Ширина профілю та керованість
Непереборне бажання українців підкреслити свою індивідуальність суцільно і поряд знаходить вираз у автомобілях, що їм належать. Особливо це помітно у власників "Ниви" ВАЗ-21213 та її модифікацій. Дамо поки що спокій "кенгурятники", пластикові обважування та інші добре відомі прибамбаси. Краще поговоримо про колеса, бо добра половина "нив" роз'їжджає аж ніяк не на своїх стандартних з шинами Влі-5 і Влі-10, а зовсім на інших.
Трохи обкатки багато в чому визначається конструкцією передньої підвіски (рис. 1). Негативне плече забезпечує стійкіший рух при розгоні та гальмуванні, особливо на дорогах з різним коефіцієнтом зчеплення під колесами (так званий "мікст"). Плечо обкатки точно можна визначити лише за складальним кресленням передньої підвіски автомобіля. Однак цього не потрібно. Достатньо знати його зміну, яку можна розрахувати за розмірами шини та колеса. Найважливіший у цьому випадку параметр - "виліт колеса" (зазвичай позначається ЕТ). Спосіб його самостійного виміру (для коліс із симетричними бортовими закраїнами) показаний на рис. 2. Чим менше ЕТ, тим більше зсув колеса назовні, а плеча обкатки - у позитивну сторону. У "Ниви" воно і так позитивне, тому збільшення і зовсім не бажане - страждає керованість автомобіля.
ВІД ТЕОРІЇ ДО ПРАКТИКИ Проілюструвати теорію прикладами ми вирішили за допомогою редакційного тесту. Носієм коліс став ВАЗ-21214 з 1,7-літровим мотором та моновприском GM. Пробіг автомобіля до початку робіт становив 4650 км. У тесті використовували чотири варіанти коліс (на автомобільному жаргоні – дисків) з шинами, розміри яких наведені у табл. 1. Ці комбінації були обрані, як найбільш поширені і до того ж не вимагають переробки ступичних вузлів іпідвіски елементів.
НА СТАРТ УВАГУ МАРШ! Результати вимірювань (табл. 2) підтвердили наші припущення. Істотне покращення динаміки - одна з причин встановлення "маленьких" коліс. Друга, швидше, психологічна - свідчення спідометра в такому варіанті стають дуже "оптимістичними". Максимальна швидкість завжди була досягнута на четвертій передачі. У базовому (шини ВлІ-10 та сталеві колеса) обороти двигуна при максимально досягнутій швидкості 126,2 км/год склали всього 4800 об/хв. В інших випадках вони коливалися від 5300 до 5400 об/хв. Таким чином, у заводській комплектації двигун не виходить на обороти максимальної потужності. Крім того, зі зменшенням діаметра та маси коліс підвищується ефективність гальмування, але головне – добре відчуваєш педаль гальма. Багато українських водіїв дуже амбітні на дорозі, а тут установка "маленьких" коліс, крім усього іншого, не вимагає витрат на форсування двигуна або втручання в трансмісію. Додамо психологічний ефект від спідометра, що помітно завищує швидкість, так що переконати повернутися до стандарту буде зовсім не просто. Отже, на менших діаметром і легших колесах автомобіль швидше розганяється. А якщо шини ще й імпортні, шосейні, із низьким опором коченню та високими зчіпними властивостями – чи це не тріумф "домашнього" тюнінгу?
ПОРУЛИМО - ПОЛЮЄМО. Застосування широких низькопрофільних шин на колесах зі стандартним значенням вильоту (у нашому випадку 205/55-70 замість 175/80) майже не змінює плече обкатки. А ось "низький" профіль шини позитивно впливає на керованість та стійкість. Дійсно, автомобіль на легкосплавних 16-дюймових дисках (ЕТ 58) з низькопрофільною шиною (205/55) швидше реагує на поворот керма та краще тримає дорогу. Уводночас на таких шинах не дуже поїздиш розбитим асфальтом. Дорожній просвіт менше, та й здатність протистояти сколам та вибоїнам гірше. Є ще дещо, про що мовчати не варто. Встановлені на вузький обід 5Jх16 широкі низькопрофільні шини в повороті не оптимально працюють. Для них був би краще обід шириною 6 або навіть 61/2 дюйма. Але тоді доведеться зменшити виліт. А він значно помітніше впливає на поведінку автомобіля. З цієї точки зору 14-дюймове колесо від ГАЗ-24 (ЕТ 0) – найгірший варіант. Плечо обкатки з шиною шириною 205 мм значно більше в порівнянні з базовим варіантом (у якого виліт 58 мм). Як це впливає на відчуття водія? При маневруванні в стиснених умовах (виїзд зі стоянки, паркування) зростає зусилля на рульовому колесі, яке і у стандартної "Ниви" велике. Їзда бездоріжжям, особливо з глибокими коліями, також доставляє масу проблем. При цьому "удари" на кермі при проїзді поперечних борозен або неглибоких канав стають сильнішими - бережіть пальці. Установка коліс із зменшеним вильотом посилює схильність автомобіля до ефекту "закусування". Потрапляючи одним із передніх коліс на поверхню з великим опором коченню (пухкий ґрунт або щільний сніг), автомобіль різко прагне в цей бік. Причому зусилля на кермі наростає ривком, до того ж несподівано для водія. Зберегти заданий напрямок руху автомобіля у разі досить важко. Навіть при нормальному гальмуванні автомобіль на колесах, що збільшують плече обкатки (особливо з ЕТ 0), сильно тягне у бік переднього колеса, у якого на дорожньому покритті великий коефіцієнт зчеплення або опір коченню. Що вже казати про екстрену зупинку. Пояснимо цифрами. При гальмуванні з 70 км/год на "міксті" (колеса однієїсторони на сухому, інший - на сирому покритті) стандартний автомобіль вдавалося утримувати в заданому коридорі при зусиллі на гальмівній педалі до 200-250 Н. "Нива" на 14-дюймових колесах зі зменшеним вильотом (ЕТ 0) в аналогічних умовах залишалася в позначених конусами межах при зусиллі на гальмівній педалі трохи більше 100-150 М. Гальмівний шлях у своїй збільшувався на 16-18%. Зі зростанням швидкості екстрене гальмування на слизькій дорозі з неоднорідним покриттям може закінчитися втратою траєкторної стійкості автомобіля з подальшим глибоким занесенням задньої осі та неконтрольованим обертанням.
Погані компроміси Будь-який серійний автомобіль - свого роду баланс конструктивних рішень для заданих експлуатаційних вимог. Або якщо хочете, компроміс. Тому незначне, начебто, втручання у конструкцію призводить до поліпшення одних, але погіршення інших характеристик. Питання лише в тому, чи задовольняє це вимогам безпеки та наскільки отриманий результат є прийнятним для споживача.
ЩО СКАЖЕ ЗАВОД? Наші висновки підтвердили фахівці АвтоВАЗу. Автомобілі модельного ряду ВАЗ-21213 на заводі комплектуються колесами 5jх16 із вильотом обода 58 мм. Зменшення діаметра колеса або збільшення ширини обода без зміни вильоту призведе до дотику обода до верхнього важеля поворотного кулака. На автомобілі сімейства ВАЗ-21213, ВАЗ-2120, ВАЗ-2131 допускається встановлення коліс 5jх15 при вильоті 45 мм та 6jх15 при вильоті 35 мм. Застосування коліс з меншим вильотом неприпустимо за умов керованості та стійкості при гальмуванні. Застосування 14-дюймових коліс не дозволяється. Необхідно враховувати, що з 15-дюймовими колесами повинні використовуватися шини такої розмірності, зовнішній діаметр яких близький діаметру шини 175/80R16, прийнятої длякомплектації ВАЗ-21213. Наприклад: 195/80R15, 205/70R15, 205/75R15.
НАША ДОВІДКА Автомобіль ВАЗ-2121 був задуманий для руху поганими дорогами. Саме тому має високий дорожній просвіт і коротку базу. Щоб збільшити дорожній просвіт, на перших дослідних зразках Ниви застосовували діагональні шини М-51 розміром 6,70-15 з висотою профілю близько 100%. Однак керованість короткої машини в такому варіанті виявилася незадовільною - висока шина складалася в поворотах. Тому наважився застосувати 16-дюймові покришки із зменшеною висотою профілю (ВлІ-5 – близько 80%). Радіальні ВлІ-10 із всесезонним малюнком протектора з'явилися через добре десятиліття, але й їх пропорції (175/80R16) далекі від сучасних ідеалів. Обраний вазовськими фахівцями розмір багато в чому продиктований схемою компонування "Ниви", за якою запасне колесо поміщається виключно під капотом - а там альтернативи "стандартному" розміру немає.
175/80R16 ВлІ-10 ЕТ 58 205/65R15 "Волтайр VS-20" ЕТ 35 205/55R16 "Семперіт-Дірекшн" ЕТ 58 205/70R14 "Таганка М-28 1>