Почему шины EV носят быстрее, чем шины для газовых автомобилей

С ростом популярности автомобилей на новых источниках энергии различия в износе шин постепенно становятся объектом внимания владельцев автомобилей при их ежедневном обслуживании. При одинаковых дорожных условиях и привычках вождения шины чисто электрических автомобилей обычно изнашиваются быстрее, чем шины традиционных автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, что приводит к значительно более короткому сроку службы. Важно уточнить, что это явление не связано с качеством шин, а является результатом множества факторов, включая конструкцию автомобиля, характеристики мощности и дизайн шин.

С точки зрения базовой скорости износа и срока службы разница между ними довольно очевидна. В типичных условиях городских поездок скорость износа протектора шин автомобилей с двигателем внутреннего сгорания обычно составляет 0,1–0,15 мм/1000 км, и при нормальном обслуживании их срок службы составляет примерно 60 000–80 000 км, что может быть увеличено до 80 000–100 000 км в условиях движения на высокой скорости.

Шины электрических автомобилей, однако, изнашиваются значительно быстрее. Отраслевые тесты показывают, что их общая скорость износа на 20%–30% выше, чем у шин автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, а их типичный срок службы составляет, как правило, 40 000–60 000 км. В условиях частых коротких поездок и быстрого ускорения некоторые автомобили могут достичь стандарта износа и замены уже после примерно 30 000 км. Даже с новыми оригинальными шинами уровень старения и износа шин электрических автомобилей после 20 000 километров примерно эквивалентен уровню шин бензиновых автомобилей после 40 000 километров.

Разница в весе автомобиля является основной причиной различий в износе. Чисто электрические автомобили того же класса, из-за своих аккумуляторных батарей большой емкости, имеют снаряженную массу на 200–500 кг больше, чем бензиновые автомобили, что означает, что автомобиль постоянно находится под дополнительной нагрузкой. Исследования британской компании Emission Analytics показывают, что при увеличении снаряженной массы автомобиля на каждые 500 кг скорость износа шин увеличивается примерно на 20%.

Более тяжелый автомобиль увеличивает площадь контакта шины, подвергая плечо шины большему сжатию и деформации с течением времени, что значительно увеличивает трение между резиной протектора шины и дорожным покрытием. Со временем это ускоряет износ резины и усталость шины, что приводит к более равномерному износу шин.

Резко отличающиеся характеристики мощности являются основной причиной более быстрого износа шин электрических автомобилей. Бензиновые автомобили полагаются на двигатель и трансмиссию для передачи мощности поэтапно, с относительно плавным и линейным высвобождением крутящего момента. Процессы запуска и ускорения происходят постепенно, что снижает вероятность внезапного перегрузочного проскальзывания шин.

Электродвигатели могут мгновенно высвобождать пиковый крутящий момент, что приводит к чрезвычайно сильному начальному ускорению. Некоторые высокопроизводительные электрические автомобили могут достигать ускорения до 1,1G, вызывая внезапное увеличение нагрузки на сцепление ведущих колес. Даже без видимого проскальзывания это мгновенное высокоинтенсивное трение о землю постоянно ускоряет износ протектора шин, а частое быстрое ускорение со временем еще больше усиливает неравномерный износ ведущих колес.

Различия в составе резины и конструктивном дизайне шин еще больше увеличивают разрыв в износе. Шины бензиновых автомобилей обычно используют резиновые смеси с высокой твердостью и износостойкостью, обеспечивая баланс между долговечностью и экономичностью для соответствия плавному высвобождению мощности. Чтобы соответствовать высокому крутящему моменту электродвигателя, снизить шум при движении и уменьшить сопротивление качению для увеличения запаса хода, оригинальные шины для электрических автомобилей часто используют смеси с высоким содержанием кремнезема и более мягкие протекторы, а некоторые продукты даже включают звукопоглощающие пеноматериалы.

Эти смеси обеспечивают лучшее сцепление и более тихую работу, но по сравнению с более жесткими смесями в шинах бензиновых автомобилей их износостойкость значительно ниже, что естественным образом приводит к более быстрому износу. Между тем, шины электрических автомобилей обычно на 10–20 мм шире, что, хотя и улучшает устойчивость при движении, также увеличивает площадь контакта с дорожным покрытием, косвенно ускоряя процесс износа.

Кроме того, системы рекуперации кинетической энергии, часто встречающиеся в электрических автомобилях, вводят скрытый износ. Когда рекуперация кинетической энергии активируется во время движения, приводной двигатель превращается в генератор, прикладывая обратный тормозной момент к колесам.

Это создает обратную силу трения, отличающуюся от состояния накатом у бензиновых автомобилей, которая постоянно действует на протектор шины, вызывая тонкий, но постоянный износ. Эта долгосрочная накопленная потеря от обратного трения — это то, чего бензиновые автомобили с их простой механической тормозной системой лишены, что делает условия износа шин бензиновых автомобилей относительно более стабильными.

Более быстрый износ шин электрических автомобилей является неизбежным результатом совокупного воздействия их веса, характеристик мощности, специализированного дизайна шин и рекуперации кинетической энергии. При обслуживании владельцы могут эффективно замедлить износ, поддерживая плавное вождение, уменьшая резкое ускорение, регулярно выполняя регулировку углов установки колес и ротацию шин, а также поддерживая правильное давление в шинах.

Также рекомендуется отказаться от привычки замены шин по циклу, характерному для эпохи бензиновых автомобилей, и развить привычку своевременной замены шин на основе их фактической глубины протектора и индикаторов износа для обеспечения безопасности вождения.