Написать пост

gugglegum

Нужно ли приспускать давление в шинах зимой?



Да, эта тема никак не дает мне покоя. В прошлый раз тема можно сказать заглохла. Авторитетные водители с многолетним стажем типа Ничегонепонимая высказались в стиле "убирай 0,1 и будет тебе счастье". Кто-то постарался дать научное объяснение, мол на приспущенных шинах пятно контакта больше, отсюда и сцепление на скользкой дороге лучше. Каждый просто высказал своё ИМХО, и на этом все успокоились. Все, кроме меня -- я решил обратиться к физике.



Сразу оговорюсь, в данном посте я не рассматриваю ситуации когда люди накачивают шины под себя, чтобы мягче проезжать неровности дороги и т.п. Я говорю исключительно о коэффициенте сцепления с дорогой. То есть какое давление оптимально для лучшего сцепления с дорогой, и, как следствие, лучшей управляемости.

Силой сцепления шин с дорогой называют максимальное значение горизонтальной реакции, пропорциональное вертикальной нагрузке на колесо. Один из основных параметров данной системы — коэффициент сцепления. В зависимости от направления скольжения колеса различают коэффициенты продольного (x) и поперечного (бокового) (y) сцепления.

Если сила тяги меньше силы сцепления, то ведущее колесо катится без пробуксовывания. Если сила тяги больше силы сцепления, ведущие колеса пробуксовывают и для движения используется лишь часть силы тяги. С увеличением скорости движения автомобиля коэффициент сцепления обычно уменьшается. Также большое влияние на сцепление оказывает высота рисунка протектора.

На дорогах с твердыми покрытиями коэффициент сцепления зависит главным образом от трения скольжения между шиной и покрытием дороги. Вспомним школьного курс физики, что там говорится про силу трения скольжения:

Сила трения скольжения — силы, возникающие между соприкасающимися телами при их относительном движении. Опытным путём установлено, что сила трения зависит от силы давления тел друг на друга (силы реакции опоры), от материалов трущихся поверхностей, от скорости относительного движения и не зависит от площади соприкосновения. (Это можно объяснить тем, что никакое тело не является абсолютно ровным. Поэтому истинная площадь соприкосновения гораздо меньше наблюдаемой. Кроме того, увеличивая площадь, мы уменьшаем удельное давление тел друг на друга.). В первом приближении сила трения скольжения может быть рассчитана по формуле:


На деформируемых дорогах коэффициент сцепления зависит прежде всего от сопротивления грунта срезу и от внутреннего трения в грунте. Выступы протектора ведущего колеса, погружаясь в грунт, деформируют и уплотняют его, увеличивая до некоторого предела сопротивление срезу. Однако затем начинается разрушение грунта, вследствие чего коэффициент сцепления уменьшается.

То есть на твердых ровных дорогах (будь это чистый асфальт или гладкий лёд), однозначно, увеличение пятна контакта не влияет на коэффициент сцепления, следовательно нет никакого практического смысла приспускать колеса. Тем более, что на приспущенных колесах, особенно с высоким профилем, появляется явление "бокового переката", когда диск колеса может смещаться вбок относительно нижней части шины. Устойчивости на дороге это явно не способствует.

На не твердых (рыхлых) поверхностях -- тут все намного сложнее, и однозначно утверждать нельзя. Но по опыту я знаю, что шины с широким профилем зачастую не продавливают снег до асфальта и из-за этого имеют меньший коэффициент сцепления, т.к. горизонтальная реакция рыхлого снега после вертикального сжатия весьма слабая.

Напоследок хочется сказать, что расчет коэффициента сцепления колеса с различными поверхностями -- это очень сложная наука. Большую роль играет и материал шины, и рисунок протектора, и наличие шипов, и форма покрышки. Изготовители шин этим занимаются профессионально, поэтому максимальный коэффициент сцепления следует ожидать при рекомендуемом производителем давлении. Тем более, как известно, недокачка колес приводит к перегреву шин, ускорению их износа и к повышенному расходу бензина.

P.S. Справедливости ради хочется отметить, что существуют ситуации, когда уменьшение давления в шинах может быть полезно. Например, при движении по песку: чтобы колеса меньше проваливались в песок, под которым все равно нет никакой твердой опоры. Возможно, при движении по тонкому льду, чтобы лёд не треснул; по болотистой местности. Но вот на счет снега на дороге...
37 комментариев нравится избранное
  • Ald
    08 фев 2011 в 11:43
    Накачай азотом и не парься.
    • Mihey86
      06 янв 2016 в 23:30
      Интересно каким боком азот,касается данной темы..?
  • vamp756
    08 фев 2011 в 11:46
    Я честно не когда не задрачивался до такой темы. Давление в колесах по паспорту, и зимой и летом одинаковое.
  • gugglegum
    08 фев 2011 в 11:47
    @Ald Повторная волна идиотизма?
  • FullZero
    08 фев 2011 в 11:48
    @vamp756 Аналогично.
  • svk
    08 фев 2011 в 11:48
    До НГ ездил 2.4 на переде, 2.2 на заде
    после НГ спустил до 2.2 на переде, 2.0 на заде
    Отличий не заметил, кроме того что машина стала чуть-чуть ниже
  • gugglegum
    08 фев 2011 в 11:52
  • Ald
    08 фев 2011 в 11:56
    @gugglegum Это ты про свой пост?
    Вспомнил школьную физику, сказал напоследок, что нужно соблюдать давление указанное производителем и так и не дал четкого ответа на вопрос в заголовке. А раз так — качай азотом!
  • RainbowDemon
    08 фев 2011 в 12:00
    Еще раз — не заморачивайся поиском идеального давления исходя только из теории — возьми, подспусти и попробуй — делов на пять минут, потом поднакачай и опять попробуй — очень быстро найдешь то, что нравится именно тебе. Глупо надеятся, что производители указывают истинно правильное рекомендованное значение — это средняя цифра. Можно засчитать попытку объяснить физику, но на самом деле — рассматривать работу покрышки без учета всего остального: типа подвески, ее жесткости на отбой и сжатие, массы автомобиля и его центра тяжести), остаточной деформации грунта и даже типа и ширины покрышки — бредятина. Также, нужно куда больше уделять внимание типу поверхности — по рыхлым поверхностям давление по осям должно быть сильно разным — на передних колесах оно может быть меньше чуть ли не на 30%. В свое время, у раллистов были здоровенные таблицы, где были расписаны давления и резина в зависимости от типа поверхности СУ и эти значения подбирались исключительно экспериментальным путем на тренировках. Кстати, основной величиной в них была не сила трения скольжения, а коэффициент сопротивления качению и радиус качения колес и основной проблемой было добиться максимальной удельной тяги. Посему — если ты не знаешь какое тебе нужно давление в данный момент, то не стоит забивать себе голову такими мелочами.
  • vamp756
    08 фев 2011 в 12:02
    @RainbowDemon Я думаю что когда секунды играют роль — там важно давление. А в гражданском авто, при езде по городу, давление +- 0,1 никто тольком не заметит
  • RainbowDemon
    08 фев 2011 в 12:07
    @vamp756 Именно так, качай среднее рекомендованное число и не парься, ну а если знаешь, что делаешь — выбирай давление исходя из личных предпочтений.
  • gugglegum
    08 фев 2011 в 12:20
    @Ald Это я про азот. Азотом в городе накачивают шины только лохи, которых успешно развели в шиномонтажке. Ответ на вопрос в заголовке я дал. По крайней мере для случая твердой дороги.
  • RainbowDemon
    08 фев 2011 в 12:23
    @gugglegum Чет мне кажется, что это была ирония насчет азота, не?
  • gugglegum
    08 фев 2011 в 12:26
    @vamp756 Да, но зачем некоторые (даже в шиномонтажках) зимой рекомендуют и накачивают на 0.1-0.2 ат меньше? Ведь если разницы нет, то почему бы не накачать хотя бы норму, зная что колеса все равно потихоньку спускают, и накачав норму дольше не придется подкачивать. Это что заговор шиномонтажников? Я для себя выбрал, для меня норма 2.1 (30 кПа) и есть оптимальное давление.
  • gugglegum
    08 фев 2011 в 12:27
    @RainbowDemon Хорошо если так, но что-то меня сомнения одолевают.
  • vamp756
    08 фев 2011 в 12:33
    @gugglegum Логично — пятно контакта больше, лучше сцепление с дорогой. Но лично я и с штатным давлением не испытываю проблем. Хочешь — так попробуй, ничего страшного не случится, может тебе покажется более комфортным.
  • RainbowDemon
    08 фев 2011 в 12:38
    @vamp756 Логично на первый взгляд, но на самом деле — все неоднозначно и зачастую узкое колесо зимой ведет себя куда лучше широкого лаптя — давление-то на опорную поверность больше. И вообще, на самом деле, каждый выбирает, то что ему ближе: мне вот узкое и на 1.8 — хорошо, а кое-кто талантливый на 1.8 может даже разбортировать.
  • gugglegum
    08 фев 2011 в 13:27
    @vamp756 Если вы читали мой пост внимательно, то там написано, что увеличение пятна контакта не улучшает сцепление с дорогой. С увеличением площади контакта уменьшается удельное давление в месте контакта, т.к. масса машины распределяется по всей площади пятна. Таким образом площадь увеличивается, давление в каждой точке уменьшается, результат остается тем же.
  • lazyday
    08 фев 2011 в 13:33
    Сила трения скольжения применима только в случае заблокированных колес, иначе нужно рассматривать силу трения качения.
  • Andy163
    08 фев 2011 в 13:48
    Приспускал на 0,8 когда в горку по снежно-ледяной разбитой колее ехал. Помогло. На полностью накачанных колёсах штурм не удавался. =)
  • gugglegum
    08 фев 2011 в 13:49
    @lazyday Нет, Макс, ошибаешься. Трение качения не имеет никакого отношения к сцеплению колес с поверхностью дороги. Трение качения — это сила, которая препятствует качению в результате нормальной реакции опоры. К коэффициенту сцепления эта сила отношения не имеет.
  • gugglegum
    08 фев 2011 в 13:56
    @lazyday По большому счету при отсутствии пробуксовки соприкосновение колес с дорогой происходит без взаимного смещения. То есть в каждой конкретной точке контакта соприкасающиеся поверхности находятся друг относительно друга в покое. Поэтому для определения коэффициента сцепления вполне может быть применима формула трения покоя. При наличии пробуксовки — соответственно формула трения скольжения.
  • vamp756
    08 фев 2011 в 14:36
    @gugglegum Ну я про это и говорю — что многие шиномонтажники строят из себя умных и советуют то, что как им кажется, будет уместным. Но каждый сам решает.
  • gugglegum
    08 фев 2011 в 14:41
    @vamp756 Я в шиномонтажки с целью подкачки колес больше не ходок. Они ведь мало того, что качают какое-то свое давление не спрашивая, они ведь делают это на «горячих» шинах, совершенно не учитывают еще и этот момент. Подкачали до нормы минус 0.2 атмосферы на горячих колесах. Утром получилось -0.6 от нормы.
  • Movario
    08 фев 2011 в 14:50
    Не знаю, что и сказать. Я не заморачиваюсь до такой степени. Качаю колеса два раза в год до рекомендуемого давления при смене резины с летней на зимнюю и наоборот. Перед поездкой всегда смотрю на шины и если кажется что скачены, проверяю давление. Перед дальней поездкой проверяю давление всегда. Если надо подкачиваю.
  • gugglegum
    08 фев 2011 в 15:44
    @Movario А какая разница дальняя поездка или нет? Улететь в кювет из-за спущенных или неравномерно накачанных шин можно и в городе. Визуально кстати спущенность колеса можно определить только при минус 0.5 и выше. Да и то если спущенное колесо оказалось на кочке и приняло большую нагрузку, чем остальные.
  • horses
    08 фев 2011 в 17:30
    @gugglegum Я уже давно качаю своим электрическим компрессором и выставляю то давление, которое считаю нужным. На шиномонтаже вообще не паряться по поводу давления им откровенно пофиг.
  • zloe
    08 фев 2011 в 17:55
    не нужно. переобулся не проверив давление и катался так месяц. оказалось, что было в среднем 1,4. накачал 2,2 и сразу лучше рулиться и тормозить стало.
  • berserg
    08 фев 2011 в 19:16
    нехер ниче мудрить. есть зимняя резина. есть определенное давление для зимы, вот и ездий потихонечку! чеб ты с ними не сделал, зимой как летом не поедет
  • DrDeath
    08 фев 2011 в 20:20
    имхо наоборот надо чуть перекачивать :) сам не задродствую качаю тупо 2.2 круглый год )
  • Typuk
    08 фев 2011 в 21:26
    @Andy163 а для компрессии бескамерной шины не вредно такое низкое давление?
  • Typuk
    08 фев 2011 в 21:28
    Зимой и летом держу 2,1. Так вот зимняя резина (хакка 4) внешне приспущенной выглядит, слышал мнение, что хорошая зимняя резина так и должна себя вести, обеспечивая большое пятно контакта. Так ли это?
  • RainbowDemon
    08 фев 2011 в 21:32
    @Typuk если не ехать 100-500 км, то ничего ей не будет. Вобще гражданскую покрышку можно смело плющить до 0.5 — главное рулем активно не работать, чтобы не разбортировать.
  • RainbowDemon
    08 фев 2011 в 21:34
    @Typuk Возможно на ней боковина просто мягче чем на летней, отсюда и такой внешний вид.
  • gugglegum
    09 фев 2011 в 00:09
    @berserg Если вы не заметили, то я-то как раз не мудрю. Я утверждаю, что распространенное мнение о том, что дескать зимой полезно слегка недокачивать шины — это не более, чем миф. Массовое заблуждение людей, вызванное плохим знанием физики.
  • Romires
    09 фев 2011 в 00:26
    @gugglegum аплодисменты!!!
  • RainbowDemon
    09 фев 2011 в 00:26
    @gugglegum Ой, а ты прям физик-теоретик
  • berserg
    09 фев 2011 в 09:25
    @gugglegum я не именно про вас! я говорил в общем)
  • Mihey86
    07 янв 2016 в 12:16
    Мое мнение,(говоря простыми словами),если при рекомендованном давлении,по бокам остается протектор не касающийся скользкой поверхности,то приспущенные колеса,может и не много толку,но дадут. Хотя я могу заблуждаться.
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста, или зарегистрируйтесь.