Шины — давление и температурные изменения
Шины держат на себе вес вашего автомобиля, не так ли? Нет, не так! Вес машины держит находящийся в них воздух. Если вы хотите, чтобы ваши шины демонстрировали всё, на что они способны в том, что касается управляемости, сцепления и износостойкости, следите, чтобы они всегда были хорошо накачаны.
К сожалению, нельзя просто накачать шину – и забыть о ней! Необходимо периодически контролировать давление, чтобы удостовериться, что оно не изменилось со временем под воздействием окружающей температуры или скрытого прокола.
Давление, которое указано в сервисной книжке вашего автомобиля или на информационной табличке, это рекомендованное давление в холодной шине. Это означает, что проверять его нужно утром, до того, как вы совершите длительную поездку, или до того, как солнце или растущая температура воздуха нагреют шину.
Поскольку воздух – вещество газообразное, он расширяется при нагревании и сжимается при охлаждении. Поэтому в большинстве районов России осенью и в начале зимы нужно особенно тщательно следить за давлением: дни становятся короче, температура воздуха падает – и давление в ваших шинах снижается!
При изменении температуры окружающего воздуха на 8°С давление в шине изменится примерно на 0,1 атм. (вырастет при повышении температуры и упадет при понижении).
В большинстве районов России разность средней летней и зимней температур составляет приблизительно 28° С, поэтому с установлением зимних температур давление падает примерно на 0,35 атм. А недостаток 0,35 атм. уже существенно влияет на управляемость, сцепление и износ!
Кроме того, разница между холодной ночной температурой и тёплой дневной в большинстве регионов страны составляет около 11°С. Это значит, что давление, установленное утром, в полдень окажется примерно на 0,13 атм. выше (если автомобиль припаркован в тени). И всё бы ничего, но если вы накачаете колесо в жаркий полдень, на следующее утро давление в холодной шине будет на 0,13 атм. ниже.
И, наконец, если автомобиль припаркован на солнце, то давление искусственным образом ненадолго повысится под действием его тепла.
Мы решили проверить теорию на практике. Сначала мы смонтировали две шины на диски и оставили их полежать на ночь, чтобы уравнять и стабилизировать температуру и давление. Следующим утром мы накачали каждую до 2,45 атм. Одно колесо разместили в тени, а другое выставили на солнце. В течение дня мы замеряли температуру воздуха, температуру шин и давление в них. По мере того, как дневная температура росла с 19°С до 30°С, давление в шине, которая лежала в тени, поднялось с 2,45 до 2,55 атм. Шина, размещённая на солнце, нагревалась за счёт теплового излучения и температуры воздуха. В ней давление выросло с 2,45 до 2,79 атм. В обоих случаях, если бы мы установили нужное давление в полдень, на следующее утро значения были бы на 0,1 – 0,35 атм. ниже.
Затем мы изучали влияние нагрева шин во время езды. Мы решили исключить непостоянные факторы, возникающие в дорожных условиях, и провели тест на нашем «прогревочном» барабанном стенде для спортивной резины. Чтобы сымитировать реальные условия движения, колесо катится по роликам стенда под нагрузкой. Мы фиксировали изменение давления каждые пять минут. Тестовые шины были накачаны до 1,0; 1,4; 1,7 и 2,0 атм. При одинаковой нагрузке давление во всех шинах поднималось примерно на 0,07 атм. каждые 5 минут в течение первых 20 минут движения. Затем давление стабилизировалось и не поднималось выше 0,07 атм. в течение следующих 20 минут. Это означает, что даже если вы ненадолго съездите подкачать шины у ближайшей заправки, на следующее утро вполне можете недосчитаться пары десятых долей атмосферы в колёсах.
Сложите вместе всё сказанное выше, и вы поймёте, что выбрать подходящие условия для подкачки шин почти так же важно, как накачать их.
Важно запомнить, что рекомендуемое для колёс вашего автомобиля давление – это «холодное» давление в шинах. Проверять его нужно утром, прежде чем вы преодолеете десяток километров, или до того как оно изменится под воздействием температуры воздуха и солнечных лучей.
И кстати, если вы живёте на севере и ставите машину в отапливаемый гараж, зимой вы начнёте терять давление, едва выехав из тёплого помещения. Добавьте к холодному давлению в шинах по 0,1 атм. на каждые 10°С разницы в температуре воздуха на улице и в гараже.
Солнце и шины. Какое давление лучше держать в колесах в жару?
Экстремально высокие температуры воздуха приводят к резким колебаниям давления внутри покрышек. Под солнечными лучами темно-серый асфальт может разогреваться до 60 градусов и выше. Он влияет на температуру шин, а также размягчается сам и изменяет характеристики. В итоге в жару можно наблюдать ухудшение управляемости легковых автомобилей. Какое же давление следует поддерживать в шинах, чтобы компенсировать вредное воздействие высоких температур?
Колебания температур и давления
С ростом температуры окружающего воздуха давление в покрышках увеличивается. Если накачать шину вечером при температуре +20 градусов до рабочего давления в 2,2 бара, то утром с ростом температуры примерно на каждые 5-7 градусов давление начнет подниматься на 0,1 бара. Таким образом, при +32 градусах в полдень давление в шинах достигнет 2,5 бара.
Таким образом, в процессе езды в жаркую погоду в течение дня давление в шинах может колебаться от стандартных 2,2 бара до 2,7 бара и выше, что сказывается на характеристиках колеса.
Недокаченные колеса
Эксперты «За рулем» провели исследование зависимости характеристик шин от давления. В экспериментах участвовала Lada 112 на шинах Kleber Viaxer размерностью 175/70R13.
При давлении в шинах в 2,0 бара тормозной путь со скорости в 80 км/ч составил 46 метров, а скорость «переставки», то есть маневра резкого уклонения от внезапно появившегося препятствия, — 65,9 км/ч.
При снижении давления на 0,5 бара, до 1,5 атм., поведение автомобиля заметно исказилось. Колеса стали мягче, отчего реакция подвески на неровности снизилась. Lada стала комфортнее и меньше досаждала ударами на неровностях.
Зато курсовая устойчивость на прямой ухудшилась: машина стала «ходить» по полосе, реагируя на боковые возмущения. Пятно контакта увеличилось, и почти на метр сократился тормозной путь. Покрышка промялась, и в работу по торможению вступила большая часть микронеровностей дорожного рельефа.
Вместе с тем на недокачанных колесах ухудшилась управляемость. Автомобиль при «переставке» стал менее резким и хуже реагировал на действия рулем.
Снижение давления привело к противоречивым результатам. С одной стороны, Lada 112 стала комфортнее и лучше тормозила, а с другой — пострадала управляемость.
Перекачанные колеса
На конечном этапе испытаний давление в шинах повысили до 2,5 бара. Автомобиль тут же потерял в комфорте. Удары на кочках стали заметно сильнее. Более твердые шины меньше гасили энергию ударов. В целом управляемость ухудшилась. По сравнению с нормальным давлением заметно снизилось чувство руля. Перекачанные шины практически лишились уводов, а это вредило «пониманию» машины, особенно в критических режимах. Автомобиль мог сначала зацепиться за дорогу, а затем начать скользить. Именно поэтому скорость «переставки» увеличилась до рекордных 67 км/ч, так как способность немного подвернуть корму за счет микрозаноса задней оси очень помогает переднеприводным машинам при резкой смене полосы.
В общем, в жару из-за роста давления в шинах на 0,5 бара необходимо быть аккуратнее на дороге, так как машина не только становится менее комфортной, но и норовит поскользить при экстренном торможении «в пол».
Экономия топлива
Производители заявляют, что увеличение давления в шине на каждые 0,15 бара в рабочем диапазоне от 2,0 до 2,5 бара приводит к уменьшению сопротивления качению на 5%. Другими словами, если давление в шине вырастет до 2,5 бара, то потребление топлива при строго прямолинейном движении может сократиться в среднем на 15-17%.
Выходит, при идеальных условиях хорошая накачка шин для обычной легковой машины с 1,6-литровым атмосферным мотором приносит при теплой погоде 1-1,5 л экономии на 100 км. Это вполне ощутимый результат.
В инструкциях по эксплуатации автомобилей в некоторых случаях даже указано, что перед движением по скоростным магистралям рекомендуется повысить давление на 0,2-0,3 бара. Правда, это справедливо только для низкопрофильных покрышек диаметром от 16 дюймов и выше. Такие колеса слабо деформируются при максимальном давлении.
Если же перекачать обычные шины выше предписанного давления на 0,3-0,5 бара, то появляется риск неравномерного износа протектора. Он истирается в середине пятна контакта.
В общем, лучше всего в жару ездить на нормальном давлении. При высоких температурах воздуха следует стравить давление на 0,2-0,3 бара, чтобы при росте дневной температуры давление могло вырасти до нормы. Если стандарт, изложенный на табличке у водительской двери, требует качать шины до 2,2-2,5 бара, то в жару их следует накачивать до 2,0-2,2 бара. Однако со снижением температуры воздуха до 20 градусов колеса вновь необходимо накачать до нормы.
Как и чем проверять, сколько выставлять? Что надо знать о давлении в шинах
На самом деле динамика, управляемость и топливная экономичность автомобиля в значительной мере зависят от шин, в том числе и от давления в них. Каким оно должно быть, как часто и как именно его проверять? Нюансов больше, чем кажется, но давайте обо всем по порядку.
Как часто проверять
Рекомендации встречаются разные, но, как правило, сводятся к тому, что при отсутствии систем мониторинга давления в шинах стоит обращаться к манометру хотя бы раз в месяц, а также перед длительными поездками по трассе, так как в таких режимах важно, чтобы давление в шинах было достаточным. Стоит учитывать, что со временем воздух постепенно уходит из колес, к тому же при изменении температуры давление тоже меняется, так что периодический контроль необходим.
Какое давление считать нормой
То, которое предписывает производитель. Параметры обычно указываются на крышке лючка топливного бака или в проеме водительской двери. Если же там таких табличек нет, можно поискать данные в руководстве по эксплуатации или "погуглить" в интернете. Но в этом случае надо учитывать, что рекомендации по выставляемому давлению могут отличаться в зависимости от модификации автомобиля и даже размерности колес. Кроме того, при полной загрузке может потребоваться увеличить давление на несколько десятых бара.
Ниже – плохо…
При слишком низком давлении повышается плавность хода, но увеличивается сопротивление качению – страдает топливная экономичность. Хуже другое: при постоянной езде на полуспущенных шинах быстрее изнашивается плечевая зона протектора, а при движении на высокой скорости колесо сильнее разогревается, что сокращает срок службы шины; каркас хуже переносит ударную нагрузку при проезде неровностей.
Считается, что снижение давления на 0,5 бара относительно требуемого сокращает срок службы шины на 30-40%. Но даже если колесо приспущено на 0,2 бара относительно нормы, вы получите ускоренный износ протектора и перерасход топлива.
Также следует учитывать, что от давления в колесах зависит и поведение автомобиля при торможении и маневрировании. Так, на приспущенных шинах все реакции более мягкие, размазанные, в поворотах шины могут подламываться, при слишком малом давлении есть риск того, что колесо вообще может разбортироваться при значительной поперечной нагрузке. Неслучайно с 1 ноября 2012 года все новые модели автомобилей, а с 1 ноября 2014-го вообще все новые автомобили в Европе должны обязательно оснащаться системой контроля давления в шинах TPMS (Tyre Pressure Monitoring System).
Правда, бывают ситуации, когда понижение давления в шинах может быть рекомендовано. Речь о движении по слабонесущим покрытиям вроде песка или снега, когда на полуспущенных шинах вы получаете лучший "зацеп" с дорогой. Но такой прием стоит использовать только при необходимости, а при выезде на хорошую дорогу восстанавливать стандартное значение.
. выше – тоже
Ездить на перекачанных шинах тоже вредно: колеса хуже гасят удары, передавая их на подвеску; попутно от этого страдают и сами шины, а центральная часть протектора изнашивается быстрее. Также с увеличением давления уменьшается пятно контакта с дорогой, то есть ухудшается сцепление колеса с дорогой, что оборачивается более быстрым срывом в скольжение при ускорении, замедлении, движении в повороте.
Но опять же есть ситуации, когда рекомендуется выставлять более высокое давление относительно стандартного значения. И это как раз езда с полной загрузкой автомобиля, когда его масса значительно увеличивается относительно обычной (за стандарт принимается снаряженная масса плюс водитель). Соответственно по окончании такой поездки давление следует возвращать к обычному значению.
Как проверять
Давление меняется в зависимости от температуры. Именно по этой причине производить измерение сразу после поездки не рекомендуется: на "горячих" шинах манометр покажет примерно на 0,1-0,2 бара больше, чем на уже остывших, – в свое время мы в этом убедились. Поэтому проверяйте давление перед поездкой или выждите хотя бы 10-15 минут после нее. Если такой возможности нет, делайте поправку на то, что на прогретых шинах давление чуть выше.
А не врешь ли ты часом?
Точность показаний манометров в обычных автомобильных насосах весьма относительна. То ли дело профессиональные манометры в шиномонтажных мастерских и автосервисах! Это инструментарий более высокого класса, который к тому же проходит периодическую поверку. Вот ему, как правило, и можно доверять, тем более что просто проверка давления / подкачка шин на шиномонтаже может или быть бесплатной, или стоить совсем символических денег.
А еще подкачка шин есть на АЗС. Насколько точные там манометры, мы проверяли дважды, в 2015 и 2019 годах. Более поздняя "инспекция" выявила меньшее количество откровенно врущих манометров, а еще подтвердила наблюдение, что электронные системы честнее старых механических. Так что лучше отдавайте предпочтение свежему оборудованию. Но даже в случае с ним не снижайте давление, если манометр вдруг показал перебор. Если возникла такая ситуация, лучше подъехать на шиномонтаж и перепроверить давление с помощью профессионального инструмента.