Cómo el tamaño de la rueda afecta el rendimiento de conducción y el rendimiento del vehículo
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La ropa hace al hombre, las ruedas hacen al auto. Durante muchos años, está claro que un gran número de automovilistas conducen. Pero algunos han ido aún más lejos, siguiendo el lema: "Cuanto más grande y ancho, mejor". ¿Es realmente cierto? Veamos el problema con más detalle y describamos las ventajas/desventajas de los neumáticos estándar más angostos y los neumáticos opcionales más anchos.
Los discos están disponibles hoy en día en una variedad de formas, tamaños y colores, por lo que un posible miembro interesado siente que puede elegir casi cualquier cosa que se adapte a su padre. Por lo tanto, los datos en la hoja de datos y el espacio debajo de las alas siguen siendo las únicas limitaciones. En realidad, sin embargo, existen varias limitaciones que, si se ignoran, pueden afectar significativamente el rendimiento de conducción, la comodidad de conducción o la seguridad. También hay que tener en cuenta que las ruedas son el único punto de contacto del vehículo con la carretera.
Peso de la rueda
Pocas personas interesadas en una bicicleta hermosa y grande se harán esta pregunta. Al mismo tiempo, el peso de las masas no suspendidas tiene un efecto relativamente significativo sobre el comportamiento de conducción y el manejo del vehículo. Además, una disminución en la fuerza de inercia de una rueda en rotación aumenta la dinámica de aceleración y desaceleración. En el caso de un cambio de tamaño de 1 pulgada (pulgada), el aumento de peso es relativamente pequeño, en el caso de un aumento de 2 pulgadas o más, el aumento de peso es más pronunciado y alcanza varios kilogramos. Por supuesto, también se debe considerar el material del que está hecho el disco.
La física simple es suficiente para explicar el importante papel de los pesos de las ruedas. La energía cinética de la rueca aumenta en proporción a la velocidad de rotación.
Ek = 1/2 * I * ω2
El hecho de que se trate de una cantidad considerable se puede demostrar con el ejemplo de las ruedas de bicicleta giratorias. Son livianos, pero si giran a una determinada velocidad mínima, pueden sostener la bicicleta con un adulto en línea recta sin agarrar ni conducir. La razón es el llamado efecto giroscópico, debido a que cambiar la dirección del movimiento es más difícil, cuanto mayor es la velocidad de rotación de la rueda.
Lo mismo ocurre con las ruedas de los coches. Cuanto más pesados son, más difícil es cambiar de dirección, y percibimos esto como la llamada dirección asistida. Las ruedas más pesadas también hacen que sea más difícil suavizar su movimiento al pasar baches. También se necesita más energía para rotarlos o rotarlos. frenado.
Dinámica de vehículos
El ancho de la llanta también tiene un efecto menor en el desempeño dinámico del vehículo. Un área de contacto más grande significa más resistencia a la rodadura cuando se usa el mismo tipo de banda de rodadura. Esto es más pronunciado con motores más débiles, donde la aceleración de 0 a 100 km / h se puede reducir en unas pocas décimas de segundo. En el caso de motores más potentes, esta diferencia es insignificante.
En algunos casos (con motores potentes) este efecto es incluso el contrario, ya que la rueda más ancha tiene una mayor área de contacto con la carretera, lo que se refleja en un menor deslizamiento durante las aceleraciones rápidas y por tanto en una mejor aceleración resultante.
toda velocidad
El ancho del neumático también afecta la velocidad máxima. Sin embargo, en este caso, el efecto de una mayor resistencia a la rodadura es menos pronunciado que en el caso de la aceleración. Esto se debe a que entran en juego otras resistencias al movimiento, y la resistencia más significativa se da entre el aire del cuerpo, pero también entre las propias ruedas, que se elevan al cuadrado de la velocidad.
Distancias de frenado
En superficies secas, cuanto más ancho sea el neumático, menor será la distancia de frenado. La diferencia está en metros. Lo mismo puede decirse del frenado en mojado, ya que hay muchas más áreas pequeñas (bordes) del dibujo de la banda de rodadura que rozan la carretera.
La situación contraria ocurre cuando el automóvil circula/frena sobre una superficie mojada con una capa continua de agua. Aumentar el ancho del neumático reduce la presión específica del neumático en la carretera y elimina peor el agua de la superficie de contacto. El área más grande de un neumático más ancho tiene que transportar una cantidad bastante grande de agua, lo que se convierte en un problema cada vez mayor a medida que aumenta la velocidad. Por esta razón, los neumáticos más anchos comienzan mucho antes, el llamado Swim: hidroplaneo cuando se conduce en una piscina grande, como los neumáticos más estrechos, especialmente si la banda de rodadura de un neumático ancho está muy desgastada.
Maniobrabilidad
En superficies secas y mojadas, los neumáticos más anchos con un número de perfil más pequeño (dimensiones más pequeñas y paredes laterales rígidas) brindan una mejor tracción. Esto significa un mejor manejo (más rápido y preciso) con un cambio de dirección más brusco, ya que hay una deformación significativamente menor que con un cuerpo más estrecho o angosto. neumático estándar. Una mejor tracción también da como resultado un cambio en el límite de corte durante las curvas rápidas: un valor g más alto.
Al igual que con el frenado, ocurre lo contrario en superficies mojadas o mojadas. al conducir en la nieve. En tales carreteras, los neumáticos más anchos comenzarán a patinar y patinar mucho antes. Los neumáticos más estrechos funcionan mucho mejor a este respecto, ya que se atasca una cantidad significativamente menor de agua o nieve debajo de la banda de rodadura. No hace falta decir que comparamos neumáticos del mismo tipo y grosor de la banda de rodadura.
consumo
El ancho del neumático también tiene un efecto significativo en el consumo de combustible del vehículo. Es más pronunciado en motores más débiles, donde se requiere más presión del pedal del acelerador para la dinámica esperada. En este caso, cambiar el neumático de 15 "a 18" también puede significar un aumento en el consumo de combustible en más de un 10%. Normalmente, un aumento en el diámetro del neumático de 1 pulgada y un aumento correspondiente en el ancho del neumático significa un aumento en el consumo de combustible de aproximadamente un 2-3%.
Conducción confortable
Los neumáticos más estrechos con un número de perfil más alto (estándar) son más adecuados para conducir en carreteras más pobres. Su gran altura deforma y absorbe mejor las irregularidades de la carretera.
En términos de ruido, el neumático más ancho es solo un poco más ruidoso que el estándar más estrecho. Para la mayoría de los neumáticos con el mismo dibujo de la banda de rodadura, esta diferencia es insignificante.
Cambio de velocidad a la misma velocidad del motor
Además de los factores anteriores, los cambios de tamaño de los neumáticos también pueden afectar la velocidad del vehículo a la misma velocidad del motor. En otras palabras, a la misma velocidad del tacómetro, el automóvil se moverá más rápido o más lento. Desviaciones de velocidad después del cambio de neumáticos según. los discos difieren en porcentaje. Simulemos un ejemplo en el Škoda Octavia. Queremos cambiar ruedas 195/65 R15 por 205/55 R16. El cambio de velocidad resultante es fácil de calcular:
Neumáticos 195/65 R15
Se indica la medida, por ejemplo: 195/65 R15, donde 195 mm es el ancho del neumático (en mm), y 65 es la altura del neumático en porcentaje (del diámetro interior al exterior) en relación al ancho del neumático. R15 es el diámetro del disco en pulgadas (una pulgada equivale a 25,4 mm).
Altura del neumático v creemos v = ancho * perfil "v = 195 * 0,65 = 126,75 mm.
Calculamos el radio del disco en milímetros. r = diámetro del disco * 25,4 / 2 "r = (15 * 25,4) / 2 = 190,5 mm.
El radio de toda la rueda es R = r + v »126,75 + 190,5 = 317,25.
Circunferencia de la rueda O = 2 * π * R "2 * 3,1415 * 317,25 = 1993,28 mm.
Neumáticos 205/55 R16
v = 205 * 0,55 = 112,75 mm.
r = (16 * 25,4) / 2 = 203,2 mm.
R = 112,75 + 203,2 = 315,95 mm.
O = 2 * 3,1415 * 315,95 = 1985,11 mm.
A partir de los cálculos anteriores, se puede ver que una rueda aparentemente grande de 16 pulgadas es en realidad unos milímetros más pequeña. Por lo tanto, la distancia al suelo del automóvil se reduce en 1,3 mm. El efecto sobre la velocidad resultante se calcula mediante la fórmula Δ = (R2 / R1 – 1) * 100 [%], donde R1 es el radio original de la rueda y R2 es el nuevo radio de la rueda.
Δ = (315,95 / 317,25 – 1) * 100 = -0,41 %
Después de cambiar los neumáticos de 15 "a 16", la velocidad se reducirá en un 0,41% y el tacómetro mostrará una velocidad de 0,41% más alta a la misma velocidad que en el caso de los neumáticos de 15 ".
En este caso, el cambio de velocidad es insignificante. Pero si cambiamos, por ejemplo, al usar ruedas de 185/60 R14 a 195/55 R15 en un Škoda Fabia o Seat Ibiza, la velocidad aumentará aproximadamente un 3%, y el tacómetro mostrará un 3% menos de velocidad al mismo velocidad que en el caso de neumáticos de 14 ″.
Este cálculo es solo un ejemplo simplificado del efecto de las dimensiones de los neumáticos. En el uso real, además del tamaño de las llantas y neumáticos, el cambio de velocidad también está influenciado por la profundidad de la banda de rodadura, el inflado de los neumáticos y, por supuesto, la velocidad de movimiento, ya que el neumático que rueda se deforma durante el movimiento dependiendo de la velocidad. y rigidez estructural.
Finalmente, un resumen de las ventajas y desventajas de los neumáticos grandes y anchos sobre los tamaños estándar.
| mejor agarre en carreteras secas y mojadas | Rendimiento de conducción deficiente (manejo, frenado, agarre) en superficies cubiertas de nieve o agua |
| mejor manejo del vehículo en carreteras secas y mojadas | la aparición de aquaplaning a velocidades más bajas |
| mejores propiedades de frenado en carreteras secas y mojadas | aumento en el consumo |
| principalmente mejorando el diseño del coche | deterioro de la comodidad de conducción |
| mayormente mayor precio y peso |
