Изменение давления в шине в зависимости от температуры

Подробно о давлении в шинах велосипеда описано в отдельной статье на нашем сайте: «Давление в велосипедных шинах».

Здесь же мы обсудим только один нюанс: влияние температуры на давление в накачанном колесе. Причем это влияние имеет одинаковую природу и последствия для любых шин – велосипедных, мопедных, мотоциклетных и автомобильных.

Видео:Температура и давление.Скачать

От чего зависит температура воздуха в покрышке?

Прежде всего от температуры воздуха окружающей среды, где находится велосипед, (мотоцикл, автомобиль) при стоянке. Т.е. если колеса накачаны до давления 2,5 атмосферы дома или в гараже, где температура 20 °С, а затем байк (мотоцикл, автомобиль) выезжает на улицу, где температура +30 °С, то давление в шине уже чуть-чуть поднимается.

Далее. Колеса начинают катиться по горячему асфальту и соответственно нагреваются от соприкосновения с самим асфальтом и от возникающей силы трения резины об асфальт. В результате давление опять поднимается. Конечно, на велосипеде нагревание от трения заметно очень и очень мало и волнует только больших профессионалов на гонках, но при большом перепаде температур – в сильную жару или в холод это уже становится заметно. Этот фактор (нагрев от трения резины об асфальт) для автомобилистов и мотоциклистов гораздо важнее – скорости там значительно больше, чем на велосипеде и, соответственно, сила трения то же.

Нельзя сказать, что этот вопрос критически важен, но учитывать его нужно и особенно это заметно при значительных перепадах: более 15-20 градусов.

Например, если велосипед хранится зимой в теплой квартире или отапливаемом гараже при температуре +20 – +25 °С, а кататься Вы выезжаете зимой на -10 °С, то перепад составляет 30-35 градусов. Едет велосипед по снегу, снежной корке или льду, холодному замёрзшему асфальту, у которого температура то же не +20, и в итоге давление в колесе уменьшается примерно на 0,3 bar. А это уже значительно.

Видео:Изменение давления в шине при снижении температурыСкачать

Как рассчитать давление в колесе в зависимости от температуры?

Мы не будем глубоко вдаваться в физику процесса.

Это все объясняет закон Шарля (второй закон Гей-Люссака), о котором можно почитать в учебниках физики или в википедии.

Приведем его основную идею и формулу для расчета.

Закон Шарля гласит, что «Давление газа фиксированной массы и фиксированного объёма прямо пропорционально абсолютной температуре газа.» В накачанном колесе как раз газ (воздух) фиксированной массы и объёма и чем выше температура – тем выше давление. Зимой на холоде в колесах оно уменьшается, а летом на солнце – увеличивается.

Сама формула рассчета давления в шинах в зависимости от температуры воздуха выглядит следующим образом:

Пример расчета: Если известно давление в колесе при 0°С, например, оно составляет 2,5 атмосферы (bar), то для расчета давления при температуре 25°С используем эту формулу и получаем:

«Давление при 0°С» * (273 + 25) / 273

2,5 * (273+25) / 273 = 2,73 ≈ 2,7 bar

Еще раз напомним, что: 273 – это температура в градусах по шкале Кельвина, а не в градусах по Цельсию.

Для облегчения жизни приведем таблицу изменения давления в колесе, накаченном при 0°С, в зависимости от температуры воздуха.

Если Вы измеряли давление при +20°С и хотите понять какое оно станет зимой на улице при температуре -15°С, то формула примет вид:

2,5 * (273 + -15) / (273 + 20) = 2,5 * 258 / 293 = 2,2 bar

В общем случае, если считать очень грубо и приблизительно, то можно сказать, что при давлении более 2 bar изменение температуры на каждые 8-10 °С приводит к изменению давления примерно на 0,1 Bar.

Опять, же для удобства приведем таблицу быстрого получения значений давления в колесе в зависимости от температуры воздуха на улице, в случае, если байкер накачивал его дома, при +20 °С.

Изменение давления особенно нужно учитывать в случаях, если шины накачиваются летом в домашних условиях до давления близкого к максимальному и поездка предстоит по жаре или наоборот, колеса качаются близко до минимальных значений, а поездка предстоит по холоду. Главное, чтобы не выйти за пределы минимальных и максимальных значений, указанных на покрышке.

Эта таблица работает так же для мотоциклетных и автомобильных колес. Даже если их накачивают гелием. Гелий ведь то же газ и так же подчиняется всем законам физики, несмотря на то, что об этом говорят работники СТО.

Видео:У ВАС НЕПРАВИЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ В ШИНАХ! ТОП-7 дорогих ошибок при проверке давления в шинах!Скачать

Как влияет температура на давление в шинах

На автомобильные шины возлагается немаленькая нагрузка, ведь они держат не только массу автомобиля, но и пассажиров вместе с багажом. Поэтому важно поддерживать в них нужное давление, которое влияет на управляемость, сцепление с дорогой и срок службы.

После того как вы поставили новые шины, необходимо периодически проверять давление, поскольку под влиянием разных факторов оно может снижаться или повышаться. От чего это зависит? В первую очередь от температуры окружающей среды.

Видео:СПУСТИ ШИНЫ ЛЕТОМ - ЭТО НУЖНО ЗНАТЬ!Скачать

Как изменяется давление в шинах при изменении температуры

Согласно законам физики, воздух ‒ газообразное вещество ‒ нагреваясь, расширяется, а охлаждаясь, сжимается. Точно также этот газ «работает» и внутри шин. Как только на улице снизилась температура, давление внутри покрышек тоже падает. И наоборот.

При этом многое зависит от того, насколько сильно изменились показатели на столбике термометра. Считается, что каждые 8 ℃ понижения или повышения температуры снижает или увеличивает давление на 0,13 атм.

Если же произвести накачку колес в жаркое дневное время, то утром давление снизится на 0,13 атм. Когда же машина весь день простояла на солнце, то этот показатель немного увеличится под влиянием тепла.

Читайте также: Шины в рославле смоленской области

Важно оценивать уровень давления на «холодную», то есть, с самого утра, до начала эксплуатации машины. При этом необходимо учитывать еще и особенности эксплуатации. Если, например, стоит лютая зима, а ваша машина ночевала в теплом гараже, то имейте в виду, что выехав из помещения, давление в шинах будет снижаться каждые 8 ℃ на 0,1 атм. Учтите это во время утреннего измерения.

Видео:Давление в Шинах от R13 до R18Скачать

Какое давление должно быть в шинах

Главный враг избыточного давления ‒ неравномерный износ из-за повышенной интенсивности работы покрышек.

Если же давление снижено, то падает и рабочая нагрузка. Это ухудшает сцепление и маневренность, особенно при езде по льду и снегу, увеличивает расход топлива и сокращает срок службы каркаса.

В общем, давление в шинах ‒ вещь важная. Всегда контролируйте его и сопоставляйте с температурными показателями на улице. И тогда ваши покрышки прослужат вам верой и правдой долгое время, а с управляемостью машины не возникнет проблем. Во всяком случае не по вине повышенного или пониженного давления.

Видео:☑️ ДАВЛЕНИЕ В ШИНАХ ПОСТОЯННО МЕНЯЕТСЯ, СЛОВНО ХАМЕЛЕОН ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ.Скачать

Давление в шинах

Данная статья будет полезна автовладельцам, уделяющим внимание всем системам своего автомобиля. Вы узнаете, для чего необходимо регулярно измерять давление в шинах и чем опасны неправильно накаченные шины; как влияет изменение температуры атмосферного воздуха на давление шин и как снизить это влияние, а также как правильно измерить давление в шинах.

Видео:Давление в шинах: определяем и накачиваем правильноСкачать

Влияние давления в шинах на основные характеристики при вождении

Регулярное измерение давления шин позволит избежать множества проблем и сделает поездку на автомобиле максимально безопасной. Давление в шинах влияет не только на долговечность покрышек, но и на другие параметры при эксплуатации автомобиля. Основные характеристики шин при разных показателях давления приведены в следующей таблице.

Влияние давления в шине на основные эксплуатационные параметры

Благодаря правильному давлению в шинах покрышка сохраняет задуманную производителем форму и имеет пятно контакта, обеспечивающее максимальное сцепление, курсовую устойчивость на дороге, высокую управляемость автомобилем, устойчивость в поворотах, торможение и отвод влаги. Перекаченные и недокаченные шины имеют сильную деформацию пятна контакта, что приводит к значительному сокращению сцепления и быстрому износу (см. рисунок).

Пониженное давление в шине формирует излишний изгиб боковой стороны, который вызывает перегрев и неравномерный износ. При пониженном давлении в шинах автомобиль медленнее набирает скорость, увеличивается расход топлива и тормозной путь. При очень низком давлении перетирается боковина шины, покрышка разрушается изнутри. Если на боковине шины после эксплуатации при очень низком давлении появилась полоса по всей окружности, что свидетельствует о перетёртости нитей корда (см. рисунок слева), то такую шину эксплуатировать в дальнейшем небезопасно — высока вероятность взрыва из-за разрыва боковины!

Для измерения эффективности своей продукции мировые производители проводят такое испытание: специальную стеклянную пластину покрывают слоем окрашенной воды и осуществляют по ней поездку, а скоростные камеры под пластиной делают фотографии. Подобный тест провела компания Michelin, выбрав для испытания всесезонную модель шин из серии HydroEdge с разными показателями давления в них. Результаты представлены ниже.

Шина, накаченная до 2.07 атм (2.1 бар или 30 psi), стоит в воде на стеклянной пластине. Чёрная область — пятно контакта.	Шина, накаченная до 2.37 атм (2.4 бар или 34 psi), движется по стеклу со скоростью 90 км/ч. Пятно контакта сохранило свою форму, но стало меньше. Сцепление сохранено.	Шина, накаченная до 1.97 атм (2 бар или 28 psi), движется по стеклу со скоростью 90 км/ч. Пятно контакта деформировано, плохое сцепление.

Шина, накаченная лишь до 1.68 атм (1.7 бар или 24 psi), движется по стеклу со скоростью 90 км/ч. Контакт с пластиной практически отсутствует, вся нагрузка приходится на плечевые зоны протектора.

Видео:90 ДАВЛЕНИЕ В ШИНАХ КАЧАЮТ НЕПРАВИЛЬНОСкачать

Какое давление должно быть в шинах?

Правильным давлением в шинах для многих автомобилей считается показатель в диапазоне от 2 до 2,5 атмосфер, который способствует не только безопасности при вождении, но и экономии в расходе топлива. Стоит учесть, что значения оптимального давления могут быть разными в зависимости от автомобиля. Этот показатель указан в руководстве по эксплуатации к вашему авто, внутри крышки бензобака или на стойке водительской двери, а в новых моделях автомобилей Mercedes-Benz и smart — в QR-коде, наклеенном на внутренней стороне крышки заливной горловины топливного бака или на стойке B на противоположной стороне кузова. На шинах также указывается показатель давления, который многие принимают за норму — psi (0,07 бар). Однако это неверно — на шинах указывается максимальное давление, которое она может выдержать.

Бывают случаи, когда для комфортного передвижения по различным видам дорог возникает необходимость снизить давление в шинах. При езде по песку, грязи или снегу допускается снизить давление, так как это увеличит пятно контакта и на невысокой скорости улучшит сцепление с дорогой. После того, как трудный участок будет преодолен, давление необходимо восстановить. При движении по льду, камню и воде давление лучше не менять, а вот на лёгком снегу немного выпустить воздух все же разрешается.

Видео:Шины, давление, экономия и безопасность.Скачать

Зависимость давления в шинах от температуры окружающей среды

Давление в шинах создается закачкой воздуха или азота. Стоит учесть, что при этом давление в шинах зависит от температуры окружающей среды. Например, если вам производили накачку шин воздухом в сентябре (при +20 ºС), то в ноябре при снижении температуры воздуха до -5 ºС, давление в шинах снизится. Это происходит из-за того, что для кислорода коэффициент теплового расширения достаточно высокий, и при резких температурных изменениях давление шины меняется на 0,5-0,8 атмосфер. Почему так происходит?

Вспомним тему из школьной физики «Давление газов». В отличие от жидкостей и твёрдых тел, газы всегда занимают весь объём сосуда, в котором находятся. Например, баллон, воздушный шарик, автомобильная шина полностью и практически равномерно заполнены газом. Стремясь расшириться, газ оказывает давление на стенки, дно и крышку баллона, шарика, шины или другого тела, твёрдого или жидкого, с которым он соприкасается.

Давление газа обусловлено другими причинами, чем давление твёрдого тела на опору. Молекулы газа беспорядочно движутся. При своём движении они сталкиваются друг с другом, а также со стенками сосуда, в котором находится газ. Это напоминает удары теннисного мячика о пластину на пружине — при ударе пружина сжимается, а затем под действием силы упругости возвращается в первоначальное положение.

А если мячиков будет огромное количество? Они будут поочерёдно ударяться о пластину, и она будет в сжатом положении постоянно. В газе также находится множество молекул. Поэтому число их ударов о стенки сосуда достаточно велико. Сила удара каждой из молекул мала, но действие всех молекул значительно. Оно и создаёт давление газа.

Как известно, скорость движения молекул газа при нагревании увеличивается. Двигаясь быстрее, молекулы ударяются об стенки сосуда чаще. Кроме того, каждый удар молекулы о стенку сосуда становится сильнее. Вследствие этого стенки сосуда испытывают большее давление.

Проверим это на опыте. Нагреем склянку с плотно вставленной в её горлышко резиновой пробкой. Посмотрим, что произойдёт.

При нагревании давление газа в колбе будет постепенно возрастать до тех пор, пока пробка не вылетит из склянки. Из данного опыта видно, что чем выше температура газа, тем давление газа больше. То же самое происходит и с давлением в шинах: при повышении температуры атмосферного воздуха давление повышается, а при понижении — снижается.

Для примера рассмотрим изменение давления в шине 175/70 R13 легкового автомобиля ВАЗ. Принимаем, что объем закачиваемого в шину газа составляет 40 л, а рекомендуемое заводом-изготовителем давление составляет 2.0 кгс/см 2 . При закачке в шины воздуха принимаем, что содержание водяных паров в нем составляет 2%. Тогда содержание закачиваемых основных компонентов воздуха в шину при давлении 101,3 кПа по объему в соответствии с законом Дальтона о парциальном давлении всех входящих в него газов составит: азот — 30,61 л; кислород — 8,21 л; пары воды — 0,8 л; аргон — 0,37 л; углекислый газ — 0,01 л. Осуществление работ по закачке газов в шину может выполняться при различных температурных режимах окружающей среды. Определим массу основных закачиваемых в шину газов при температуре воздуха +5 ºС, +10 ºС и +20 ºС и доведении давления до 2,0 кгс/см 2 . Расчет выполняем по уравнению:

• а — весовое количество газа (в г) в данном объеме V (в л);
• р — давление газа в мм рт. ст.; М — молекулярный вес газа;
• t — температура в ºС.

Результаты приведены в следующей таблице.

Приведенные расчетные данные свидетельствуют о значительной разнице в массе закачиваемого воздуха и азота в шину легкового автомобиля при закачке в различном температурном режиме, которая по воздуху при изменении температуры между +5 ºС и +30 ºС составляет 8,33 г, а по азоту — 8,11 г (порядка 8%). Разница между массами закачиваемого воздуха и азота при одной и той же температуре составляет в вышеуказанном температурном диапазоне от 2,33 г до 2,55 г. Эти данные необходимо учитывать при доведении давления в шинах до рекомендованных значений заводов-изготовителей.

Накачка шин азотом

Как вы уже наверняка заметили, современные технологии позволяют накачивать шины не только воздухом, но и азотом. Благодаря своей инертности азот способствует повышению стабильности давления внутри шины при любых температурных показателях, что повышает уровень безопасности. В отличие от кислорода, азот не является окислителем, его влажность на выходе из азотного генератора близка к нулю, разрушительные окислительные процессы в данном случае отсутствуют, что способствует продлению срока эксплуатации шин и колёсных дисков.

В накачанных азотом шинах замедляется естественный процесс падения давления, который постоянно происходит на молекулярном уровне. Из-за большого размера молекул азота процесс выхода газа через молекулярную структуру резины затруднен. Накачанным азотом шинам реже требуется подкачка, что способствует экономии времени, повышению комфорта и безопасности.

При желании накачать шины азотом следует обратить внимание на качество оборудования и процесса накачки шин. Шиномонтажные центры используют азотные генераторы, через которые происходит забор воздуха и отделение молекул азота от кислорода. Наиболее эффективными являются стационарные генераторы, в рабочей системе которых давление достигает 8 атмосфер, обеспечивается многоуровневая фильтрация, и вследствие чего происходит обезжиривание воздуха, а также его очищение от масел, примесей и влаги. Затем молекулы азота отделяются через специальные мембраны, в результате чего получается азот.

Стоит обратить внимание и на сам процесс накачки шин — для того, чтобы накачать шину максимально чистым азотом из неё должен быть выкачен воздух. Для этого оборудование должно быть оснащено вакуумной установкой. Только в этом случае чистота азота будет достигать 95-99,5%, что гарантирует уменьшение износа шины благодаря отсутствию потери давления, уменьшение потребления топлива вследствие снижения сопротивления качения колеса, уменьшение риска спуска шины, превосходную прочность и надежность материалов благодаря отсутствию влаги, вызывающей коррозию, увеличение времени эксплуатации благодаря постоянному давлению в шине. Таким оборудованием оснащён каждый гипермаркет сети «Колесо»!

Видео:Минусы датчиков давления TPMS после 2-х недель эксплуатацииСкачать

Как измерить давление в шинах?

Давление в шинах рекомендуется проверять не реже раза в месяц. Проще всего измерить давление в шинах с помощью манометра — устройства, измеряющего давление. Автомобильный манометр можно приобрести в специализированных магазинах или воспользоваться манометром, установленным на любой автозаправке. Измерение давления нужно производить на холодной шине, поскольку чем выше температура воздуха в шине, тем давление соответственно будет выше.

Портативные автомобильные манометры бывают цифровые (электронные) и аналоговые (механические). Чем выше класс манометра, тем точнее его показания. Стоимость манометра может колебаться от 100 рублей за так называемый манометр-брелок до 3000-5000 рублей за высокоточный прибор с возможностью подкачки шин. Необходимо подключить шланг к колесу, выбрать необходимое давление, и установка сама отрегулирует давление внутри шины. Важно помнить, что давление должно быть одинаковым во всех четырех шинах. Если оно будет различным, это повлияет на курсовую устойчивость вашего автомобиля.

Многие современные автомобили оснащены автоматической системой контроля давления в шинах, которые бывают нескольких видов в зависимости от способа получения информации: прямой контроль или dTPMS, косвенный контроль или iTPMS и колпачки контроля давления в шинах.

Как правило, датчики контроля давления в шинах dTPMS включены в стандартную комплектацию автомобилей премиум-класса. Для получения информации используются датчики, вставляемые прямо в обод колеса. В свою очередь, они бывают внутренними и внешними. Внутренний датчик крепится вместо вентиля на шинах и кроме выполнения своих прямых функций передает данные о величине давления в них. Внешний датчик накручивается на вентиль. Они измеряют давление и температуру, затем отправляют эту информацию через компактный передатчик, работающий на частоте в несколько сотен мегагерц, на панель бортового компьютера.

Для экономии энергии (система работает от батареек) передача происходит только при движении автомобиля и только в том случае, если давление отличается от записанного в памяти. Некоторые системы работают и в «статике», передавая сигнал один раз в 24 часа. Приемник собирает показания от 4 датчиков и передает информацию водителю. Самый простой сигнал тревоги — включение светодиода и звукового сигнала. Более сложные устройства могут отображать на дисплее картинку с указанием точного давления в шинах в данный момент.

Системы косвенного контроля давления в шинах iTPMS, входящие в состав ABS-системы, по своим задачам аналогичны dTPMS. Но получение информации происходит по-другому: с помощью штатных элементов ABS/ESP измеряется скорость вращения колес. При потере давления в шинах уменьшаются их геометрические размеры, что приводит к увеличению скорости вращения колеса, это изменение и определяет система. Допустимые значения изменений хранятся в памяти контроллера, и выход измеренных результатов за определенные пределы свидетельствует о снижении давления в колесе.

Автоматическими системами контроля давления в шинах должны быть оснащены все автомобили, владельцы которых предпочитают шины RunFlat! Иначе эксплуатация шин RunFlat становится крайне опасной из-за того, что водитель может не ощутить потерю давления в шине и продолжать движение без ограничения скорости, совершая резкие повороты и маневры.

Ещё один простой способ контроля давления в шинах — колпачки контроля давления в шинах. В этом случае, в машине не требуется устанавливать никаких дополнительных датчиков, достаточно накрутить на вентили специальные колпачки.

В данной статье мы узнали об оптимальном уровне давления в шинах; влиянии шин с недостаточным и избыточным давлением на рабочие характеристики шин; особенностях шин, наполненных воздухом и азотом при температурных изменениях; преимуществах накачки шин азотом и о способах измерения давления в шине.

Напоминаем, что давление в шинах напрямую влияет на безопасность, управляемость и комфорт при вождении автомобиля. Поэтому необходимо правильно накачивать шины и регулярно измерять уровень давления в шинах. Пусть управление вашим автомобилем будет только в радость!

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле

  
  

  источники:

  https://fasad-adelante.ru/izmenenie-davleniya-v-shine-v-zavisimosti-ot-temperatury

  🎬 Видео

  У КАЖДОГО второго ВОДИТЕЛЯ НЕПРАВИЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ В ШИНАХ, и вот почему...Скачать

  

  Накачайте колёса как надо! Всё, что нужно знать о давлении в шинах | Советы бывалыхСкачать

  

  Варианты давления в шинах, которые нужно знать. Автоспорт на пальцахСкачать

  

  Что стало с внешними датчиками давления в шинах Deelife MU9F после зимы?Скачать

  

  Haval Jolion. Изменение давления в шинах.Скачать

  

  Правильное давление в шинах авто. Какое должно быть давление в колесах? Обзор от Avtozvuk.uaСкачать

  

  EXEED: Система контроля давления воздуха в шинахСкачать

  

  Проблема с датчиком давления воздуха в шине колеса.Скачать

  

  ВЫСОКОЕ ДАВЛЕНИЕ В ШИНАХ! ИЗНОС ШИН ИЛИ ЭКОНОМИЯ ТОПЛИВА?Скачать

  

  НИЗКОПРОФИЛЬНЫЕ ШИНЫ ЭТО ДОЛЖЕН ЗНАТЬ КАЖДЫЙ АВТОМОБИЛИСТСкачать