Коэффициент сцепления шин с дорогой и факторы, влияющие на него

Направление ветра, скорость, давление в шинах – все эти факторы имеют особое значение для гонщиков-профессионалов, так как определяют собой поведение автомобиля на дороге. Для простых водителей основным фактором является коэффициент сцепления шин с дорогой, характеризующийся степенью скользкости дорожного покрытия.

• От чего зависит коэффициент сцепления шин?
• Как предотвратить заносы и скольжения?
• Причины плохого сцепления с дорогой
• Как проверить скользкость дороги?

От чего зависит коэффициент сцепления шин?

Дорожное покрытие однозначно влияет на поведение автомобиля на дороге. Грунтовка, плиты, брусчатка вызывают тряску. Однако подобные покрытия встречаются значительно реже, чем асфальт. Поэтому главными причинами, определяющими коэффициент сцепления, являются погодные условия: грязь, лед, слякоть, температура и другие.

Всегда нужно знать, на что обращать внимание и как действовать в определенных обстоятельствах. Вот несколько основных факторов, приводящих к появлению скользкого дорожного покрытия на отдельных участках.

1. Лужи. Главной опасностью на дороге в дождливую погоду является аквапланирование. Оно характеризуется полной или частичной потерей сцепления шин с дорогой при контакте с водой. Даже в сильный гололед оно отчасти остается, но в случае с водой сцепления почти нет. Маслянистые участки дороги. Разлитые нефтепродукты делают дорогу скользкой.
2. Заносы из снега или песка. Подобные явления возникают по причине гидрометеорологических бедствий, поэтому еще и сопровождаются плохой видимостью. Очевидно, что в такую погоду лучше не садиться за руль.
3. Грунтовая дорога. На таких поверхностях при малейшем контакте с водой образуется грязь, которая налипает на шины. Выезд с грунтовой дороги обычно очень скользкий и колёса очень плохо сцепляются с дорожным покрытием.
4. Частичный гололед. После сильных заморозков на дорогах появляется лед, но позже не весь он тает равномерно. Тени от деревьев, построек препятствуют таянию. Соответственно, в таких местах дороги значительно уменьшается сцепление.

Как предотвратить заносы и скольжения?

Лучше сторониться вышеуказанных мест на проезжей части либо снижать скорость при езде по ним. Особенно опасно проезжать по подобным местам только одной стороной машины. Это чревато заносом из-за разности коэффициентов сцепления с дорогой. Но иногда невозможно проехать иначе, в таком случае необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

• Избегать резких поворотов руля, изменений скорости движения, то есть плавно использовать педали тормоза и газа, стараясь придерживаться максимально прямой траектории движения.
• Для безопасного движения на поворотах рекомендуется ехать внутренней парой колес по области с плохим сцеплением, а внешней парой держаться сухой поверхности.

Причины плохого сцепления с дорогой

Плохое сцепление на всей дороге может обуславливаться следующими причинами.

1. Гололед. Данное погодное явление бывает тяжело заметить на дороге, поэтому при температуре воздуха около ноля лучше почаще проверять поверхность на наличие обледенения. В такие дни рекомендуется выбирать маршрут с интенсивным движением, так как это способствует более быстрому таянию льда.
2. Дождь. Начало небольшого, на первый взгляд безобидного дождя может послужить причиной возникновения проблем на дороге. На сухой поверхности скапливается множество пыли, грязи, капель нефтяных и масляных отходов от автомобилей. С началом дождя на асфальте образуется небольшая пленка, которая бывает такой же скользкой, как легкое обледенение. При такой погоде лучше придерживаться тех же правил управления автомобилем, как и при гололеде.
3. Снег. В период заморозков на дорогах с большим движением образуется слякоть, которая препятствует сцеплению.
4. Булыжная дорога в дождь. Булыжная дорога в смоченном состоянии особенно опасна для проезда из-за особенностей материала изготовления.
5. Жаркая погода. В зной на асфальте выступает тончайшая маслянистая пленка вяжущего вещества, которая влияет на поведение автомобиля.
6. Опавшие листья. Ковер из мокрых листьев очень скользкий, лучше объезжать подобные места или быть предельно осторожным.

Таблица. Значения коэффициента сцепления шин с различными дорожными покрытиями.

Состояние дорожного покрытия

Как проверить скользкость дороги?

На небольшой скорости можно слегка притормозить либо резко надавить на газ, почти сразу отпустив педаль. Чтобы определить коэффициент сцепления более точно, нужно давить на газ множество раз, на каждый увеличивая резкость нажатия. Если приводные колеса начнут буксовать, это будет указывать на то, что дорога скользкая, и чем раньше они забуксуют, тем выше степень опасности.

Многие ошибочно полагают, что реагировать на опасные участки дороги нужно только по мере необходимости. На самом же деле, чтобы максимально обезопасить себя, нужно вести машину равномерно, независимо от дорожных условий.

Двигаться без резких движений, всегда контролировать руль, не выжимать сцепление в моменты торможения. Изменять скорость лучше только на ровной, прямой дороге. Если придерживаться данных рекомендаций, это значительно повысит устойчивость на дорогах в любых условиях и снизит вероятность заноса.

Коэффициент сцепления шины с дорогой и нормы износа, эксплуатации автомобильной покрышки

Многие автолюбители интересуются, какой коэффициент сцепления колеса с дорогой на разных поверхностях и от чего оно зависит? Какие покрышки имеют лучшее трение? Коэффициент сцепления резины на различных покрытиях следующий:
асфальт (сухой) 0.7 — 0.8;
асфальт (мокрый) 0.4 — 0.5;
грунт (сухой) 0.5 — 0.6;
грунт (мокрый) 0.2 – 0.3;
укатанный снег 0.25 – 0.35;
гололёд 0.1 – 0.2

Прежде всего, для лучшего показателя сцепления колеса с дорогой для определённого покрытия нужно использовать специализированные покрышки, предназначенные для него. Не зря раллийные гонщики перед гонкой, хорошо анализируют трассу, на которой будет гонка, и выбирают резину согласно поверхности для оптимального сцепления. Так как от правильных подобранных покрышек будет зависеть время и победа. Самый сложный выбор для гонщиков, когда трасса состоит из нескольких различных покрытий.

Самые важные характеристики покрышки – это состав резины и протектор. Существует мнение, что от ширины шины улучшается сцепление, но есть убеждение, что от увеличения ширины колеса соединение его с поверхностью не улучшается, так как с увеличением её уменьшается нажатие на 1 квадратный сантиметр. Но если это было так, то производители не выпускали на машину более широкую резину. Существует определённый баланс между шириной и нажатием на 1 квадратный см на поверхность и производители находят его.

На коэффициент связи шины с магистралью очень влияет состав её. Каждая фирма производитель авторезины держит его в секрете. Для твёрдого покрытия – асфальт, самое лучшее соединение обеспечивает резина под названием слики. Они не имеют углублений, канавок и состоят из мягкого состава, но они подходят только для идеально ровного и гладкого твёрдого покрытия, на котором нет катышков песка, земли и другого мусора. Также для этих покрышек асфальт должен быть сухим.

Поэтому повседневные или городские покрышки для асфальта имеют протектор. Продольные полосы на нём нужны для отвода воды, чтобы не получился эффект аквапланирования – это когда колёса авто теряют соединение с трассой из-за большого количества попадание под них воды. Поперечные канавки по бокам покрышки для лучшего сцепления, если попадаются катушки или другой мусор.

Если приходится ездить по неровностям за городом или бездорожью, то шина с выраженным протектором подходят для этого лучше всего. Также если нужно преодолеть скользкий участок, то давление в колёсах следует понизить. Всем известный автомобиль Хамер имеет функцию понижения и увеличения давления в них, которая управляется с салона. Сделано это для улучшения проходимости. При понижении его в колёсах пятно контакта с поверхностью увеличивается и если встречаются неровности на ней то оно, как бы их огибает и не теряет существенно сцепление, как было бы если его не понизить.

При езде во время дождя коэффициент трения с дорогой падает. Здесь существенно роль будет играть, как структура резины, так и канавки. Протектор должен быть глубокий и канавки широкие – это надо для быстрого отвода воды из-под колеса. Как только покрышка не успеет отвести воду из-под него, начнётся аквапланирование, и машина потеряет сцепление с поверхностью. Новая хорошая городская шина при скорости больше 100 км/ч во время дождя имеет низкое соединение с поверхностью.

На показатель связи колеса с поверхностью также зависит от температуры окружающей среды. При температуре выше 10 градусов по Цельсию покрышка имеет хорошее сцепление. Чем ниже температура на улице, тем хуже трение шины.

Нормы эксплуатации шин и как продлить их срок службы

Автошина — достаточно важная составляющая автомобиля, так как от неё зависит сцепление с дорогой и безопасность движения. Поэтому своевременно надо применять нормы эксплуатации автомобильных шин: следить за давлением в колёсах, глубиной протектора и менять их в соответствии с сезоном. Летние шины, рекомендуют во время эксплуатации заменить на зимние, когда средняя температура составляет 4 — 5 градусов по Цельсию, так как при такой температуре летняя резина становиться жёсткой и теряет свои нормы сцепления.

После того, как температура поднялась выше 7 градусов, зимние следует сменить на летние для нормальной эксплуатации, так как езда на зимних ведёт к негативным последствиям. Многим автолюбителям нравится ездить на зимней резине, так как она создаёт меньше шума из-за своего мягкого состава. На этом все плюсы эксплуатации этой резины в тёплое время года закончились. К минусам нормам эксплуатации можно отнести существенно повышенный расход топлива, усиленный износ, увеличение тормозного пути.

От того, выдержана ли инструкции по эксплуатации шин зависит управляемость, сцепление, расход бензина и срок службы автошины. Давление в колёсах регламентируется самим заводом-производителем в книге сервисного обслуживания и обычно составляет 2-2,2 атмосферы (бара), нужно проверять его не реже 1 месяца. Падение давления в колёсах с 2 бар до 1,5 бар приведёт к перерасходу топлива примерно на 3% и повышенному норм износа покрышек. Так же к большему потреблению топлива приводит более широкая резина, так как увеличивается пятно контакта колеса с дорогой и улучшается сцепление с асфальтом.

В автошине следует понизить давление, когда вам нужно преодолеть скользкий или сыпучий участок дороги. В этом случае его в шине можно понизить до 1 – 1,2 бара, что существенно увеличит сцепные свойства покрышки. Более низкое давление может ещё улучшить сцепление с дорогой, но существует возможность разбортирования колеса (покрышка слетит с диска). Обычно профессионалы, участвующие в гонках по бездорожью, понижают его в шинах ниже 1 бара.

Нормы эксплуатации покрышек заключаются также в следующем: остаточная глубина протектора летней шины должна составлять не менее 1,6 мм, так как при езде по грунтовым дорогам ей нечем просто будет цепляться. При поездках в дождь по лужам она не сможет отводить воду из-под колеса, и начнётся аквапланирование, что приведёт к сносу автомобиля с траектории.

Существует три вида покрышек: летние, зимние, всесезонные. В последнее время такой вид резины как всесезонная начали исчезать, её до сих пор выпускают производители непопулярных брендов. Автошина летняя отличается от зимней рисунком протектора, глубиной и составом резины.

Покрышка имеет следующую основную маркировку:

1. 175/70 R13: 175 – ширина протектора покрышки в мм;
70 – размер профиля (боковой части) в процентах. Посчитав 175/100*70=122.5 мм — получили размер профиля в мм.
R13 – радиус в дюймах. 1 дюйм = 25 мм.

2. Winter – автошина для использования зимой;
Summer – летом;

3. Также на автошине написана максимальная нагрузка, наибольшее допустимое давление, максимальная скорость для неёи.

Правильно эксплуатируя шину можно существенно продлить их норму службу, уменьшить потребление топлива и повысит безопасность движения.

Нормы износа шин и остаточная глубина протектора резины

Нормы износа автомобильных шин, прежде всего, зависит от правильной эксплуатации их. Чем выше нагрузка на них, тем интенсивнее они изнашиваются. В продаже существуют множество различных покрышек, среди которых всегда можно найти тот комплект, который подходит под стиль езды водителя.

Автопроизводители выпускают бюджетные шины, на которых можно проехать свыше 50 000 километров, при обычном движении. Они обладают жёстким протектором, для меньшего износа и средним сцеплением с дорогой. Существуют множество других видов.

Спортивные шины – обладают хорошим сцеплением на сухом покрытии. Изнашиваются быстро из-за своего мягкого состава. Шум издают небольшой. Стоят достаточно дорого.

Покрышки с ассемитричным направлением рисунка обладают хорошим коэффициентом сцеплением на сухом или скользком покрытии. Получили они своё название из-за того, что левая и правая сторона авторезины имеют разный рисунок протектора. Она устанавливается на диск колеса только в определённом направлении движения.

Минимальная глубина протектора летней и зимней покрышки

Средняя глубина новой летней шины составляет 8 мм и если она по правилам дорожного движения уже 1.6 мм, которую можно определить по перемычкам между протектором, то такую автошину следует заменить, так как сцепные свойства её не удовлетворяют нормам изнашивания.

Средняя глубина протектора новой зимней авторезины составляет 10 мм. Когда глубина менее 4 мм, специалисты рекомендуют заменить на новую.

Причины повышенного износа летних шин

1. Прежде всего, на нормы изнашивания резины легкового автомобиля влияет стиль езды водителя. Агрессивный или спортивный стиль движения изнашивает протектор интенсивней всего. Это мгновенное ускорение, торможение и прохождение поворотов под визг колёс.

2. Давление в шинах должно соответствовать рекомендуемым нормам завода изготовителя и обычно 2-2.2 бара. Падения давления в покрышках с 2 до 1.5 атмосферы вызовет значительное стирание их и расход бензина. Этот фактор является достаточно существенным, так как большинство водителей передвигаются с пониженным давлением, а его нужно проверять не реже 1 раза в месяц.

3. На причины неравномерного норм износа легковых шин также влияет не отрегулированный развал-схождения на авто и приводит к весьма усиленному стиранию протектора, и проехав 5-10 тыс. км можно сильно износить внутреннюю или другую часть покрышки.

4. Разбитая подвеска тоже вызывает высокое изнашивание резины плохое сцепление с дорогой, так как способствует дисбалансу колеса.

5. Не отбалансированные колёса также приводят к высокому изнашиванию резины и подвески.

6. Нагруженный автомобиль тоже способствует к значительной амортизации резины.

Основная причина повышенного износа зимней шины – это поездка по твёрдому покрытии в плюсовую температуру, а если точнее она обладает мягким составом резины. Поэтому на ней не рекомендуется ездить по жёсткому покрытии, и если температура на улице свыше +7 градусов по Цельсии, то движение на ней приводит к усиленному их износу. Кроме этого на амортизацию их влияют те же факторы, что и при изнашивании летней авторезины.

Поэтому если средняя температура на улице начинает превышать 5-7 градусов, то зимнию резину следует заменить на летнюю.

Источник http://automotolife.com/services/koeffitsient-stsepleniya-shin-s-dorogoj
http://axainfo.net/view_post.php?id=65