Для чего нужны широкие шины

Шина под действием силы тяжести автомобиля деформируется, образуя так называемое пятно контакта. 1[1]Многие думают, что чем шире шина, тем больше площадь пятна контакта шины с дорогой и тем лучше сцепление с дорогой. И, якобы, тем короче тормозной путь, тем лучше маневренность и управляемость машины. А еще иногда думают, что если машина тормозит не прямо, а боком, то тормозной путь будет короче, потому что шире пятно контакта. Это не так.

Но, ни сцепление шины с дорогой, ни тормозной путь не зависят от ширины профиля покрышки и площади пятна контакта шины с дорогой, а зависят  они от скорости движения машины и коэффициента трения между покрышкой и полотном дороги, который, в свою очередь, зависит только от природы соприкасающихся тел. В данном случае – от типа дорожного покрытия и от химического состава резиновой смеси протектора шины.

Или же, для тех кто помнит школьный курс физики, сила трения (она же сила сцепления) зависит только от коэффициента трения и от силы “прижатия” (силы реакции опоры, или же попросту – веса тела)

Так вот, со школьной скамьи, я отлично помню предыдущий абзац, а также постоянно задаю себе вопрос если сцепление не зависит от ширины колеса, зачем их делают широким!? (у гоночных болидов просто широчайшими!). Задавался я этим вопросом довольно долго, пока не наткнулся на крайне простое объяснение.

Так вот, есть две основные причины, первая – чтобы они меньше перегревались и изнашивались и вторая – уменьшение увода шины.

Большая ширина шины и большая устойчивость к перегреву позволяет дольше сохранять первоначальное сцепление с дорогой. К примеру, берем два комплекта шин одинакового состава разной ширины: 4 узеньких и 4 широких. О обоих коэффициент сцепления с асфальтом одинаков и равен, допустим, 0,8. Ставим их по очереди на одну и ту же спортивную машину с одним и тем же пилотом и выпускаем на гоночную трассу, засекаем время прохождения круга. Через какое-то количество кругов шины будут изнашиваться, и к концу, допустим, 20-го круга, у узкой износ будет заметно большим и сцепление снизится, скажем, до 0,6. А у широкой — только до 0,7. И, естественно, поэтому (по разным причинам, но поэтому тоже) на широких шинах пилот проедет заезд быстрее, чем на узкой. Но не потому, что у широкой шины, якобы, изначально выше сцепление с дорогой, как многие считают.

Кстати, обратите внимание, что на раллийных машинах для езды по грунту или снегу стоят шины узкие, в отличие от асфальтовых споркаров. Значит, в каких-то ситуациях широкие шины даже проигрывают узким, логично ведь? И если бы ширина шины прямо влияла на силу сцепления с дорогой, было бы все просто и однозначно: везде бы стояли широкие-преширокие шины, и летом, и зимой, и на городских, и на гоночных машинах.

Почему полиция в кино стреляет по колесам? Потому что существует такая вещь как сила трения качения – паразитная сила, которая возникает из-за деформации катящегося тела и оказывает ненужное сопротивление движению. Чем мягче тело, тем больше деформация и трение качения. У поезда оно практически отсутствует – стальные колеса, жесткие. У машины трение качения есть, а у машины на спущенных колесах оно просто огромно. Соответственно, спуская шины мы увеличиваем трение качения и тем самым оказываем дополнительное сопротивление движению и помогаем машине остановиться. А площадь пятна контакта не влияет на сцепление шины с дорогой и тут вообще ни при чем.

Она «при чем» только в одном случае. Когда едем по болотистой местности, замерзшей реке, можно подспустить шины, чтобы увеличить пятно контакта и снизить давление шин на поверхность болота, льда и тем самым снизить риск провалиться. Как с лыжами. Вот это единственная от него польза. Ну или можно заранее поставить более широкие шины. Если для городской зимы ставим более узкие – чтобы продавить поверхность льда, то здесь – наоборот, широкие, чтобы не дай Бог не продавить…

Вторая причина почему широкая шина лучше узкой – боковой увод.
137[1]
Боковой увод возникает в основном под действием поперечной силы (при поворотах), вызывающей боковой прогиб шины. При этом колеса катятся не по прямой, а немного смещаются. Как следствие водителю приходится корректировать рулем поворот, а устойчивость машины снижается. Широкая шина смягчает этот эффект.
На самом деле не нужно быть профессиональным водителем и этот эффект довольно сильно чувствуется на любой машине с преспущщеными колесами – машину намного больше болтает.

А тут можно вникнуть в мат.часть. Ну и тут есть немного

Share

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *