Изменение давления воздуха в шинах при изменении температуры

Состав сухого воздуха приведен в табл. 1.

В воздухе присутствует и водяной пар. Его содержание составляет по объему

Таблица 1. Состав сухого воздуха на высоте уровня моря

до 4%. По данным исследований состав воздуха на различной высоте атмосферной оболочки до 22 км сходен с составом воздуха у поверхности Земли. Коэффициенты объемного расширения основных газов воздуха β, 10-3К-1 составляют: азот-3,672; аргон — 3,676; водород — 3,664; гелий — 3,66; углекислый газ3,726; кислород -3,672; неон -3,661, а сухого воздуха — 3,665.

По данным срочных наблюдений за изменением температуры воздуха в различных климатических зонах земного шара можно сделать вывод, что она существенно зависит от поступления в атмосферу и на земную поверхность солнечной радиации. Из-за вращения Земли вокруг своей оси наблюдается суточный ход потоков солнечной энергии, а в зависимости от ее положения на орбитесезонный. Кроме того, сферичность планеты обуславливает зависимость поступления солнечной радиации от географической широты. Неоднородность полей температуры определяется особенностями теплообмена земной поверхности с атмосферой, фазовыми преобразованиями воды, свойствами подстилающей поверхности. Диапазон изменения температур может быть охарактеризован такими данными. Минимальная температура воздуха в феврале 1892г. в Верхоянске составляла -67,8ºС, на станции «Восток» в Антарктиде88,3ºС, а максимальная в Тиндуфе (пустыня Сахара) — 57,1ºС. На континентах колебание суточных значений температуры воздуха достигает 20-25ºС, а в пустынных, засушливых районах -30-35ºС. Анализ многочисленных материалов наблюдений показывает, что на формирование суточного хода температуры значительное влияние оказывают особенности рельефа и высота местности над уровнем моря. В своих исследованиях выдающийся русский исследователь А.И.Воейков доказал, что в вогнутых формах рельефа суточная амплитуда колебания температуры воздуха больше, а на выпуклых меньше, чем на равнине. В вогнутых формах рельефа, котловинах, долинах и т.п. в дневное время увеличивается прогревание воздуха, а в ночноевыхолаживание. В низкие формы рельефа стекает воздух с выпуклых формвершин, склонов, охлажденный на них ночью. горно-долинная и бризовая циркуляция также определяют особенности суточного хода температуры. Данные срочных наблюдений за температурой воздуха в мегаполисах показывают большие перепады между центром и окраинами в одно и то же время. Так, в г. Москве она достигает 10-12ºС ( особенно в зимнее время).

Рассмотрим вопросы изменения давления в шине 175/70R13 легкового автомобиля ВАЗ при изменении температурного режима окружающей среды. Принимаем, что объем закачиваемого в шину газа составляет 40л, а рекомендуемое заводом-изготовителем давление составляет 2.0 кгс/см2. 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 — 30,61л; кислород — 8,21л; пары воды — 0,8л; аргон — 0,37л; углекислый газ — 0,01л. Осуществление работ по закачке газов в шину может выполняться при различном температурном режиме окружающей среды. Определим массу основных закачиваемых в шину газов при температуре воздуха 5ºС, 10ºС и 20ºС и доведении давления до 2,0 кгс/см2. 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 расчетов сведены в таблицу 2

Таблица 2. Весовое количество основных компонентов воздуха и азота (в г. ), закачиваемых в шину легкового автомобиля при различной температуре окружающей среды и доведения давления до 2 атм ( 202,6 кПа)

Масса основных газов воздуха и азота, закачиваемых в шину при температуре окружающей среды в ºС

Видео:Температура и давление.Скачать

Горячая, теплая или холодная? Как температура влияет на давление в шине

Как неоднократно говорилось, регулярное обслуживание не только улучшает ходимость, но и повышает надежность. Из всех способов ухода, самым важным для нас является регулярная проверка давления в колесе. Оптимальное давление(рекомендованное производителем) равняется оптимальной отдаче при эксплуатации.

Вы знаете, что давление зависит от температурных изменений и климатических условий? Да, это так – оно изменяется в теплую и холодную погоду. Что мы помним из школьного курса физики? То, что при нагреве газ расширяется и увеличивается в объеме. А при низких температурах газ сжимается. Тот же самый процесс происходит внутри ваших колес. В странах, где температура существенно меняется на протяжении дня, очень важно уделять внимание давлению.

Читайте также: Geely coolray размеры шин

Научно доказано, что внутреннее давление изменяется на 3-4% при изменении температуры на 10°C. Проще говоря:

• Если температура повысилась на 10°C , давление увеличилось на 3-4%;
• Если температура снизилась на 10°C (18°F), давление уменьшилось на 3-4%.

Итак, с этим разобрались. Идем далее.

Не только наружную температуру воздуха следует принимать во внимание при проверке и подкачке. Есть еще и тепло, генерированное самой шиной, что также приводит к изменению давления.

Как это влияет на работу?

Представьте такую ситуацию: ваш механик проверяет шины, и давление в норме – точно соответствует рекомендациям производителя. Все отлично. Затем (вскоре после проверки давления) температура окружающего воздуха существенно повышается (такое случается во многих уголках мира). Плюс к этому, резина разогрелась от работы. Комбинация этих двух факторов ведет к существенному увеличению давления и негативно влияет на работоспособность.

Всегда помните, что избыточное давление ведут к интенсивному и неравномерному износу — это враг номер один при эксплуатации колес.

Тот же принцип действует и в обратном направлении: наружная температура резко падает (к примеру, в суровую зиму) или при эксплуатации на снегу или льду. Сцепление падает, ухудшается маневренность и сцепление, портится каркас, идет увеличение расхода топлива.

А есть ли способ контролировать ситуацию и как предотвратить скачки давления? Настоятельно рекомендуем тщательно соблюдать рекомендации производителя. Помните, что номинальное давление надо проверять утром – когда транспортное средство еще не использовалось, а шины не нагрелись.

Но если вдруг наружная температура значительно изменилась (сильный мороз или жара), вам следует несколько отклониться от рекомендуемого давления – во избежание потенциальных проблем. Но пытайтесь это делать самостоятельно. Всегда предварительно проконсультируйтесь со специалистами по шинам. Он учтет особенности транспортного средства, режим эксплуатации, температуру и климат, а уж только затем даст рекомендацию по «тонкой настройке» давления. Помните главное, если есть какие-либо вопросы по давлению в колесе, не стесняйтесь попросить совет у специалиста по спецшинам.

Видео:СПУСТИ ШИНЫ ЛЕТОМ - ЭТО НУЖНО ЗНАТЬ!Скачать

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

Читайте также: Шины в саратове юбилейный

Видео:Давление в шинах: определяем и накачиваем правильноСкачать

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:90 ДАВЛЕНИЕ В ШИНАХ КАЧАЮТ НЕПРАВИЛЬНОСкачать

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:Давление в Шинах от R13 до R18Скачать

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.

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

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.

Читайте также: Шина oregon 288 rndd 009 powermatch

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:Изменения единиц измерения давления в шинах ,температуры,скорости и др. Джили Монжаро/Geely MonjaroСкачать

Популярные автомобили

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

Вопросы про давление и температуру воздуха в шинах

Меня давно интересуют два вопроса про шины.

В инструкции к машине сказано, что накачивать в шины надо 2.1 атмосферы. Понятно, что имеется в виду давление в холодных шинах. Но какая температура у «холодных» шин? В зависимости от времени года и места России это может быть и +40°C, и -50°C. Всем известно, что при движении автомобиля воздух в шинах нагревается и соответственно увеличивается его давление. Однако, никто почему-то не придает этому должного значения. По крайней мере шиномонтажки уж точно не заморачиваются.

В шиномонтажках при перебортовке колес воздух закачивают температуры помещения (или улицы), а когда приезжаешь в шиномонтажку с просьбой проверить давление в шинах и подкачать, то воздух подкачивают холодный плюсом к уже нагретому. А какой воздух вообще закачивать? Какой температуры? Зимой на улице -30°C, при движении воздух шин нагревается градусов до 80. На большой скорости при недокачанных шинах нагрев может быть до 120°C, и даже до 150°C (правда при этом уже начинается разрушение шины вследствие перегрева). Каждые 8° изменения температуры воздуха дают изменение давления в шинах на 0.1 атмосферы. Если зимой в -30°C закачать 2.1 атмосферы, то при движении и нагреве воздуха до 80°C давление станет 3.5 атмосферы. Вопрос: выдержит ли шина такое давление? И почему производители не уточняют какую температуру шины они считают «холодной»?

Первоначально шины накачивают в снятом состоянии. А когда потом подкачивают до нужного давления, то делают это без снятия колеса. Мне непонятно почему в снятом колесе и в колесе под нагрузкой создается одинаковое давление?

Я еще немного помню физику и знаю, что у резины, как и у пружины, есть свой коэффициент сжатия/растяжения. Чем сильнее растягиваешь резину — тем сильнее она сопротивляется. Давление воздуха заставляет резину, из которой сделана шина, растягиваться, однако, по мере растяжения, сопротивление растяжению возрастает. В какой-то момент эти силы сжатия и растяжения выравниваются, уравновешиваются и состояние шины стабилизируется. Разумеется, все это происходит мгновенно еще в момент накачивания шины, я просто чтоб понятнее было описал процесс, как я его вижу.

При давлении на колесо массой автомобиля происходит сжатие шины. Сила, с которой автомобиль давит на колесо, по сути прибавляется к силе, с которой резина сопротивляется внутреннему расширению, но только с одной стороны (в точке контакта с дорогой). В результате давления массы автомобиля в точке соприкосновения с дорогой резина сжимается, объем шины уменьшается, давление увеличивается. Полученный прирост давления увеличивает силу внутреннего давления и заставляет резину расширяться больше в тех местах, где шина не касается земли. И мы видим, что профиль резины снизу всегда немного меньше, чем сверху. Но это изменение формы лишь частично гасит избыток давления, т.к. резина растягивается неравномерно, плюс металлический корд препятствует растяжению.

Чтобы было понятно, представьте себе перекачанную шину, которая накачана до своего максимума. Сильнее она накачана быть не может, точнее воздух в нее загнать конечно можно, но объем шины при этом уже увеличиваться не будет — шинный корд натянут до предела и создает жесткую конструкцию, которая может только сжиматься внутрь. Начнем давить на эту шину некоторой массой достаточно большой, чтобы шина начала проминаться, но расширяться в других местах она уже не сможет. Объем уменьшится, давление, как следствие, увеличится.

Может быть, конечно, при нормально накачанных шинах, у шин есть достаточный запас по расширению в местах, не соприкасающихся с дорогой, но на мой взгляд все равно хоть какая-то разница (хоть 0.1 атм) должна быть между снятой и установленной шинами.

• 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

  💡 Видео

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

  

  EXEED: Система контроля давления воздуха в шинахСкачать

  

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

  

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

  

  Давление в шинах и внешние факторы.Скачать

  

  Минусы датчиков давления TPMS после 2-х недель эксплуатацииСкачать

  

  TPMS Система контроля давления и температуры в шинах на электросамокат Kugoo G-BoosterСкачать

  

  ДАТЧИКИ ДАВЛЕНИЯ,ТЕМПЕРАТУРЫ В ШИНАХ АВТОМОБИЛЯ!!!Скачать

  

  Установка датчиков давления в легкосплавный диск это просто.Скачать

  

  KIA SPORTAGE 4 давление в шинах. Перевод из psi в barСкачать

  

  Датчики TPMS с Алиэкспресс - Система контроля давления и температуры в шинахСкачать