车轮尺寸如何影响驾驶性能和车辆性能
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车轮尺寸如何影响驾驶性能和车辆性能

衣服造就人,车轮造就车。 多年来,很明显有大量驾车者开车。 但有些人走得更远,遵循的座右铭是:“越大越宽越好”。 这是真的吗? 让我们更详细地看一下这个问题,并描述标准较窄轮胎和可选较宽轮胎的优缺点。

车轮尺寸如何影响驾驶性能和车辆性能

今天的光盘有各种形状、大小和颜色可供选择,因此潜在的感兴趣的成员觉得他们可以挑选任何适合他们父亲的东西。 因此,数据表中的数据和机翼下的空间仍然是唯一的限制。 然而,在现实中,存在一些限制,如果忽略这些限制,可能会严重影响驾驶性能、驾驶舒适性或安全性。 还应记住,车轮是车辆与道路的唯一接触点。

车轮重量

很少有人对漂亮的大自行车感兴趣的人会问自己这个问题。 同时,簧下质量的重量对车辆的行驶性能和操控性也有比较显着的影响。 此外,旋转车轮惯性力的减小会增加加速和减速的动力。 在尺寸变化1英寸(inch)的情况下,体重增加相对较小,在增加2英寸以上的情况下,体重增加更为明显,达到数公斤。 当然,还必须考虑制作光盘的材料。

简单的物理学足以解释车轮配重的重要作用。 纺车的动能与旋转速度成正比。

Ek = 1/2 * I * ω2

旋转自行车车轮的例子可以证明这是一个相当大的数量。 它们重量轻,但如果它们以一定的最低速度旋转,它们可以与成人保持在一条直线上,而无需抓握或驾驶。 原因是所谓的陀螺效应,由于陀螺效应,改变运动方向越困难,车轮的旋转速度就越高。

汽车的车轮也是如此。 它们越重,改变方向就越困难,我们认为这就是所谓的动力转向。 较重的车轮也使得在通过颠簸时更难以柔化它们的运动。 旋转或旋转它们也需要更多的能量。 制动。

车辆动力学

轮胎宽度对车辆的动态性能也有轻微影响。 当使用相同类型的胎面时,更大的接触面积意味着更大的滚动阻力。 对于较弱的发动机,这一点更为明显,从 0 到 100 公里/小时的加速度可以减少十分之几秒。 在发动机功率更大的情况下,这种差异可以忽略不计。

在某些情况下(使用强大的发动机),这种效果甚至相反,因为更宽的车轮与道路的接触面积更大,这反映在快速加速时打滑更少,从而获得更好的加速效果。

全速

轮胎宽度也会影响最高速度。 然而,在这种情况下,较高滚动阻力的影响不如在加速的情况下明显。 这是因为其他运动阻力开始发挥作用,最显着的阻力发生在身体的空气之间,也发生在车轮本身之间,它们以速度的平方上升。

刹车距离

在干燥的路面上,轮胎越宽,制动距离越短。 差异以米为单位。 湿地制动也可以这样说,因为胎面花纹的小区域(边缘)更多地与路面摩擦。

当汽车在有连续水层的潮湿表面上行驶/制动时,会出现相反的情况。 增加轮胎的宽度会降低轮胎在路面上的比压,并使接触面的水更糟。 更宽的轮胎面积更大,需要承载相当多的水,随着速度的提高,这个问题越来越严重。 出于这个原因,较宽的轮胎开始得更早,即所谓的游泳 - 在大型游泳池中驾驶时打滑,就像较窄的轮胎一样,特别是如果宽轮胎的胎面磨损严重。

机动性

在干燥和潮湿的路面上,具有更小轮廓编号(更小的尺寸和坚硬的侧壁)的更宽轮胎可提供更好的牵引力。 这意味着更好(更快和更锐利)的处理和更急剧的方向变化,因为与更窄或更窄的主体相比,变形明显更少。 标准轮胎。 更好的牵引力还会导致快速转弯期间的剪切极限发生变化——更高的 G 值。

与制动一样,在潮湿的路面或潮湿的道路上会发生相反的情况。 在雪地行驶时。 在这样的道路上,较宽的轮胎会更早地开始打滑和打滑。 在这方面,较窄的轮胎表现要好得多,因为卡在胎面下的水或雪明显减少。 不用说,比较相同类型和胎面厚度的轮胎。

消费

轮胎的宽度对车辆的油耗也有显着影响。 这在较弱的发动机中更为明显,为了获得预期的动力,需要更多地踩下油门踏板。 在这种情况下,将轮胎从15“改为18”也可能意味着油耗增加10%以上。 通常情况下,轮胎直径增加1英寸,轮胎宽度相应增加,意味着油耗增加约2-3%。

舒适的驾驶

具有较高轮廓编号(标准)的较窄轮胎更适合在较差的道路上行驶。 它们的高高度变形并更好地吸收道路不平整。

就噪音而言,较宽的轮胎仅比较窄的标准轮胎噪音稍大。 对于大多数具有相同胎面花纹的轮胎,这种差异可以忽略不计。

相同发动机转速下的速度变化

除了上述因素外,轮胎尺寸的变化也会影响车辆在相同发动机转速下的速度。 换句话说,在相同的转速表速度下,汽车会更快或更慢地移动。 换胎后速度偏差磁盘的百分比不同。 让我们在 Škoda Octavia 上模拟一个示例。 我们想将车轮 195/65 R15 更换为 205/55 R16。 由此产生的速度变化很容易计算:

轮胎195/65 R15

尺寸表示,例如:195/65 R15,其中 195 毫米是轮胎宽度(以毫米为单位),65 是轮胎高度(从内径到外径)相对于轮胎宽度的百分比。 R15 是以英寸为单位的圆盘直径(一英寸等于 25,4 毫米)。

轮胎高度 v 我们相信 v = 宽度 * 轮廓 "v = 195 * 0,65 = 126,75 毫米.

我们以毫米为单位计算圆盘的半径 r = 圆盘直径 * 25,4 / 2"r = (15 * 25,4) / 2 = 190,5 mm.

整个车轮的半径为 R = r + v »126,75 + 190,5 = 317,25.

车轮周长 O = 2 * π * R"2 * 3,1415 * 317,25 = 1993,28 毫米。

轮胎205/55 R16

v = 205 * 0,55 = 112,75 毫米.

r = (16 * 25,4) / 2 = 203,2 毫米.

R = 112,75 + 203,2 = 315,95 毫米.

O = 2 * 3,1415 * 315,95 = 1985,11 毫米.

从上面的计算可以看出,看似很大的16寸轮毂,实际上要小几毫米。 因此,汽车的离地间隙减少了 1,3 毫米。 对最终速度的影响通过公式 Δ = (R2 / R1 – 1) * 100 [%] 计算,其中 R1 是原始车轮半径,R2 是新车轮半径。

Δ = (315,95 / 317,25 – 1) * 100 = -0,41%

15"换16"轮胎后,速度降低0,41%,同样速度下转速表显示的速度比0,41"轮胎高15%。

在这种情况下,速度的变化可以忽略不计。 但是如果我们改变,例如,当在 Škoda Fabia 或 Seat Ibiza 上使用从 185/60 R14 到 195/55 R15 的车轮时,速度将增加约 3%,同时转速表显示的速度将降低 3%速度比轮胎 14 英寸的情况下。

此计算只是轮胎尺寸影响的简化示例。 在实际使用中,除了轮辋和轮胎的尺寸外,速度的变化还受胎纹深度、轮胎充气情况的影响,当然还有运动速度,因为滚动的轮胎在运动过程中变形取决于速度。 和结构刚性。

最后,总结了大尺寸和宽轮胎相对于标准尺寸的优缺点。

优点和缺点
  
在干燥和潮湿的道路上更好地抓地力在积雪或积水的路面上驾驶性能(操控、制动、抓地力)不佳
在干燥和潮湿的道路上更好的车辆操控性在较低速度下出现滑水现象
在干湿路面上具有更好的制动性能消费增加
主要改进汽车的设计驾驶舒适性下降
 主要是更高的价格和重量

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