Шины теряют энергию при качении, поскольку постоянно сжимаются о поверхность дороги. Это происходит из-за явления, называемого гистерезисом, что означает, что резина не восстанавливается мгновенно после сжатия. Около двадцати процентов энергии, вырабатываемой двигателем, превращается в тепло вместо того, чтобы двигать автомобиль вперёд. Существует три основные причины, по которым это происходит в значительной степени. Во-первых, резина испытывает трудности при возврате в исходную форму. Во-вторых, протекторы создают дополнительное трение, когда двигаются по дорожному покрытию. И в-третьих, всё это тепло со временем ускоряет разрушение резины. Если шины недостаточно накачены, ситуация ухудшается ещё больше. Всего лишь десятипроцентное снижение давления в шинах может увеличить сопротивление качению на один-два процента. Все эти потери в совокупности становятся значительными, заставляя транспортные средства расходовать больше топлива, независимо от того, речь идёт о маленьких автомобилях или крупных грузовиках.
Радиальные шины имеют стальные корды, пересекающиеся друг с другом под протектором, в сочетании со sidewall-оболочками, которые легко изгибаются. Эта конструкция отличается от старых диагональных шин, в которых слои нейлона переплетаются, как ткань, заставляя всю боковую поверхность шины деформироваться при повороте. Работа радиальных шин основана на ином принципе: большая часть деформации происходит только в той части, которая соприкасается с дорогой. Исследования материалов показывают, что это снижает перемещение боковых стенок примерно на половину. У такого подхода есть несколько преимуществ. Во-первых, уменьшается нагрев от трения, что снижает сопротивление качению на 20–30%. Во-вторых, шина остаётся более плоской на поверхности дороги, и давление распределяется более равномерно. В-третьих, общее тепловыделение становится меньше, а значит, протектор изнашивается медленнее. Все эти факторы означают, что радиальные шины, как правило, экономят около 8–12% топлива по сравнению с диагональными аналогами и служат в тяжёлых условиях эксплуатации в два — четыре раза дольше.
Радиальные шины имеют стальные пояса под протектором, а слои простилаются поперек шины под прямым углом к направлению движения. Это создаёт отдельные рабочие зоны: боковины могут гибко реагировать на неровности дороги, в то время как верхняя часть остаётся жёсткой и прочной. Диагональные шины устроены иначе. Они состоят из нескольких слоёв нейлоновой ткани, уложенных под углом около 30–45 градусов, что формирует единый жёсткий блок внутри шины. Такая конструкция приводит к значительному нагреву из-за внутреннего трения слоёв. Исследования показывают, что при одинаковой нагрузке радиальные шины нагреваются примерно на 15–20 градусов меньше, чем диагональные. Меньшее трение означает меньшие потери энергии на преодоление внутреннего сопротивления, поэтому такие шины служат дольше и в целом обеспечивают лучшую производительность для большинства водителей.
Радиальные шины имеют стальные пояса, которые фактически удерживают площадь протектора в стабильном состоянии, создавая при контакте с дорожной поверхностью ровную прямоугольную форму. Шины диагональной конструкции отличаются тем, что оставляют необычный овальный след, поскольку их боковины слишком жесткие. Когда автомобиль стоит на радиальных шинах, вес равномерно распределяется по всей ширине протектора. Это означает меньший износ в отдельных местах и предотвращает преждевременную деформацию шины. Поскольку давление распределяется очень равномерно, обеспечивается лучшее сцепление без необходимости увеличения мощности двигателя, что объясняет более низкий расход топлива по сравнению с более старыми конструкциями шин.
Исследования постоянно показывают, что радиальные шины действительно экономят топливо. Согласно исследованию, проведённому в 2009 году Департаментом транспорта США, эти шины снижают сопротивление качению на 18–24 процента по сравнению с устаревшими диагональными шинами. Это означает, что в стандартных условиях тестирования водители фактически расходовали на 8–12 процентов меньше топлива. Если обратиться к европейской системе маркировки шин, которая оценивает продукцию по шкале от A (наилучшая эффективность) до G в соответствии с регламентом ЕС 2020/740, то окажется, что большинство шин с наивысшим рейтингом — это радиальные модели. Почему? Потому что внутри них имеется особое поясное устройство, которое при деформации шины во время движения теряет меньше энергии.
Данные реальных автопарков подтверждают то, что мы наблюдаем в лабораторных испытаниях. Исследование 2022 года, в котором анализировались 47 большегрузных автомобилей, выполнявших одинаковые маршруты, показало, что автомобили с радиальными шинами достигли расхода топлива около 6,8 миль на галлон, тогда как автомобили со старыми диагональными шинами показали лишь 6,1 миль на галлон. Это примерно на 10 % лучше по топливной экономичности. Интересно, что улучшение сохранялось независимо от того, были ли автомобили загружены слабо или сильно, а также при различных дорожных условиях. Другое важное преимущество — сниженное сопротивление качению. Радиальные шины работают примерно на 11 градусов холоднее, что означает более длительный срок службы до замены. Все эти показатели соответствуют прогнозам, указанным на Европейской шинной маркировке. Таким образом, переходя на радиальные шины, компании экономят не только на топливе, но и снижают расходы на техническое обслуживание в долгосрочной перспективе.
Конструкция радиальных шин естественным образом снижает сопротивление качению, что означает значительно меньшее выделение тепла при эксплуатации по сравнению с более старыми типами шин. Это очень важно, потому что, когда шины работают при более низкой температуре, резина разрушается медленнее, а надоедливые гистерезисные эффекты, разрушающие протектор, проявляются в меньшей степени. Согласно данным менеджеров автопарков, отслеживающих свои транспортные средства с помощью телематических систем, радиальные шины теряют протектор примерно на 25 процентов медленнее, чем традиционные модели. Что это означает на практике? Более длительный срок службы шин означает меньшее количество замен со временем, поэтому компании тратят меньше денег на новую резину. Кроме того, поскольку эти шины не нагреваются так сильно, снижается вероятность внезапных прорывов на дороге. Механики также сообщают о меньшем количестве проблем с развалом-схождением у радиальных шин. Для транспортных компаний, проезжающих сотни тысяч километров каждый месяц, экономия на шинах может существенно повлиять на их прибыль, поскольку расходы на шины часто находятся на одном уровне с расходами на топливо как одна из крупнейших статей постоянных затрат.
Сопротивление качению — это энергия, теряемая при качении шины по поверхности, в основном из-за деформации и гистерезиса. Высокое сопротивление качению увеличивает энергопотребление, требуя больше топлива для поддержания скорости.
Конструкция радиальных шин минимизирует деформацию боковин и выделение тепла, снижая сопротивление качению. Их стальные пояса и слои, расположенные под прямым углом, обеспечивают равномерное распределение давления и уменьшают нагрев.
Да, срок службы радиальных шин, как правило, в два-четыре раза больше, чем у диагональных, благодаря меньшему износу, сниженному сопротивлению качению и лучшему распределению нагрузки.
Радиальные шины снижают сопротивление качению за счёт уменьшения выделения тепла и деформации, что позволяет сэкономить до 8–12 % затрат на топливо.
Да, радиальные шины особенно выгодны для тяжелых транспортных средств, поскольку они повышают топливную эффективность и увеличивают срок службы шин.
Горячие новости2025-03-05
2025-03-05
2025-03-05
EN
