Пониженное давление в колесах

Как известно практически в каждом Руководстве по эксплуатации автомобилей присутствует такая табличка, как размеры шин, дисков и рекомендуемое давление в шинах. И не зря данные параметры указаны для помощи в правильной эксплуатации автомобиля. Если с размерами шин и дисков все понятно, то такому параметру, как необходимое нормальное давление в шинах мало кто уделяет внимание. Некоторые автомобилисты по привычке при покупке нового автомобиля, качают колеса столько же, как и на старом. Но это в корне неправильно. Необходимо качать столько, сколько указано в Руководстве, так как даже малейшее отклонение от нормы невидимо на первый взгляд, приводит к изменению и сокращению ресурса отдельных элементов автомобиля и изменению управляемости и безопасности эксплуатации автомобиля в целом. Поэтому далее рассмотрена отдельная актуальная тема про влияние давления шин на составные части автомобиля.

Влияние давления в шинах на расход топлива

В данном случае речь пойдет именно о влиянии низкого давления в шинах на расход топлива. И сразу можно сказать, что при низком давлении воздуха в автомобильных шинах увеличивает расход топлива. Наверняка каждый будущий и настоящий владелец в детстве катался на велосипедах. Так вот каждый должен был заметить, что при спущенных колесах крутить педали намного труднее, чем с накаченными шинами. Поэтому и двигателю автомобиля необходимо тратить больше мощности, а соответственно и топлива для поддержания заданного автомобилю стиля езды. Происходит это из-за увеличения площади деформации шины в пятне контакта. Соответственно это и приводит к увеличению сопротивления качения. Далее на примере разберем, как сниженное давление в шинах влияет на расход топлива стандартного легкового автомобиля и сколько это получается в деньгах.

Расчет экономии

Берем автомобиль с расходом топлива в 7 литров на 100 км и соответствующим давлением в шинах указанном в Руководстве по эксплуатации – 2.3 кгс/см2 на передних колесах и 2.2 кгс/см2. Стоимость 95 бензина возьмем 40 рублей за литр. Далее считаем, сколько получится денег:
7л х 40 рублей = 280 р. Т.е. это примерная стоимость пробега автомобиля расстоянием 100 км.

Снижаем давление в шинах до 1.5 кгс/см2. Соответственно при таком давлении в шинах расход топлива увеличится на 0.3 л. И подсчитаем сколько это получается в деньгах на 100 км. пробега.

Влияние давления в шинах на ресурс шин

Как было описано выше низкое давление в шинах создает увеличение площади деформации шины, а соответственно при качении протектор шины, возможно, будет проскальзывать относительно дорожного полотна. Что в свою очередь приведет в нагреванию самой шины. Также при увеличении площади деформации шины повышается внутренне трение. Все это приведет к порыву нитей, а также к возрастанию усталостных напряжений в каркасе. Помимо этого быстро начинают изнашиваться края беговой дорожки протектора не рассчитанные на это.

Помимо низкого давления в шинах, повышенное давление также влияет на ресурс шин. При увеличенном давлении воздуха в шинах возрастает напряжение в нитях каркаса. Следовательно, появляется вероятность быстрого разрушения корда. Так как давление воздуха, в шинах увеличенное, то шина начинает взаимодействовать с дорогой средней частью протектора шины, что приводит к быстрому износу. Также стоит упомянуть, что при увеличенном давлении в шинах нити корда находятся под большим напряжением, что может привести к повреждению шины при наезде на препятствие. Но важно знать, что увеличенное давление в шинах влияет на износ менее чем пониженное от нормы. Но чтобы вообще предотвратить преждевременный износ шин, необходимо соблюдать рекомендуемое давление, дабы также исключить неравномерный износ шин. При нормальном давлении нагрузка распределена равномерно.

Влияние давления в шинах на управляемость автомобиля

По данному поводу можно также сказать, что давление в шинах в зависимости от того низкое оно или увеличенное будет зависеть управляемость автомобиля в различных ситуациях. К примеру, с повышенным давлением в шинах автомобиль при езде по сухой дороге будет более легок в управлении, но опять же все зависит от ситуаций. На дороге бывают разные и рискованные ситуации, требующие быстрейшего принятия решений и действий водителя. Так вот, когда колеса сильно накачаны, то при резких маневрах возможен занос автомобиля (особенно в дождливую погоду) и соответственно практически потеря управления над автомобилем.

При сниженном давлении в шинах в зависимости от того, какие колеса ведущие зависит и способность машины к поворачиванию. К примеру, автомобиль является заднеприводным и передние колеса имеют пониженное давление в шинах, то соответственно поворачивать будет труднее, чем при нормально накачанных шинах.

К слову у переднеприводных автомобилей давление в шинах передних колес должно быть обязательно в норме, либо в противном случае пониженное давление может вызвать занос автомобиля при экстренных ситуациях.

Из вышеописанного про влияние давления в шинах на управляемость можно сделать вывод, что бесспорно влияет, но все зависит от давления (низкое или повышенное), ситуации и стиля эксплуатации автомобиля. В любом случае самым оптимальным вариантом будет это среднее, т.е. нормальное давление.

Влияние давления в шинах на элементы подвески

В данном случае давление в шинах серьезно влияет на ресурс элементов подвески. Как известно, что назначение шины частично состоит в том, что она предназначена для поглощения незначительных колебаний, вызываемых неровностями дорожного полотна. Соответственно в случае, когда колеса будут сильно перекачаны, то это то же самое, что колеса из дерева, а следовательно при проезде через неровности шины не будут выполнять свою функцию частичного поглощения колебаний, а будут ее передавать их на элементы подвески. Поэтом можно сделать вывод, что в таком случае помимо ускоренного износа шин ускорится износ и элементов подвески автомобиля, таких как амортизаторы и др.

Соответственно, зачем повышенным давлением в шинах сокращать срок службы отдельных элементов автомобиля?
Пониженное давление может даже благоприятно сказаться на элементах подвески, но снижать не стоит по вышеперечисленным причинам, а также это ухудшит устойчивость автомобиля.

Влияние давления в шинах на тормозной путь машины

Важно помнить, что от величины тормозного пути зависит безопасность водителя и пассажиров. Поэтому всегда необходимо делать так чтобы, максимально уменьшить тормозной путь автомобиля. Факторов влияющих на величину тормозного пути множество и одним из них является давление в шинах.
Увеличенное давление в шинах, как было сказано ранее, обладает наименьшими сцепными свойствами с дорожным покрытием. Следовательно, тормозной путь увеличится. При снижении давления в шинах тормозной путь уменьшится. Но опять же есть минусы – снизится курсовая устойчивость.

Заключение.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что давление в шинах это риторический вопрос к решению которого необходимо подходить индивидуально с учетом информации изложенной в документации по эксплуатации автомобиля. Ведь любые конструктора при указании необходимого нормального давления в шинах на тот или иной автомобиль проводили расчеты и учитывали различные факторы, которые могли влиять на правильную эксплуатацию автомобиля.

Безусловно, где-то можно выиграть пониженным или повышенным давлением в шинах, но результат всегда будет пропорциональным. Поэтому всегда нужно руководствоваться оптимальными данными. И не забывать перед каждой, особенно дальней поездкой проверять и качать колеса с учетом нагрузки на автомобиль, возможных погодных условий, дорожного полотна и т.д. и т.п.

Про то, что давление в автомобильных шинах должно соответствовать величине, предусмотренной производителем, все слышали, и не раз. А что случится, если ездить на покрышках с недостаточным или избыточным давлением? AUTO.TUT.BY провел эксперимент на специальном испытательном полигоне, расположенном на севере Европы. Полученные данные нас несколько удивили.

Итак, в нашем распоряжении Audi Q5, комплект практически новых летних шин штатной для этого кроссовера размерности 235/65 R17. Также у нас есть оборудование, позволяющее точно измерить выбег и длину тормозного пути. Разумеется, мы пользовались и такими «благами шиномонтажа», как манометр для измерения давления и компрессор для накачивания колес. Самое главное, что у нас в распоряжении — огромная трасса без других участников дорожного движения, где мы можем провести наш эксперимент в абсолютно равных условиях.

Видеоверсия эксперимента

Выбег: есть ли разница в «легкости качения»?

Давление воздуха в шине влияет на ее способность «держать» форму. Подспущенное колесо имеет деформированную окружность, увеличенное и более распластанное пятно контакта с дорогой. Также низкое давление в покрышке увеличивает несущую нагрузку на ее боковины. Все это приводит к увеличению сопротивления качения. Мы попытались выяснить, насколько велика разница в легкости качения шин с низким, нормальным и увеличенным давлением.

Мы пытались уловить разницу в дистанции выбега и тормозного пути на шинах с давлением 2,0, 2,3 и 3,0 бара

Для этого мы провели по три заезда, измеряя выбег кроссовера на шинах со штатным давлением 2,3 бара, а затем с давлением 2,0 и 3,0 бара. Дистанцию выбега измеряли со скорости 60 км/ч до полной остановки. Все измерения проводили в одинаковых условиях: на одном и том же отрезке испытательной трассы. Машину пускали накатом, переключая трансмиссию в нейтральное положение, со скорости в 65 км/ч. По достижении скорости в 60 км/ч измерительный GPS-комплекс начинал отсчитывать дистанцию до полной остановки.

В каждом заезде мы пускали автомобиль накатом со скорости 65 км/ч на одном и том же участке дороге. Измерительный прибор отсчитывал выбег со скорости 60 км/ч до 0

Вообще мы планировали увидеть значительную разницу в пройденной дистанции. Но по факту спустя четыре серии заездов (заезды на шинах с нормальным давлением повторили в конце теста) с тремя повторениями в каждом мы увидели минимальные отличия. Во всех случаях кроссовер легко выкатывал более 910 метров. Подробные данные приводим в таблице:

Мы добились следующих средних и повторяемых результатов на шинах с разным давлением: от 914 до 953 метров. Разумеется, чуть лучше катились шины с повышенным давлением воздуха в них

Как видим, разница 40 метров — практически на уровне статистической погрешности. Также отметим, что накачанные до штатного давления в 2,3 бара после ночной стоянки шины прогрелись на солнышке во время эксперимента до 2,5 бара — мы дополнительно проверяли давление по окончании серии заездов. В заездах на недокачанных или перекачанных шинах давление воздуха в них уже не менялось.

Не увидев заметно разницы в дистанции наката, мы спустили шины до давления в полтора бара

Желая добиться более очевидной разницы, мы «спустили» каждую шину до давления в 1,5 бара. И наконец увидели совсем другие результаты: с таким низким давлением в колесах кроссовер начал катиться гораздо хуже: он едва пробежал 794 метра! «Минус» 140 метров!

На шинах с давлением воздуха по 1,5 бара автомобиль катится до остановки около 794 метров.

Увеличенное сопротивление качению ощущается водителем и пассажиром. При отпускании акселератора кроссовер чуть ли не клюет носом, будто притормаживает, и довольно быстро снижает скорость. При этом слышен слабый посторонний гул, будто начали подвывать ступичные подшипники!

Вот так со стороны выглядит покрышка размера 235/65 R17, спущенная до 1,5 бара. Невооруженным взглядом серьезный недостаток давления не увидишь

Также неровности дорожного полотна — а на испытательном полигоне есть участок асфальта с тарированными стыками, выбоинами и люками — на приспущенных колесах отзываются вертикальной раскачкой, как на волнах. На шинах с нормальным давлением колеса и подвеска ровно отстукивает неровности, раскачки не возникает. А вот если шины накачаны до 3,0 бар, то при проезде неровностей, особенно мелких поперечных стыков, появляются гулкие призвуки, напоминающие колебания гитарной струны.

Тормозной путь: есть ли разница?

Куда более важной с точки зрения безопасности является дистанция тормозного пути. Вообще в народе ходят слухи о том, что на шинах с уменьшенным давлением тормозной путь будет даже короче, «так как пятно контакта с дорогой больше». Также «диванные эксперты» говорят, что при увеличенном давлении шин тормозной путь будет короче, «так как у перекачанных шин пятно контакта с дорогой меньше». Так ли это на самом деле?

Следующим этапом эксперимента были замеры тормозного пути со скорости 100 км/ч до полной остановки

Мы сделали серии измерений тормозного пути на сухом асфальте со скорости 100 км/ч до нуля. Мы выполнили по 5 торможений на шинах с выбранным уровнем давления. Каждый раз шины тормозили очень стабильно, разброс в результатах между повторениями был не более 40 см (т.е. порядка 1%). Не увидев разницы в тормозном пути на шинах с давлением 2,0, 2,3 и 3,0 бара, мы спустили их до 1,5 бара и… опять не увидели никакой разницы. Полученные результаты приводим в таблице.

При торможении со скорости 100 км/ч до остановки на шинах с давлением от 1,5 до 3,0 бара мы получали стабильные результаты: от 37,7 до 38,1 метра

Констатируем: давление в шинах не влияет на тормозной путь автомобиля. Впрочем, это неудивительно. Если обратиться к физике, которую многие не знают и забыли, то на длину тормозного пути влияет скорость в начале торможения, тормозной коэффициент (для легкового авто он принимается за 1), коэффициент сцепления с дорогой. Таким образом, тормозной путь меняется в зависимости от скорости, с которой вы начали тормозить, и от сцепления с дорогой, уровень которого меняется в зависимости от погодных условий (сухой, мокрый, заснеженный и обледенелый асфальт).

Давление воздуха от 1,5 до 3,0 бар в шинах не влияет на дистанцию тормозного пути

В качестве итога добавим, что некорректное давление в шинах сильно влияет на их потребительские качества. С низким и повышенным давлением они изнашиваются быстрее и неравномерно. По сравнению с нормальным давлением в шинах возникает определенный дискомфорт — раскачка или лишний шум и гул при проезде неровностей. А шины с низким давлением очень плохо противостоят ударным воздействиям от дорожных неровностей: при наезде на высокие препятствия боковина приспущенных шин сильнее «складывается» и легче лопается. Также слой корда под протектором легче повреждается от таких ударов.