На что влияет давление в шинах автомобиля
Давление в шинах: на что влияет и когда можно отступать от заводских параметров?
Небольшой тест на внимательность: вспомните, когда в последний раз вы проверяли давление в шинах? Вчера? На прошлой неделе? Полгода назад? Скорее всего, если сделать опрос, самым популярным будет последний вариант — даже несмотря на наличие компрессоров почти на каждой АЗС, у нас не принято регулярно проверять давление в шинах и подкачивать их.
А ведь это важный параметр, влияющий на некоторые характеристики автомобиля. Вместе с онлайн-гипермаркетом 21vek.by мы расскажем, почему важно поддерживать рекомендованное производителем давление и в каких ситуациях его полезно изменять.
Теория
Завод-производитель всегда указывает давление, которое рекомендовано для повседневной эксплуатации автомобиля. Делается это с помощью стикера, который клеится либо на среднюю стойку кузова, либо на внутреннюю сторону крышки лючка бензобака. Как правило, у легковушек рекомендованное давление составляет от 2,1 до 2,3 бара, у коммерческой техники с шинами сегмента С — около 4 бар. При этом производитель всегда указывает параметры для пустой и загруженной машины, а у некоторых моделей рекомендованное давление может отличаться на передней и задней осях. Зачем?
Все дело в пятне контакта — именно от его размера зависит баланс характеристик автомобиля. Что это за пятно такое? Объясним на примере. нашей ступни! Пока мы стоим на месте, ступня прилегает к поверхности полностью, а когда идем, то контакт имеет лишь небольшая ее часть, поскольку ступня «перекатывается» от пятки к носку. С шиной история аналогична: она соприкасается с поверхностью лишь небольшой частью, и от давления в покрышке зависит, насколько большим или малым будет пятно контакта.
Допустим, оно будет небольшим — мы пренебрегаем рекомендацией производителя и вместо 2,2 атмосферы накачиваем шину до 3,2. Что получаем? Пятно контакта минимальное, но зато колесо отлично катится: у него меньше сопротивление качению, и, как следствие, мы экономим на топливе. Минусы? Из-за минимального пятна контакта ухудшаются сцепные свойства покрышки, что сказывается на эффективности торможения и разгона. Автомобиль становится жестче, ведь перекачанная шина хуже демпфирует неровности дорожного покрытия.
Обратный пример — шины накачаны меньше нормы. Кстати, визуально это не сильно бросается в глаза, заметит только опытный автомобилист. К примеру, на первом снимке давление составляет 3,2 бара, а на втором — 1,2. Сможете различить, просто подходя к машине?
Вернемся к давлению. Допустим, оно значительно ниже нормы, и визуально это не очень сильно заметно, особенно если разница составляет 0,5—0,7 атмосферы и речь о низкопрофильных шинах. Хорошо, если есть датчики давления, которые будут сигнализировать о снижении, но это тоже не панацея. К примеру, в редакционном Renault Arkana давление при рекомендованных 2,2 бара оказалось менее двух, а датчики об этом не сообщили. Чем чревато? В теории — повышенным сопротивлением качению, что означает худшую динамику разгона и повышенный расход топлива. Предполагаемый плюс — лучшая эффективность торможения за счет большего пятна контакта, а также меньшая чувствительность к мелким дефектам дорожного покрытия.
В общем, как вы понимаете, рекомендованное производителем давление — это оптимальное сочетание всех характеристик. Уверенный «зацеп» при разгоне, короткий тормозной путь, хорошая динамика и низкий расход топлива, плюс именно та управляемость, за которую боролся автопроизводитель. Любое отклонение в таком, казалось бы, незначительном параметре, как давление в шинах, смещает этот баланс, и в чем-то вы начинаете выигрывать, а в чем-то — проигрывать. Но о том, как и когда нужно смещать этот баланс, нам расскажут профессионалы.
Дмитрий Бруцкий, автогонщик, инструктор, организатор автомобильных мероприятий:
— Правильное давление в шинах — это настолько важный параметр, что без его учета можно и не надеяться на достижение каких-то серьезных результатов. Автомобиль едет на пределе сцепных свойств шин, и очень важно обеспечить 100-процентную реализацию этих свойств. Здесь важна каждая мелочь, каждый нюанс: температура воздуха, асфальта, манера вождения пилота. Давление подбирается индивидуально под каждого гонщика. Для этого мы используем специальный прибор — пирометр. Он позволяет анализировать температуру как на внешней, так и на центральной части протектора. Если мы видим, что перегрета боковая часть, то здесь либо пилот слишком агрессивно едет, либо давление низкое. Если же на 7 и более градусов больше боковых нагревается центральная часть, значит, давление слишком высокое.
Практика
Окей, с теорией и гоночными нюансами разобрались. А как давление в шинах влияет на характеристики автомобиля при повседневной эксплуатации? Чтобы дать точный ответ на этот вопрос, мы взяли редакционный Renault Arkana, установили в него профессиональный измерительный комплекс VBOX RACELOGIC и, вооружившись автомобильным компрессором (а также хорошим насосом на всякий случай), отправились на тест. Будем сравнивать три параметра: разгон от 0 до 100 км/ч, торможение с 60 до 0 км/ч и накат на нейтрали с 60 до 0 км/ч при трех показателях давления в шинах — рекомендованном заводом 2,2 бара, повышенном 3,2 бара и пониженном 1,2 бара.
Итак, дано: Renault Arkana с пробегом под 150 тысяч километров, летние шины Michelin Premacy 4 (да, мы знаем, что давно пора «переобуться»), обычная загородная трасса и влажный асфальт. Температура воздуха — ноль градусов по Цельсию. Трансмиссия работает в своем стандартном режиме AUTO. Методика теста следующая: сначала разгон в режиме «газ в пол» до 100 км/ч, остановка; затем разгон до 65 км/ч и торможение «педаль в пол»; потом снова разгон до 60 км/ч и движение накатом на нейтрали до полной остановки.
Повышаем ставки: накачиваем шины до 3,2 атмосферы. Компрессору, кстати, на эту процедуру потребовалось минут шесть. И, выезжая из кармана, мы сразу ощущаем, что машина стала заметно жестче — она «рассказывает» буквально про каждую трещинку в асфальте. Однако взамен мы должны получить как минимум отличный выбег и, в теории, лучшую разгонную динамику. А что покажет практика? Разгон от 0 до 100 км/ч — за 10,4 секунды. Отлично. Торможение? Ожидаемо хуже, но не критично — 19,4 метра. А вот накат впечатляет — на нейтрали Arkana смогла проехать 547,4 метра. Девять метров, заметная разница.
Снижаем давление до 1,2 бара. Как вы помните, визуально это не сильно бросается в глаза, поэтому наверняка очень многие водители ездят с давлением, близким к этому. Что ж, узнаем, какие плюсы и минусы это дает. Самый показательный пример — разгон от 0 до 100 км/ч. Если на рекомендованном и повышенном давлении в шинах редакционная Arkana справлялась с этим тестом отлично, то низкое давление очень сильно повлияло на результат: получилось 12,1 секунды. Так что если вам в последнее время кажется, что автомобиль «не едет», рекомендуем для начала просто проверить давление в шинах.
Торможение тоже преподнесло неприятный сюрприз: мы предполагали, что из-за большего пятна контакта приспущенные шины позволят остановить Arkana заметно раньше, но вышло наоборот — 21 метр! И с накатом полная беда: если в прошлых заездах машина готова была катиться чуть ли не за горизонт, то в этом случае она смогла проехать лишь 478 метров. Представляете, какой перерасход топлива был бы при эксплуатации авто с таким давлением в шинах? Однако бывают ситуации, когда снижать давление полезно.
Когда «минус» дает плюсы
Как мы уже выяснили, на асфальте низкое давление в шинах дает только минусы: ухудшаются динамика, тормозной путь и накат. Однако на бездорожье (в любом его виде) понижение давления в покрышках дает только плюсы. Почему? Ответ уже давно заложен в нас самих: вспомните, как вы ведете себя, если попадаете, к примеру, на обледенелое покрытие? Только что бодро шагали, перекатываясь с пятки на носок, а как почувствовали неладное, мгновенно стали на всю опорную площадь ноги и перемещаетесь короткими шажками. Если провести параллель с шинами, то мы увеличили площадь пятна контакта — можно сказать, снизили в них давление.
Профессиональные спортсмены и те, кто часто вынужден ездить вне асфальтового покрытия, знают: чем ниже давление в покрышках, тем легче ехать. Не в том смысле, что машине легче катиться — как раз наоборот, сопротивление качению гигантское, расход топлива резко увеличивается, а накат уменьшается. Но зато по любому скользкому, вязкому и вообще теоретически непроходимому покрытию автомобиль едет гораздо легче. Во внедорожном автоспорте, к примеру, бывают случаи, когда человек не может пройти по «ковру» мохового болота, проваливается, а двухтонный внедорожник на шинах с давлением в 0,2 бара катится на холостых оборотах. Кстати, в профессиональных внедорожных гоночных авто (в том же МАЗе, который выступает на «Дакаре») уже давно предусмотрена централизованная система подкачки колес, чтобы давление можно было менять быстро и не выходя из машины.
Как это использовать в обычной жизни? Допустим, у вас есть дача, к которой ведет плохая дорога, в межсезонье превращающаяся в непроходимую, казалось бы, топь — автомобили буксуют, не могут проехать, вязнут. Но помните, что мы говорили о пятне контакта? Достаточно снизить давление с обычных 2,2—2,3 бара хотя бы до 1,2—1,5, и вы не узнаете свою машину. Независимо от типа привода «зацеп» станет гораздо лучше, и это позволит увереннее чувствовать себя вне асфальта.
Кстати, очень многие думают, что у приспущенной шины пятно контакта увеличивается в ширину, но на самом деле оно гораздо больше увеличивается в длину. И колесо, по сути, превращается в некое подобие танковой или тракторной гусеницы: если при штатном давлении пятно контакта, условно, выглядит как овал шириной примерно 20 см и длиной около 25 см, то при давлении в 1,2 бара это будет уже прямоугольник длиной около 40—50 см. Но здесь тоже важно знать меру: снижать давление нужно только перед самыми тяжелыми участками, после чего следует возвращать его до исходных параметров. Необходимо также понимать, что при спущенных покрышках дорожный просвет уменьшается и увеличивается вероятность разбортирования шины, если совершать резкие маневры. Профессионалы, кстати, для этого используют так называемые бэдлоки и тайерлоки — специальные приспособления, которые прижимают покрышку к диску и не дают ей разбортироваться даже при минимальном давлении.
Артур Туманов, чемпион Беларуси по джип-триалу, ралли-рейдам, призер трофи-рейда «Ладога», Croatia Trophy:
— Если правильно работать с давлением, проходимость машины можно феноменально улучшить! Если она не сильно застряла в песке, то можно выехать просто приспустив колеса. В болоте так уже не получается, но в целом минимальное давление — это отличный способ очень эффективно повысить проходимость. Для обычных шин минимум — это где-то 0,8 бара, а для профессиональных вроде Super Swamper Bogger давление можно снизить и до 0,5 бара, даже без специальных приспособлений типа бэдлоков. Но при этом нужно учитывать, что на внедорожных высокопрофильных шинах заметно снижается клиренс, поэтому перед глубокой колеей нужно подумать, что важнее — дорожный просвет или зацеп шин?
Почему важно следить за давлением в шинах: советы водителям
Шины — это единственный элемент автомобиля, который находится в постоянном контакте с дорогой. Один из главных показателей их исправности — давление. Оно влияет не только на эффективный расход топлива, но и на безопасность.
Как правило, автопроизводители рекомендуют выдерживать давление в шинах от 2,0 до 2,8 атмосферы. Но на практике бывают ситуации, когда следует отступать от этой нормы.
Проверять давление в шинах следует не реже одного раза в месяц, для этого есть несколько способов. Разбираемся, почему так важно соблюдать оптимальный показатель давления и на что это влияет.
В этом материале:
Чем опасно неправильное давление в шинах
Давление в шинах — это то сопротивление, с которым воздух «давит» на внутреннюю площадь резины. Правильно накачанные шины прослужат дольше, обеспечат лучшие ходовые качества и повысят безопасность поездки. Если в колесах слишком низкое давление или они перекачаны, то автовладелец рискует столкнуться с рядом проблем: от покупки новой резины до угрозы попасть в аварию.
Давление в шинах ниже нормы
Недокачанные шины — это шины, давление в которых ниже рекомендованного значения. В этом случае увеличивается пятно контакта резины с дорогой, что приводит к повышенному трению или сопротивлению качению. Визуально выдать такую проблему может изношенные внешний край протектора.
Повышенное трение с дорогой может привести к перегреву покрышки, ее сползанию и даже разрыву. Кроме этого, пониженное давление в шинах приводит:
Давление в шинах выше нормы
При избыточном давлении в шинах, то есть выше рекомендованной производителем нормы, пятно контакта уменьшается. Как результат основное трение с дорогой принимает на себя центральная часть шины.
Повышенное давление в шинах приводит к чрезмерной чувствительности к неровностям дороги и риску повреждения шины, вплоть до ее разрушения. Перекаченные покрышки также:
Признаки неправильного давления в шинах
Комментирует автоэксперт, мастер спорта международного класса по автоспорту, Татьяна Елисеева
Для перекаченных шин:
Какое давление должно быть в шинах
Для каждой модели автомобиля производитель устанавливает свое оптимальное давление в шинах. Этот показатель зависит от массы авто, скоростного режима эксплуатации, количества пассажиров (частичная или полная посадка), а также загруженности багажника [1].
Информацию о рекомендуемом давлении в шинах можно найти в справочнике по эксплуатации автомобиля или на одной из табличек/наклеек в салоне. Они могут быть:
Таблица измерения давления в шинах
Давление в шинах измеряется в нескольких единицах. В России обычно указывают в кг/см2 (или атмосферах) и барах (bar). Эти два показателя практически равны, отчего часто используются как синонимы:
На зарубежных моделях чаще применяются фунты на квадратный дюйм (pound per square inch) или «psi».
Для удобства автопроизводители могут указывать давление сразу в двух единицах — bar и psi. Таким образом необходимости самостоятельно рассчитывать по формулам отпадает. В противном случае, это можно сделать в одном из онлайн-калькуляторов или свериться с таблицей популярных значений.
Самые распространенные значения давления в шинах в bar и psi
Давление в шинах летом и зимой
Существенное влияние на давление в шинах оказывает температура: когда она падает, то и давление в колесах снижается вместе с ней. При понижении температуры на 10 градусов Цельсия шины подспускает в среднем на 0,07–0,14 бара или от 1 до 2 psi [2].
Для летней резины обычно используют показания, рекомендованные производителем. Но зимой к этим цифрам советуют прибавлять около 0,2 бар [3].
Специалисты также рекомендуют проверять и корректировать давление в шинах при температуре наружного воздуха. В холодное время года подкачку лучше выполнять не в теплом гараже, а на улице. Летом перед такой манипуляцией стоит убедиться, что одни колеса автомобиля не стояли под палящим солнцем, а другие в тени.
Когда следует корректировать давление: 5 примеров
Иногда давление в шинах следует корректировать по ситуации. Например, при полной загрузке машины или буксировке прицепа. Для таких случаев автопроизводители, как правило, отдельно указывают оптимальное давление.
Но бывают моменты, которые попадают в разряд экстремальных и нестандартных (особенно, если до этого машина чаще всего ездила по городу). Автомобильный эксперт Татьяна Елисеева разобрала самые распространенные из них:
Длительная поездка по трассе
Приводит к нагреву колес, особенно летом, и поэтому надо перед такой поездкой придерживаться рекомендаций производителя. Мы не знаем, что нам встретится: заплаточный ремонт дороги или проливной дождь. Ведь для каждой из этих ситуаций рекомендации будут противоположные. Играть с давлением могут спортсмены, когда условия трассы известны и инженеры можно всегда поменять настройки. Для дальней дороги обывателю надо просто выбрать среднее.
На бездорожье
Шины надо стравливать, особенно на песке. Вопрос на сколько? Можно стравливать и до 0,7 атм, но не очень опытный автомобилист может неаккуратным движением сорвать колеса в пробуксовку, а если при этом водитель будет резко крутить руль (например, пытаясь зацепиться за край колеи), то шина может соскочить с диска. И такие случае встречаются регулярно.
По укатанному снегу и льду
При околонулевой температуре по укатанному снегу, льду или шуге для новых колес (типа «липучка» или шипованных) лучше чуть-чуть перекачать колеса, чтобы из центральной зоны пятна контакта выдавливалась вода и шуга и протектор лучше работал. Колесо должно очищаться, чтобы работал протектор. Когда оно забивается снегом тормозной пусть и сцепные свойства сильно ухудшаются.
Если на машине изношенные колеса, но с допустимой глубиной протектора для зимних шин (4 мм), то надеяться на правильную работу протектора не стоит. Такая невысокая шашечка уже не выталкивает снег. В таком случае надо снижать давление в колесе, тем самым увеличивая то самое пятно контакта.
На загруженной машине
На проселочной дороге важным фактором будет именно общая масса машины. В этом случае давление выбираем по загрузке – конкретные показатели надо посмотреть на центральной стойке кузова. Там вы увидите примерно следующую рекомендацию: чем больше загруженность машины – тем выше должно быть давление в задних колесах.
Но сильно разбитая дорога может привести к грыжам, разрывам и повреждениям шин. Поэтому если повышаем давление, то по плохой дороге едем максимально спокойно и размеренно. Или слегка отступаем от рекомендации производителя и поднимаем давление не так сильно, как рекомендует производитель.
В горной местности
Главный фактор изменения поведения колеса – это не перепад давления на высоте, а наличие большого количества крутых поворотов и долгих торможений. Шина будет нагреваться не только от нагрузок, но и от работы тормозных механизмов. Поэтому идея, что из-за низкого давления надо поднимать давление в шинах – неправильная, ведь куда большее влияние в этом случае оказывает температура колеса.
Как проверить давление в шинах
Рекомендованное давление всегда указывается для холодных шин. Это значит, что автомобиль не был в движении в течение трех часов или проехал менее 1,6 км (или одну милю).
Проверить давление в шинах можно двумя способами: самостоятельно или на станции СТО. В первом случае, достаточно воспользоваться общедоступной «подкачкой» на АЗС или приобрести манометр. Это устройство для измерения давления в шинах бывает трех видов:
Еще один вариант — установка специальных колпачков контроля давления на каждый ниппель. Такой гаджет работает следующим образом: верхняя часть колпачка прозрачная и в зависимости от уровня давления в ней появляется индикатор трех цветов. Зеленый — давление в норме, желтый — колесо спускает, красный — давление превысило норму.
Чем грозит чрезмерно низкое или высокое давление в шинах?
Теорию знают все. От давления в шинах зависят комфорт, управляемость, тормозной путь и другие параметры автомобиля. Поэтому следует периодически, хотя бы раз в месяц, контролировать давление в покрышках. Но скажите, кто из нас регулярно это делает? А ведь качать надо именно столько, сколько рекомендовано для вашей модели в инструкции по эксплуатации. Для нашего удобства подсказки в виде таблицы с рекомендованными цифрами повесили на средней стойке кузова и на внутренней стороне лючка топливного бака. Но многие так ни разу и не удосуживаются на нее взглянуть. А зря!
Если давление в шине значительно ниже нормы, увеличивается пятно контакта. Причем протектор как бы скукоживается, сжимаясь посередине, и в процессе эксплуатации начинает интенсивно изнашиваться по краям. Мало того, что происходит преждевременный износ покрышки; нехватка сжатого воздуха в ней приводит к увеличению деформации и большему нагреву шины. При этом заметно возрастает расход топлива, а при попадании в яму можно и вовсе пробить колесо, повредив металлический каркас покрышки. Но и это еще не все. Автомобиль на спущенных колесах медленнее реагирует на повороты руля и значительно хуже управляется, что, в конце концов, может привести к аварийной ситуации или даже ДТП.
Повышенное давление в шинах способствует экономии топлива, поэтому некоторые особо бережливые водители сознательно идут на такой шаг. Однако эта экономия настолько мизерна, что большинство ее вряд ли заметят. Зато перекачанная покрышка становится более жесткой, что существенно понижает комфорт и увеличивает нагрузку на подвеску. Особенно страдают тяги и рулевые наконечники, опорные подшипники передних стоек, шаровые опоры, стойки стабилизатора и другие элементы ходовой части. Поэтому замена вышедших из строя деталей подвески окажется гораздо накладнее эфемерной экономии, полученной в результате перекачки покрышек. Кроме того, высокое давление в шине приводит к уменьшению пятна контакта – в этом случае интенсивно работает только его центральная часть. В результате покрышка изнашивается неравномерно и раньше времени приходит в негодность.
Чем грозит низкое либо высокое давление в шинах
Две проверки давления воздуха в шинах, проведенные нами в Минске и Бресте, охватили в общей сложности 95 автомобилей и показали, что найти машину с правильно накачанными колесами сродни чуду. Зато езда на «полуспущенных», как выяснилось, настолько тривиальное явление, что как раз ее можно назвать возведенной нашими водителями в правило.
Но ведь неспроста производители автомобилей в инструкциях по эксплуатации и наклейках, размещаемых чаще всего как раз в проемах водительской двери, чтобы садящийся за руль непременно их увидел, указывают давление воздуха, которое необходимо поддерживать в шинах. Чем чревато движение машины, когда давление в колесах ниже либо выше рекомендованного?
Что гласит теория
Теория рассматривает колесо как упругую систему, состоящую из множества элементарных пневматических пружин. При качении колеса каждая из этих пружин в момент контакта с дорогой сжимается, сопротивляясь качению. Чтобы преодолеть сопротивление, затрачивается определенная работа. При выходе из контакта с дорожным покрытием пружина распрямляется, аккумулированная в ней при сжатии энергия высвобождается и помогает колесу катиться. Однако из-за потерь, вызываемых деформацией боковин покрышки, и связанного с этим внутреннего трения, высвобождается энергии меньше, чем затрачивается на сжатие.
Из сказанного нетрудно сделать вывод, что чем сильнее деформируются боковины, а именно это происходит при низком давлении воздуха в шинах, тем выше потери на внутреннее трение, что не может не отразиться на расходе топлива, поскольку только оно является источником энергии, необходимой для преодоления сопротивления движению автомобиля.
И это не единственное следствие езды на шинах с пониженным давлением. При нормальном давлении в шине протектор контактирует с дорожным покрытием по всей своей ширине, что способствует наилучшему сцеплению колеса с дорогой и равномерному износу протектора. При низком давлении ненормально деформируются не только боковины, но и беговая поверхность шины. В результате изменяется распределение давлений в пятне контакта протектора с дорожным покрытием, из-за чего более интенсивно, чем должны, изнашиваются плечевые зоны протектора, в то время как износ центральной части, наоборот, замедляется.
Кроме того, при снижении давления в шине увеличивается податливость боковин и их способность сильнее деформироваться под действием боковых инерционных сил, возникающих при любом движении автомобиля не по прямой. Боковой увод существенно отражается на управляемости и устойчивости машины.
Наконец, именно давлением воздуха обеспечивается надежная посадка шины на ободе. При снижении давления в шине легкового автомобиля до 0,7-0,8 бара появляется реальная угроза, что под действием внешних сил покрышка провернется вокруг обода, что случается, например, при экстренном торможении, либо разбортируется при выполнении резких маневров наподобие переставки.
Поскольку обычно такое маневрирование выполняется во избежание ДТП, неожиданное «разувание» колеса и связанная с этим потеря контроля над автомобилем усугубляют ситуацию и ведут к самым непредсказуемым последствиям.
Что показала практика
Мы проводили эксперимент по определению, как влияет пониженное давление в шинах на поведение автомобиля и расход топлива. Полученные результаты вполне согласуются как с теорией, так и с данными исследований, проводившихся другими организациями.
Если давление в шине снижено на 50%, срок ее службы сокращается и вовсе в 3-4 раза, но не из-за износа протектора, а из-за появления в материале покрышки усталостных микротрещин, по которым воздух быстро уходит из колеса, что вынуждает постоянно его подкачивать.