Что мы знаем о шинах? Что они бывают зимними и летними, иногда шины изнашиваются и их нужно менять, а ещё можно похвастаться среди своих друзей красивым рисунком протектора. Более продвинутые скажут, что примерная площадь контакта одного колеса — не менее 150 квадратных сантиметров, и это пятно соприкасается с асфальтом на скорости 90 км/ч около 800 раз в минуту.
Давайте немного углубимся в теоретические дебри. Всё зависит от пятна контакта шины, и изменяя давление можно увеличивать или уменьшать его, а следовательно, менять и управляемость автомобиля.
Если мы уменьшим давление в шинах, то увеличится пятно контакта с асфальтом.
Правда, при низком давлении в поворотах шина будет подламываться, а протектор сильно деформироваться, тем самым уже уменьшая пятно контакта и сцепление шины. Увеличив давление, мы избавимся от проблемы подворачиваемости боковины и сильной деформации в поворотах, машина будет быстрее реагировать на первый импульс руля, а также немного возрастёт скорость на прямой из-за меньшего сопротивления качению — за это придется платить меньшими сцепными свойствами шины: при большом давлении автомобиль встанет «на цыпочки». В итоге нужно найти компромисс, при котором шина имела бы достаточно сцепления при разгоне и торможении, но не деформировалась бы в поворотах из-за недостаточного давления.
А тестировать поведение машины при разном давлении в шинах я буду на примере джимханы. Это название сейчас преобладает в соревнованиях по скоростному маневрированию и слалому. Площадкой для тестов будет огромная парковочная площадке, где обычно и проходят такие соревнования.
В качестве примера слалома я взял одно из ДС (дополнительное соревнование) с асфальтового ралли третьей категории — «Победа-2010». Но немного доработал «напильником», чтобы правые и левые колёса нагружались в равной степени.
Слева схема слалома, справа реальное прохождение на основании телеметрии с Driftbox. Как видите, в реальности прохождение всегда отличается от схемы — главное не нарушать порядок прохождения конусов. Поэтому мы как можно сильнее пытались сгладить острые углы (пятиконечной звезды) при прохождении
В качестве тестового авто я взял свой гражданский хэтч Honda Civic Si, который уже предполагает «гражданский» спорт. Из доработок на машине — лишь передние диски и колодки Brembo. Этот автомобиль — из «новой школы» горячих хэтчбеков, с большим двигателем спереди и очень неправильной развесовкой.
Рассмотрим два случая, как с хорошей дорожной резиной BFGoodrich KDW, так и с «псевдосликами» Toyo R888, а заодно сравним их поведение. Выбирали день для теста мы долго — ведь ясная и солнечная погода нам не подходила. В течение дня температура асфальта постоянно бы росла, что не позволило бы чётко сравнить результаты между собой, в итоге был выбран день с облачной погодой и без осадков.
Перед началом испытаний сделал около 10 прикаточных попыток, а когда результаты стабилизировались в пределах 0,2 секунды, начал основные замеры.
Наши опасения по поводу нагрева трассы частично оправдались, более того, мы были поражены, насколько сильно изменяется время прохождения слалома на дорожных шинах (KDW) в зависимости от температуры асфальта: каждые 2 дополнительных градуса температуры асфальта добавляли 5 градусов к температуре передних шин и увеличивали на 0,5 секунды время круга. Поэтому совет: летом на трек нужно приезжать как можно раньше, пока асфальт ещё не нагрелся, а воздух достаточно плотный. Вечером, после того как асфальт прогрелся, облака и отсутствие солнца почти никак не влияют на температуру покрытия. Немного забежим вперёд и скажем, что полуслики Toyo R888 никак не реагировали на разницу в температуре асфальта +/- 5 градусов. Кроме того, отметим, что разница в температуре шин, нагретых заездами до примерно 70 градусов, и шин с остывшим до 45 градусов протектором составляла при данных условиях не более 0,1 ат, поэтому в данном испытании её можно не учитывать.
Шаг первый: Штатное давление
Шины: BFGoodrich g-Force KDW
Давление в шинах перед / зад: 2,3 / 2,1
Время круга: 52,7 секунды
Изменение времени прохождения: 0 секунд
Температура асфальта: 33-34 °C
К 11 часам температура асфальта стабилизировалась, и мы с друзьями (wort3x и Климом) уже научились использовать облака для того, чтобы тестировать шины при одинаковой температуре асфальта.
Лучше всегда начинать тренироваться со штатным давлением, ведь производители, как известно, плохого не посоветуют. Однако почти все современные автомобили настроены на сильную недостаточную поворачиваемость. Это связно с тем, что конструкторы автомобилей хотят обезопасить водителя при вождении на дорогах общего пользования. Опасностей может быть море: мокрая дорога, неопытный водитель а так же количество бензина в баке, груза в багажнике или даже тёща на заднем сиденье. Автомобиль не должно развернуть поперёк поворота ни в одной из вышеперечисленных ситуаций. Недостаточная поворачиваемость, может, нам бы и помогла, если бы наша трасса состояла из высокоскоростных связок. А на джимхане сплошь повороты на 90 градусов и развороты. А значит, нам нужна нейтральная или даже избыточная поворачиваемость.
На слаломе машина со штатным давлением вела себя неплохо, однако передние колёса явно ехали плугом, а машина постоянно сопротивлялась на входе в крутые повороты — это показали и замеры температуры передних шин.
-Время замерял с помощью Driftbox, а также друг дублировал результаты «дедушкиным способом» — с помощью секундомера и омологированного пальца. -Для измерения температуры шин и асфальта использовал пирометр. Это позволило нам провести замеры с высокой точностью, а также оценить работу шин -После каждого заезда мы давали шинам остыть до 45 градусов, что соответствует ситуации подъезда к стартовой зоне -Перед стартом гонки всегда нужно проверять давление в шинах. Во время замеров воздух в шинах должен быть уже нагретым, ведь давление в холодных шинах и хорошо прогретых отличается на 0,2-0,5 атмосферы
Шаг второй: Поднимаем давление на задней оси
Шины: BFGoodrich g-Force KDW
Давление в шинах перед / зад ат.: 2,3/2,6
Лучшее время круга: 52,0 секунды
Изменение времени прохождения (отн. предыдущего результата): — 0,7 секунды
Температура асфальта: 33-34 °C
Для того чтобы изменить управляемость и уменьшить врождённую недостаточную поворачиваемость переднеприводных машин существует множество способов. Мы выбрали самый дешёвый. Увеличив давление в задних шинах, увеличили жёсткость боковин (тем самым скорость перераспределения веса возросла) и уменьшили контакт шин с асфальтом.
Машина стала намного охотнее входить в повороты, а самое главное — температура передних шин сразу упала на 10 градусов (внешняя часть шины прогрелась до 68 по Цельсию) при тех же условиях. Передние шины перестали работать бульдозером, пытаясь собрать асфальт в складки, и начали катиться в повороте.
Шаг третий: Поднимаем ещё больше давление сзади
Шины: BFGoodrich g-Force KDW
Давление в шинах перед / зад ат.: 2,3/2,9
Лучшее время круга: 51,2 секунды
Изменение времени прохождения: — 0,8 секунды
Температура асфальта: 33-34 °C
После этого мы решили еще поднять давление, теперь уже до невероятных 2,9 технических атмосфер.
Ощутимых изменений в поведении машины мы не заметили, задняя ось стала немного игривее, особенно на змейке и развороте. Но результат не заставил себя ждать — 51,2 секунды.
Ничего не меняя в машине, а лишь накачивая воздух в шины (он пока ещё бесплатный) время на слаломе упало на 1,5 секунды — невероятный результат. Климентий Серебренников (бывший механик раллийной команды «УРТ», специалист по подвескам Tein), который ассистировал нам на тесте, заметил, что при резком повороте руля иногда подворачивалось переднее колесо, поэтому было решено накачать передние шины до 2,6 атмосфер.
Шаг четвёртый: Поднимаем давление на передней оси
Шины: BFGoodrich g-Force KDW
Давление в шинах перед / зад ат.: 2,6/2,9
Лучшее время круга: 52,0 секунды
Изменение времени прохождения: + 0,8 секунды
Температура асфальта: 33-34 °C
Мы накачали передние шины и пустились в бой, но как же сложно стало проходить хитросплетения поворотов заковыристой трассы! Автомобиль начал серьёзно скользить передней осью, как на торможении, так и в поворотах. Единственным плюсом можно отметить быструю реакцию на первый импульс (поворот) руля, но всё остальное — мучение и борьба с автомобилем. Первые две попытки не увенчались успехом — автомобиль косил конусы лучше, чем комбайн пшеницу. В итоге разница между двумя дополнительными попытками была больше «стандартных» 0,2 сек.
Итак, мы определились с давлением шин BFGoodrich KDW для передней — 2,3 атмосферы — и задней оси — 2,9. Именно при таком давлении нам удалось показать лучшее время — 51,2 секунды. Дальше должна идти ещё более тонкая настройка давления (а лучше ещё и под каждую трассу), например, можно попробовать подобрать давление в передних колесах в диапазоне 2,3-2,6 атмосферы или даже меньше. Нужно также изменить стиль вождения на более плавный и прогрессивный. Мы показали, как легко можно снять 1,5 секунды на слаломе с помощью компрессора, манометра и пирометра. Данные можно легко применить к переднеприводным автомобилям, у которых масса колеблется в пределах 1100-1250 кг, а на переднюю ось приходиться более 60% массы.
Шаг пятый: Меняем колёса на Toyo R888
Шины: Toyo R888
Давление в шинах перед / зад ат.: 2,3/2,1
Лучшее время круга: 51,1 секунды
Изменение времени прохождения: — 0,9 секунды
Температура асфальта: 33-34 °C
С шинами Toyo R888 мы начинаем опять со штатного давления. Разница с лучшим «настроенным» результатом на хороших дорожных шинах минимальна (шаг третий). Это ещё раз доказывает, что бездумная покупка полусликов без последующей настройки не ведёт к серьёзному улучшению результата. Между тем, комплект полусликов, которые истираются быстрее, чем вы в очередной раз поменяете масло, стоит 20 000 рублей.
Хотя, если сравнивать дорожные шины (шаг первый) и полуслики(шаг пятый) при одном давлении, то разница очевидна: 1 секунда на минутном треке обернётся 2 секундами разрыва на 2-минутной дистанции.
Civic Si на шинах Toyo, как и на BFGoodrich, при штатном давлении, показывал серьёзную недостаточную поворачиваемость. Поэтому быстро расправившись с обеими попытками — 51,1 и 51,3 секунды соответственно, мы переходим к следующему шагу.
Шаг шестой: Увеличиваем давление в задних шинах
Шины: Toyo R888
Давление в шинах перед / зад ат.: 2,3/2,6
Лучшее время круга: 50,8 секунды
Изменение времени прохождения: — 0,3 секунды
Температура асфальта: 36-38 °C
Время улучшилось ненамного, и это говорит о том, что сцепление задних шин с асфальтом всё ещё слишком большое (полуслики держат отменно), а недостаточную поворачиваемость ещё нужно уменьшать.
Шаг седьмой: Ещё больше увеличиваем давление в задних шинах
Шины: Toyo R888
Давление в шинах перед / зад ат.: 2,3/2,9
Лучшее время круга: 50,1 секунды
Изменение времени прохождения: — 0,7 секунды
Температура асфальта: 36-38 °C
Именно этот вариант с давлением дал лучшее время круга на дорожных шинах KDW. Будет ли то же самое на шинах Toyo R888? На слаломе автомобиль чувствовал себя, как рыба в воде. Но преодолеть 50-секундный барьер не удалось.
У нас остаётся последний шаг — поднять давление спереди до 2,6 атм, хотя для этого и нет видимых причин, ведь боковина на Toyo R888 настолько жёсткая, что на скользком асфальте парковки даже и не думает подворачиваться. Это ещё одно преимущество полусликов над дорожными шинами — на них можно ездить при меньшем давлении и агрессивнее входить в поворот без боязни подвернуть боковину шины.
Шаг восьмой: Увеличиваем давление на передней оси до 2,6 атмосфер
Шины: Toyo R888
Давление в шинах перед / зад ат.: 2,6/2,9
Лучшее время круга: 49,6 секунды
Изменение времени прохождения: — 0,5 секунды
Температура асфальта: 36-38 °C
На поворот руля автомобиль стал реагировать почти мгновенно, передняя ось стала немного больше скользить, но не так критично как на BFGoodrich (шаг четвертый).
Лучший результат поразил — 49,6. Однако повторить его оказалось сложно, передняя ось Civic Si продолжала очень резко срываться в скольжение. В итоге вторая попытка оказалась на 0,6 секунды медленнее. А среднее время получилось лишь на 0,3 секунды быстрее, чем при давлении 2,3 / 2,9.
Но что случилось с шинами? Двух попыток хватило, чтобы на передних колесах началось гранулирование резины в центре и с внешней стороны шины. Причина банальна: после каждого заезда мы давали шинам остыть до 45 градусов, что имитировало подъезд к старту джимханы из закрытого парка. Но шины при давлении 2,6 ат. во время заезда просто не успевали прогреться до рабочей температуры, и начинали скользить, вызывая смещение верхнего слоя. Лучшее время при давлении 2,6 / 2,9 не позволяет нам рекомендовать его как идеальный вариант. Поэтому поиск оптимального давления в промежутке 2,3-2,6 (или выше) был бы отличным вариантом, и мы бы с радостью потратили на это оставшуюся часть дня. Но я запланировал и второй тест.
Имея пирометр под рукой, после каждого заезда мы замеряли температуру внешней, центральной и внутренней частей протектора всех четырёх шин. И результаты оказались интересными: разница в нагреве между внешней и внутренней стороной протектора передних шин была 14-16 градусов — это означало, что в поворотах работала только половина протектора. Поэтому следующим нашим шагом стало изменение развала.
