0 просмотров

Как шины экономят топливо

Шины экономят топливо: миф или реальность?

Можно ли на практике сэкономить на топливосберегающих шинах, или это очередные сказки маркетологов? Эксперты компании «Кордиант» проанализировали факторы, влияющие на энергобаланс большегрузного автопоезда в условиях региональных и магистральных перевозок. И дали рекомендации по выбору шин.

В парке транспортной компании имеется двухосный тягач с трехосным полуприцепом. Задача — максимальная безопасность перевозки и экономия топлива. Факторы, влияющие на экономичность, можно систематизировать по двум направлениям, относящимся к техническим характеристикам грузовика и условиям эксплуатации.

Если факторы расхода топлива, связанные с автомобилем (характеристики силовой установки, аэродинамика), понятны и находятся в рамках установленных характеристик, то с эксплуатационными причинами все обстоит гораздо интересней. Например, движение в дождь при встречном ветре может повысить расход топлива автопоезда на 3 л, в сравнении с ездой в ясную погоду. Также большое влияние на расход топлива имеет скорость движения: при высоких скоростях экономичность ухудшается.

Испытания проводились на двух автопоездах одинаковой конфигурации с полезной нагрузкой по 14 тонн.

Спецификой нашей страны является преобладание дорог регионального значения, и зачастую маршрут представляет собой сочетание поворотов, подъемов и спусков, где помимо естественных факторов важно мастерство водителя. Некоторые из них оригинальной манерой вождения могут и вовсе свести возможные выгоды от всех топливосберегающих технологий шин и систем автомобиля к минимуму. А если принимать во внимание фактическое состояние дорожного покрытия, то показатели ходимости и сцепления для перевозчиков окажутся куда более ценными, чем топливная экономичность.

Решив наглядно проверить топливную экономичность в реальных условиях эксплуатации, компания «Кордиант» провела сравнительные испытания шин Cordiant Professional с флагманскими шинами иностранного премиум-бренда. Для теста были подобраны самые массовые типоразмеры: шины 70‑й и 65‑й серии Cordiant Professional региональной и магистральной линейки, а также топливосберегающие шины конкурента.

Цикл сравнительных испытаний между магистральной и региональной линейкой шин Cordiant Professional показал экономию топлива в среднем 1,7 л/100 км в пользу первой.

Испытания проводились на двух автопоездах одинаковой конфигурации с полезной нагрузкой по 14 тонн (цель была не загрузить машины до максимума, а создать одинаковые условия). Пробег тягачей не превышал 300 000 км. Чтобы исключить влияние внешних факторов, а также учесть индивидуальный стиль вождения испытателей, каждый заезд проводилась ротация покрышек между транспортными средствами.

С целью получения максимально точных результатов было проведено 18 заездов по автомагистралям и дорогам регионального значения. Заезды проводились при разных погодных условиях; суммарная длина маршрута составила 5000 км.

Испытания на региональных дорогах позволили оценить, по большей части, влияние на топливную экономичность естественных факторов: стиля вождения, рельефа дороги, трафика и др. Соответственно, по «региональной» методике удалось получить результаты, максимально близкие к реальной эксплуатации.

Испытания на автомагистралях, назовем их «магистральной» методикой, подразумевали езду на круиз-контроле без частых разгонов-торможений. Такая методика в большей степени позволила оценить влияние погодных условий.

Важно отметить, что по итогам 18 заездов по «региональным» и «магистральным» методикам, несмотря на схожесть транспортных средств, ротации водителей и шин, в каждом заезде были получены разные результаты. Эта особенность не позволяет озвучить одну конкретную цифру, фиксирующую разницу в топливной экономичности одних шин от других — только средние значения.

В результате проведенного цикла сравнительных испытаний между магистральной и региональной линейкой, Cordiant Professional показал экономию топлива в среднем 1,7 л/100 км в пользу магистральной линейки.

Сравнение магистральной линейки Cordiant Professional в составе шин FL-2, DL-2, TL-1 с топливосберегающими шинами премиум-бренда при испытаниях в реальных условиях эксплуатации продемонстрировало разницу не более 0,7 л/100 км в пользу конкурента ценового сегмента А.

Влияние внешних факторов на расход топлива.

Перейдем к выводам. Могут ли шины влиять на экономию топлива? Ответ — да. Но! Количество сэкономленных литров имеет очень чувствительную грань, так как зависит от массы факторов. Подавляющее большинство российских парков, эксплуатирующих относительно несовременную технику на региональных дорогах, не уделяющих должного внимания техническому состоянию ТС, шинам и культуре вождения водителей, — едва ли смогут ожидать большого выигрыша от современных топливосберегающих шин. Для таких перевозчиков ходимость, цена и, как следствие, оптимальная стоимость километра пробега будут более измеримы и приоритетны, чем топливная экономичность.

Однако, автопарки, ориентированные на большие плечи перевозок на автомагистралях с редкими разгонами и торможениями, которые эксплуатируют новую технику и уделяют ее состоянию должное внимание, смогут оценить вклад топливосберегающих технологий, реализованный в специальных линейках грузовых шин. Именно для таких компаний «Кордиант» рекомендует магистральную линейку грузовых шин Cordiant Professional, которая позволяет достигнуть существенной выгоды в рублях, километрах и литрах сэкономленного топлива.

Кстати, по разным оценкам, на преодоление сопротивления качению может уходить почти 13 % энергозатрат грузовика. Важно обратить внимание, что несоблюдение рекомендованного внутреннего давления в шине может дать значительный перерасход. Например, снижение давления в шинах на 10 % может принести +5 % к общему расходу.

А что если поставить большие колеса? Разбираемся, увеличится ли расход топлива

Как размер колес влияет на запас хода автомобиля.

Установка колес на больших дисках на автомобиль — это всегда заманчивое предложение, ведь нет ничего лучше для обновления приевшегося стиля авто, чем изменение диаметра колес. И даже не стоит задумываться о том, влезут ли новые колеса в арки, ведь производители автозапчастей и шин уже позаботились об этом за вас. Они упрощают выбор нового комплекта колес и шин, предлагая диски большего диаметра с шинами более низкого профиля, которые в итоге не изменят общей высоты и ширины колеса. Чтобы все сработало так, как было задумано инженерами изначально, общий диаметр новых колес в итоге будет почти идентичен базовым, установленным с завода в стандартной комплектации.

И, похоже, установка низкого профиля шин на дисках большого диаметра может пройти совершенно безболезненно, верно? Характеристики поведения автомобиля ведь не изменятся? Не совсем так. Хоть большие колеса с модными 19-20-дюймовыми дисками и выглядят потрясающе, они, в свою очередь, все же могут повлиять как минимум на запас хода вашего автомобиля — как далеко вы можете проехать на баке с бензином или на одном заряде аккумулятора (если у кого-то все же есть электромобиль). И особенно важна она именно для владельцев электротранспорта.

А еще установка колес большего диаметра влияет на мощность (в сторону снижения, как несложно догадаться, об этом эксперименте мы писали несколько лет назад), на управляемость (здесь не все так очевидно, но управляемость может как улучшаться, так и ухудшаться) и, конечно же, на комфорт.

По поводу поведения автомобиля в динамике с дисками разного диаметра, с разными колесами и различными шинами было написано уже множество статей, материалов различными автомобильными журналами и снято видео. Мы также не раз соприкасались с этой темой, но повторенье — мать ученья.

Так, например, в 2010 году автомобильный журнал Car and Driver провел испытание Volkswagen Golf. Тест начинался с 15-дюймовых колес и заканчивался 19-дюймовыми. Несмотря на то что диаметр шин для всех комплектов колес остается почти постоянным, экономия топлива автомобиля упала до 11.2 литра на 100 км с 19-дюймовыми колесами по сравнению с 10.2 литра с 15-дюймовыми. То есть лишь изменение дисков по диаметру, и, казалось бы, без изменения общего диаметра колес привело к увеличению расхода топлива на 1 литр.

Электромобили постигла похожая участь. Достаточно с завода установить на Tesla колеса большего размера — и запас хода серьезно сократится. Вот как выглядит табличка Агентства по охране окружающей среды (EPA) для Tesla Model 3:

Получается, что если выбрать 20-дюймовые диски вместо 18-дюймовых колес/шин, автомобиль автоматически снизит запас хода на 23 мили (37 км). Это серьезное падение, не правда ли? Проще говоря, когда автомобиль проезжает меньший километраж на аналогичном количестве топлива или с одинаковым зарядом, это означает, что он становится менее эффективным.

Почему колеса большего диаметра повышают расход топлива/заряда (на электрокарах)?

Тому есть несколько важных причин:

1. Большие колеса требуют больше энергии для движения.

2. Зачастую низкопрофильные покрышки 55, 50 и 45 профилей будут шире, чем их меньшие коллеги. Например, выбор может начинаться не от 205, а от 215 мм по ширине. Пятно контакта из-за этого увеличится ненамного, но на расход топлива эти изменения все же могут повлиять из-за появления более сильного сопротивления качению.

3. Также продавцы шин отмечают, что, бывает, производители покрышек делают свои низкопрофильные покрышки из более мягкого компаунда (то есть из более «липкой» резиновой смеси, даже на летних покрышках). Это хоть и несильно, но все же накладывает дополнительное сопротивление качению, а значит, и требует большего расхода топлива. Автомобилю потребуется больше энергии для разгона и поддержания скорости.

4. Но сильнее всего влияет на расход топлива большая масса дисков с увеличенным диаметром:

«…диски большего диаметра, как правило, имеют больший вес — а следовательно, растет неподрессоренная масса. Более тяжелое колесо сложнее раскрутить двигателю — то есть расход топлива станет выше», — пишут на известном отечественном сайте Колеса.ru

При этом даже если общий диаметр не изменится, изменение веса будет достаточным для снижения динамики авто.

Неподрессоренная масса — вес элементов автомобиля, которые не поддерживаются подвеской (то есть находятся под ней).

5. Не стоит забывать и о том, что, как правило, увеличившаяся масса колеса нагрузит подшипник ступицы больше номинальной нагрузки. Мало того, что последний начнет изнашиваться быстрее, он также будет хуже катиться (это доли процента, но они есть). В совокупности каждый такой штрих поднимает расход топлива или заряда аккумуляторов у электромобилей.

А вот что говорит о больших дисках зарубежный эксперт по автомобилям Джейсон Фенске (чтобы включить русские субтитры, перейдите в «Настройки» (значок шестеренки) > «Субтитры» > Вкл. Английский > Перевести и выберите русский язык):

Экономичные шины: можно ли снизить расход топлива за счет покрышек

Экономичные шины: можно ли снизить расход топлива за счет покрышек

В рекламных материалах производителей шин наряду со словами “долговечность”, “хорошее сцепление”, “быстрое торможение” обязательно присутствуют заверения об “экономичности”, то есть заметном сокращении расхода топлива. Объясняется подобный эффект более низким сопротивлением качению.

Разумеется, на то, с какой скоростью указатель уровня горючего в баке стремится к нулю, влияет множество факторов: от стиля вождения до массы пассажиров. Также не приходится говорить о “бережливости” зимних шин, поскольку при их эксплуатации на первое место выходят совсем другие качества, несовместимые с легкостью качения. Поэтому сегодня мы познакомимся с наиболее распространенными на российском рынке летними экономичными (или энергоэффективными) покрышками и узнаем, стоит ли рассчитывать на серьезную экономию бюджета при их использовании.

Немного теории

У новичков-автолюбителей, впервые узнавших о шинах с низким сопротивлением качению, возникает закономерный вопрос: что чему сопротивляется и как это связано с расходом топлива? Дело в том, что наружная (она же беговая) часть шины, соприкасаясь с дорожным покрытием, несколько деформируется – из округлой становится уплощенной – и образует так называемое пятно контакта. Когда же автомобиль начинает двигаться, процесс деформации становится непрерывным, “пятно” перемещается по покрышке и обеспечивает сцепление с дорогой. Таким образом, чем меньше энергии требуется для того, чтобы преодолевать изменение формы шины, и чем легче пятно контакта выходит из зацепления с покрытием, тем ниже величина сопротивления качению.

Лучше всего деформацию и пятно контакта демонстрирует полуспущенная шина

Основными конструктивными характеристиками шины, влияющими на то, насколько легко она катится по дороге, являются упругость материалов беговой части и боковин, а также “прилипчивость” материала протектора к дороге.

Среди шин одного диаметра увеличенное сопротивление качению имеют более широкие покрышки, обладающие большим пятном контакта. Не отличаются экономичностью и спортивные шины, предназначенные для езды на больших скоростях, так как состав материала, из которого их делают, должен обеспечивать максимальное сцепление с покрытием дороги.

Кстати, самый простой способ снизить сопротивление качению – подкачать шины. Тут и деформация снижается, и пятно контакта становится меньше. Вот только перекачивать колеса выше рекомендованных значений не стоит, так как при этом заметно увеличивается тормозной путь, автомобиль легче срывается в занос, да и комфортность езды заметно страдает, особенно на неровных дорогах.

Поскольку в обычном легковом автомобиле на преодоление сопротивления покрышек приходится примерно 20% всего расхода топлива, то неудивительно, что производители шин стараются повысить привлекательность своей продукции за счет этого показателя. В среднем снижение сопротивления на 10% позволяет сэкономить около 1-2% горючего.

Что нам обещают производители

Посмотрим, за счет чего компании-изготовители стараются уменьшить этот “вредный” показатель, насколько эффективно нововведения проявляют себя в реальных условиях и, самое главное, как подобные изменения сказываются на таких важных свойствах шин, как устойчивость на дороге в различных условиях и скорость торможения.

В тестах летних шин, проводимых по заказу авторитетных отечественных и зарубежных автомобильных журналов, характеристику “низкое сопротивление качению” чаще всего имеет продукция компаний Nokian, Michelin, Pirelli, Continental и GoodYear. Разумеется, подобную резину сегодня предлагают практически все производители, но мы ограничимся названными выше популярными в России марками.

Флагманом энергоэффективной продукции компании Nokian Tyres являются шины Nokian Hakka Green. Как заявлено на сайте концерна, сопротивление качению этих покрышек снижено на 15% по сравнению с предшествующей моделью – Nokian Hakka H. Если же брать “обычные” шины, то снижение достигает 40%.

Попытки понять, за счет чего достигнуты столь впечатляющие результаты, заканчиваются дежурными фразами пресс-релизов о “специально спроектированном протекторе и уникальной композиции резиновой смеси”. Единственная подробность, которую озвучили маркетологи Nokian, – в состав покрышек входит масло финской сосны.

Другой известный производитель шин также имеет в своем арсенале “бережливую” покрышку – Michelin Energy Saver. Впрочем, и здесь о технологии и конструкции говорят крайне скупо. Компания Michelin гордится тем, что первой стала добавлять кремний (или, как его еще называют, силику) в состав резиновой смеси. Впрочем, сегодня этот минерал стал неотъемлемой частью авторезины любого производителя. А по существу вопроса информации практически нет: “Сниженная масса, уникальный состав, инновационная конструкция. “» Покупателям шин Energy Saver обещана экономия восьмидесяти литров топлива за весь срок пробега комплекта покрышек, который, в свою очередь, будет дольше на десять тысяч километров. Все это, разумеется, в среднем и по сравнению все с теми же “обычными” шинами.

Впрочем, наивно было бы ожидать, что производители шин начнут щедро делиться разработками инженеров и технологическими секретами. Вот и сообщает компания Pirelli об “инновационных материалах” и “ELRR (Extra Low Rolling Resistance)” – системе сверхнизкого сопротивления качению, использованной в шинах P7.

Чуть более многословны представители GoodYear, рассказывающие, что шина EfficientGrip имеет “улучшенный каркас с использованием специальных материалов, облегчающих вес продукта; усовершенствованный процесс разработки и производства резиновой смеси с новым составом, который обеспечивает превосходные показатели пробега, торможения на мокрой поверхности и сопротивления качению”. Также утверждается, что расход топлива будет ниже на 1,9% “по сравнению с четырьмя ведущими конкурентами”. О том, что это за конкуренты, правда, не сообщается.

Преимуществами экономичной покрышки Continental ContiEcoContact 3 должны стать “новый кремниевый состав материала беговой дорожки, доработанный контур и асимметричная форма протектора”. Сопротивление качению у этой шины на 12% ниже, чем у предшествующей модели ContiEcoContact EP.

Обобщив разрозненные сведения, можно сделать вывод, что в последние годы основные усилия конструкторов направлены на снижение массы шины за счет уменьшения количества слоев корда и толщины протектора, а также на использование в составе резиновой смеси синтетических материалов, обладающих минимальными потерями энергии при деформации.

Практика – критерий истины

Что ж, пора от красивых обещаний изготовителей автомобильной “обувки” перейти к практическим результатам и посмотреть, что получает и что теряет автовладелец, купивший экономичные покрышки.

Главный вопрос всех тестов: можно ли при значимом снижении сопротивления качению сохранить на высоком уровне такие качества шины, как управляемость и сцепные свойства на сухой и мокрой дороге, устойчивость к аквапланированию, хорошее торможение и т. п.? И тут протоколы испытаний неумолимы: идеального сочетания экономичности и безопасности ни одному производителю пока достичь не удалось.

Да, все принимавшие участие в тестах “экономные” покрышки демонстрируют достоверное снижение сопротивления качению и более низкий расход топлива, но это всегда приводит к пусть и не фатальному, но все же заметному ухудшению других характеристик. Так, “зеленая шина” Hokian Hakka Green демонстрирует посредственные сцепные свойства и управляемость на сухом покрытии. Автомобиль с шинами Michelin Energy Saver будет иметь не самую лучшую управляемость на мокром асфальте и при аквапланировании. Система сверхнизкого сопротивления качению в покрышках P7 от Pirelli приводит к заметному увеличению тормозного пути, особенно на влажном покрытии. Владельцам Goodyear EfficientGrip стоит быть максимально собранными во время дождя, особенно если на пути глубокие лужи. Шины Continental ContiEcoContact 3 держат водителя в напряжении на мокром асфальте и дают заметное увеличение тормозного пути на сухом.

Справедливости ради отметим, что все перечисленные недостатки более-менее заметны в тестах, проводимых в экстремальных условиях специализированных полигонов. При обычной езде по городу и загородным трассам вероятность серьезного влияния “минусов” экономичных шин на безопасность и комфорт вождения крайне невелика.

Наиболее полно недостатки покрышек можно выявить только на полигоне

Таким образом, при прочих равных условиях энергоэффективные шины действительно оправдывают свое название и способны снизить потребление топлива. Другое дело, что даже максимальные результаты, достигаемые в идеальных условиях тестов, измеряются 100-200 граммами на 100 километров пробега или экономией нескольких десятков литров в год. Соответственно, при ежедневных (включая выходные) поездках на 100 километров затраты на бензин сократятся на 100-150 рублей в месяц. В реальности же снижение расходов будет еще меньше.

Вот и получается, что, выбирая обновку для своего «железного коня», обращать внимание прежде всего следует на условия, в которых она будет эксплуатироваться, управляемость и хорошее сцепление с дорогой. А если к этому еще и экономичность (пусть и небольшая) прилагается – замечательно, приятный бонус еще никому не помешал.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов: