Тест шин «За рулем» — измеряем тормозной путь в жару и в холод

В отличие от большинства наших шинных тестов, этот — не сравнительный, а исследовательский. Задача — разобраться в поведении шин при разных температурах. Все полученные результаты справедливы только для того покрытия, на котором проведены испытания, — это крупнозернистый асфальт с высоким коэффициентом сцепления (около 0,8).

Строим планы

Для испытаний мы подобрали девять комплектов летних шин размерностью 205/55 R16. В качестве величины, характеризующей сцепные свойства покрышек, будем использовать тормозной путь.

Кроме того, необходимо подключить к сравнению три зимние фрикционные шины, чтобы сравнить с летними. Но их будем испытывать при температуре не выше +10…+15 ºС, чтобы не стереть в жару до корда.

Осенью можно прихватить морозные дни, когда воздух и асфальт имеют отрицательную температуру. Главное — чтобы асфальт был сухим, а погодные условия исключали появление на нем влаги либо льда.

Будем искать ответ на вопрос: действительно ли столь велико и так ли опасно увеличение тормозного пути при падении температуры воздуха и, соответственно, асфальта, как это утверждают шинные производители?

Подопытные

Основу «зимней» команды составили фрикционки «скандинавского» направления — это победители наших прошлых тестов Continental ContiVikingContact 6 и Nokian Hakkapeliitta R2. Эту «мягкую» пару разбавили более жесткие шины Nokian WR D2, ориентированные на теплые восточноевропейские зимы.

Тормози!

Испытания проводили на полигоне АВТОВАЗа в Самарской области летом и осенью 2016 года на хэтчбеке Volkswagen Golf.

Чтобы не стереть протектор многократными торможениями (даже при работе АБС резина изнашивается довольно интенсивно), скорость начала торможения для летних шин на сухом асфальте мы снизили с наших стандартных 100 км/ч до 80 км/ч.

Все испытания проводили на одном и том же участке дороги, на одном и том же автомобиле и с одной и той же «ногой», то есть водителем. Тормозную «дорожку» перед каждым температурным блоком замеров зачищали двадцатикратным торможением на незачетных шинах. На испытываемых покрышках в каждом блоке замеров тормозили по шесть раз, не забывая в промежутках остужать тормоза.

Итоговые графики для каждой шины построили по фактическим значениям температуры асфальта в момент проведения замеров — для пущей точности.

Зависимость тормозного пути от температуры асфальта

Испытания при температурах +25…+30 ºС мы вынужденно пропустили по причине резкого похолодания. Линии, соединяющие точки замеров на графике, условны, так как достоверные данные мы имеем лишь в этих точках.

На сковородке

Первые замеры начали в конце июля прошлого года, когда воздух прогревался до 30–35º. Легкая дымка на небе не давала асфальту раскалиться до пятидесяти. Температурный диапазон покрытия составлял от 41 до 48º: яичницу не зажаришь, но разогреть — запросто!

Среднее значение тормозного пути — 26,5 метра. Разброс результатов среди девяти участников составил 3,5 метра, или 13,2%. Примечательно, что результаты скучковались в три довольно плотные группы. Трое лидеров — Continental, Pirelli и Hankook — показали результат от 24,8 до 25,5 метра. Почти на метр отстала от них «средняя» группа из четырех шин: от 26,4 до 27,2 метра. И еще столько же проиграли замыкающие — Belshina и Nitto с результатами 28,0 и 28,3 метра.

Комфортно

Жара затянулась более чем на полмесяца, а затем резко похолодало, потому следующие замеры мы вынужденно проводили при температуре воздуха от +12,5 до +14,5 ºС.

Зато благодаря плотной облачности температура асфальта стала более стабильной: +17…+18 ºС. К сожалению, мы перескочили через температурную точку асфальта +30 ºС, но полигон под открытым небом — это не климатическая камера, желаемую температуру воздуха не выставишь.

На сей раз результаты легли плотнее. Среднее значение тормозного пути сократилось до 25,5 метра, а разброс результатов уменьшился до 2,5 метра, что составляет 9,3%. Первая тройка осталась неизменной, но внутри нее произошла перестановка: лидирующие шины Continental улучшили свой результат на 0,6 метра, а Hankook, отыграв один метр, вытеснил со второго места Pirelli.

К вечеру температура асфальта и воздуха снижалась, но не критически. И мы вводили в игру дополнительный состав — зимние шины.

Их результаты, как и ожидалось, слабее, чем у летних. Для остановки с 80 км/ч «европейкам» потребовалась дистанция 29,1 м, а «скандинавкам» — 30,4 м. Первые проиграли «лету» почти 3,5 метра, или 14,1%, вторые — аж 5 метров, или 19,2%.

Свежо

Следующая температурная точка — пограничная. Первые замеры по холодку проводили на зимних шинах. Температура воздуха колебалась от двух до трех градусов тепла, практически такая же была и у асфальта: +2,2…+3,2 ºС.

«Европейским» зимним шинам Nokian WR D2 для торможения потребовалось 28,1 метра (на метр меньше, чем при более теплой погоде), а «скандинавкам» — 29 метров (почти на полтора метра лучше).

Пока дошел черед до летних шин, солнышко поднялось и прогрело воздух до +3,5…+6,0 ºС. Асфальт нагрелся чуть сильнее — до +3,8…+8,4 ºС. Среднее значение тормозного пути летних шин практически не изменилось по сравнению с предыдущими замерами: 25,6 метра. Зато результаты легли еще кучнее — разброс уменьшился до 2,2 метра, или 8,6%.

Continental отыграл еще 0,1 метра и продолжил лидировать с ощутимым отрывом (один метр) от ближайшего соперника. Его примеру последовали еще три конкурсанта, улучшив свои показатели, — Belshina, Cordiant и Nitto. У всех тормозной путь сократился на 0,6 метра. Toyo «осталась при своих», сохранив сцепные свойства неизменными. На остальных шинах тормозной путь Гольфа увеличился — на Nokian, Pirelli, Triangle на 0,3–0,4 метра, а на Ханкуке аж на 1,3 метра.

Каков промежуточный вывод? Зимние шины оказались чувствительны к охлаждению асфальта до собственных «предельно рекомендованных» температур — войдя в комфортную для себя температурную зону, они сократили тормозной путь на метр-полтора. И теперь зимние «европейки» проигрывают летним шинам лишь 2,5 метра (разница составляет 9,8%), а «скандинавки» — на метр больше (13,3%).

Морозно

Летний этап испытаний завершен. Теперь проверяем, насколько ухудшается сцепление летних шин в мороз. Ловим сухой морозный день, когда термометр показывает устойчивый минус. Естественно, на асфальте не должно быть и намека на лед.

Как и в предыдущий раз, пропускаем вперед зимние шины. Им досталась температура воздуха —7,5…-8,5 ºС, а температура асфальта колебалась от —7,3 до —9,7 ºС. Результаты удивили тем, что они практически не отличаются (отклонения — всего от 0,1 до 0,4 м) от предыдущих, полученных при небольшом плюсе.

Летним шинам довелось тормозить при температуре воздуха от —4 до —6,5 ºС, той же температуры был и асфальт. Среднее значение тормозного пути выросло в среднем на метр — до 26,5 метра. А разброс результатов составил 2,6 метра, или 9,8%, — чуть больше, чем при теплой погоде.

Тормозной путь на Conti хоть и вырос на 0,7 метра, но эти шины по-прежнему на первом месте. На второе место выкатились шины Nitto, а Hankook вернул себе третью позицию.

Разрыв между летними и зимними шинами сократился еще заметнее (на целый метр), причем исключительно за счет ухудшения сцепных свойств летних покрышек. Разница «лета» с зимними «европейками» составила всего 6,4%, а со «скандинавками» — 9,8%.

Влияние температуры покрытия на эффективность торможения

Летние шины

Температура асфальта, ⁰C

Температура воздуха, ⁰C

Тормозной путь (80–5 км/ч), м

Belshina Artmotion Bel-262

Continental ContiPremiumContact 5

Cordiant Sport 3

Hankook Ventus Prime 3

Nokian Hakka Green 2

Pirelli Cinturato P7 Blue

Toyo Proxes CF2

Triangle Sportex TSH11

Среднее значение результатов

Зимние фрикционные шины

Температура асфальта, ⁰C

Температура воздуха, ⁰C

Тормозной путь (80–5 км/ч), м

Continental ContiVikingContact 6 («скандинавки»)

Nokian Hakkapeliitta R2 («скандинавки»)

Nokian WR D2 («европейки»)

«Европейки»: среднее значение результатов

28,2 (хуже летних на 6,4%)

28,1 (хуже летних на 9,8%)

29,1 (хуже летних на 14,1%)

«Скандинавки»: среднее значение результатов

29,1 (хуже летних на 9,8%)

29,0 (хуже летних на 13,3%)

30,4 (хуже летних на 19,2%)

Что в итоге?

Как мы убедились, ни одна из испытанных летних шин не продемонстрировала стабильности сцепных свойств при различных, пусть даже положительных, температурах асфальта. Практически у половины протестированных шин температурная точка максимального сцепления — от +17 до +18 ºС, у другой половины — от +4 до +8 ºС. Кроме того, как при повышении, так и при понижении температуры асфальта от температурной точки максимального сцепления тормозной путь любой летней шины увеличивается. Примечательно, что дистанция торможения при максимальной (+45 ºС) и минимальной (-6 ºС) эксплуатационных температурах близки, а значит, близки и коэффициенты сцепления при этих температурах.

Сцепление зимних фрикционных шин на сухом асфальте хуже, чем у летних. При температуре асфальта от —10 до —4 ºС разница тормозного пути составляет 6–7% для «европеек» и 10% для более мягких «скандинавок». А при увеличении температуры асфальта до +13…+18 ºС разница возрастает почти вдвое — до 14 и 19% соответственно.

И вот второй очень важный вывод. Если весной среднесуточная температура асфальта положительная, а дневная превышает +5 ºС, это сигнал, что пора переобуваться в летние шины. Осенью, при переходе с летних на зимние нешипованные покрышки, будьте готовы, что сцепные свойства зимних фрикционок на сухом асфальте будут хуже на 6–10% даже при температуре асфальта не выше +5 ºС. Поэтому использовать летние шины при околонулевых температурах асфальта не опасно, но только в одном случае — если дорога сухая!

Кроме того, мы выявили — а если быть точнее, то подтвердили — еще один интересный факт. Чтобы полноценно сравнивать сцепные свойства шин, тесты целесообразно проводить при разных температурах. Ведь результаты испытаний, проведенных при различных температурах (даже на одном и том же асфальте), могут значительно различаться. Хотя чудес не бывает: шины-лидеры сохраняют свои позиции, аутсайдеры — тоже.

И вновь повторяем старую истину: шины должны быть по сезону. Летом нужно ездить на летних, зимой — на зимних. Третьего не дано.

Специальный тест. Наука тормозить

— Персики! Стой. — вскрикивает жена. Взгляд в зеркало, щелчок правым поворотником — и я пытаюсь резко затормозить на припорошенной песком обочине. Какое там — с заблокированными передними колесами и почти свободно катящимися задними «КИА Рио» пролетел придорожный рынок — пришлось пятиться задом. Обидно: помнится, VAZ 2111 тормозил куда лучше. В чем же дело?

С ЭЛЕКТРОНИКОЙ И БЕЗ

Максимальное замедление автомобиля достигается при небольшом проскальзывании в пятне контакта — около 20%. Чуть недотормозил — и путь до остановки увеличился. Перетормозил — машина пошла юзом. До появления ABS эту грань приходилось ловить водителю. А поскольку человеку легче всего дозировать усилие на педали в диапазоне примерно 24–26 кг, соответственно настраивали и вакуумный усилитель. Делать его очень мощным опасно — поймать разницу в сотни граммов сложнее, чем в килограммы. Соответственно, возрастает риск заблокировать колеса и потерять управление, особенно на скользком покрытии.

У груженого автомобиля блокировка, естественно, наступает при большем усилии на педали — водитель должен это учитывать. Но компенсировать перераспределение нагрузки — а ведь дополнительный вес приходится в основном на заднюю ось — он не может. За этим следит регулятор распределения тормозных сил по осям (его чаще называют «колдуном»). Увеличилась нагрузка на задние колеса — добавилась и тормозная сила.

С появлением антиблокировочных систем задача водителя упростилась: грань эффективного торможения теперь ловит электроника. А значит, вакуумный усилитель, да и всю систему можно и нужно делать мощнее. Но проблема в том, что в России, например, покупатели охотнее тратятся на кондиционер, «музыку» и другие элементы комфорта, чем на средства безопасности. В результате ABS часто оказывается в списке опций, а на дорогах появляются машины с мощными тормозами, изначально рассчитанными на электронную «узду», но… без таковой. Чтобы разобраться, как работают тормоза, утратившие ABS, мы взяли три пары автомобилей: «Хёндэ Акцент», «Рено Логан» и «Форд Фокус».

С антиблокировочной системой тормозить легко: сильный удар по педали, и через три секунды стрекота электроники машина останавливается. Пять — семь торможений подряд прогревают колодки и покрышки и позволяют сократить дистанцию на несколько метров. Вот как выглядят результаты торможений со 100 км/ч: «Акцент» — 43,6 м, «Логан» — 42,9 м, а «Фокус» и вовсе 38,9 м!

Без ABS тормозить несравненно сложнее — нужно точно дозировать усилие на педали, пытаясь удержаться на грани блокировки. А усилие это постоянно «плывет» по мере прогрева тормозов и шин — приходится кататься, остужать механизмы… В общем, морока. Как оказалось после длительной «пристрелки», те же модели на таких же покрышках, но без ABS останавливаются куда медленнее: «Акцент» — через 51,0 м, «Логан» — 51,9 м, «Фокус» — 46,7 м. Тормозной путь возрос на 7–9 м или около 20% — достаточно, чтобы «собрать» одну-две машины впереди.

Раньше тормоза настраивали так, чтобы избежать опережающей блокировки задних колес, ведущей к заносу и потере управления. Сегодня эту и более сложные задачи легко решает антиблокировочная система — она вообще не допускает блокировки колес. Однако в случае ее изъятия приходится идти на принудительное ограничение эффективности задних тормозов.

Ограничить тормозную силу на корме можно по-разному. На «Рено Логан» в упрощенной версии вместо ABS установили простой, но вполне работоспособный «колдун». Полная нагрузка (пять человек плюс 50 кг в багажнике) хотя и увеличила исходно немалый тормозной путь, но всего на 1,8 м (3%) — до 53,7 м.

В «Хёндэ Акцент» и «Форде-Фокус» реализована другая схема — в отсутствие электроники на главном тормозном цилиндре стоят специальные клапаны, ограничивающие давление в заднем контуре независимо от нагрузки. Причем настолько, чтобы корма не блокировалась даже у порожней машины на скользком покрытии. Из-за этого при увеличении нагрузки задние колеса явно недотормаживают. Контрольные замеры это полностью подтвердили: загруженный балластом «Фокус» прибавил сразу 10,7 м (23%) и остановился лишь через 57,4 м!

Особенно велика разница в сравнении с груженой машиной с ABS, которая останавливается всего через 40,2 м — путь на 17,2 м или 43% короче! Точку ее остановки «Форд» без ABS проходит на 54 км/ч — если собираетесь возить семью, трижды подумайте, стоит ли экономить на безопасности. Необходимо учитывать и то, что работающие вполсилы задние тормоза прирабатываются дольше обычного — в начале эксплуатации тормозной путь редакционных машин без ABS был больше еще на шесть-восемь метров (ЗР, 2005, № 9).

УПРАЖНЕНИЕ ДЛЯ БОДРОГО КАМАЗА

Формально к производителям претензий нет. Очень мягкое Правило ЕЭК ООН № 13, по сути, требует хоть какой-нибудь тормозной системы — минимально допустимое замедление для легковых автомобилей составляет всего 5,8 м/с2, что соответствует тормозному пути 67 м со 100 км/ч. Это упражнение выполнит и КамАЗ, а вот перевыполнение норматива — вопрос конкуренции.

В развитых странах граждане привыкли беспокоиться о своем здоровье и безопасности. России пока до этого далеко — здесь недорогие иномарки расхватывают, как горячие пирожки, и лишние деньги на средства безопасности предпочитают не тратить. Беда в том, что появившийся десяток лет назад стереотип, будто хороший водитель способен «перетормозить» ABS, ныне не работает. Любую современную машину изначально проектируют под электронные системы безопасности, и никакой производитель ради небольших продаж в третьих странах не станет создавать другие тормоза — он лишь изымет электронику из существующих. Но цена устранения ABS — лишний десяток метров тормозного пути!

У многих владельцев машин с ABS существует стойкое убеждение — «захрюкала» система при торможении — значит, сильнее давить на педаль тормоза не нужно. Дескать, и так уже колеса блокируются. Мы попытались наращивать усилие в диапазоне от начальных 22 кг до четверти тонны. При малых усилиях разброс результатов достигает трех метров — есть и отличные, и «так себе». При высоких усилиях на педали показатели куда стабильнее, а тормозной путь пусть немного, но короче. Между прочим, ABSолютно лучший результат в торможении показан при усилии на педали 255 кг — «Форд Фокус» с ABS и дисковыми тормозами сзади, выступая вне зачета на колесах 205/55R16 Continental Premium Contact, остановился через 36,3 м. Отсюда вывод — при экстренном торможении на машине с ABS педаль нужно давить изо всей силы! Цена обретенного опыта — погнутая педаль в одной из машин.

ДО ДЫМА НЕ ОБЯЗАТЕЛЬНО

Бытует также мнение, что на машине без ABS тормозить надо «в пол», до дыма! Дескать, так эффективнее всего. Мы, естественно, попробовали. Чтобы сберечь колеса, торможение проводили с 50 км/ч. Результат — 11,5 м в аккуратном торможении на грани блокировки и усилии на педали 17 кг и ровно столько же в дыму горящей резины, с полной блокировкой носа и усилии за 200 кг. Комментарии излишни — чуда не случилось, тормозной путь короче не стал. Зато налицо полная потеря управления и уход машины с прямолинейной траектории.

АНАТОЛИЙ ЮЛЬЕВИЧ КАРПЕНКОВ

Это последний материал, над которым работал Анатолий Юльевич. Тормозить целый день — монотонная и утомительная работа. А когда она еще и не клеится. Результаты «плывут», цифры не лезут ни в какие ворота.

Выбравшись из-за руля, Юльич сунул в зубы неизменную сигаретку, в крепких выражениях прокомментировал сделанное и задумался. Никто не сомневался, что он докопается до сути, что-нибудь придумает и завтра с утра работа будет завершена… Завершали этот тест другие, и намного позднее. Назавтра с утра свалились иные проблемы. Анатолий Юльевич умер на полигоне, куда почти 35 лет назад он пришел работать после окончания Московского автомеханического института. Где начинался его путь инженера и испытателя.

После полигона вкалывал в автохозяйствах, потом снова должность инженера-испытателя, уже на АЗЛК. Уговорить Юльича перейти в редакцию «За рулем» было непросто. «Какой из меня журналист», — ворчал он, однако согласился и быстро завоевал здесь непререкаемый авторитет. Его уважало начальство и боготворила молодежь. Со всеми автомобильными (а порой и неавтомобильными) проблемами шли к нему. Последним аргументом в споре обычно становилось: «Так Юльич сказал!». Редактор, навострив уши, ждал его вердикта после очередного теста.

Подпись «Анатолий Карпенков» нечасто появлялась под статьями в журнале, но в большинство материалов вложен и его труд. Так будет и впредь — нереализованные идеи Анатолия Юльевича будут воплощать те, кто многому у него научился. Ведь лучшая память о человеке — в его делах и его учениках.