Wie sich die Radgröße auf die Fahrleistung und die Fahrzeugleistung auswirkt

Kleider machen Leute, Räder machen das Auto. Seit vielen Jahren ist klar, dass eine große Anzahl von Autofahrern fährt. Einige sind aber noch weiter gegangen, nach dem Motto: „Je größer und breiter, desto besser.“ Das ist tatsächlich so? Schauen wir uns das Problem genauer an und beschreiben die Vor-/Nachteile von serienmäßig schmaleren Reifen und optional breiteren Reifen.

Discs sind heute in einer Vielzahl von Formen, Größen und Farben erhältlich, sodass ein potenzielles interessiertes Mitglied das Gefühl hat, dass es so ziemlich alles auswählen kann, was zu seinem Vater passt. Somit bleiben die Daten im Datenblatt und der Platz unter den Flügeln die einzigen Einschränkungen. In der Realität gibt es jedoch mehrere Einschränkungen, die, wenn sie ignoriert werden, die Fahrleistung, den Fahrkomfort oder die Sicherheit erheblich beeinträchtigen können. Außerdem ist zu bedenken, dass die Räder der einzige Kontaktpunkt des Fahrzeugs mit der Straße sind.

Radgewicht

Diese Frage werden sich nur wenige Menschen stellen, die sich für ein schönes und großes Fahrrad interessieren. Gleichzeitig hat das Gewicht der ungefederten Massen einen relativ großen Einfluss auf die Fahrleistungen und das Fahrverhalten des Fahrzeugs. Außerdem erhöht eine Verringerung der Trägheitskraft eines sich drehenden Rads die Dynamik der Beschleunigung und Verzögerung. Bei einer Größenänderung von 1 Zoll (Zoll) ist die Gewichtszunahme relativ gering, bei einer Zunahme von 2 Zoll oder mehr ist die Gewichtszunahme stärker ausgeprägt und erreicht mehrere Kilogramm. Natürlich muss auch das Material, aus dem die Scheibe besteht, berücksichtigt werden.

Einfache Physik reicht aus, um die wichtige Rolle der Radgewichte zu erklären. Die kinetische Energie eines sich drehenden Rades nimmt proportional zur Rotationsgeschwindigkeit zu.

Ek = 1/2 * I * ω²

Dass dies eine beachtliche Menge ist, zeigt das Beispiel rotierender Fahrradräder. Sie sind leicht, aber wenn sie sich mit einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit drehen, können sie das Fahrrad mit einem Erwachsenen in einer geraden Linie halten, ohne zu greifen oder zu fahren. Grund ist der sogenannte Kreiseleffekt, aufgrund dessen eine Änderung der Bewegungsrichtung umso schwieriger wird, je höher die Drehgeschwindigkeit des Rades ist.

So ist es auch mit den Rädern von Autos. Je schwerer sie sind, desto schwieriger ist es, die Richtung zu ändern, und wir nehmen dies als sogenannte Servolenkung wahr. Schwerere Räder machen es auch schwieriger, ihre Bewegung beim Überfahren von Unebenheiten abzuschwächen. Es braucht auch mehr Energie, um sie zu drehen oder zu drehen. Bremsen.

Fahrzeugdynamik

Auch die Reifenbreite hat wenig Einfluss auf die Fahrdynamik des Fahrzeugs. Eine größere Aufstandsfläche bedeutet mehr Rollwiderstand bei gleichem Profiltyp. Dies ist bei schwächeren Motoren ausgeprägter, wo die Beschleunigung von 0 auf 100 km/h um einige Zehntelsekunden reduziert werden kann. Bei stärkeren Motoren ist dieser Unterschied vernachlässigbar.

In manchen Fällen (bei starken Motoren) ist dieser Effekt sogar umgekehrt, da das breitere Rad eine größere Kontaktfläche zur Straße hat, was sich in weniger Schlupf bei schneller Beschleunigung und damit besser resultierender Beschleunigung widerspiegelt.

Höchstgeschwindigkeit

Auch die Reifenbreite beeinflusst die Höchstgeschwindigkeit. Allerdings ist der Effekt des höheren Rollwiderstands in diesem Fall weniger ausgeprägt als bei der Beschleunigung. Dies liegt daran, dass andere Bewegungswiderstände ins Spiel kommen, und der größte Widerstand tritt zwischen der Luft des Körpers, aber auch zwischen den Rädern selbst auf, die mit dem Quadrat der Geschwindigkeit ansteigen.

Bremswege

Auf trockener Fahrbahn gilt: Je breiter der Reifen, desto kürzer der Bremsweg. Der Unterschied liegt in Metern. Gleiches gilt für das Nassbremsen, da hier viel mehr kleine Bereiche (Kanten) des Laufflächenprofils auf der Straße reiben.

Die umgekehrte Situation tritt auf, wenn das Auto auf einer nassen Oberfläche mit einer durchgehenden Wasserschicht fährt/bremst. Eine Vergrößerung der Reifenbreite verringert den spezifischen Druck des Reifens auf der Straße und entfernt Wasser schlechter von der Kontaktfläche. Die größere Fläche eines breiteren Reifens muss ziemlich viel Wasser transportieren, was mit zunehmender Geschwindigkeit immer mehr zum Problem wird. Aus diesem Grund setzen breitere Reifen deutlich früher ein, das sogenannte Swim-Aquaplaning beim Fahren in einem großen Becken, wie schmalere Reifen, insbesondere wenn das Profil eines breiten Reifens stark abgefahren ist.

Wendigkeit

Auf trockener und nasser Fahrbahn sorgen breitere Reifen mit kleinerer Profilnummer (kleinere Abmessungen und steifere Seitenwand) für bessere Traktion. Das bedeutet ein besseres (schnelleres und schärferes) Handling bei schärferen Richtungswechseln, da deutlich weniger Verformungen auftreten als bei einer schmaleren bzw. schmäleren Karosserie. Standardreifen. Eine bessere Traktion führt auch zu einer Verschiebung der Schergrenze bei schneller Kurvenfahrt – einem höheren g-Wert.

Wie beim Bremsen tritt auf nasser Fahrbahn oder auf nasser Fahrbahn das Gegenteil ein. beim Fahren im Schnee. Auf solchen Straßen beginnen breitere Reifen zu rutschen und rutschen viel früher. Schmalere Reifen schneiden hier deutlich besser ab, da deutlich weniger Wasser oder Schnee unter der Lauffläche stecken bleibt. Der Vergleich von Reifen mit gleichem Typ und gleicher Profildicke versteht sich von selbst.

Verbrauch

Auch die Breite des Reifens hat einen wesentlichen Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs. Er ist bei schwächeren Motoren ausgeprägter, wo für die erwartete Dynamik ein stärkeres Betätigen des Gaspedals erforderlich ist. In diesem Fall kann ein Reifenwechsel von 15" auf 18" auch eine Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs um mehr als 10 % bedeuten. Typischerweise bedeutet eine Zunahme des Reifendurchmessers von 1 Zoll und eine entsprechende Zunahme der Reifenbreite eine Zunahme des Kraftstoffverbrauchs von etwa 2-3%.

Bequemes Fahren

Schmalere Reifen mit höheren Profilnummern (Standard) eignen sich besser für Fahrten auf schlechteren Straßen. Ihre hohe Bauhöhe verformt und absorbiert Straßenunebenheiten besser.

Beim Geräusch ist der breitere Reifen nur geringfügig lauter als der schmalere Standardreifen. Bei den meisten Reifen mit gleichem Profil ist dieser Unterschied vernachlässigbar.

Drehzahländerung bei gleicher Motordrehzahl

Zusätzlich zu den oben genannten Faktoren können Änderungen der Reifengröße auch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bei gleicher Motordrehzahl beeinflussen. Mit anderen Worten, bei gleicher Drehzahl bewegt sich das Auto schneller oder langsamer. Geschwindigkeitsabweichungen nach Reifenwechsel gem. Festplatten unterscheiden sich prozentual. Lassen Sie uns ein Beispiel auf dem Škoda Octavia simulieren. Wir wollen Räder von 195/65 R15 auf 205/55 R16 wechseln. Die resultierende Geschwindigkeitsänderung ist einfach zu berechnen:

Reifen 195/65 R15

Die Größe wird angegeben, zum Beispiel: 195/65 R15, wobei 195 mm die Reifenbreite (in mm) und 65 die Reifenhöhe in Prozent (von Innendurchmesser nach Außen) im Verhältnis zur Reifenbreite ist. R15 ist der Scheibendurchmesser in Zoll (ein Zoll entspricht 25,4 mm).

Reifenhöhe v wir glauben v = Breite * Profil "v = 195 * 0,65 = 126,75 mm.

Wir berechnen den Radius der Scheibe in Millimeter r = Scheibendurchmesser * 25,4 / 2 "r = (15 * 25,4) / 2 = 190,5 mm.

Der Radius des ganzen Rades ist R = r + v »126,75 + 190,5 = 317,25.

Radumfang O = 2 * π * R "2 * 3,1415 * 317,25 = 1993,28 mm.

Reifen 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.

Aus den obigen Berechnungen ist ersichtlich, dass ein scheinbar großes 16-Zoll-Rad tatsächlich einige mm kleiner ist. Dadurch verringert sich die Bodenfreiheit des Autos um 1,3 mm. Die Auswirkung auf die resultierende Geschwindigkeit wird nach der Formel Δ = (R2 / R1 – 1) * 100 [%] berechnet, wobei R1 der ursprüngliche Radradius und R2 der neue Radradius ist.

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

Nach einem Reifenwechsel von 15" auf 16" wird die Geschwindigkeit um 0,41% reduziert und der Drehzahlmesser zeigt bei gleicher Geschwindigkeit eine um 0,41% höhere Geschwindigkeit an als bei abgefahrenen 15" Reifen.

In diesem Fall ist die Geschwindigkeitsänderung vernachlässigbar. Aber wenn wir zum Beispiel bei der Verwendung von Rädern von 185/60 R14 auf 195/55 R15 an einem Škoda Fabia oder Seat Ibiza wechseln, erhöht sich die Geschwindigkeit um etwa 3% und der Drehzahlmesser zeigt gleichzeitig 3% weniger Geschwindigkeit an Geschwindigkeit als bei Reifen 14 ″.

Diese Berechnung ist nur ein vereinfachtes Beispiel für den Einfluss der Reifendimensionen. Im realen Einsatz wird die Geschwindigkeitsänderung neben der Felgen- und Reifengröße auch von der Profiltiefe, dem Reifendruck und natürlich der Bewegungsgeschwindigkeit beeinflusst, da sich der rollende Reifen bei der Bewegung je nach die Geschwindigkeit. und strukturelle Steifigkeit.

Abschließend noch eine Zusammenfassung der Vor- und Nachteile von großen und breiten Reifen gegenüber Standardgrößen.

Vorteile und Nachteile

besserer Grip auf trockener und nasser Fahrbahn	Schlechte Fahrleistungen (Handling, Bremsen, Grip) auf schneebedeckten oder wasserbedeckten Oberflächen
besseres Fahrzeughandling auf trockener und nasser Fahrbahn	das Auftreten von Aquaplaning bei niedrigeren Geschwindigkeiten
bessere Bremseigenschaften auf trockener und nasser Fahrbahn	Verbrauchssteigerung
hauptsächlich das Design des Autos verbessern	Verschlechterung des Fahrkomforts
	meist höherer Preis und Gewicht