Питання про тиск повітря в шинах

Питання про температуру і тиск повітря в шинах

Мене давно цікавлять два питання про шини.

питання перше

В інструкції до машини сказано, що накачувати в шини треба 2.1 атмосфери. Зрозуміло, що мається на увазі тиск в холодних шинах. Але яка температура у «холодних» шин? Залежно від пори року і місця Росії це може бути і + 40 ° C, і -50 ° C. Всім відомо, що при русі автомобіля повітря в шинах нагрівається і відповідно збільшується його тиск. Однак, ніхто чомусь не надає цьому належного значення. Принаймні шиномонтажки вже точно не заморочуються.

У шиномонтажках при перебортовке коліс повітря закачують температури приміщення (або вулиці), а коли приїжджаєш в шиномонтажку з проханням перевірити тиск повітря в шинах і підкачати, то повітря подкачивают холодний плюсом до вже нагрітого. А яке повітря взагалі закачувати? Якої температури? Взимку на вулиці -30 ° C, при русі повітря шин нагрівається градусів до 80. На великій швидкості при недокачанних шинах нагрів може бути до 120 ° C, і навіть до 150 ° C (правда при цьому вже починається руйнація шини внаслідок перегріву). Кожні 8 ° зміни температури повітря дають зміна тиску в шинах на 0.1 атмосфери. Якщо взимку в -30 ° C закачати 2.1 атмосфери, то при русі і нагріванні повітря до 80 ° C тиск повітря в шинах стане 3.5 атмосфери. Питання: чи витримає шина такий тиск? І чому виробники не уточнюють яку температуру шини вони вважають «холодної»?

тиск повітря в шинах

питання друге

Спочатку шини накачують в знятому стані. А коли потім подкачивают до потрібного тиску, то роблять це без зняття колеса. Мені незрозуміло чому в знятому колесі і в колесі під навантаженням створюється однаковий тиск повітря в шинах?

Я ще трохи пам'ятаю фізику і знаю, що у гуми, як і у пружини, є свій коефіцієнт стиснення / розтягування. Чим сильніше розтягувати гуму - тим сильніше вона чинить опір. Тиск повітря змушує гуму, з якої зроблена шина, розтягуватися, однак, у міру розтягування, опір розтягуванню зростає. У якийсь момент ці сили стиснення і розтягування вирівнюються, врівноважуються і стан шини стабілізується. Зрозуміло, все це відбувається миттєво ще в момент накачування шини, я просто щоб зрозуміліше було описав процес, як я його бачу.

При тиску на колесо масою автомобіля відбувається стиснення шини. Сила, з якою автомобіль тисне на колесо, по суті додається до сили, з якою гума пручається внутрішньому розширенню, але тільки з одного боку (в точці контакту з дорогою). В результаті тиску маси автомобіля в точці зіткнення з дорогою гума стискається, обсяг шини зменшується, тиск збільшується. Отриманий приріст тиску збільшує силу внутрішнього тиску і змушує гуму розширюватися більше в тих місцях, де шина не торкається землі. І ми бачимо, що профіль гуми знизу завжди трохи менше, ніж зверху. Але ця зміна форми лише частково гасить надлишок тиску, тому що гума розтягується нерівномірно, плюс металевий корд перешкоджає розтягуванню.
тиск повітря в шинах
Щоб було зрозуміло, уявіть собі перекачати шину, яка накачана до свого максимуму. Сильніше вона накачана бути не може, точніше повітря в неї загнати звичайно можна, але обсяг шини при цьому вже збільшуватися не буде - шинний корд натягнутий до межі і створює жорстку конструкцію, яка може тільки стискатися всередину. Почнемо тиснути на цю шину деякої масою досить великий, щоб шина початку проминатися, але розширюватися в інших місцях вона вже не зможе. Обсяг зменшиться, тиск повітря в шинах, як наслідок, збільшиться.

Може бути, звичайно, при нормально накачаних шинах, у шин є достатній запас по розширенню в місцях, не стикаються з дорогою, але на мій погляд все одно хоч якась різниця (хоч 0.1 атм) повинна бути між знятої і встановленої шинами.