Катки гламура: зачем нужны большие колеса
3-03-2021, 13:42
Все знают, что диски большого диаметра – это красиво. И дорого. Но повышение привлекательности автомобиля – не единственная их функция. У больших колес есть вполне практические плюсы и минусы, которые разберем подробно.
Покупая новую машину, многие задумываются над возможностью установки колес большего посадочного размера. Зачастую в списке заводских опций есть возможность поставить колесики на 2-3 дюйма больше, чем штатные. Но зачем?
История изменения размеров посадочного диаметра и внешнего размера колес показывает две тенденции. Сначала постепенного уменьшения колеса, а потом резкий рост посадочного диаметра и внешнего. Придется вспомнить историю столетней давности.
Самые старые машины использовали довольно большие даже по современным меркам колеса. Например, на Mercedes Simplex 1902 года использовались колеса 910 х 90 и 1020 х 120 на передней и задней осях, а это почти 40 дюймов в диаметре! Посадочный размер (т.е. без учета высоты профиля резины) был поменьше, но явно больше 20 дюймов.
Собственно, иначе было нельзя, дороги были грунтовыми, разбитыми тележными колесами, и каждая машина представляла из себя фактически суровый внедорожник. А широкие колеса научатся делать намного позже, до вытеснения диагональных покрышек радиальными высота профиля будет оставаться значительной, не меньше 70% ширины. Но это уже несколько другая история…
Сами колесные диски на этой модели были деревянными, но в последние годы выпуска были заменены новинкой — штампованными стальными. Красивые спицованные диски набрали популярность немного позднее.
Прошло полвека… В пятидесятые годы машины еще ходили на узких и тонких колесах, хотя и далеко не метрового диаметра. Проходимость легковушкам уже не требовалась, но размер уменьшался медленно — типичный наш Москвич 402 ездил на колесах размерности 5.6 х 15. Самые маленькие колеса встречались на машинах с семидесятых и до начала 90-х годов, посадочный диаметр уменьшился до 13-14 дюймов, а высота профиля покрышки постепенно снизилась до 75 и 65 процентов.
Но в дальнейшем мы наблюдаем устойчивый рост размера колес. Посадочный диаметр покрышек вырос даже на самых маленьких машинах до 15 дюймов, а самыми ходовыми размерами покрышек стали 16 и 17”. И причина явно не в ухудшении качества дорог и необходимости повышения проходимости машин. Но тогда в чем? В моде?
Мода на повышение размера, конечно, имеет место быть, но ею одной не объяснить эту тенденцию. Машина на больших колесах, несомненно, зачастую красивее и куда ближе к дизайнерским скетчам, чем внешность серийного экземпляра. Да и с дизайном диска можно развернуться. Но существуют и объективные причины для роста размера.
Самой важной причиной является рост площади контакта колеса и дороги. Можно, не делая покрышку мягче, увеличить площадь соприкосновения с дорогой за счет уменьшения кривизны колеса в точке контакта. Разница эта невелика, но зато позволяет решать сразу две проблемы.
Во-первых, улучшения сцепления колес с дорогой, что уменьшает тормозной путь и повышает безопасность управления машины в целом. Во-вторых, улучшения экономичности — можно использовать колесо с большим давлением, не опасаясь ухудшения сцепления колес с дорогой.
В свою очередь увеличение рабочего давления покрышки позволяет сделать управление машиной точнее, уменьшить подламываемость боковины колеса — беды всех пневматических шин. При увеличении боковой нагрузки на колесо пятно контакта покрышки и дороги искривляется, форма протектора уходит от оптимальной, а часть покрышки просто теряет контакт с дорогой, тем самым ухудшая сцепление.
Подламыванием называется ситуация, когда боковая часть покрышки теряет форму из-за перегрузки, при этом покрышка контактирует с дорогой боковой частью, а беговая дорожка колеса почти не задействована. Соединение покрышка-колесный диск при этом может потерять герметичность, колесо разбортироваться и, как результат, полная потеря сцепления колес с дорогой.
Улучшается и проходимость, за счет увеличения длины клина "уплотнения" — зоны, в которой мягкий грунт дороги не расходится в стороны, а "подминается" колесом и набирает прочность. И, разумеется, большое колесо позволяет увеличить дорожный просвет.
К сожалению, нельзя просто увеличивать диаметр колес для улучшения сцепления. У увеличения есть множество отрицательных факторов. В первую очередь, такое колесо будет тяжелее маленького, на него пойдет больше резины и металла.
Возрастут вредные неподрессоренные массы (то есть масса колеса и половина массы рычагов подвески), а это ухудшает комфорт и сцепление колес с дорогой. Оно займет больше места в кузове и будет создавать больше вредной турбулентности воздуха. А еще большое колесо будет менее жестким, что отрицательно повлияет на управляемость машины. Но со всеми этими недостатками можно успешно бороться.
Понятно, что большое колесо будет иметь преимущество над малым в сцеплении с дорогой только в том случае, если боковина не будет подламываться и терять форму в поворотах, а жесткость колесного диска позволит избежать его изгиба под воздействием боковых сил. То есть негативные эффекты от роста массы колеса не перевесят положительные.
Выход нашли в уменьшении высоты профиля покрышки, что повлекло за собой соответствующее увеличение посадочного диаметра. Высота боковины в этом случае уменьшается, и она лучше противостоит поперечным усилиям. Колесный диск имеет жесткость куда выше, чем резина. А если еще и использовать легкосплавный колесный диск, то он будет еще жестче стального и суммарная масса покрышки с диском может уменьшиться.
А еще увеличение внутреннего диаметра колеса, то есть диаметра диска, очень полезно для тормозных механизмов. В силу конструктивных особенностей на массовых автомобилях дисковые тормозные механизмы размещают внутри диска колеса. А значит, размер диска ограничивает и размеры тормозного диска и суппорта. Тормоза большего диаметра лучше охлаждаются, обеспечивают более эффективное замедление и имеют еще много плюсов.
Не бывает идеальных технических решений. Уменьшение высоты профиля покрышки при увеличении посадочного диаметра тоже имеет свои минусы. Меньшая высота "резинового слоя" влечет за собой увеличение жесткости качения — больше вибраций и ударов приходится на долю подвески и кузова машины.
Сказывается и увеличение рабочего давления колеса, оно от этого становится еще жестче. Сама покрышка становится заметно дороже в связи с увеличением требований к прочности боковины и сложности сохранения формы широкой покрышки с невысокими бортиками. С недостатками низкопрофильной резины должны справляться новые подвески и более современные амортизаторы, но все равно при сравнении колес разного посадочного диаметра на одной и той же машине лучший комфорт обеспечит резина с более высоким профилем.
Часто в числе опций для машин есть колесные диски большего диаметра, но доплата за них значительно больше цены комплекта таких же фирменных дисков у дилера. В чем тут подвох?
Дело в том, что при выборе этой опции иногда изменяются и параметры подвески и тормозной системы. Устанавливается комплект амортизаторов с параметрами для более тяжелых и жестких колес, а тормозные механизмы ставятся большего диаметра. Кстати, вы не сможете поставить на такую машину зимний комплект колес с дисками на дюйм-два меньше, они просто не налезут на суппорт, даже если на более простые комплектации авто они подходят.
Для закрепления пройденного, соберем плюсы и минусы больших колёс в списки:
Большие колеса. Достоинства:
1. Машина управляется точнее, это не означает "лучше", но часто это именно так.
2. У машины уменьшается тормозной путь на твердых покрытиях и улучшается динамика разгона.
3. Выглядит машина лучше при прочих равных.
4. Немного возрастает проходимость по сыпучим и мягким грунтам, если вместе с диаметром диска вырос наружный диаметр колеса.
5. На машину можно поставить более мощные тормоза.
Большие колеса. Недостатки:
1. Ухудшается плавность хода и вибронагруженность.
2. Больше вибраций и шума на рулевом колесе, иногда реакции слишком резкие.
3. Обычно колеса тяжелее, и это может снизить динамику машины со слабым мотором и ухудшить сцепление колес с дорогой на неровных покрытиях.
4. Такое колесо намного проще повредить, больше шансов повредить и подвеску.
5. Заметно выше стоимость дисков и резины большего размера.
Источник
Покупая новую машину, многие задумываются над возможностью установки колес большего посадочного размера. Зачастую в списке заводских опций есть возможность поставить колесики на 2-3 дюйма больше, чем штатные. Но зачем?
Как менялся размер колес в разные эпохи
История изменения размеров посадочного диаметра и внешнего размера колес показывает две тенденции. Сначала постепенного уменьшения колеса, а потом резкий рост посадочного диаметра и внешнего. Придется вспомнить историю столетней давности.
Самые старые машины использовали довольно большие даже по современным меркам колеса. Например, на Mercedes Simplex 1902 года использовались колеса 910 х 90 и 1020 х 120 на передней и задней осях, а это почти 40 дюймов в диаметре! Посадочный размер (т.е. без учета высоты профиля резины) был поменьше, но явно больше 20 дюймов.
Собственно, иначе было нельзя, дороги были грунтовыми, разбитыми тележными колесами, и каждая машина представляла из себя фактически суровый внедорожник. А широкие колеса научатся делать намного позже, до вытеснения диагональных покрышек радиальными высота профиля будет оставаться значительной, не меньше 70% ширины. Но это уже несколько другая история…
Сами колесные диски на этой модели были деревянными, но в последние годы выпуска были заменены новинкой — штампованными стальными. Красивые спицованные диски набрали популярность немного позднее.
Прошло полвека… В пятидесятые годы машины еще ходили на узких и тонких колесах, хотя и далеко не метрового диаметра. Проходимость легковушкам уже не требовалась, но размер уменьшался медленно — типичный наш Москвич 402 ездил на колесах размерности 5.6 х 15. Самые маленькие колеса встречались на машинах с семидесятых и до начала 90-х годов, посадочный диаметр уменьшился до 13-14 дюймов, а высота профиля покрышки постепенно снизилась до 75 и 65 процентов.
Но в дальнейшем мы наблюдаем устойчивый рост размера колес. Посадочный диаметр покрышек вырос даже на самых маленьких машинах до 15 дюймов, а самыми ходовыми размерами покрышек стали 16 и 17”. И причина явно не в ухудшении качества дорог и необходимости повышения проходимости машин. Но тогда в чем? В моде?
Мода на повышение размера, конечно, имеет место быть, но ею одной не объяснить эту тенденцию. Машина на больших колесах, несомненно, зачастую красивее и куда ближе к дизайнерским скетчам, чем внешность серийного экземпляра. Да и с дизайном диска можно развернуться. Но существуют и объективные причины для роста размера.
Почему колесо с большим наружным диаметром лучше?
Самой важной причиной является рост площади контакта колеса и дороги. Можно, не делая покрышку мягче, увеличить площадь соприкосновения с дорогой за счет уменьшения кривизны колеса в точке контакта. Разница эта невелика, но зато позволяет решать сразу две проблемы.
Во-первых, улучшения сцепления колес с дорогой, что уменьшает тормозной путь и повышает безопасность управления машины в целом. Во-вторых, улучшения экономичности — можно использовать колесо с большим давлением, не опасаясь ухудшения сцепления колес с дорогой.
В свою очередь увеличение рабочего давления покрышки позволяет сделать управление машиной точнее, уменьшить подламываемость боковины колеса — беды всех пневматических шин. При увеличении боковой нагрузки на колесо пятно контакта покрышки и дороги искривляется, форма протектора уходит от оптимальной, а часть покрышки просто теряет контакт с дорогой, тем самым ухудшая сцепление.
Подламыванием называется ситуация, когда боковая часть покрышки теряет форму из-за перегрузки, при этом покрышка контактирует с дорогой боковой частью, а беговая дорожка колеса почти не задействована. Соединение покрышка-колесный диск при этом может потерять герметичность, колесо разбортироваться и, как результат, полная потеря сцепления колес с дорогой.
Улучшается и проходимость, за счет увеличения длины клина "уплотнения" — зоны, в которой мягкий грунт дороги не расходится в стороны, а "подминается" колесом и набирает прочность. И, разумеется, большое колесо позволяет увеличить дорожный просвет.
Чем плох большой наружный диаметр колес?
К сожалению, нельзя просто увеличивать диаметр колес для улучшения сцепления. У увеличения есть множество отрицательных факторов. В первую очередь, такое колесо будет тяжелее маленького, на него пойдет больше резины и металла.
Возрастут вредные неподрессоренные массы (то есть масса колеса и половина массы рычагов подвески), а это ухудшает комфорт и сцепление колес с дорогой. Оно займет больше места в кузове и будет создавать больше вредной турбулентности воздуха. А еще большое колесо будет менее жестким, что отрицательно повлияет на управляемость машины. Но со всеми этими недостатками можно успешно бороться.
Почему же растет посадочный диаметр покрышки?
Понятно, что большое колесо будет иметь преимущество над малым в сцеплении с дорогой только в том случае, если боковина не будет подламываться и терять форму в поворотах, а жесткость колесного диска позволит избежать его изгиба под воздействием боковых сил. То есть негативные эффекты от роста массы колеса не перевесят положительные.
Выход нашли в уменьшении высоты профиля покрышки, что повлекло за собой соответствующее увеличение посадочного диаметра. Высота боковины в этом случае уменьшается, и она лучше противостоит поперечным усилиям. Колесный диск имеет жесткость куда выше, чем резина. А если еще и использовать легкосплавный колесный диск, то он будет еще жестче стального и суммарная масса покрышки с диском может уменьшиться.
А еще увеличение внутреннего диаметра колеса, то есть диаметра диска, очень полезно для тормозных механизмов. В силу конструктивных особенностей на массовых автомобилях дисковые тормозные механизмы размещают внутри диска колеса. А значит, размер диска ограничивает и размеры тормозного диска и суппорта. Тормоза большего диаметра лучше охлаждаются, обеспечивают более эффективное замедление и имеют еще много плюсов.
И о недостатках низкопрофильной резины…
Не бывает идеальных технических решений. Уменьшение высоты профиля покрышки при увеличении посадочного диаметра тоже имеет свои минусы. Меньшая высота "резинового слоя" влечет за собой увеличение жесткости качения — больше вибраций и ударов приходится на долю подвески и кузова машины.
Сказывается и увеличение рабочего давления колеса, оно от этого становится еще жестче. Сама покрышка становится заметно дороже в связи с увеличением требований к прочности боковины и сложности сохранения формы широкой покрышки с невысокими бортиками. С недостатками низкопрофильной резины должны справляться новые подвески и более современные амортизаторы, но все равно при сравнении колес разного посадочного диаметра на одной и той же машине лучший комфорт обеспечит резина с более высоким профилем.
Почему так дороги "большие" колеса с завода?
Часто в числе опций для машин есть колесные диски большего диаметра, но доплата за них значительно больше цены комплекта таких же фирменных дисков у дилера. В чем тут подвох?
Дело в том, что при выборе этой опции иногда изменяются и параметры подвески и тормозной системы. Устанавливается комплект амортизаторов с параметрами для более тяжелых и жестких колес, а тормозные механизмы ставятся большего диаметра. Кстати, вы не сможете поставить на такую машину зимний комплект колес с дисками на дюйм-два меньше, они просто не налезут на суппорт, даже если на более простые комплектации авто они подходят.
Что в итоге?
Для закрепления пройденного, соберем плюсы и минусы больших колёс в списки:
Большие колеса. Достоинства:
1. Машина управляется точнее, это не означает "лучше", но часто это именно так.
2. У машины уменьшается тормозной путь на твердых покрытиях и улучшается динамика разгона.
3. Выглядит машина лучше при прочих равных.
4. Немного возрастает проходимость по сыпучим и мягким грунтам, если вместе с диаметром диска вырос наружный диаметр колеса.
5. На машину можно поставить более мощные тормоза.
Большие колеса. Недостатки:
1. Ухудшается плавность хода и вибронагруженность.
2. Больше вибраций и шума на рулевом колесе, иногда реакции слишком резкие.
3. Обычно колеса тяжелее, и это может снизить динамику машины со слабым мотором и ухудшить сцепление колес с дорогой на неровных покрытиях.
4. Такое колесо намного проще повредить, больше шансов повредить и подвеску.
5. Заметно выше стоимость дисков и резины большего размера.
Источник
Если Вы заметили ошибку, неточность или хотите дополнить материал, напишите об этом в комментариях, и мы исправим статью!
