Miten se fysiikan lakien mukaan menee: muuttuuko 1500 kg painoisen auton suorituskyky tai kulutus kehnompaan suuntaan, jos vaihtaa 205/55/16 rengaskoon 225/45/17-kooksi? Samalla kait renkaan ja vanteen painokin nousee.
Eli: mikä on totuus tuossa?
Eli: mikä on totuus tuossa?
Vastaukset 19
Vanhimmat
En tiedä mitä tarkoitat "suorituskyvyllä" mutta fysiikan lakien mukaan mitään ei tapahdu.
Esimerkiksi kitka ei riipu lainkaan (renkaan) pinta-alasta vaan ainoastaan kitkakertoimesta ja voimasta jolla pinnat puristuvat toisiaan vasten.
Todellisuudessa renkaan ja asfaltin välillä on pikemminkin hammasrattaita tai tarranauhaa muistuttava kontakti kun pehmeä kumi "pursuaa" pinnan epätasaisuuksien väliin joten lukiofysiikan kitkakertoimella ei voi selittää sitä että leveämmän renkaan pito kuivalla on parempi jos kaikki muut asiat pysyvät vakiona. Eli jos kyseessä on täsmälleen saman renkaan kaksi erilevyistä versiota.
Sen sijaan vesikeleillä suorituskyky heikkenee merkittävästi kun leveämpi rengas nousee helpommin vesiliirtoon. Leveän renkaan vierimisvastus on suurempi joten huippunopeus laskee ja polttoaineenkulutus kasvaa. Käytännössä myös uraherkkyys kasvaa jos vakiokokoinen rengas vaihdetaan leveämpään. Jälkimmäinen on selitettävissä myös fysiikan avulla koska pyöränripustukseen kohdistuvat voimat muuttuvat.
Käsittääkseni leveän renkaan suurempi vierintävastus vaikuttaa myös kuivalla kelillä siten, että polttoaineen kulutus kasvaa ja suorituskyky hieman heikkenee.
Uraherkkyys tosiaan kasvaa ja pyöränripustukset menevät nopeammin vaihtokuntoon leveämmillä renkailla.
No, edelliset seikat ovat vielä pikkujuttuja verrattuna leveiden renkaiden täysin naurettavaan ulkonäköön..
Ihan lukiofysiikallakin näkee että pito epätasaisella pinnalla heikentyy jos renkaat ja vanteet vaihdetaan huomattavasti alkuperäistä suurempiin ja siis painavampiin eikä jousitukseen tehdä vastaavia muutoksia.
Alkuperäinen jousitus ja iskunvaimennus on mitoitettu pitämään vakiorenkaat mahdollisimman hyvin tiessä kiinni ja tämä mitoitus menee aivan persiilleen kun renkaan ja vanteen paino kasvaa kilokaupalla. Samalla tietenkin leveämmät renkaat aiheuttavat pyöränripustukseen muita kuin suunniteltuja vääntöjä.
Olen kerran tyypittänyt amisviiksen tuunaamaa 1960-luvun Volvoa johon oli vaihdettu taakse aivan älyttömät läskit. Takana 245 ja edessäkin oli 225 (vakio taisi olla 175)
Pöydänsileällä uudella asfaltilla kaarrepito oli upea mutta ensimmäisen kaarteeseen osuneen viemärinkannen jälkeen renkaat pomppivat useita kertoja ennen paluuta asfaltille ja rattia sai vatkata ihan tosissaan että auto pysyi edes tiellä.
Sata metriä nastojen urittamaa tietä noilla renkailla riitti. Suoraan ajettaessakin sompaa sai veivata hulluna edestakaisin kuin Ouninpohjan pikataipaleella.
Pari senttiä leveämmät renkaat nykyautossa eivät tunnu vielä juuri missään mutta periaatteessa ihan samaan ja huonompaan suuntaan mennään.
Eikös se parempi pito johdu juuri suuremmasta kitkasta (=kitkakertoimesta)?
Formuloissa on melko leveät renkaat. Olen ymmärtänyt, että niillä haetaan parempaa pitoa. Tosin sadekelillä pito häviää täysin renkaiden joutuessa vesiliirtoon kitkan puutteen vuoksi.
Kitkan kasvu ei johdu pinta-alan kasvusta vaan materiaalin muutoksista. Leveässä renkaassa on enemmän kulutuspintaa -> eli se kestää kulutusta paremmin -> voidaan tehdä pehmeämpi rengas -> parempi pito
PINTA-ALA EI LISÄÄ KITKAA
Sovitaan sitten niin, ettei pelkkä pinta-ala lisää kitkaa, mutta Formuloissa haetaan parempaa pitoa (=kitkaa) erilaisilla spoilereilla, jotka painavat autoa lujemmin tienpintaan kiinni lisäten siis pitoa, joka johtuu suuremmasta kitkakertoimesta.
Tiesitkö, että esim auton massalla ei ole juuri merkitystä pysähtymismatkaan? Kaikki normaalit henkilöautot pysähtyvät lähes metrilleen samassa matkassa 100-0 km/ jarrutuksessa, eli n. 40 metrin matkalla kuivalla asvaltilla.
Eikös liike-energia ole tekemisissä massan kanssa? Tarkoitan siis, että rekalla on enemmän liike-energiaa kuin samaa nopeutta kulkevalla henkilöautolla.
Silloinhan rekka vaatii suuremman vastavoiman kuin henkilöauto pysähtyäkseen samalla matkalla. Tämän mukaan raskaammassa autossa pitää olla suuremmat kitkapalat jarruissa pysähtyäkseen samalla matkalla kuin kevyempi auto.
Korjaa jos olen väärässä. Kiva oppia uutta ja tuulettaa vanhoja luutuneita käsityksiä.
Kaikissa nykyaikaissa autoissa on niin tehokkaat jarrut että pyörät saa lukittua jarrutuksessa minkä takia niissä ylipäätänsä onkin ABS-jarrut.
Jarrutuksen tehoa eivät periaatteessa rajoita jarrut vaan tien ja renkaan välinen kitka.
Renkaan ja asfaltin välinen kitkavoima riippuu suoraan siitä miten suurella voimalla rengas painuu asfalttiin eli toisin sanottuna auton massasta. Jos massa kaksinkertaistetaan myös kitkavoima kaksinkertaistuu.
Mutta massan kaksinkertaistuessa kaksinkertaistuu myös se voima jolla autoa pitää jarruttaa jotta saadaan aikaiseksi sama hidastuvuus kuin puolta kevyemmällä autolla.
Lukiofysiikan mukaan autojen hidastuvuuden kuuluukin olla täsmälleen sama jos vain massa muuttuu mutta kirkakerroin pysyy samana.
Kovassan nopeudessa voidaan käyttää aerodynamiikkaa painamaan autoa kiinni tien pintaan ja silloin päästään parempiin tuloksiin niin kaarteissa kuin jarrutuksessakin.
Jos siiven ansiosta 1000kg auto painuu tienpintaan kuin se painaisi 1500kg, saadaan aikaiseksi 50% suurempi hidastava voima mutta auton massahan ei muutu mihinkään joten tuo voima joutuukin hidastamaan vain 1000kg painoista autoa.
Otetaan helpompi esimerkki: pakettiauto pysähtyi testissä yhtä lyhyellä matkalla niin tyhjänä kuin maksmikuormallakin, eli prikullee sama auto, samat renkaat ja vain massa muuttuu ja silti jarrutusmatka pysyi samana. Sama pätee siihen, että leveämmällä renkaalla jarrutusmatka ei muutu, jos renkaan ominaisuudet muuten pidetään samana (kumiaines, runko jne). Käytännössäkin auto pysähtyy yhtä lyhyellä matkalla, olipa autossa 155 leveät renkaat tai 225 leveät renkaat.
Joo, ymmärrän nyt sen, ettei auton massa vaikuta suoraan jarrutusmatkaan, vaan renkaiden ja tien pinnan välinen kitka. Auton massa tosin vaikuttaa tähän kitkaan, joten sitä kautta se vaikuttaa myös jarrutusmatkaan, joka ilman tätä kitkavaikutusta olisi pitempi.
Onko kapealla ja leveällä renkaalla todella sama kitkakerroin tien pintaan nähden, jos olosuhteet muuten ovat samat?
Raskaan kaluston jarrutusmatkat voivat olla jopa moninkertaisia verrattuna kevyeeseen.
Jätä nyt se lukiofysiikka vähäksi aikaa ja mieti käytännön tilanteita.
Myös saman henkilöauton jarrutusmatka pitenee, jos se lastataan täyteen kokonaispainoon verratuna yhden hengen kuormaan.
Yksilöi väittämäsi esimerkkitapaus.
Homma ei ole ollenkaan niin yksinkertainen kuin väität.
Tarvitaan oikeastaan differentiaaliyhtälö joka ottaa huomioon ajoneuvon ilmanvastusvoiman hidastavan vaikutuksen jarrutuksen aikana.
Kevyt ajoneuvo rullaa lyhyemmän matkan koska omamassan ja ilmanvastusvoiman suhde on eri kuin täydellä kuormalla.
Täydellä kuormalla jarrujen osuudeksi hidastuvuudessa tulee enemmän kuin tyhjänä.
Ei pidä paikkaansa. Kerro miksi esim TM:n (15/2008) pakettiautojen testissä jarrutusmatkat olivat käytännössä samat niin täyteen kuormattuna kuin tyhjänäkin (kuorma = auton maksimikantavuus)? Ei pitäisi ilmanvastuksella olla merkitystä.
TM kirjoitti: "että teoriassa kuormalla ei pitäisi olla vaikutusta jarrutusmatkaan." Toki teoriassa näin, mutta jarrutusmatkaan vaikuttaa myös mm. auton painopisteen muutokset jarrutustilanteessa, joten joidenkin autojen kohdalla jarrutusmatkassa oli hieman heittoa. Mutta muutama paku pysähtyi TASAN samassa matkassa tyhjänä ja kuormattuna 100-0 km/h jarrutuksessa. Miten henkilöauton jarrutusmatka voi muuttua lastattuna?
Älä nyt sotke jotain rekkaa tähän, koska rekan jarrujen teho/reagointikyky ja renkaiden kestävyys ei yllä samalla tasolle kuin jonkun henkilöauton.
Luulis leveämmässä renkaassa olevan jarrutuksessa enemmän kitkapintaa tietä vasten, joten vaikea uskoa että kapealla pysähtyy yhtä hyvin. Vertaa jarrujen kitkapalat, joissa suurempi kitkapinta aiheuttaa paremman hidastuvuuden väitän minä kun en mitään tiedä.
Kumin ja asvaltin välinen kitka on vähän monimutkaisempi kuin perusfysiikan coulombinen kitka. Kumin kitkakerroin riippuu osin pintapaineesta (pienempipinytapaine->suurempi kitkakerroin), joka on pienempi leveämmällä renkaalla.
Kiihtyy hitusen huonommin ja kuluttaa hieman enemmän polttoainetta.
Syynä kasvanut hitausmomentti (halkaisija suurentuu, massa lisääntyy ja kokonaisvälitys muuttuu harvemmaksi) ja jälkimmäisessä kitka/pyörintävastus.
vaihdoin talveksi halvat(=painavat) aluvanteet ja uudet kitkarenkaat.
auto muuttui huonommin kiihtyväksi, tahmeammaksi.
"herkkyys" katosi.
kulutus ei muuttunut merkittävästi.
eli painavampi rengas/vanne yhdistelmä vie tehoja kiihdytettäessä, mutta tasaisella nopeudella ei pitäisi paljon vaikuttaa.
tehokkaassa ja painavassa autossa tuo ero tuntuu vähemmän. mutta jos tehoa on käytössä vähän, niin kyllä tuon eron luultavasti huomaa.
jos haluat säilyttää saman suorituskyvyn ja silti muuttaa rengasta leveämmäksi/painavammaksi, ostat kevyemmät vanteet. eli kalliiksi tulee.
Isompi vanne on painavampi. Paino on vieläpä ulkokehällä eli hitausmomenttia pukkaa lisää.
Isompi rengaskin on painavampi.
Molemmat seikat lisäävät hitausmomenttia eli auton kiihtyvyys huononee.