Автомобилисты стремятся снизить расход бензина самыми разными способами. Некоторые из них, такие как умеренный стиль езды, являются эффективными. Другие же, например, использование нерегламентированного вида топлива, могут, наоборот, привести к дополнительным тратам. Мы с вами поговорим об одном из факторов, которому зачастую уделяется недостаточно внимания, — давлении в шинах. Если коротко отвечать на поставленный вопрос: да, давление в шинах влияет на расход топлива, и притом весьма существенно. Поговорим о том, как именно это проявляется.
Начнём мы с базовой физики процесса. Когда во время движения автомобиля крутится колесо, его нижняя часть касается дороги — это место называется пятном контакта. Участок шины, который становится пятном контакта, сжимается под весом автомобиля, а после прохождения нижней точки восстанавливает свою форму. Эта непрерывная деформация препятствует равномерному движению колеса, что в общепринятой терминологии называется сопротивлением качению. Часть энергии сжатия безвозвратно уходит в тепло, и компенсировать эти потери приходится двигателю, увеличивая потребление бензина.
В нормальных условиях пятно контакта имеет форму прямоугольника со скруглёнными углами или эллипса. Если же давление в шинах находится ниже рекомендуемых производителем значений, то есть колесо приспущено, пятно контакта расширяется и становится похожим на гантель или бабочку. Из-за этого шина постоянно сминает собственный протектор, она будто продавливает путь вперёд, преодолевая сопротивление качению. На практике это выражается в бесцельном нагреве спущенной резины, тогда как затраченный на это бензин мог послужить полезной механической работе.
Работа против сил сопротивления качению может показаться несущественным фактором, однако на неё зачастую приходится более 20% всей энергии, расходуемой двигателем. Если давление во всех колёсах падает на половину бара ниже нормы, сопротивление качению «съедает» примерно на 15% больше энергии. В результате расход топлива увеличивается на 3 – 4%, а в исключительно городском цикле с частыми разгонами и торможениями этот показатель зачастую увеличивается до 5 – 6%. При годовом пробеге в 20 000 километров автомобиль может расходовать суммарно до двух полных баков бензина только на обогрев шин, в которых водитель не проверил давление.
Повышенное давление в шинах приводит к снижению расхода бензина, но сразу оговоримся, что подобная эксплуатация представляет опасность для водителя и пассажиров, а также снижает ресурс автомобиля. Уровень потребления топлива падает из-за минимальной деформации колеса под весом машины — пятно контакта сужается, и протектор опирается на асфальт, в основном, своей центральной частью, снижая сопротивление качению. Одновременно с этим сильно ухудшается сцепление, так как плечевые зоны шины приподнимаются над дорогой, и целые блоки протектора перестают выполнять заложенные в них функции. Кроме того, при резком торможении резина теряет возможность упруго деформироваться, цепляясь за дорогу, из-за чего тормозной путь на сухом асфальте может увеличиться на 15%, а на мокром — на 30%.
