Что такое коэффициент сцепления колеса с дорогой

Коэффициент сцепления шин с дорогой — что это, на что влияет, как обозначается

Автомобильная шина отвечает за безопасность движения. В зависимости от покрытия подбирают варианты резины, обладающие наилучшим сцеплением в конкретных условиях. При выборе нужно учитывать коэффициент сцепления шины с дорогой.

Что такое индекс сцепления шин с дорогой

Одним из важнейших параметров любой авторезины является коэффициент сцепления шины. Он показывает силу, которая противостоит скольжению колеса относительно дорожного покрытия. При этом, параметр равняется силе трения, которая возникает в пятне контакта покрышки с дорогой.

Для дорог с грунтовым или другим неустойчивым покрытием, показатель уровня сцепления может отличаться.

На автошине маркируется словом Traction. Рядом с этим словом проставляется буква, соответствующая конкретному индексу. Всего используется три варианта показателей:

A – показывает самый лучший уровень для шины этого класса;
B – средний показатель.
C – минимально допустимый параметр.

Иногда встречается обозначение «AA». Оно характерно больше для спортивных покрышек, говорит об улучшенном коэффициенте сцепления.

Как измеряется коэффициент шины с дорогой

Стоит разобраться, как рассчитывается и измеряется индекс сцепления шины, обычно он показывается в виде коэффициента. Замеры производятся в строгом соответствии с регламентом, определенным:

ГОСТ 30413–96;
ГОСТ Р 50597-93;
ОДН 218.0.006-2002.

Перед началом работы требуется проверить уровень сцепления самой дороги. Для этого замеряется этот параметр с помощью динамометрического прибора, обязательно перед этим асфальт смачивается. Эти данные позволяют отсечь влияние, которое оказывает конкретное покрытие на шину, уменьшив показатель сцепления на полученную величину.

Непосредственно шина тестируется следующим образом.

Покрышка накачивается до давления 1,65 кг/см2. Но, если тестируются типы шин с другими требованиями, давление может отличаться.
Накаченная автошина монтируется на прицеп, имеющий смонтированное измерительное оборудование. Общая масса прицепа 984 кг, соответственно на одну покрышку приходится нагрузка в 492 кг.
Для проведения теста прицеп буксируют по мокрому асфальту со скоростью 65 км/ч. Далее резко тормозят до блокировки колеса прицепа. В этот момент и замеряют коэффициент сцепления.

Окончательные данные получаются путем расчетов, где учитываются параметры конкретного асфальта, замеренные перед тестом.

В зависимости от многих показателей, таких как загрязненность, температура и прочее, асфальт может оказывать разное влияние на коэффициент сцепления шины.

Как рисунок протектора влияет на индекс сцепления

На практике очень большое значение на индекс сцепления оказывает протектор. Именно от него во многом зависит, насколько будет эффективна шина в сложных дорожных условиях. Рассмотрим несколько примеров.

Если на улице дождь, дорога будет мокрая. При этом, на асфальте постоянно находится небольшое количество воды. Этого вполне достаточно для эффекта аквапланирования, и снижения сцепления. От того, насколько эффективно будет отводиться вода из пятна контакта, напрямую будет зависеть коэффициент сцепления. Наличие водоотводящих канавок на протекторе значительно улучшает качество работы автошины.
Ламели, на протекторе также усиливают сцепление. Особенно это проявляется на снегу, обледенелой дороге. Там также образуется пленка воды, ламели эффективно ее отводят, также помогают протекторным блокам плотнее прилегать к покрытию.
На качество сцепления оказывает влияние и размер блоков протектора. Тут нужно учитывать особенности дорожного покрытия, в одних случаях лучший показатель будет у крупных «шашек», в других лучше поведут себя мелкие шины.

Нужно учитывать, что коэффициент сцепления замеряется в сравнении с определенным типом шин и протектора. Для дождевой резины и шин, созданных для сухой дороги, показатель «A» будет разным в условиях, например, дождя.

Как ширина профиля влияет на сцепление шины с дорогой

Среди водителей ходит ошибочное мнение, что ширина покрышки влияет на качество сцепления. Считается, что при большей ширине увеличивается площадь контакта, это и улучшает эффективность сцепления. Это неверно.

Чем шире площадь контакта, тем меньше давление, которое оказывает колесо на квадратный сантиметр дороги. Соответственно сила трения снижается, и сцепление уменьшается.

Уменьшение показателя незначительно. Можно просто его не учитывать, считая, что ширина ската не оказывает влияния на сцепление.

Влияние температуры на сцепление

Температура покрытия оказывает значительное влияние на сцепление. Резина становится мягче или жестче при изменении температурного режима. Тут еще нужно учитывать, что шина сама нагревается при движении.

В общих чертах можно сказать, что для зимней авторезины, при понижении температуры от +5° до -15° коэффициент будет увеличиваться, а при более низких температурах уменьшаться. Для летней резины схожий процесс будет наблюдаться при увеличении температуры до +30°, после чего показатель станет снижаться.

Коэффициент сцепления шины важный параметр, оказывающий влияние на безопасность движения. Он указывается на боковине каждой покрышке, но водителю нужно помнить, что на практике сцепление отличается от полученных на тестах результатов.

Как разбортировать бескамерное колесо?

Как разбортировать колесо автомобиля?

Как отремонтировать шину своими руками

Как снять и установить колпаки с колес

Набор для ремонта шин: когда пригодится, состав, как пользоваться

Протектор грузовых шин: виды и классификация

Зимние шипованные шины: виды, особенности, назначение

Восстановление протектора шины: виды, особенности, преимущества

Всё о коэффициенте сцепления шин с дорогой

Как шины влияют на безопасность, когда вы ведете машину по шоссе? Какие факторы помогают предотвратить занос и позволяют контролировать ваш автомобиль при повороте и остановке?

Вопросы безопасности на дорогах включают не только выбор правильной резины, но и учитывают фактор дорожного покрытия, технические характеристики транспортного средства ТС, другие факторы о которых узнаете ниже.

Измерение коэффициента сцепления дорожного покрытия по ГОСТ 50597-93

Исследования проводились динамометрическим приборомПКРС-2, результаты сведены в таблицу, где указаны виды дорожного покрытия и их состояние в зависимости от погодных и климатических условий. С момента ввода этих коэффициентов прошло много лет. Изменились технологии строительства дорог, в частности контактная поверхность дорожного покрытия. Данные таблицы надо рассматривать, как ориентировочные.

Сцепление шин с дорогой

Совершенно ясно, что эти коэффициенты не есть величина постоянная, а зависят от многих факторов:

тип дорожного полотна, качество состояния;
состояние шин транспортного средства их скоростные, нагрузочные и другие характеристики, входящие в маркировку;
скорость движения ТС;
наличие веществ, снижающих сцепление в зоне контакта поверхности колеса и покрытия (грязь, пролитые ГСМ);
уклоны и опасные закругления автомобильной дороги.

Коэффициент сцепления между шиной и дорогой является одним из важных факторов, влияющих на безопасность дорожного движения. Состояние деформации шины различается в зависимости от силы торможения, вертикальной нагрузки на колесо.

Силы воздействия на участок поверхности шины во время торможения

Есть классическая формула в физике F =µN =µmg, которая связывает прямо пропорциональную зависимость силы трения от коэффициента сцепления контактирующих областей и прижимной силы. N равна произведению массы нагруженного колеса на ускорение свободного падения. Конечно распределение веса на переднюю ось будет больше при торможении, но эта классическая формула дает возможность понять какие факторы рассматриваются производителями шин, чтобы обеспечить безопасность автомобиля.

Зависимость тормозного пути от коэффициента сцепления шин с дорогой

Рисунок протектора колеса играет важную роль в определении трения или сопротивления скольжению. В сухих условиях на дорогах с твердым покрытием гладкая шина дает лучшую тягу, чем рифленый или узорчатый протектор, потому что имеется большая площадь контакта для создания сил трения. По этой причине резина, используемая для автогонок, имеет гладкую поверхность без рисунка протектора. К сожалению, гладкая шина развивает очень мало сцепления при влажных условиях, потому что фрикционный механизм уменьшается благодаря смазочной пленке воды между протектором и дорогой.

Рисунок канавки или каналы, по которым идет водоотвод, обеспечивает область прямого контакта между шиной и дорогой. Типовая шина дает коэффициенты сухого и влажного сцепления около 0,7 и 0,4 соответственно. Эти значения представляют собой компромисс между экстремальными значениями около 0,9 (сухих) и 0,1 (влажных), полученными с гладкой шиной.

Торможение на мокрой дороге

Когда автомобиль заторможен до жесткой остановки на сухой дороге, максимальная сила трения может быть больше, чем прочность протектора. В результате, вместо того, чтобы шина просто скользила по дороге, резина отрывается от протектора в области контакта шины и дороги. Несомненно, сопротивление протектора этому разрыву представляет собой сочетание прочности резины, канавок и щелей, составляющих дизайн протектора. Это тоже учитывают производители шин.

Сцепление шин таблица

Кроме того, размер контактной зоны очень важен в автомобильных шинах, потому что тяга является динамической, а не статической; то есть она изменяется по мере того, как колесо катится вперед. Максимальный коэффициент трения может происходить где угодно в области контакта, и чем больше площадь, тем больше вероятность максимальной тяги.

Таким образом, при одинаковой нагрузке и на одной и той же сухой поверхности более широкий профиль имеет большую площадь контакта и развивает более высокую тягу, что приводит к большей тормозной способности. Хотя некоторые специалисты считают, что большая площадь снижает давление на единицу поверхности и таким образом прижимная сила становится меньше, а потому выигрыш в тормозной способности остается под вопросом.

Разрушаем мифы о сцеплении с дорогой

Добрый день, дамы и господа.Нашел очень интересную статью о сцеплении с дорогой и с чем это едят.Сам в этом чайник, потому и написана статья не мной…

Сцепление шины с дорогой не зависит от площади пятна контакта?

В прошлом выпуске я написал о размерах шин, терминологии и некоторых заблуждениях, связанных с шинами. Обсудим теперь, что есть что в размерах шины, и перейдем к следующей порции заблуждений.

Ширина профиля. Площадь пятна контакта

Шина под действием силы тяжести автомобиля деформируется, образуя так называемое пятно контакта. Пример из жизни: если сидящий в автобусе ребенок прислонится носом к окну, то папа с мамой с улицы увидят смешной «пятак» на кончике носа :). Это и есть пятно контакта. Аналогичная картина и с шиной, которая прижимается к дороге.

Среди автолюбителей принято считать, что чем шире шина, тем больше площадь пятна контакта шины с дорогой и тем лучше сцепление с дорогой. И, якобы, тем короче тормозной путь, тем лучше маневренность и управляемость машины. А еще иногда думают, что если машина тормозит не прямо, а боком, то тормозной путь будет короче, потому что шире пятно контакта. Это не так.

Сразу приведу доказательства из физики.

Тормозной путь:

Здесь S – тормозной путь, v – скорость движения машины, µ — коэффициент трения шины о дорогу, g – ускорение свободного падения.

Как видно, тормозной путь не зависит от ширины профиля шины и площади пятна контакта шины с дорогой. В этой формуле есть единственный «представитель» от шины – это коэффициент трения, который зависит от природы соприкасающихся тел. В данном случае – от типа дорожного покрытия и от химического состава резиновой смеси протектора шины. Соответственно, и сцепление шины с дорогой зависит от состава резиновой смеси протектора. Поговорим.

Почему же пятно контакта не влияет на силу сцепления?

Очень просто. С одной стороны, чем больше его площадь, тем большим числом «щупальцев» шина цепляется за дорогу. Этот факт лежит на поверхности, и люди охотно думают, что сцепление пропорционально ширине шины. Но есть и другая сторона медали, о которой многие забывают: от размера пятна контакта напрямую зависит вес шины, приходящийся на единицу площади, то есть давление, которое она оказывает своим весом на дорогу. Чем больше площадь контакта, тем меньше давление шины на дорогу. Прошу вас не путать давление шины на дорогу с давлением воздуха в шине

Два примера из жизни

Что такое тупой нож и острый нож? Тупой – у которого лезвие толще, а острый – у которого тоньше. Разница всего лишь в давлении, которое нож оказывает, например, на хлеб. Тоньше (т.е. меньше площадь контакта ножа с хлебом) – больше давление, лучше режет, толще – хуже.

Предположим, рыбаку нужно перейти замерзший пруд с тонким льдом. Какие лыжи нужно надеть? Беговые – с шириной около 5 см, или охотничьи – с шириной порядка 30 см? Конечно, охотничьи. Потому что они шире, на них будет меньше давление на лед и ниже вероятность провалиться.

По этой причине, кстати, зимние шины всегда уже летних – чтобы увеличить давление на дорогу и лучше «вгрызаться» в снежно-ледяную корку.

В итоге, если мы увеличиваем площадь пятна контакта (т.е. вместо 205-й шины ставим 255), то мы уменьшаем давление на дорогу. Получается, во сколько раз мы увеличиваем площадь сцепления с дорогой, ровно во столько же раз мы уменьшаем давление на дорогу. Баш на баш – и сцепление не меняется.

Влияет ли на сцепление рисунок протектора?

Как кстати не влияет на сцепление и рисунок протектора. Если вы обратите внимание на гоночные слики, в той же Формуле 1, то они вообще «лысые» и не имеют какого-либо рисунка. Рисунок на летних шинах нужен только для того, чтобы отводить воду из пятна контакта. На сцепление влияет не рисунок, а тип протектора: грязевой, зимний, дождевой, летний. На летних шинах вы увязнете в грязи и снегу, а на грязевых «тракторных» не проедете быстро по извилистой дороге. Но это принципиально разный тип протектора, с разным предназначением.

Возьмите три разных шины Nokian Hakkappeliitta: 4,5 и 7. Рисунок у всех разный, но суть одна, все модели хорошие. Можно также взять топовые зимние шины от разных производителей Nokian, Michelin, Gislaved, Goodyear. У всех рисунки протектора разные, но характеристики схожи. Потому что у всех одинаковое предназначение и зимний тип протектора, имеющий грунтозацепы и ламели, а главное — состав резины. А вот у россиян, не помню точно производителя, есть шина — по рисунку протектора точная копия Goodyear Ultragrip 500. И разница между ними, как между небом и землей, как вы понимаете. Как рисунок не копируй, а без качественного состава резины никуда. И сцепление шины с дорогой зависит не от того, какой рисунок на шине — в ёлочку, полосочку или клеточку, а от состава резиновой смеси.

То есть зимними или летними шины делает тип протектора, а рисунок — единственное, что может «пощупать» покупатель при покупке и что может повлиять на эмоциональное восприятие шины. Конечно, есть любители запаха резины, который стоит в шинных магазинах, но это уже отдельный разговор

Что говорят о сцеплении законы физики?

Если снова прибегнуть к помощи формул, то сила трения сцепления (она же сила трения покоя) в отсутствии адгезии (эффекта приклеивания соприкасающихся поверхностей) определяется законом Кулона:

где µ — коэффициент сцепления, N — вес тела (шины, в данном случае), m — масса тела (шины), g — ускорение свободного падения.

Как вы понимаете, дорожные шины не приклеиваются к асфальту, поэтому это как раз наш случай. Как видите, площадь пятна контакта в силу трения покоя вклада не вносит, как и в длину тормозного пути.

Чтобы было понятнее, куда же делась площадь, можно закон Кулона переписать иначе, с учетом площади пятна контакта и отразить влияние пятна на давление. Все просто: давление тела на опору или, в нашем случае, шины на асфальт равно весу тела (шины), деленному на площадь контакта:

где P — давление шины на дорогу, N = mg — все тот же вес шины.

Тогда отсюда можно выразить вес через давление:

Теперь, если подставить эту формулу в закон Кулона, получим:

Или, выражаясь человеческим языком, сила сцепления шины с дорогой пропорциональна коэффициенту сцепления, давлению шины на дорогу и площади пятна контакта. Это именно то, как воспринимает силу сцепления большинство людей. Но здесь зарыта собака — в том, что давление напрямую зависит от площади пятна контакта и обратно пропорционально ему. Об этом нам говорит формула (3). Поставляя сюда выражение для давления, получим:

Тогда площадь мы успешно сокращаем и приходим к закону Кулона (2) и силе сцепления, не зависящей от площади пятна контакта.

Шина катится за счет трения качения или… покоя?

Кстати, скажу еще об одном частом заблуждении. Трение бывает разным: трения покоя, качения, скольжения. И часто люди думают, что шина катится за счет трения качения. Не буду углубляться в эти вопросы, напишу кратко. Шина катится за счет трения покоя. То есть во время качения пятно контакта шины с дорогой покоится относительно дороги.

Удивлены? А вы обратите внимание на ноги, обувь идущего человека. Как только человек делает шаг, его ступня останавливается, и он перемещает вес с нее на вторую ногу и делает еще один шаг. Выходит, верхняя часть тела человека движется в то время как одна нога покоится. Аналогично ведет себя шина, только она делает много-много маленьких шажочков, перекатываясь с одного элемента шины на другой, и каждый из них в момент переката покоится относительно дороги. Соответственно, во время качения между шиной и дорогой действует сила трения покоя.

Если же пятно контакта начинает двигаться относительно дороги, то это означает скольжение шины, и здесь трение покоя переходит в трение скольжения.

А трение качения — совершенно иной вид трения, возникающий из-за деформации шины и направленный всегда в сторону против направления качения. Чем больше деформация шины, тем выше трение качения. Поскольку спущенная шина деформируется больше накачанной, то напрашивается простой вывод: следите за давлением в шинах и поддерживайте его, согласно указаниям в руководстве пользователя автомобиля. То есть трение качения — паразитный вид трения, от которого, кстати, зависит расход топлива. Если силу трения покоя шины с дорогой конструкторы пытаются увеличить, то силу трения качения всегда пытаются уменьшить.

Выходит, сцепление шины с дорогой — сила трения покоя, и она не зависит от ширины шины и площади пятна контакта.

В чем практический смысл?

А применить в жизни написанное выше очень просто. Сцепление шины с дорогой — основа безопасного вождения, чем оно выше, тем безопаснее вы можете вести машину. Это ни для кого не секрет. Некоторые водители прохладно относятся к тому, какие шины стоят на их машинах, и думаю, что это неважно. Важно! Чуть ли не самое важное, что есть в машине. Но среди тех водителей, которые ценят безопасность, сцепление с дорогой и шины, встречаются те, которые думают, что они улучшат сцепление, если поставят на свой авто более широкие шины. Или еще часто думают, что можно повысить сцепление, установив шины с более «навороченным» рисунком протектора. Как вы уже поняли, это вещи не связанные.

Конечно, широкие шины важны, ведь для чего-то из производят и устанавливают на машины. А для чего нужны широкие шины — мы обсудим в следующей статье или на курсе MBA для водителя: Мастерство Вождения Автомобиля», но тормозные свойства машины от них не улучшатся.

Кстати, еще задумайтесь над таким фактом: если было все так просто и широкие шины тормозили бы лучше узких, то производител шин могли бы легко решить проблему зимы — делали бы широченными зимние шины, и все дела! Однако этого не происходит и, более того, происходит обратное: зимние шины, как правило, уже летних…

Итак, чтобы улучшить сцепление шин с дорогой, нужно установить шины, сделанные из резины более высокого качества. Проблема в том, что при покупке шины мы не можем оценить качество состава резины и почти на 100% оцениваем шину визуально — по дизайну протектора, а также по ширине и высоте профиля. На это многие и покупаются…

Как же правильно выбрать шины? К сожалению, четкого ответа на этот вопрос нет. Есть общие соображения, их три.

ориентируйтесь на тесты шин в автомобильных журналах. Это не панацея, но по крайней мере даст вам общее представление о хороших и не очень шинах.
выбирайте шины известных производителей. Идея не решит сразу все вопросы, но шины, скажем, Michelin всегда будут лучше отечественной Камы или корейской Kumho.
выбирайте шины премиум-сегмента или, иначе, с высоким индексом максимальной скорости. У каждого производителя есть шины разного класса, с составом разного качества и с различной силой сцепления с дорогой. Например, у Michelin в линейке есть Economy, Pilot Exalto и Pilot Sport, это, соответственно, шины со средним сцеплением, хорошим и очень хорошим. И по разной цене. Вот и решайте.

Вы также можете заметить, что хорошие дорогие шины часто бывают шире средненьких эконом-класса, а также с более низким профилем. Это не значит, что ширина напрямую влияет на «держак», но ширина профиля важнее для хорошей шины, чем для шины без претензии на скорость. Об этом и о том, для чего нужны низкопрофильные шины — в следующих статьях.

А пока промежуточный вывод: сцепление шины с дорогой не зависит от ширины шины, площади пятна контакта, дизайна протектора, а зависит от состава резиновой смеси протектора.

Коэффициент сцепления

«Понимать – понимаю, объяснить не могу», – именно такую фразу приходится слышать от водителей в ответ на вопрос: «Как взаимодействует колесо с дорогой?». Попробую объяснить, о чем идет речь, не прибегая к заумным терминам.

Наиболее точная наука о предсказании будущего – физика. Можно подойти к стенке, треснуться об нее головой и на практике почувствовать, что это больно. А можно вспомнить теорию: «Действие равно противодействию», – третий закон Ньютона. То есть, с какой силой человек ударяет стенку, пытаясь ее деформировать, с такой же силой стенка отвечает человеку, пытаясь деформировать его лобные кости.

Силы в природе всегда рождаются парами.

Зафиксируем на внешней стороне колеса точку. Обозначим ее траекторию относительно дороги.

Как видим, с момента касания до момента отрыва точка и дорога – неподвижны друг относительно друга. Вверху скорость точки относительно дороги в 2 раза выше скорости автомобиля (Рисунок 1).

В результате, средняя скорость движения точки равна скорости движения автомобиля.

Я понимаю, что само явление сложно себе представить. Вы только задумайтесь, что при скорости 100 км/ч колесо в верхней точке развивает скорость 200 км/ч.

Колесо «прилипает» к дороге, конечно, не одной точкой – она просто не выдержит вес автомобиля. Взаимодействие колес с дорогой происходит в «пятне контакта» – с дорогой контактирует множество точек одновременно (Рисунок 2).

Подчеркиваю ключевой момент. В пятне контакта колесо неподвижно относительно дороги, хотя сам автомобиль движется.

При взаимодействии с дорогой под весом автомобиля слой шершавой резины в пятне контакта начинает деформироваться и приобретать форму шершавого асфальта. Асфальт в ответ также деформируется и приобретает форму резины. Эта деформация происходит до тех пор, пока не будут исчерпаны давящие сверху и снизу силы (Рисунок 3).

При разгоне колесо отталкивается от дороги в пятне контакта. Силы всегда рождаются парами, и в ответ дорога толкает автомобиль вперед (Рисунок 4).

При торможении автомобиля колесо упирается в дорогу, и дорога тормозит автомобиль (Рисунок 5).

Здесь уместна аналогия. Представьте, что мамаша, спешащая на работу, тянет ребенка в детский сад. Мамаша – сила инерции. Ребенок – усилие с тормозов. Ребенок упирается ногами. Колесо точно так же упирается в дорогу. Если упорство ребенка берет вверх, то система мамаша-ребенок останавливается.

Существует предельное значение силы, которое можно приложить к колесу при разгоне и торможении, когда пятно контакта остается неподвижным. Отношение давящей сверху силы к предельному усилию с двигателя или тормозов называется коэффициентом сцепления колеса с дорогой (Рисунок 6).

Можно выдохнуть. Самое сложное – позади.

Какова практическая польза от знания этой формулы?

Например, из нее следует, что усилие, передаваемое от двигателя на ведущие колеса, имеет предел. Если этот предел перейти, сильно нажав на педаль акселератора (в простонародье – педаль «газа»), то колеса будут бешено вращаться, а автомобиль останется на месте. Колеса просто не будут успевать оттолкнуться от дороги. (Пример).

Для торможения тоже существует предел. И если от души топнуть по педали тормоза, то колеса сорвутся на скольжение. При скольжении деформации, показанной на рисунке 4, не происходит, колеса в дорогу упираются плохо, и тормозной путь увеличивается.

На основании приведенной формулы можно немного поковыряться в голове у водителя.

В среднестатистическом автомобиле передвигается либо один водитель, либо водитель и пассажир. Водитель привыкает давить на педаль тормоза с определенным усилием, боясь сорваться на скольжение. Когда автомобиль полностью загружен, то давящая сверху сила больше, следовательно, давить на педаль тормоза можно сильнее. Но привычка – вторая натура. И водитель давит на педаль тормоза точно так же, как и на пустом автомобиле. В результате тормозной путь загруженного автомобиля увеличивается.

Напоследок, еще три примера.

При увеличении скорости время на взаимодействие колеса с дорогой уменьшается, и для каждого конкретного колеса и конкретного покрытия существует конечная скорость, когда взаимодействие колеса и дороги заканчивается, и автомобиль становится неуправляемым.

В поворотах колесо отталкивается от дороги не только в продольном направлении, но и под углом к ней. Часть взаимодействия колеса и дороги уходит на совершение поворота. Потому при разгоне или торможении в повороте автомобиль гораздо легче срывается в занос. Тормозить необходимо до поворота, а сам поворот проходить на постоянной скорости.

Вода – несжимаема. Попав в пятно контакта, она не позволяет колесу взаимодействовать с дорогой, коэффициент сцепления падает до нуля, и в результате получаем такое явление, как аквапланирование. Не знаете, что такое коэффициент сцепления – готовьте 8 млн руб.

«Три пути ведут к знанию: путь размышления – это путь самый благородный, путь подражания – это путь самый легкий и путь опыта – это путь самый горький». Конфуций.

Юрий Панченко известен как автор книги «Водитель-инспектор. Разговор на равных» (издана совместно с интернет-сообществом «Юридическая грамотность автомобилистов») – книги, в которой в доступной форме объясняются нюансы правовых отношений сотрудников полиции и рядовых автомобилистов в наших реалиях. Юрий является также преподавателем автошколы, автоюристом и занимается выпуском иллюстративных материалов для объяснения правил дорожного движения.

Коэффициент сцепления шины -что это, как измеряется

Автошина – это единственное связующее звено, между автомобилем и дорожным покрытием. От качества соприкосновения в пятне контакта зависит большинство ходовых характеристик (управляемость, разгон, торможение и других), а также безопасность. Каждая модель легковой резины проходит испытания, по результатам которых ей присваивают индекс сцепления шины. Как маркируется этот параметр, где его отыскать на покрышке и что он сообщает потребителю? Об этом далее.

Индекс сцепления – что это и как он обозначается

Перечень условий к безопасности на автомобильном транспорте постоянно растёт. Иностранные и отечественные производители стараются выпускать колёса, которые бы соответствовали заявленным требованиям. Среди прочих параметров шин, изготовители разработали новую норму — коэффициент сцепления.

Она информирует потребителя о том, как протектор противостоит скольжению при экстремальных нагрузках в момент торможения. Данный параметр штампуется на боковом профиле покрышки. Маркировка выглядит в виде надписи Traction, которую дополняют латинские буквы:

A – высший класс (асфальт 0,47-0,53g, бетон 0,35-0,37g);
B – средний (асфальт 0,38-0,46g, бетон 0,26-0,34g);
C – минимально допустимый (асфальт 0,38g, бетон 0,26g);
D, E, F, G – снижение качества по убывающей.

На некоторых колёсах можно встретить значение «АА» (от 0,54g на асфальте и от 0,38g на бетоне). Так маркируют спортивные шины для дорог общего пользования.

В последнее время покрышки продаются с евронаклейками, где помимо размера, сведениях об экономичности и уровне шума, есть информация о коэффициенте сцепления шины (это изображение движущего колеса по луже, под дождевой тучей).

Как измеряется индекс сцепления с дорогой

Испытания и диагностика авторезины осуществляется в соответствии с нормативной документацией. В России вычисление коэффициента сцепления регламентируется условиями Госстандарта и Отраслевыми дорожными нормами:

ГОСТ Р 50597-93;
ГОСТ 30413–96;
ОДН 218.0.006-2002.

Сначала эксперты подготавливают покрытие (в основном асфальт): проверяют на предмет трещин и повреждений. Затем оценивают качество сцепления полотна, используя для этого динамометрический прибор на смоченной поверхности (полученный результат вычтут из показания теста покрышки). Непосредственно сам процесс испытания шины выглядит так:

Колеса ставят на одноосный прицеп с диагностикой и тормозными механизмами.
Шины накачивают до 1,65 атмосфер.
Прицеп разгоняют до 65 км/ч и блокируют колёса.
В момент торможения юзом датчики снимают показания.
Из полученных данных отнимают коэффициент сцепления асфальта, измеренный ранее, и получают величину нагрузки, согласно которой шине присваивается индекс сцепления.

Масса прицепа 984 кг. На каждое колесо приходится нагрузка 492 кг. Измеряется только продольное сопротивление. Поперечное направление не вычисляется. Индекс «А» означает, что покрышка выдержит экстремальную нагрузку торможения при скорости 184 км/ч и выше, литера «В»: 160 — 184 км/ч, литера «С»: 136 – 160 км/ч.

Влияние рисунка протектора на индекс сцепления

Рисунок протектора бывает нескольких типов: направленный, ненаправленный, симметричный, асимметричный, глубокий, агрессивный и т.д. Все они имеют разное качество сцепления с асфальтом. Именно от рисунка и типа беговой части зависит множество ходовых параметров.

Каналы и канавки. В дождливую погоду на дорожном покрытии появляется плёнка воды. Если протектор оснащён развитой гидроэвакуационной системой, то пятно контакта быстро осушается. Этим могут похвастать V-образные протекторы.
Ламели. Это технические насечки разной формы, глубины и размера. Они впитывают остатки воды в пятне контакта, позволяя покрышке более качественно прижиматься к полотну. Получает эффект «липучести».
Блоки протектора. Хуже держат асфальт агрессивные шины с крупными шашками беговой части и глубокими каналами. У покрышек для шоссе рисунок не агрессивный и не глубокий. Поэтому контакт с дорогой будет более плотным.

Но, все перечисленные конструкционные особенности протектора слабо влияют на расчёт индекса сцепления. Почему? Потому что они работают при вращении, а колёса тестируют заблокированными. Вывод: рисунок протектора при торможении юзом трудится слабо. Следовательно, индекс сцепления в большей степени зависит от качества резины. Поэтому, значительная часть моделей шин легко проходят тест и обладают параметрами «А» и «В».

Как ширина шины влияет на сцепление

Различная ширина профиля покрышки имеет разную продуктивность. Например, у широких колёс увеличенная площадь контакта. Как следствие снижается давление на каждый см² дороги из-за распределения массы. Качество соприкосновения с полотном ухудшается. У шин средней и небольшой ширины профиля индекс сцепления будет выше. Но здесь стоит учитывать тип протектора. Например, у спортивных сликов и полусликов «держак» намного лучше, чем у стоковых покрышек. Машины на таких колёсах быстрее разгоняются и эффективнее тормозят.

Влияние температуры на коэффициент сцепления

Зимние и летние шины разрабатываются для эксплуатации в определённые температурные режимы. Для первых это отрицательные показатели, для вторых – положительные. Если использовать шины не по сезону, коэффициент сцепления будет существенно отставать от нормы.

Резюме

При выборе колёс можно обращать внимание на коэффициент сцепления. Он определяет скольжение, которое способна выдержать покрышка на средней скорости в дождь. Именно осадки делают дорогу небезопасной. Но, методика и точность расчётов, вычисляемых при испытаниях юзом на мокрой поверхности, у многих экспертов вызывает сомнение.

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.

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.
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.
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.
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.

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.
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.
Снег. В период заморозков на дорогах с большим движением образуется слякоть, которая препятствует сцеплению.
Булыжная дорога в дождь. Булыжная дорога в смоченном состоянии особенно опасна для проезда из-за особенностей материала изготовления.
Жаркая погода. В зной на асфальте выступает тончайшая маслянистая пленка вяжущего вещества, которая влияет на поведение автомобиля.
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.