Теория движения

Не вихляйте кормой!

Возможно ли «прогреть» шины на трассе известным способом?

Пол Хэни, инженер в области шин, специально для октябрьского номера английского журнала «Рейстек» выдал весьма интересную статью, касательно того, нужно ли гонщикам отчаянно вилять по трассе за автомобилем безопасности. Нам во время трансляций постоянно твердят, что именно так можно прогреть шины. Да и сами гонщики явно не дураки, раз постоянно повторяют такой трюк. Однако, не все так очевидно, как говорится.

Если задуматься, в каждый отдельный момент времени прогревается всего лишь небольшой участок протектора, который тут же успевает остыть под действием окружающего воздуха. К тому же, резина – чрезвычайно плохой проводник тепла сам по себе. Это легко проверить, приложив кусок велосипедной камеры к батарее (когда начнется отопительный сезон).

Шина нагревается в основном благодаря гистерезису – эффекту запаздывания деформации объема после снятия нагрузки. Таким образом энергия переходит в тепло внутри этого объема. Логично предположить, что лишь вращение колеса с большой скоростью может в достаточной степени прогреть шину (внутри, а не только снаружи) так, чтобы каждая точка протектора как можно чаще проходила зону деформации и при этом верхний ее слой как можно меньше охлаждался воздухом.

На самом деле, за микроскопические доли секунды, когда отдельно взятая точка на протекторе успевает встретиться с трассой, температура в этой области меняется очень резко. Мы очень часто упускаем тот момент, что сам асфальт по сравнению с шиной еще какой холодный. То есть, в первый миг касания с трассой точка на протекторе охлаждается до самой низкой температуры. Но затем мгновенно (сразу после снятия нагрузки, когда пятно контакта уже осталось позади) из-за гистерезиса температура во всем объеме вокруг точки резко подскакивает вверх. Порой до 200 градусов по Цельсию. И после этого пика не так резко, но все же значительно быстро, опять начинается охлаждение – старается набегающий поток воздуха. И куда резче падение температуры происходит в точке касания с асфальтом. И снова повторяется этот оборот.

Пол Хэни подсчитал, что при диаметре колес в 26 дюймов (длина окружности – 208 сантиметров), давлении в 1,36 атм, нагрузке на колесо в 225 кг площадь контактного пятна составит примерно 160 квадратных сантиметров. При ширине гоночных шин от 15 до 40 см длина пятна получится от 10 до 4 см соответственно. Учитывая, что общая протяженность окружности – 208 см, то, при грубом расчете, только на протяжении около 3% времени (дистанции) точка протектора находится в пятне контакта. Все остальное (и даже частично первое мгновение контакта с асфальтом) время (97%) она активно охлаждается.

Из всего этого выходит, что активное виляние машиной из стороны в сторону, хоть и выглядит эффектно, толку для прогрева не приносит никакого. Чуть сильнее нагружаются колеса во время активных торможений – но длятся они очень недолго. Наиболее эффективный способ – повысить частоту вращения колеса, то есть добиться зрелищной пробуксовки. Но так можно прогреть только задние шины, да и риск повредить их очень высок.

Если уж и вилять кормой, то с очень большой амплитудой, захватывая всю ширину трассы. Но при этом можно насобирать грязи на протектор вне гоночной траектории. Так что, виляние если для чего-то и годится, то уж точно не для прогрева шин.

• < Назад
• Вперёд >