УНЕСЁННЫЕ поКРЫШКОЙ

Владимир Завьялов

Как показывает практика, вопрос "а не вставить ли пошире?" беспокоит добрую часть двухколесного сообщества, от владельцев скутеров до пилотов экстремальных "литров" (при этом неизвестно, кого больше). Первые хотят за счет инсталляции "пошире" приблизиться по управляемости ко вторым, а вторые - так вообще к машинам класса MotoGP. И сильно удивляются, когда достигают обратного результата.
Наиболее очевидный параметр любой покрышки - ширина профиля. От него зависит площадь пятна контакта, соприкосновения покрышки с поверхностью. Эта самая площадь определяет, какой вес выдерживает покрышка, насколько хорошо она отводит воду с влажной поверхности. А самое главное - какова величина трения между покрышкой и асфальтом, это ключевой для данной статьи показатель. Увеличивая ширину покрышки, мы увеличиваем площадь контактного пятна и, соответственно, величину трения, или, другими словами, сцепления с дорогой.
Казалось бы, чем сильнее сцепление с дорогой, тем лучше. Это позволит пройти поворот на большей скорости, а на выходе из поворота раньше открыть "газ". И это еще не все. Даже когда мотоцикл движется по прямой, на колесо постоянно действуют сторонние силы, вызванные, прежде всего, неровностями дорожного полотна, которые пытаются вывести колесо из нейтрального положения. Наряду с гироскопическим эффектом вращающихся колес, этим силам противостоит и сила трения между резиной и дорогой. Чем больше трение, тем меньшее влияние оказывают сторонние силы на движение. Таким образом, более широкие покрышки улучшают траекторную устойчивость мотоцикла и позволяют ему лучше "держать" прямую на большой скорости.
А вот максимальная скорость с ростом ширины покрышки падает. Причина - все то же возросшее трение колеса с покрытием дороги. Кроме того, увеличенное сцепление позволяет покрышкам лучше сопротивляться не только попыткам сторонних сил, но и усилиям пилота, направленным на то, чтобы изменить направление движения. Иными словами, придется прикладывать большее усилие для входа в поворот.
Соответственно, уменьшая ширину, мы приходим к противоположным результатам: байк хуже держит прямую, менее стабилен, раньше теряет сцепление с поверхностью при попытках пройти поворот быстрее, но зато получает более легкое управление, благодаря которому легче, а значит, и быстрее, входит в поворот.
Далее следует высота профиля покрышки - расстояния между поверхностью покрышки и поверхностью колесного диска. Точнее профиль можно определить как половину разности общего диаметра колеса и номинального диаметра колесного диска. Главным образом, профиль изменяется за счет изменения высоты боковин покрышки. В свою очередь от высоты боковин зависит очень важный для нас параметр - боковая эластичность покрышки. Ширину покрышки мы увеличивали, поэтому профиль будем, наоборот, уменьшать. Итак, уменьшение профиля обеспечивается за счет уменьшения высоты боковин, что приводит к уменьшению боковой эластичности покрышки.
Этим достигается более предсказуемое и точное поведение мотоцикла при маневрировании, улучшение реакций на действия пилота (реакции становятся быстрее). При этом, чем выше скорость, тем сильнее проявляется эффект. Однако уменьшение эластичности боковин в сочетании с уменьшением ее внутреннего объема ухудшает амортизационные качества всей конструкции. Покрышка с низким профилем хуже поглощает неровности, сильнее передавая вибрации на корпус мотоцикла. Таким образом, ценой улучшения управляемости страдает плавность хода, а попутно растет риск "пробить до обода" покрышку, что нехорошо с точки зрения долговечности и покрышки, и диска.
Форма профиля также оказывает существенное влияние на управляемость аппарата. Плоский профиль обеспечивает большее пятно контакта на прямой, однако контактное кольцо "плоской" покрышки раньше достигнет ее кромки, а значит, предельного угла наклона. Округлый профиль обеспечивает меньшее пятно контакта, но зато дает больший угол наклона при достижении кромки покрышки. Это далеко не единственное, что следует иметь в виду. Большее пятно контакта, разумеется, означает лучшее сцепление резины с поверхностью дорожного полотна.
Однако отнюдь не означает более быстрого прохождения поворота. Странно? Дело в том, что перед поворотом мотоцикл движется в вертикальном положении, и в поворот его необходимо еще положить. Залог хорошей скорости прохождения поворота - быстрое закладывание. И вот здесь избыточное сцепление опять остается не у дел. Чем оно больше, тем сильнее мотоцикл сопротивляется, противостоит рулению (вот она, обратная сторона стабильности и устойчивости!), и тем тяжелее для пилота становится руление, больше силы ему необходимо прикладывать. В таких случаях говорят, что аппарат медленнее управляется. Поэтому иметь возможность развить в повороте большую скорость - еще не означает пройти его быстрее. Вопреки традиционным представлениям об округлости профиля, он может иметь форму, больше напоминающую равнобедренный треугольник, основание которого лежит на поверхности колесного диска, а вершина делит на две равные части контактную поверхность покрышки. Исторически такие покрышки имеют гоночные корни, и их конструкция призвана удовлетворять именно специфические требования гоночного "кольца" (быстрое закладывание, экстремальные углы наклона).
У "треугольных" покрышек профиль округлый в центре и плоский по краям. По мере наклона мотоцикла в повороте контактное кольцо покрышки продвигается все ближе и ближе к кромке, где у "треугольных" покрышек профиль более плоский, а значит, там обеспечивается большее пятно контакта. Это дает возможность иметь большую скорость в повороте. В тоже время округлый в середине профиль уменьшает пятно контакта в вертикальном положении и позволяет легче (или быстрее) закладывать мотоцикл в поворот. Единственный, но весомый, минус такой конструкции в том, что мотоцикл буквально "проваливается" в каждый поворот, что вряд ли положительно скажется на езде в городских условиях, особенно при отсутствии должного опыта.
Теперь о размерности колесных дисков. Точнее, об их ширине (в отличие от автомобилей, вопрос установки дисков увеличенного диаметра в мототюнинге не актуален). В целом ширина диска должна обязательно соотноситься с шириной покрышки: шире покрышка - шире диск, уже покрышка - и диск тоже нужен уже. Но в разумных пределах это соотношение все же нарушают. Даже производители в своих таблицах с рекомендациями размерностей зачастую приводят несколько размерностей дисков для одной и той же покрышки. Если мы увеличиваем ширину обода, а покрышка остается прежней, неизбежно деформируется ее профиль - покрышка как бы "распрямляется". Расстояние между бортами шины в месте контакта с диском увеличивается. А за счет сужения формы профиля также увеличивается и фактическая ширина покрышки. Считается, что таким образом можно выиграть в боковой жесткости шины, а значит, увеличить сопротивление боковому уводу.
Поясню, что это такое. Когда мы смотрим на неподвижное колесо, его конструкция кажется вполне монолитной и жесткой, но как только дело доходит до движения, все меняется. Шина - упругое тело, и в движении она постоянно деформируется в различных направлениях. Особенно важна для нас деформация шины в повороте, когда колесный диск под действием центробежной силы смещается наружу поворота, в то время как элементы шины в пятне контакта, цепляясь за поверхность дороги, остаются на месте. Нижняя часть покрышки, таким образом, смещается относительно плоскости вращения колеса. На практике это означает, что для поворота по какому-то определенному радиусу понадобится больший поворот руля, чем рассчитывалось. Это и есть боковой увод колеса.
Понятно, что чем больше боковой увод, тем менее точным будет управление, поэтому с боковым уводом и пытаются всячески бороться. Правда, делать это нужно в комплексе: соотношение бокового увода переднего и заднего колеса сказывается на поворачиваемости. К примеру, уменьшение увода заднего колеса при постоянстве этого показателя у переднего изменит поворачиваемость в сторону недостаточной. На деле при использовании более широкого обода на него устанавливают покрышку с меньшим профилем. Это дополнительно увеличивает боковую жесткость (боковины ведь становятся короче). Только поведение в сильном наклоне мотоцикла с такими "катками" может быть очень непредсказуемым: уж больно быстро он будет нащупывать кромку покрышки. Поэтому производители шин в один голос советуют с осторожностью подходить к ширине диска и ни в коем случае не нарушать установленные ими предписания.
Итак, вы решились на установку резины пошире. Значит ли это, что без новых дисков никуда? Разумеется, для резины, на 10 мм шире стандартной, новые диски не нужны, но в таких вещах всегда есть предел, переходить (да и достигать) которого не стоит. Скажем, 40 мм - это уже не 10, как бы банально это не звучало. Поэтому, даже если новая широкая покрышка "влезает" на место старой, это еще не значит, что ее эксплуатация принесет вам одни только радости. Почему-то всех тянет "добавить мускул" именно заднему колесу - про переднее обычно забывают. А зря, ведь соотношение пятен контакта переднего и заднего колес тоже оказывает непосредственное влияние на поворачиваемость. Поставил сзади покрышку пошире - сдвинул поворачиваемость в сторону недостаточной. В результате переднее колесо стало более склонным к потере сцепления с поверхностью (сносу) в повороте. А это, знаете ли, куда опаснее, чем проскальзывающее от избыточной тяги заднее.
И последнее. В основу конструкции любого мотоцикла разработчиками заложен баланс таких показателей, как устойчивость, поворачиваемость, плавность хода... Изменение размерности шин не сделает ваш аппарат ЛУЧШЕ, а сделает его ДРУГИМ, изменив баланс перечисленных показателей. Прибавится в одном - убавится в другом. Ну, а коль решились, то ознакомьтесь хотя бы с рекомендациями производителей шин относительно того, какой размерности диски должны использоваться с той или иной покрышкой. Кого хотите обмануть? Разработчиков? Так ведь не они на вашем аппарате поедут!