휠 크기가 주행 성능과 차량 성능에 미치는 영향
옷은 사람을 만들고 바퀴는 자동차를 만듭니다. 수년 동안 많은 운전자가 운전한다는 것이 분명합니다. 그러나 일부는 "크고 넓을수록 좋습니다."라는 모토에 따라 더 나아갔습니다. 정말 사실인가요? 문제를 좀 더 자세히 살펴보고 폭이 좁은 표준 타이어와 폭이 넓은 옵션 타이어의 장단점을 설명하겠습니다.
오늘날 디스크는 다양한 모양, 크기, 색상으로 제공되므로 관심이 있는 잠재 회원은 아버지에게 맞는 모든 것을 선택할 수 있다고 생각합니다. 따라서 데이터 시트의 데이터와 날개 아래 공간이 유일한 제한 사항으로 남아 있습니다. 그러나 실제로는 무시할 경우 주행 성능, 주행 편의성 또는 안전에 상당한 영향을 미칠 수 있는 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 바퀴가 차량과 도로의 유일한 접촉점이라는 점도 염두에 두어야 합니다.
휠 무게
아름답고 큰 자전거에 관심이 있는 사람은 이 질문을 스스로에게 할 것입니다. 동시에, 스프링이 없는 질량체의 무게는 차량의 주행 성능과 핸들링에 상대적으로 상당한 영향을 미칩니다. 또한 회전하는 바퀴의 관성력이 감소하면 가속 및 감속의 역학이 증가합니다. 1인치(인치)의 크기 변화의 경우 체중 증가는 상대적으로 작고, 2인치 이상 증가의 경우 체중 증가가 더 두드러져 수 킬로그램에 이릅니다. 물론 디스크를 만드는 재료도 고려해야 합니다.
간단한 물리학은 바퀴 추의 중요한 역할을 설명하기에 충분합니다. 물레의 운동 에너지는 회전 속도에 비례하여 증가합니다.
EC = 1/2 * 나 * ω2
이것이 상당한 양이라는 것은 자전거 바퀴를 회전시키는 예를 보면 알 수 있습니다. 가볍지만 일정한 최소 속도로 회전하면 그립이나 운전 없이 성인과 직선으로 자전거를 잡을 수 있습니다. 그 이유는 소위 자이로 스코프 효과로 인해 이동 방향을 변경하는 것이 더 어려워지고 바퀴의 회전 속도가 빨라집니다.
자동차의 바퀴도 마찬가지입니다. 무게가 무거울수록 방향을 바꾸기가 더 어려워지고 우리는 이것을 이른바 파워 스티어링으로 인식합니다. 또한 무거운 바퀴는 요철을 통과할 때 움직임을 부드럽게 하는 것을 더 어렵게 만듭니다. 또한 회전하거나 회전하는 데 더 많은 에너지가 필요합니다. 제동.
차량 역학
타이어 폭은 차량의 다이내믹 성능에도 미미한 영향을 미칩니다. 더 큰 접촉 면적은 동일한 유형의 트레드를 사용할 때 더 많은 구름 저항을 의미합니다. 이것은 0에서 100km/h까지의 가속이 XNUMX분의 XNUMX초 단위로 감소될 수 있는 약한 엔진에서 더욱 두드러집니다. 더 강력한 엔진의 경우 이 차이는 무시할 수 있습니다.
일부 경우(강력한 엔진의 경우) 이 효과는 오히려 반대입니다. 넓은 휠이 도로와 더 큰 접촉 면적을 가지므로 빠른 가속 시 미끄러짐이 적고 결과적으로 더 나은 가속에 반영되기 때문입니다.
최대 속도
타이어 폭은 최고 속도에도 영향을 미칩니다. 그러나 이 경우 가속의 경우보다 높은 구름 저항의 효과가 덜 두드러집니다. 이는 운동에 대한 다른 저항이 작용하기 때문이며, 가장 큰 저항은 몸체의 공기 사이에서 발생하지만 속도의 제곱만큼 상승하는 바퀴 자체 사이에서도 발생합니다.
제동 거리
건조한 노면에서는 타이어가 넓을수록 정지 거리가 짧아집니다. 그 차이는 미터 단위입니다. 노면에 마찰되는 트레드 패턴의 작은 영역(가장자리)이 더 많기 때문에 습식 제동의 경우에도 마찬가지입니다.
차량이 연속적으로 물층이 있는 젖은 노면에서 주행/제동할 때 반대 상황이 발생합니다. 타이어의 폭을 늘리면 도로에서 타이어의 비압이 감소하고 접촉면에서 물이 더 잘 제거됩니다. 더 넓은 타이어의 더 넓은 면적은 상당히 많은 양의 물을 운반해야 하는데, 이는 속도가 높아질수록 점점 더 문제가 됩니다. 이러한 이유로 더 넓은 타이어는 훨씬 더 일찍 시작됩니다. 특히 넓은 타이어의 트레드가 심하게 마모된 경우 더 좁은 타이어와 같이 큰 수영장에서 운전할 때 소위 수영-수막 현상이 시작됩니다.
기동성
건조하고 젖은 노면에서는 프로필 번호가 더 작은 더 넓은 타이어(더 작은 치수와 단단한 측벽)가 더 나은 접지력을 제공합니다. 이것은 더 좁거나 더 좁은 차체보다 변형이 훨씬 적기 때문에 더 날카로운 방향 전환으로 더 나은(더 빠르고 더 날카로운) 핸들링을 의미합니다. 표준 타이어. 견인력이 향상되면 빠른 코너링 중에 전단 한계가 이동하여 g-값이 높아집니다.
제동과 마찬가지로 젖은 노면이나 젖은 노면에서는 그 반대입니다. 눈 속에서 운전할 때. 그러한 도로에서는 더 넓은 타이어가 미끄러지기 시작하고 훨씬 더 일찍 미끄러집니다. 타이어 폭이 좁을수록 트레드 아래에 달라붙는 물이나 눈이 훨씬 적기 때문에 이 점에서 훨씬 더 나은 성능을 보입니다. 동일한 종류와 트레드 두께의 타이어를 비교하는 것은 말할 나위도 없습니다.
소비
타이어 폭도 차량의 연료 소비에 큰 영향을 미칩니다. 예상되는 역동성을 위해 더 많은 가속 페달 압력이 필요한 약한 엔진에서 더 두드러집니다. 이 경우 타이어를 15 "에서 18"로 변경하면 연료 소비가 10 % 이상 증가 할 수도 있습니다. 일반적으로 타이어 직경이 1인치 증가하고 이에 상응하는 타이어 폭의 증가는 약 2-3%의 연료 소비 증가를 의미합니다.
편안한 운전
더 높은 프로파일 번호(표준)가 있는 폭이 좁은 타이어는 열악한 도로에서 운전하는 데 더 적합합니다. 높이가 높으면 도로의 불규칙성을 더 잘 변형하고 흡수합니다.
소음 측면에서 볼 때 폭이 넓은 타이어는 폭이 좁은 표준 타이어보다 약간 더 시끄럽습니다. 동일한 트레드 패턴을 가진 대부분의 타이어에서 이 차이는 무시할 수 있습니다.
동일한 엔진 속도에서 속도 변경
위의 요인 외에도 타이어 크기 변경은 동일한 엔진 속도에서 차량의 속도에도 영향을 줄 수 있습니다. 즉, 동일한 타코미터 속도에서 자동차는 더 빠르거나 느리게 움직입니다. 타이어 교체 후 속도 편차 acc. 디스크는 백분율이 다릅니다. Škoda Octavia에서 예제를 시뮬레이션해 보겠습니다. 휠 195/65 R15를 205/55 R16으로 변경하고 싶습니다. 결과적인 속도 변화는 계산하기 쉽습니다.
타이어 195/65 R15
크기는 예를 들어 195/65 R15로 표시됩니다. 여기서 195mm는 타이어 너비(mm 단위)이고 65는 타이어 너비에 대한 백분율로 나타낸 타이어 높이(내경에서 외부까지)입니다. R15는 인치 단위의 디스크 직경입니다(25,4인치는 XNUMXmm와 같음).
타이어 높이 v 우리는 믿습니다 v = 너비 * 프로파일 "v = 195 * 0,65 = 126,75mm.
디스크의 반경을 밀리미터로 계산합니다. r = 디스크 직경 * 25,4 / 2 "r = (15 * 25,4) / 2 = 190,5mm.
전체 바퀴의 반경은 R = r + v »126,75 + 190,5 = 317,25.
바퀴 둘레 O = 2 * π * R "2 * 3,1415 * 317,25 = 1993,28 mm.
타이어 205/55 R16
v = 205 * 0,55 = 112,75mm.
r = (16 * 25,4) / 2 = 203,2mm.
R = 112,75 + 203,2 = 315,95mm.
O = 2 * 3,1415 * 315,95 = 1985,11mm.
위의 계산을 통해 겉보기에 커 보이는 16인치 휠이 실제로는 몇 mm 더 작다는 것을 알 수 있습니다. 따라서 차량의 지상고가 1,3mm 감소합니다. 결과 속도에 미치는 영향은 공식 Δ = (R2 / R1 – 1) * 100 [%]로 계산됩니다. 여기서 R1은 원래 휠 반경이고 R2는 새 휠 반경입니다.
Δ = (315,95 / 317,25 – 1) * 100 = -0,41%
15"에서 16"으로 타이어를 교체한 후 속도는 0,41% 감소하고 회전 속도계는 0,41" 타이어의 경우보다 동일한 속도에서 15% 더 높은 속도를 표시합니다.
이 경우 속도의 변화는 무시할 수 있습니다. 그러나 예를 들어 Škoda Fabia 또는 Seat Ibiza에서 휠을 185/60 R14에서 195/55 R15로 변경할 때 속도는 약 3% 증가하고 회전 속도계는 동시에 3% 낮은 속도를 표시합니다. 타이어 14 ″의 경우보다 속도.
이 계산은 타이어 치수 효과의 단순화된 예일 뿐입니다. 실제 사용에서 속도의 변화는 림과 타이어의 크기 외에도 트레드 깊이, 타이어의 팽창 및 물론 이동 속도의 영향을 받습니다. 속도에. 및 구조적 강성.
마지막으로 표준 크기와 비교한 대형 및 광폭 타이어의 장단점을 요약합니다.
| 건조하고 젖은 도로에서 더 나은 그립 | 눈 덮인 노면이나 물에 덮인 노면에서 좋지 않은 주행 성능(조종, 제동, 그립) |
| 건조하고 젖은 도로에서 더 나은 차량 핸들링 | 더 낮은 속도에서 수막 현상의 출현 |
| 건조하고 젖은 도로에서 더 나은 제동 특성 | 소비 증가 |
| 주로 자동차 디자인 개선 | 운전 편의성 저하 |
| 대부분 더 높은 가격과 무게 |
