Com afecta la mida de les rodes al rendiment de la conducció i al rendiment del vehicle
Contingut
La roba fa l'home, les rodes fan el cotxe. Durant molts anys, és evident que un gran nombre de motoristes condueixen. Però n'hi ha que han anat més enllà, seguint el lema: "Com més gran i més ample, millor". És realment cert? Vegem el problema amb més detall i descrivim els avantatges/desavantatges dels pneumàtics més estrets estàndard i els pneumàtics més amples opcionals.
Els discos estan disponibles avui en una varietat de formes, mides i colors, de manera que un membre potencialment interessat considera que pot triar gairebé qualsevol cosa que li convingui al seu pare. Així, les dades de la fitxa tècnica i l'espai sota les ales segueixen sent les úniques limitacions. En realitat, però, hi ha diverses limitacions que, si s'ignoren, poden afectar significativament el rendiment de conducció, el confort de conducció o la seguretat. També cal tenir en compte que les rodes són l'únic punt de contacte del vehicle amb la carretera.
Pes de la roda
Poques persones interessades en una bici gran i bonica es faran aquesta pregunta. Al mateix temps, el pes de les masses sense suspendre té un efecte relativament significatiu en el rendiment de conducció i la manipulació del vehicle. A més, una disminució de la força d’inèrcia d’una roda giratòria augmenta la dinàmica d’acceleració i desacceleració. En el cas d'un canvi de mida d'1 polzada (polzada), l'augment de pes és relativament petit, en el cas d'un augment de 2 polzades o més, l'augment de pes és més acusat i arriba a diversos quilos. Per descomptat, també s’ha de tenir en compte el material a partir del qual està fet el disc.
La física simple és suficient per explicar l’important paper dels pesos de les rodes. L’energia cinètica de la roda giratòria augmenta proporcionalment a la velocitat de rotació.
Ek = 1/2 * I * ω2
Que es tracta d’una quantitat considerable es pot demostrar amb l’exemple de les rodes de bicicleta giratòries. Són lleugers, però si giren a una velocitat mínima determinada, poden subjectar la bicicleta amb un adult en línia recta sense agafar-se ni conduir. La raó és l’anomenat efecte giroscòpic, a causa del qual és més difícil canviar el sentit de moviment, més gran és la velocitat de rotació de la roda.
Passa el mateix amb les rodes dels cotxes. Com més pesats siguin, més difícil és canviar de direcció i ho percebem com l’anomenat servodirecció. Les rodes més pesades també dificulten la suavització del moviment quan es passen cops. També es necessita més energia per girar-les o girar-les. frenada.
Dinàmica del vehicle
L'amplada dels pneumàtics també té un efecte menor sobre el rendiment dinàmic del vehicle. Una àrea de contacte més gran significa més resistència al rodament quan s’utilitza el mateix tipus de banda de rodament. Això és més acusat amb motors més febles, on l’acceleració de 0 a 100 km / h es pot reduir unes dècimes de segon. En el cas de motors més potents, aquesta diferència és insignificant.
En alguns casos (amb motors potents) aquest efecte és fins i tot el contrari, ja que la roda més àmplia té una àrea de contacte més gran amb la carretera, que es reflecteix en menys relliscades durant l’acceleració ràpida i, per tant, en una acceleració resultant millor.
Velocitat màxima
L’amplada dels pneumàtics també afecta la velocitat màxima. No obstant això, en aquest cas, l’efecte d’una major resistència al rodament és menys acusat que en el cas de l’acceleració. Això es deu al fet que entren en joc altres resistències al moviment i la resistència més important es produeix entre l'aire del cos, però també entre les pròpies rodes, que augmenten pel quadrat de la velocitat.
Distàncies de frenada
En superfícies seques, com més gran sigui el pneumàtic, menor serà la distància de frenada. La diferència és en metres. El mateix es pot dir per a la frenada en mullat, ja que hi ha moltes més zones petites (vores) del patró de la banda de rodament que freguen contra la carretera.
La situació contrària es produeix quan el cotxe està conduint/frenant sobre una superfície humida amb una capa contínua d'aigua. Augmentar l'amplada del pneumàtic redueix la pressió específica del pneumàtic a la carretera i elimina pitjor l'aigua de la superfície de contacte. L'àrea més gran d'un pneumàtic més ample ha de transportar una quantitat bastant gran d'aigua, cosa que es converteix en un problema cada vegada més gran a mesura que augmenta la velocitat. Per aquest motiu, els pneumàtics més amples comencen molt abans, l'anomenat Swim - hidroplanatge quan es condueix en una piscina gran, com els pneumàtics més estrets, sobretot si la banda de rodament d'un pneumàtic ample està molt desgastada.
Maniobrabilitat
En superfícies seques i humides, els pneumàtics més amples amb un nombre de perfil més petit (dimensions més petites i paret lateral rígida) proporcionen una millor tracció. Això significa un millor maneig (més ràpid i nítid) amb un canvi de direcció més pronunciat, ja que hi ha una deformació significativament menor que amb un cos més estret o més estret. pneumàtic estàndard. Una millor tracció també provoca un canvi en el límit de cisalla durant les corbes ràpides: un valor g més alt.
Com passa amb la frenada, la situació contrària es produeix en una superfície humida o en una carretera mullada. en conduir a la neu. En aquestes carreteres, els pneumàtics més amples començaran a relliscar i rellisquen molt abans. Els pneumàtics més estrets tenen un millor rendiment en aquest sentit, ja que es queda molt menys aigua o neu sota la banda de rodament. No cal dir que comparar pneumàtics del mateix tipus i gruix de la banda de rodament.
Consum
L’amplada del pneumàtic també té un efecte significatiu en el consum de combustible del vehicle. És més acusat en motors més febles, on per a la dinàmica esperada és necessari prémer més el pedal de l’accelerador. En aquest cas, canviar el pneumàtic de 15 "a 18" també pot significar un augment del consum de combustible en més d'un 10%. Normalment, un augment del diàmetre dels pneumàtics d’1 polzada i un augment corresponent de l’amplada dels pneumàtics significa un augment del consum de combustible d’aproximadament un 2-3%.
Conducció còmoda
Els pneumàtics més estrets amb un nombre de perfil més alt (estàndard) són més adequats per circular per carreteres més pobres. La seva gran alçada es deforma i absorbeix millor les irregularitats de la carretera.
En termes de soroll, el pneumàtic més ample només és una mica més sorollós que el pneumàtic estàndard més estret. Per a la majoria de pneumàtics amb el mateix patró de banda de rodament, aquesta diferència és insignificant.
Canvi de velocitat a la mateixa velocitat del motor
A més dels factors anteriors, els canvis de mida dels pneumàtics també poden afectar la velocitat del vehicle a la mateixa velocitat del motor. Dit d’una altra manera, a la mateixa velocitat del tacòmetre, el cotxe es mourà més ràpid o més lent. Desviacions de velocitat després del canvi de pneumàtic acc. els discs difereixen en percentatge. Simulem un exemple a la Škoda Octavia. Volem canviar les rodes 195/65 R15 per 205/55 R16. El canvi de velocitat resultant és fàcil de calcular:
Pneumàtics 195/65 R15
La mida s'indica, per exemple: 195/65 R15, on 195 mm és l'amplada del pneumàtic (en mm) i 65 és l'alçada del pneumàtic com a percentatge (des del diàmetre interior fins a l'exterior) en relació amb l'amplada del pneumàtic. R15 és el diàmetre del disc en polzades (una polzada equival a 25,4 mm).
Alçada dels pneumàtics v Nosaltres creiem v = amplada * perfil "v = 195 * 0,65 = 126,75 mm.
Calculem el radi del disc en mil·límetres r = diàmetre del disc * 25,4 / 2 "r = (15 * 25,4) / 2 = 190,5 mm.
El radi de tota la roda és R = r + v »126,75 + 190,5 = 317,25.
Circumferència de la roda O = 2 * π * R "2 * 3,1415 * 317,25 = 1993,28 mm.
Pneumàtics 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.
A partir dels càlculs anteriors, es pot veure que una roda de 16 polzades aparentment gran és en realitat uns quants mm més petita. Així, l'alçada lliure al terra del cotxe es redueix en 1,3 mm. L'efecte sobre la velocitat resultant es calcula mitjançant la fórmula Δ = (R2 / R1 – 1) * 100 [%], on R1 és el radi de la roda original i R2 és el radi de la nova.
Δ = (315,95 / 317,25 – 1) * 100 = -0,41%
Després de canviar els pneumàtics de 15 "a 16", la velocitat es reduirà un 0,41% i el tacòmetre mostrarà una velocitat 0,41% superior a la mateixa velocitat que en el cas dels pneumàtics de 15 ".
En aquest cas, el canvi de velocitat és insignificant. Però si canviem, per exemple, quan s’utilitzen rodes de 185/60 R14 a 195/55 R15 en una Škoda Fabia o Seat Ibiza, la velocitat augmentarà aproximadament un 3% i el tacòmetre mostrarà un 3% menys de velocitat al mateix temps velocitat que en el cas dels pneumàtics de 14 ″.
Aquest càlcul és només un exemple simplificat de l’efecte de les dimensions dels pneumàtics. En un ús real, a més de la mida de les llandes i els pneumàtics, el canvi de velocitat també està influït per la profunditat de la banda de rodament, la inflació dels pneumàtics i, per descomptat, la velocitat de moviment, ja que el pneumàtic rodant es deforma durant el moviment segons sobre la velocitat. i rigidesa estructural.
Finalment, un resum dels avantatges i desavantatges dels pneumàtics grans i amples respecte a les mides estàndard.
| millor adherència en carreteres seques i humides | Un rendiment de conducció deficient (maneig, frenada, adherència) a les superfícies cobertes de neu o aigua |
| millor maneig del vehicle en carreteres seques i humides | l’aparició d’un aquaplaning a velocitats inferiors |
| millors propietats de frenada en carreteres seques i humides | augment del consum |
| principalment millorant el disseny del cotxe | deteriorament del confort de conducció |
| preu i pes majoritàriament majoritaris |
