При выборе шин для своего автомобиля, как правило, мало кто задумывается о том, что сопротивление качению шин и колес вносит свой, пусть не самый большой вклад в увеличение расхода топлива.
Насколько увеличивается расход горючего в каждом конкретном случае оценить сложно, результатами исследований и оценок отдельных специалистов «General Motors Proving Grounds» заявлены величины потерь всего в десятые доли литров. Насколько подобные заявления соответствуют действительности проверить или оспорить невозможно, но практически все автомобилисты могут подтвердить реально ощутимое изменение величины выбега автомобиля на холостом пробеге при замене с одной марки авторезины на другую (даже замены летней на зимнюю и наоборот).
Более достоверными являются сведения о характеристиках и условиях работы автомобильных покрышек, опубликованных непосредственными производителями авторезины. Согласно данным таких грандов как «Данлоп» и «Пирелли» уменьшение потерь, вызванных сопротивлением качения колеса, на 10 процентов снижает расход горючего на 2 процента.
Сопротивление катящегося колеса автомобиля связано с постоянно возникающей деформацией участка покрышки в месте контакта колеса с дорожным покрытием, вследствие смещения точки давления на дорогу. При этом разные участки резиновой ленты покрышки растягиваются и сжимаются одновременно.
В течение постоянных процессов сжатия и растяжения резины происходят так называемые процессы диссипации или рассеивания внутренней энергии деформации. Резина плохо проводит тепло и при отсутствии внешнего охлаждения (водой луж, снегом, морозным воздухом), в условиях длительного движения, колесо нагревается до значительной температуры. В отдельных случаях, при значительной перегрузке, возможно даже возгорание.
Справедливости ради попробуйте прикоснуться рукой к покрышке колеса своего автомобиля после длительного пробега.
Экспериментально доказано, что наилучшими, с точки зрения экономичности, являются шины, изготовленные на основе природного каучука. Далее, с небольшим снижением показателей идут шины из полиизопрена и бутадиена, значительно хуже показали себя бутил-бутадиеновые материалы.
Длительные практические испытания всевозможных моделей и марок шин, с разными протекторами и скоростными характеристиками показали следующее:
1. Для увеличения экономичности предпочтительно выбирать колеса с максимальным наружным диаметром и наименьшей высотой профиля.
2. Широкопрофильная шина всегда имеет более низкий коэффициент сопротивления качению, чем обычная.
3. Даже небольшое снижение давления воздуха в шине может значительно увеличить сопротивление качению. Например, при уменьшении давления воздуха в колесе на 40% сопротивление качению возрастает на 60%. Рекомендовано, для улучшения экономичности, увеличить давление на 10 процентов выше рекомендованных фирмой - производителем автомобиля. Основной причиной увеличения сопротивления качению при низком давлении является значительное уменьшение жесткости боковин покрышек.
Очень часто водители намеренно уменьшают давление воздуха в колесах, стараясь уменьшить общую жесткость системы «колесо+подвеска», тем самым повысить комфортность и мягкость хода. Последствия таких новаций – значительное увеличение сопротивления качению.
4. Колеса и шины, изготовленные из низкокачественных материалов, или предназначенные для езды по бездорожью конструктивно не будут экономичными. Модели, изготовленные для зимних условий, покажут неплохие результаты только при отрицательных температурах или повышенном внутреннем давлении воздуха. Высота протектора до определенного значения не влияет на экономичность, но при значениях близких к критичным 2 мм, экономичность шин снижается.
Все вышеприведенные материалы и выводы справедливы для исправной и правильно отрегулированной подвески автомобиля.
При изменении угла развал-схождения колес на 1 градус по сравнению с расчетным, приводит к увеличению потерь на 12%. Износ боковин увеличивается на 15-18%, ресурсный пробег колеса падает практически на 20%.
При наличии хороших дорог наиболее экономичным вариантом для выбора шин является установка на диски большого диаметра низкопрофильных шин максимальной ширины с протектором, препятствующим возникновению эффекта аквапланирования. Неудобством такой резины может быть некоторое снижение комфорта езды для моделей с жесткой спортивной подвеской. Управляемость и экономичность на такой резине будет вне конкуренции.
Все приведенные рекомендации справедливы как для диагональных, так и радиальных вариантов шин. Но, в сравнении между собой, последние имеют характеристики более чем на 25% лучше конкурентов, независимо от фирмы изготовителя или модели. Поэтому нет необходимости рассматривать шины с заведомо более низкими параметрами, тем более, что в мировой практике фактически отказались от выпуска диагональных моделей авторезины.
Fuel Saver, Eco Impact, Ecopia, Energy Saver, Efficient Grip: если вы покупали в этом году новые летние шины, то наверняка обратили внимание на то, как часто производители упоминают о минимальном сопротивлении качению и сниженном расходе топлива. Но на зимних шинах вы напрасно будете искать обозначения этих качеств. Что же, снижение выброса СО2 не актуально для зимних шин? Или хорошее сцепление на льду и снегу по своей природе несовместимо со сбережением энергии? Нет — говорят эксперты «TÜV SÜD» — немецкой компании, специализирующейся на контроле качества и сертификации в сфере услуг. Эксперты готовы не только рассказать о развитии производства зимних шин, но и дать несколько практических советов — на что обратить особое внимание покупателю: снег, дождь, сцепление или безопасность окружающей среды.
Прошлое и настоящее.
Вернемся лет на десять назад, когда переход на зимние шины сразу же давал о себе знать: дрожащий руль, громкий шум и ощутимое увеличение расхода топлива — все это было тогда в порядке вещей. «Зачастую переход на зимние шины повышал расход топлива на поллитра на каждые сто километров. Но сейчас все это в прошлом. В последние годы при разработке зимних шин производители заботятся и о ходовых характеристиках и о низком сопротивлении качению» — говорит Михаель Штауде, эксперт по шинам в «TÜV SÜD Automotive». Это доказывают и тесты зимних шин: в том, что касается сопротивления качению, зимняя резина не уступает летней. И чтобы еще сильнее улучшить эти показатели, с ноября 2012 года предельные значения для шинной продукции будут постепенно ужесточаться. Цель — снижение выброса СО2 даже в зимний период. На продукции будет ставиться клеймо, на котором сразу будут видны основные свойства шины. Параметры: сцепление на мокрой дороге, расход топлива, сопротивление качению и генерация шума.
Исследования и тесты.
Прежде чем покупать зимние шины, автолюбитель должен ясно представлять себе, как он собирается использовать машину в холодное время года. Если вы часто ездите за город, на первом месте для вас будут показатели шин при движении по снегу и льду. Много ездите по городу? Тогда для вас важнее износоустойчивость и ходовые характеристики на мокрой дороге. Если вы уже знаете, чего хотите от зимних шин — изучите результаты шинных тестов. А заслуживающие доверия тесты информируют, помимо прочего, и о сопротивлении качению.
Безопасность и экологичность.
Сбережение энергии не должно происходить в ущерб безопасности. «Продукция известных крупных производителей шин представляет собой компромисс таких показателей, как сцепление на снегу, долговечность, движение на мокрой и сухой дороге, а также низкого сопротивления качению» — говорит Штауде.
Давление и расход топлива.
Давление наполнения оказывает большое влияние на расход топлива. Снижение давления на несколько десятых долей бар повышает сопротивление качению до 20 процентов — и многократно понижает безопасность. Каждый год жители Евросоюза теряют свыше двух миллиардов евро из-за недостаточного давления в шинах! «Если давления в ваших шинах будет на 0,2-0,3 бар больше — это не повредит» — советует Штауде. Однако если вашим зимним шинам приходится выдерживать предельные нагрузки — например, в горах, — тогда лучше придерживаться предписанного давления. Штауде: «Тогда шина проявляет свои лучшие показатели».
Протектор и инструкции.
Хотя, согласно европейскому законодательству, минимально допустимая остаточная глубина рисунка протектора у зимних шин составляет, как и у летних, 1,6 миллиметра, но эксперты и производители шин придерживаются того мнения, что глубина протектора зимних шин должна быть не менее четырех миллиметров. Не в последнюю очередь это связано с конструкцией зимних шин, у которых резиновые смеси каркаса и протектора различаются гораздо сильнее, чем у летней резины. При вулканизации разные составы резины смешиваются в пограничной зоне. Вследствие этого, если шина сильно изношена, обнажается зона смешения различных составов, пропадает нужная консистенция и необходимые показатели. К тому же, эффективность снижается из-за того, что зимние шины состоят главным образом из ламелей. «Чем короче становятся ламели, тем они менее эластичны — что плохо сказывается на сцеплении» — поясняет специалист по шинам.
Ширина и ходовые характеристики.
Эмпирическая формула для шин на снегу: чем уже шина, тем лучше сцепление. И еще: у более узких шин более низкое сопротивление качению и следовательно, такие шины гораздо экологичнее широкопрофильных «шлепанцев». Почти все автомобили могут ездить с шинами различной ширины. Зимой лучше выбирать самые узкие шины, какие только возможно.
Европа и Азия.
Эксперты констатируют: за время экономического кризиса состояние автомобилей на дорогах Европы значительно ухудшилось. Автовладельцы экономят и на покупке шин. Шины дальневосточного производства могут оказаться выгодной альтернативой. Однако следует проявить осторожность и перед покупкой дешевых шин ознакомиться с результатами тестирований.
Копирование и публикация новости разрешается при ссылке на
10 популярных шин тестируются на ездовые качества на сухой и мокрой поверхности, а также на сопротивление качению, влияющее на расход топлива.
Сейчас все крутится вокруг эффективности и экономичности. Экономия горючего стала главной темой на повестке дня, и приоритетом для мировых производителей стали разработки новых шин с оптимизированным сопротивлением качению. По этой причине эксперты Auto Zeiting решили расширить программу своих испытаний и добавить фактор сопротивления качению. Шины с низким сопротивлением помогают сэкономить горючее и снизить выбросы углекислого газа, но все же, это не все, что требуется от современных летних шин.
Протестированные шины:
Безопасность превыше экономичности
Безопасность стоит превыше всех других аспектов, и проблема достижения либо оптимального сопротивления, либо максимально короткой тормозной дистанции на мокрой дороге до сих пор стоит перед всеми разработчиками новых шин. Однобокая оптимизация – как в случае с Lassa, Michelin и Goodyear – означает, что шины могу и не получить оценку «Рекомендовано».
То, что компромисс между безопасностью и экономичностью достичь можно, доказывают новые Bridgestone и Pirelli, которые несмотря на сниженное сопротивление качению, демонстрируют хорошие результаты на мокрой поверхности, и кроме того набирают очки за счет выраженной спортивности. Тем не менее, лучшими в тесте стали Continental PremiumContact 2, которые оказались позади остальных в плане экономичности, но зато стали непревзойденными в испытании в тесте на сцепление на мокрой поверхности. Самый большой недостаток – более быстрый износ.
В этой связи интересно и сравнение шин дешевых марок Lassa и Sava. Даже если ни те, ни другие, не могут всерьез конкурировать с более дорогими и качественными шинами, Lassa все же смогли удивить своим низким сопротивлением качению, благодаря которому им удалось заработать очки и, в конце концов, обойти своего непосредственного конкурента.
В тесте на устойчивость к аквапланированию Michelin показали худший результат, чем большинство остальных шин, отлично справились с задачей Continental, ну а лучшими стали Vredestein со своим направленным рисунком протектора. Это ярко выраженный V-образный рисунок, разработанный Giugiaro, позволяет эффективнее рассеивать воду. Разумеется пугающий феномен «всплывания» шин в обычной жизни проявляется сравнительно редко – если дождь идет настолько сильно, что поверхность дороги оказывается под слоем воды – как на тестовом участке – 9 мм, любой водитель уже поедет осторожнее и на меньшей скорости. Так что главной опасностью остаются глубокие лужи.
Что касается теста на эффективность торможения, на сухой поверхности разница между самой короткой (Continental) и самой длинной тормозной дистанцией составила 4.8 метра. На мокром треке разница между Pirelli и Lassa достигла уже 5.7 м. Эти отличия, может быть, и кажутся незначительными, однако, соответствуют остаточной скорости почти до 35 км/ч.
| Место | Шина | Мнения экспертов |
|---|---|---|
| 1 |
Мокрая поверхность Лучшее сцепление на мокрой поверхности, самые безопасные шины из протестированных. (144 балла) Сухая поверхность Лучшее торможение, стабильно надежные реакции. Недостаток – высокое сопротивление качению. |
|
|
Благодаря лучшим ездовым качествам на мокрой и сухой поверхности Continental становятся лучшими в этом тесте, несмотря на высокое сопротивление качению. |
||
| 2 |
Мокрая поверхность Прежде всего, очень короткий тормозной путь, а также отличная управляемость и точность реакции на повороты руля. Сухая поверхность Точные, последовательные реакции в поворотах. Хорошее торможение. (124 балла) |
|
|
Pirelli доказывают, что даже шины с оптимизированным сопротивлением качению могут эффективно тормозить на мокрой поверхности и обладать спортивными качествами. (253 балла) |
||
| 3 |
Мокрая поверхность Быстрые и точные реакции на повороты руля, а также хорошая устойчивость к аквапланированию. (122 балла) Сухая поверхность Отличное время прохождения дистанции, точные реакции в поворотах (127 баллов) |
|
|
Заняли высокое место благодаря хорошими показателями по всем аспектам, имеющим значение для обеспечения безопасности. Очень сбалансированные летние шины. |
||
| 4 |
Мокрая поверхность Последовательные реакции и нейтральная поворачиваемость, а также короткий тормозной путь. (128 баллов) Сухая поверхность Склонность к недостаточной поворачиваемости, но управляемость вполне приемлема. Средние результаты в тесте на сопротивление качению. (115 баллов) |
|
|
Несмотря на сравнительно высокое сопротивление качению, шины нравятся хорошими результатами во всех остальных тестах и хорошими ездовыми качествами (243 балла). |
||
| 5 |
Мокрая поверхность Хорошая управляемость, нейтральные сбалансированные реакции. Хорошее торможение. (118 баллов) Сухая поверхность Лучшие в плане управляемости, отличное торможение – вот главные преимущества Nokian. Впрочем, иногда нервно реагируют на резкие смены направления нагрузки. |
|
|
Nokian удалось незаметно набрать баллы во всех испытаниях, хорошо показав себя и на мокрой, и на сухой поверхности. |
||
| 6 |
Мокрая поверхность V-образный рисунок протектора обеспечивает оптимальную устойчивость к аквапланированию. Высокая курсовая устойчивость, средняя эффективность торможения. (119 балла) Сухая поверхность Особых проблем нет, но в поворотах начинает страдать управляемость. Не может сравниться со многими шинами в плане сцепления. (113 баллов) |
|
|
Исключительно хорошая устойчивость к аквапланированию, но длинный тормозной путь на мокрой поверхности. Хорошие результаты в испытаниях на сухой поверхности. (232 балла) |
||
| 7 |
Мокрая поверхность Michelin слабо справляются с опасностью аквапланирования, а кроме этого лишь посредственная эффективность торможения. (92 балла) Сухая поверхность Достаточно точные реакции, и к тому же самое низкое сопротивление качению. |
|
|
Michelin Energy Saver созданы специально ради снижения сопротивления качению, вследствие чего налицо проблемы при езде по мокрой поверхности. (221 балл) |
||
| 8 |
Мокрая поверхность Не очень убедительные результаты. Прежде всего виной тому замедленность реакции и средняя эффективность торможения. (93 балла) Сухая поверхность Второй результат в тесте на сопротивление качению, но слишком неточно реагируют на резкие смены направления. В остальном проблем нет, и кроме этого хорошее качество хода. |
|
|
Из-за оптимизированного сопротивления Goodyear разочаровывают своими показателями в тестах на мокрой поверхности. В целом, же неплохой выбор. (216 баллов) |
||
| 9 |
Мокрая поверхность С управляемостью проблем действительно не возникло, но важные баллы были упущены из-за длинного тормозного пути. Сильный увод в поворотах. (93 балла) Сухая поверхность Есть сложности с эффективностью торможения и управляемостью, а также реакцией в области потери сцепления. (103 балла) |
|
|
Недорогие Lassa приятно удивили низким сопротивлением качению, но занять более высокое место не получилось из-за длинных тормозных дистанций. (196 баллов) |
||
| 10 |
Мокрая поверхность Сцепление Sava оказалось значительно ниже, чем у конкурентов. Кроме этого, шины недостаточно точно реагируют на повороты руля. (99 баллов) Сухая поверхность Самый длинный тормозной путь, умеренная точность управления, а также высокое сопротивление качению. Неудовлетворительный результат. (81 балл) |
|
|
Кроме низкой цены другие преимущества у Sava найти сложно. Не отличаются ни сцеплением на мокрой поверхности, ни низким сопротивлением качению (180 баллов) |
||
Но что же такое шины с низким сопротивлением качению и как их обнаружить в следующий раз, покупая "обувь" для своего автомобиля?
Прежде всего, давайте выучим определение. Шины с низким сопротивлением качению - именно то, какими вы их и считаете. Они образуют более слабое сопротивление (меньшее трение) во время качения сравнительно с другими шинами. Другими словами, как они могут котиться по дороге? Энергия постоянно тратится за счет тепла, которое образуется при контакте шины с поверхностью пути и шины, в самой шине и между шиной и ободом.
Имейте в виду, что сопротивление качению и сцепление, или управляемость - совсем разные вещи. Несмотря на то, что они действительно между собой связаны, они не являются взаимозависимыми. Значит, что шина не обязательно будет терять характеристики сцепления при уменьшении ее сопротивления качению.
Простое правило - чем более жесткая шина, тем меньшее ее сопротивление качению. Именно поэтому очень важно следить за надлежащим уровнем давления в шине. Независимо от того, какой тип шин вы используете, главное, что вы должны делать для экономии горючего, это проверять уровень давления в шинах и поддерживать его на правильном уровне.
На что влияет уровень сопротивления качению? Несмотря на то, что "писаного закона" нет, снижение сопротивления качения шины на 10% увеличит экономию горючего на 1-2%, хотя данная цифра будет зависеть от самой шины и автомобиля.
Как определяется сопротивление качению? Сообщество инженеров-автомобилистов разработало способ определения уровня сопротивления качения - по определению количества сил, необходимых для качения шины на динамометр при скорости 50 миль/час (тестирование SAE J1269). Результаты тестирования на разных скоростях будут разными, однако "золотым стандартом" является SAE J1269. Обычно сопротивление качению отличается от 20 до 30% даже у шин в одинаковых типоразмерах и одинакового типа.
Прежде всего, давайте выучим определение. Шины с низким сопротивлением качению - именно то, какими вы их и считаете. Они образуют более слабое сопротивление (меньшее трение) во время качения сравнительно с другими шинами. Другими словами, как они могут котиться по дороге? Энергия постоянно тратится за счет тепла, которое образуется при контакте шины с поверхностью пути и шины, в самой шине и между шиной и ободом.
Сопротивление качению и сцепление
Имейте в виду, что сопротивление качению и сцепление, или управляемость - совсем разные вещи. Несмотря на то, что они действительно между собой связаны, они не являются взаимозависимыми. Значит, что шина не обязательно будет терять характеристики сцепления при уменьшении ее сопротивления качению.
При этом производители не рекомендуют экономить на такого рода шинах, так как это может сказаться на безопасности. В частности, Nokian утверждает, что можно приобрести шины, которые на самом деле экономят топливо и имеют длительный пробег, но у них будет плохое сцепление на мокрой дороге. В таком случае опасности избежать практически невозможно, так как тормозной путь в дождливую погоду будет слишком длинным. Естественно, компания рекомендует свои шины- Hakka Green (преемник Hakka H, получившей высокие оценки на тестах немецкой ассоциации ADAC).
Сопротивление качению и давление в шинах
Запомните простое правило - чем более жесткая шина, тем меньшее ее сопротивление качению. Именно поэтому очень важно следить за надлежащим уровнем давления в шине. Независимо от того, какой тип шин вы используете, главное, что вы должны делать для экономии горючего, это проверять уровень давления в шинах и поддерживать его на правильном уровне.
Таким образом, можно сэкономить от 0,3 до 0,5 литров топлива на каждые 100 километров, в случае, если автомобиль «обут» в шины с низким сопротивлением качению. Низкое давление в шинах увеличивает сопротивление качению, так как меняется их форма. Кроме того, это ухудшает управление автомобилем в экстремальных ситуациях. Правильное давление гарантирует, что данная шина легко катится по дорожной поверхности, что также способствует уменьшению вредных выбросов.
Свободное качение также способствует снижению потребления топлива. Для равномерного и экономичного расхода топлива необходимо адаптировать стиль вождения. Избегайте агрессивной манеры езды: не ускоряйтесь слишком сильно во избежание ненужного торможения, пусть машина катится.
Измерение сопротивления качению
На что влияет уровень сопротивления качению? Несмотря на то, что "писаного закона" нет, снижение сопротивления качения шины на 10% увеличит экономию горючего на 1-2%, хотя данная цифра будет зависеть от самой шины и автомобиля.
Как определяется сопротивление качению? Сообщество инженеров-автомобилистов разработало способ определения уровня сопротивления качения - по определению количества сил, необходимых для качения шины на динамометр при скорости 50 миль/час (тестирование SAE J1269). Результаты тестирования на разных скоростях будут разными, однако "золотым стандартом" является SAE J1269. Обычно сопротивление качению отличается от 20 до 30% даже у шин в одинаковых типоразмерах и одинакового типа.
Итого
В зависимости от того, как вы хотите сэкономить, выбирайте шины с высокой износостойкостью и/или низким сопротивлением качению, которые позволят вам сэкономить на замене шин и/или более низком расходе топлива. Однако помните, характеристики вашего автомобиля и ваш стиль вождения оказывают намного более заметный эффект на потребление горючего, чем выбор шин.
