеру , летние шины с широкими продольными канавками хорошо отводят воду, а значит на таких покрышках будет комфортно передвигаться в дождливую погоду. А вот направленный и симметричный рисунок протектора встречается в линейке именитых производителей все реже. Вероятно, такой тип протектора со временем останется лишь в бюджетном сегменте. В случае с более дорогими покрышками рисунок протектора все замысловатее, чаще направленный и асимметричный — это делает шину эффективнее, особенно при движении на высоких скоростях.

Автомобильный справочник

для настоящих любителей техники

Сцепление шины с дорогой

Сцепление шины с дорогой оказывает большое влияние на процессы движения и управляемости автомобиля. Автомобиль движется благодаря силе трения покоя в области контакта шины с дорожным полотном. Чем сильнее сцепление, тем лучше машина ведет себя на поворотах.

Коэффициент сцепления шин с дорогой

Коэффициент сцепления, называемый также коэффициентом трения покоя в зоне контакта шины с дорогой, определяется скоростью движения автомобиля, состоянием шин и состоянием поверхности дороги (см. табл. «Коэффициенты трения покоя для пневматических шин на различных поверхностях дороги» ). Приведенные в таблице данные применимы для асфальтобетонных и гудронированных щебеночных покрытий в хорошем состоянии. Коэффициент трения скольжения (при заблокированных колесах) обычно ниже, чем коэффициент сцепления.

1. Износ до глубины протектора ⩾ 1,6 мм

Специальные резиновые составы, исполь­зуемые в шинах для гоночных автомобилей, позволяют обеспечить коэффициент сцепле­ния вплоть до 1,8.

Аквапланирование

Аквапланирование сильно влияет на контакт шины с дорогой. Это такое состояние, при котором пленка воды разделяет шину и поверхность дороги (рис. «Аквапланирование» ). Оно происходит, когда давление клина воды, не вытесненной из зоны контакта шины с дорогой, поднимает шину над дорогой. Склонность к аквапланированию зависит от толщины водяной пленки на дорожной поверхности, скорости движения автомобиля, формы рисунка протектора, его износа и давления, оказываемого шиной на дорогу.

Широкопрофильные шины более подвержены аквапланированию. Аквапланирующий автомобиль не может передавать на поверхность дороги силы, требуемые для управления и торможения, что может стать причиной заноса.

Ускорение и торможение

Автомобиль может ускоряться (разгоняться) или замедляться (затормаживаться) с постоян­ной интенсивностью, когда величина а остается неизменной. Для условий, когда начальная или конечная скорость равны нулю, используются уравнения, приведенные в табл. «Ускорение и торможение».

Максимально допустимые ускорения и замедления

Когда тяговые или тормозные силы на колесах автомобиля не превышают силы сцепления шины с дорогой (сцепление еще существует), зависи­мости между углом продольного уклона дороги а, коэффициентом сцепления и максималь­ным ускорением или замедлением имеют вид, приведенный в табл. «Ускорение и замедление» и «Достижимое ускорение». Реальные значения рассматриваемых параметров всегда оказыва­ются меньше, так как не все шины автомобиля одновременно обеспечивают максимальное сцепление с дорогой при каждом ускорении (за­медлении). Электронные системы ABS, TCS, ESP обеспечивают поддержание величины тягового усилия вблизи максимального коэффициента сцепления.

При расчетах ускорения и замедления применя­ется коэффициент к-отношение нагрузки, при­ходящейся на ведущие или затормаживаемые колеса, к общей массе автомобиля. Когда на все колеса действует сила тяги или тормозная сила, к = 1. При распределении нагрузки 50% к = 0,5.

При торможении автомобиля на подъеме (+): а_mах = 4,5 м/с 2 ,

При торможении на уклоне (-): а_mах = 1,5 м/с 2 .

Работа и мощность

Мощность, требуемая для получения заданного ускорения (замедления), изменяется в соответствии с изменением скорости движения авто­мобиля (см. табл. «Работа и мощность» ). Мощность, необходимая для движения с ускорением, равна:

P -выходная мощность двигателя

P_w — мощность, расходуемая на движение.

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Добавить комментарий Отменить ответ

Главы

• Энциклопедия техники (19)
• История автомобилестроения (20)
• Полезные советы (3)
• Действующие единицы (1)
• Законы физики в автомобиле (15)
• Математическое моделирование в автомобилестроении (3)
• Материалы в автомобилестроении (10)
• Рабочие жидкости (5)
• Детали машин (6)
• Способы соединения деталей (8)
• Физика автомобиля (10)
• Двигатели внутреннего сгорания (24)
• Диагностика двигателя (8)
• Нормы контроля и диагностики токсичности отработавших газов (17)
• Системы управления бензиновыми двигателями (11)
• Работа двигателя на альтернативных видах топлива (2)
• Системы управления дизельными двигателями (9)
• Альтернативные виды приводов (3)
• Трансмиссия (47)
• Системы шасси (18)
• Управление шасси и активная безопасность (6)
• Автомобильные кузова (10)
• Пассивная безопасность автомобиля (1)
• Системы охраны автомобилей (1)
• Охранные автомобильные системы (1)
• Автомобильное электрооборудование (11)
• Свечи зажигания (6)
• Автомобильная электроника (21)
• Системы комфорта и удобства (2)
• Пользовательские интерфейсы (3)
• Системы повышения безопасности дорожного движения (7)

О справочнике

За последние время автомобилестроение превратилось в чрезвычайно сложную отрасль. Все труднее и труднее становится представить всю отрасль в целом, и еще сложнее постоянно следить за направлениями, которые важны для автомобилестроения. Многие из этих направлений подробно описаны в специальной литературе. Тем не менее, для тех, кто впервые сталкивается с данными темами, имеющаяся специальная литература не представляется легкой и тяжело усваивается в ограниченные сроки. В этой связи этот «Автомобильный справочник» будет очень кстати. Он структурирован таким образом, чтобы быть понятным даже для тех читателей, которые впервые встречаются с каким-либо разделом. Наиболее важные темы, относящиеся к автомобилестроению, собраны в компактном, простом для понимания и удобном с практической точки зрения виде.

https://tyres.zr.ru/articles/krasivyi-risunok-protektora-shiny-zalog-khoroshego-stsepleniia-mif-ili-net/

Сцепление шины с дорогой