Тема: Длина окружности колеса. Часть 1: Общепринятые значения и ошибки

Дата публикации: 01-09-2023
* Все значимые параметры актуальны на момент выпуска публикации.

Эта страница имеет облегченную турбо-копию для мобильных устройств: Нажмите Здесь для перехода

Данная тематика бегло учитывалась в темах "Подбор колёс для Лады Весты", которые Вы можете найти на этом сайте в списке публикаций. Но было принято решение выделить именно этот параметр в отдельную тему, потому что длина окружности автомобильного колеса - это не просто цифры для знания, это величина которую можно прописать в блоки управления ABS, и она играет немаловажную роль.

Тема будет разбита на Две части. В этой части будут только общепринятые расчёты значений, но это основа. Всё что здесь будет прописано, необходимо для понимания.

Введение. Зачем это нужно?

Длина окружности автомобильного колеса - достаточно "избитая тема". Но Большинство автовладельцев использует это значение неправильно - они просто пытаются добиться более точных показаний спидометрового оборудования, абсолютно не задумываясь, о том, что влияют на все электронные системы управления и стабилилизации. Тем не менее - это не означает, что этого делать нельзя - порой это даже необходимо.

Этот параметр важен в тех случаях, когда в автомобиле присутствуют такие блоки как ABS (антиблокировочная система тормозов), EBD (система распределения тормозных усилий по ABS), ESP или ESC (система стабилизации курсовой устойчивости). При этом важность правильно прописанной длины окружности колеса появляется, когда автовладелец ставит колёса с типоразмерами, не прописанными автопроизводителем в технических рекомендациях или значительно отличающихся по общему диаметру от заводских.

Допустим, заводом изготовителем прописано значение длины окружности колеса, рассчитанное на использование заводского типоразмера 185/65R15. Но автовладелец хочет использовать колёса с типоразмером 205/55R16 – разница существенно отличается – это около двух процентов (2 %) в диаметре, длине окружности и количестве оборотов колеса на один километр. Для вышеуказанных электронных систем, такой показатель разницы очень важен.

Приведу пример на основе данных по шинным калькуляторам и математическим расчётам. Возьмём два колеса с характерно разными типоразмерами: "заводское" 185/65R15 и "не типичное" 205/55R16
- Колесо 185/65R15. Расчётное кол-во оборотов на 1км =512 об/км (или 0,512 об/метр);
- Колесо 205/55R16. Расчётное кол-во оборотов на 1км =504 об/км (или 0,504 об/метр);
⚹ Если Вы думаете, что данная разница несущественна - вы сильно ошибаетесь.

---

---

Расчёт математической длины окружности колеса

За основу взято колесо типоразмером 205/55 R16. Будьте внимательны при расчётах других типоразмеров.

Вроде дело простое - есть специальные шинные калькуляторы. Открываешь на специальном сайте, вводишь параметры колеса и получаешь готовое решение с длиной окружности. Хороший вариант, но мы не тупее паровоза и научимся делать это самостоятельно при помощи нехитрых расчётов и используя математику. Нам всё это пригодится позже.

Сначала нам понадобятся знания нескольких значений:
1. Диаметр диска (он же посадочный диаметр шины);
2. Ширина и Профиль (высота) покрышки (шины);
3. Надо Знать, что в 1 дюйме =2,54 см или 25,4 мм;
4. Надо Знать математическое число "Пи" - π ≈3,1415926535.

Посадочный диаметр шины или диаметр диска всегда указаны в дюймах, а нам необходимо получить данный размер в миллиметрах, поэтому умножаем наш диаметр на 25,4.

Пример: 16 дюймов × 25,4 =406,4 мм (диаметр диска или посадочный диаметр шины).

Далее необходимо узнать высоту профиля шины. Профиль указан в %-соотношении к ширине. В нашем примере шина с типоразмером 205/55 – это ширина 205 мм, и высота 55 % от ширины. 55 % - это 0,55. Считаем.

Пример: 205 × 0,55 =112,75 мм (высота ПРОФИЛЯ).

В общем диаметре собранного колеса правильно считать ДВА профиля. Поэтому, Высоту полученного профиля надо умножить на Два. (*или можно два раза прибавить к диаметру диска).

Пример: 112,75 мм × 2 =225,5 мм (Два профиля шины).

Далее просто складываем данные – диаметр диска и два профиля шины.

Пример полного диаметра колеса в нашем математическом случае: 406,4 мм + 225,5 мм =631,9 мм (* или 112,75 + 406,4 + 112,75).

Большинство шинных калькуляторов округляет это число до целого. Округление происходит обычным математическим действием - всё что от 0,5 и выше округляется в верхнюю сторону. Поэтому, чаще всего, в результатах шинных калькуляторов для колеса 205/55R16 указан диаметр ≈632 мм.

Тем не менее, в качестве расчётной величины, математически будет использоваться именно 631,9.

Зная диаметр собранного колеса и используя формулу расчёта длины окружности через диаметр (С = π × D), мы можем получить математический результат длины окружности колеса из нашего примера.

Пример: 3,1415926535 × 631,9 ≈1985,2

Округлять длину окружности в большую сторону считается неправильным, поэтому следует или использовать точные значения или исключительно целые. В нашем математическом случае, длина окружности колеса 205/55R16 =1985мм.

Наверняка, те, кто использовал шинные калькуляторы, сейчас увидели совпадающее значение и, возможно, зададут вопрос - "а зачем самому всё это считать, если значения идентичны калькулятору на сайтах?". Более внимательный читатель, обратит внимание, что я делаю акцент на словах "математический" - это не просто моя прихоть.

---

---

"Быстренько пробежим" по более грубому вычислению, основываясь на тех же формулах.
16 дюймов × 25,4 =406,4. Отбрасываем дробное =406 мм (посадочный диаметр);
205 × 0,55 =112,75 мм высота одного профиля. ПОКА Допустим это значение как есть, только потому что это процентное соотношение, хотя оно точно будет иметь погрешность;
112,75 × 2 =225,5 мм (высота двух профилей: нижнего и верхнего от посадочного диаметра). Вот здесь можно смело дробное выбросить - будем считать это возможной погрешностью;
406 + 225 =631 мм (грубый математический диаметр колеса, с учётом возможных минимальных погрешностях);
за число π мы тоже возьмём не математический вариант, а технический. π =3,14;
C = 3,14 × 631 =1981,34 - как уже пояснял ранее, за длину окружности автомобильного колеса берем только цифры в миллиметрах ДО запятой. В грубом расчёте длина окружности колеса 205/55R16 получилась =1981 мм.

Как видно из последнего результата более грубого вычисления, значение длины окружности уменьшилось. НО при этом даже оно не является правильным - это всего-навсего математическая величина, хоть и посчитанная с допустимыми погрешностями.

В дальнейшем лично я буду проводить расчёты и сравнения именно с грубым математическим результатом (1981), однако если Вы считаете это неверным решением, можете использовать более точное -1985.

В общем. Грубый это или точный расчёт, но данную математическую величину использовать для блока ABS категорически нельзя. Не учтена деформация шины.

Деформация покрышек, влияние на окружность колеса

Поскольку математическая величина длины окружности автомобильного колеса считается не верной из-за отсутствия учёта деформаций покрышек, в интернете существует много разносторонних мнений, как привести её к более точным данным.

Сначала разберёмся почему деформация должна учитываться.

Во-первых, не все покрышки абсолютно одинаковы, даже при одинаковом типоразмере. Зависит это от многих факторов – летняя или зимняя, с усиленными бортами или нет, обычная или низкопрофильная, и даже просто разные производители или используемые материалы в производстве.

Во-вторых, любая покрышка, после того как будет надета на диск, уменьшится в наружном диаметре за счёт накачанного давления. Борта покрышки слегка раздувает в стороны, и она как бы "приседает". Здесь нет однозначного значения - может "сыграть" и на 3 мм, и на 6 мм - это уже зависит от покрышки и выбранного давления.

Внимание! Речь именно о Наружном диаметре. Посадочный (внутренний) диаметр шины не измениться.

Можно, конечно, взять в расчёт еще и износ протектора, но это уже если совсем дотошно подходить к этому вопросу. Я считаю это уже перебором. Хотя, если Вам это интересно - можете вычесть 3-4 мм.

Так вот, все эти факторы могут повлиять на общий диаметр колеса, а поскольку он изменится в меньшую сторону, то, поверьте, итоговая длина окружности колеса, имеющая значение для блоков управления, тоже станет меньше.

Однако, тогда возникает вопрос - "и каким же образом учесть эту деформацию?". Особенно если она не может быть величиной постоянной?

Вот здесь у многих и начинаются "пляски с бубном и необоснованными решениями", которые могут ввести в заблуждение других автовладельцев. Но для понимания ситуации в целом, я рассмотрю эти варианты, и опишу почему ими пользоваться нельзя.

---

---

Вариант неправильный Первый. Есть лица, предлагающие учесть, что колесо после сборки и установки на автомобиль, "просядет" в нижней точке соприкосновения с поверхностью. Соответственно из-за этой "просадки", они считают, что общий диаметр колеса уменьшится ровно на расстояние этой "просадки". Исходя из этого, такими лицами предложено вычесть из математически посчитанного диаметра примерно от 5 до 8 мм.

- Глупость. Ну предположим, что по высоте от нижней точки до верхней диаметр изменится, а как быть по ширине? Что и там диаметр сожмётся? А ведь длина окружности - это ЛЮБОЙ диаметр колеса, даже если он проведен под углом 38 градусов - где там будет "проседание"? Ну и "в догонку": а почему нельзя уменьшать на 2мм - мало? а почему не на 12мм - много? Откуда вообще этот диапазон? Нельзя так делать, не зная точного значения.

Вариант неправильный Второй. Эти "математики" пошли ещё дальше. У некоторых лиц колесо становится НЕ КРУГЛЫМ, поэтому из полученной математическим расчётом, длины окружности надо вычесть целых 50 мм. Якобы таким образом учитывается любая деформация.

- Бред. Вы серьёзно? Колесо становится не круглым? Овальным? А такие лица в курсе, что для фигуры не имеющей ровной окружности, длина этой окружности считается иначе? Не вычислением какого-то мифически образовавшегося числа 50, а просто абсолютно иначе. Как минимум по площади окружности. И, кстати, длина овала тоже имеет свою формулу расчёта. По сути, если покрышка даже будет иметь какую-либо просадку в пятне контакта шины - это не повлияет на оставшуюся Наибольшую часть её окружности, поэтому таким методом пользоваться нельзя.

Вариант неправильный Третий. Эти "умники" превзошли всех. По теории таких лиц, следует из полученной математически длины окружности, вычесть Три процента (3%) этой длины.

- Крайне опасная идея. Т.е. для длины окружности 1981 мм, по теории таких лиц, следует вычесть 59,4 мм (1981 х 3%) =1921. Это даже большее вычитание, чем в предыдущем случае. Никаких 3-х % У меня даже впечатление порой создаётся, что чем больше таких вариантов придумывают, тем больше у них колесо от страха сжимается.

Справедливости ради, замечу, зерно истины здесь может присутствовать, но оно не имеет обоснования и касается только значения НЕ более чем в 1%. Тем не менее, это не абсолютное число, а также предполагаемое, поэтому даже более близкий к истине 1% можно брать только в крайнем случае.

Ещё раз - ДА, Деформация имеет место быть, колесо в сборе, действительно, в общем диаметре (по всем сторонам) станет меньше, чем изначальная покрышка, но эту величину нельзя высчитать какими-то воображаемыми исключениями.

---

---

В заключение данной части.

Длина окружности автомобильного колеса - это весьма интересная величина, как параметр, который желательно знать и при необходимости уметь применять.

Здесь недопустимо вымышленное исключение каких-либо процентов или цифр, не подтверждённых точным обоснованием.

Должно быть абсолютное понимание, что длина окружности колеса, прописываемая в блок управления, это не просто "выравнивание" показаний спидометра - это огромнейшее влияние на системы безопасности управления автомобиля.

Я специально разделил эту тему на две части, чтобы она не стала информационно нагруженной сразу. Сначала следует осознать именно недопустимость применения значений и методов, которые будут далеки от действительных физических параметров.

Спасибо за Ваше внимание! Надеюсь, Вы сделаете правильные выводы.