Методика расчёта изменений давления в шинах



Негативное влияние ненормативного давления в шинах на эффективность эксплуатации АТС является общепризнанным фактом, как в России, так и за рубежом. Так, по сообщению Департамента Энергоресурсов США, перерасход топлива, вызванный недостаточным давлением в шинах, составляет более чем 3,5млн. галлонов (14 млн. литров) ежедневно. Актуальность проблемы определяется не только величиной финансовых потерь, но и тем, что ненормативное давление в шинах снижает безопасность, т. к. влияет на устойчивость, управляемость и тормозные свойства автомобилей. Доля шин, которые изнашиваются быстрее из-за ненормированного давления, составляет около 10 %, что соответственно увеличивает выбросы вредных веществ. Так же, в нашей стране остро стоит вопрос с переработкой автомобильных шин, т. к. предприятий по их утилизации крайне мало.

Ключевые слова: автомобильные шины, давление, износ шин, шина, шина автомобиля, градиент концентрации, материал шины.

Известно, что при эксплуатации автомобильных шин, давление в них постепенно снижается вследствие диффузионной проницаемости материалов.

Согласно первичной статистической информации, многими водителями и владельцами автомобилей не осуществляется регулярный контроль за давлением, что приводит при эксплуатации автомобилей к негативным последствиям, о которых было сказано выше. Это связано с тем, что отсутствует научно обоснованная методика определения оптимальной периодичности проверки давления, учитывающая условия эксплуатации АТС.

Разработанная методическая модель падения давления в шине вследствие диффузии заправленных в нее газов (азота и кислорода) через резину. Приводя основные данные и соотношения, определяются наиболее важные компоненты, на которые можно влиять, для расчёта скорости диффундирования газа через материал шины. Стадии процесса диффузии представлены на рис.1:

Рис. 1. Стадии диффузии газа в шине автомобиля

I стадия — адсорбция газа-наполнителя на внутренней поверхности шины; II — растворение газа в материале шины со стороны этой поверхности; III — активизированная диффузия газа в шину и через нее; IV — выделение газа из раствора на противоположную поверхность шины; V — десорбция газа с этой поверхности шины.

Диффузию газа через материал шины описывает второй закон Фика, который для одномерного переноса в направлении нормали к поверхности имеет вид:

,(1)

где: I — количество вещества, прошедшего в единицу времени через единицу площади сечения по нормали; D — коэффициент диффузии; — градиент концентрации. Знак минус в уравнении показывает, что диффузия идет в направлении убывания концентрации (давления).

Принимаем допущение, что диффузионный поток газа для шины является дискретно стационарным, т. е. давление в шине и её температура за рассматриваемый период не изменяется.

Для стационарного потока решение уравнения Фика приводит к выражению:

(2)

Здесь Q — количество вещества, прошедшего через участок шины толщиной δ и площадью S за время t при градиенте концентрации Δс. Поскольку концентрация зависит от давления газа в шине ∆р, то:

,(3)

где величина

(4)

называется коэффициентом диффузионной проницаемости. Этот коэффициент зависит от многих факторов: структуры материала шины, его толщины, строения и размеров молекул газа, температуры, давления и т. д. Он определяется экспериментально.

Для случая, когда градиент концентрации равняется 1, для определения коэффициента диффузии применима формула Эйнштейна:

,(5)

где R — газовая постоянная, Т — абсолютная температура (К), N — число Авогадро, η — вязкость среды (Па*с), r — радиус диффундирующих молекул.

Исходя из общих факторов, оказывающих влияние на интенсивность падения давления, можно предложить следующий вид общей математической модели:

,(6)

где – потери давления газа в шине; — коэффициент, учитывающий степень загрузки автомобиля; — коэффициент, учитывающий степень старения шины; — динамический коэффициент, т. е. учитывающий увеличение потерь газа-наполнителя при динамической деформации, по сравнению со статическими потерями; — коэффициент статических потерь внутреннего давления газа-наполнителя шины; t — период эксплуатации.

Далее эта модель может быть уточнена и тогда принимает вид:

, (7)

где k_пмасс — коэффициент влияния нагружения шины максимальной допустимой вертикальной нагрузкой (при полной массе автомобиля), — коэффициент потери давления ненагруженной вертикальной нагрузкой шины (в результате диффузии).

Однако, в случае эксплуатации в различных режимах (городской/внегородской) одного и того же вида ПС необходимо ввести коэффициент режима движения:

, (8)

где — коэффициент влияния городского цикла движения на скорость потери газа в шине автомобиля, — коэффициент влияния внегородского цикла движения, l_гор — доля городского участка движения, а 1-l_гор — доля внегородского цикла движения.

Тогда:

(9)

или

, (10)

где к_дор — коэффициент качества дорожного покрытия, — коэффициент учёта средней скорости движения, к_клим — погодный коэффициент.

Данная модель может быть использована для определения потерянного шиной давления исходя из конкретных условий эксплуатации. А, отнеся это значение к норме давления и сравнив с нормой отклонения (рекомендовано 5 %), можно определить и спланировать оптимальную частоту контроля, как для отдельных маршрутов или даже единиц подвижного состава, так и для всего парка автомобилей (при однородных условиях эксплуатации).

Приводится теоретический обзор требований к устройствам поддержания давления для различных типов транспорта, которые можно оптимизировать с помощью вышеизложенной математической модели. На базе знаний об основных условиях и особенностях эксплуатации приводятся рекомендации к разработчикам подобных устройств. Эти рекомендации исходят, как из конструктивных особенностей и возможностей, так и из эксплуатационных условий.

В результате теоретических и экспериментальных исследований приводится расчёты и анализ затрат, вызванных повышением износа и риска выхода из строя автомобильных шин исходя из объёма продаж шин легковых и малых грузовых автомобилей.

Согласно ранее описанной методике наблюдения, было проведено исследование падения давления в процессе эксплуатации (с его подкачкой), которое позволило определить влияние отдельных факторов на интенсивность изменения давления в шинах (рис. 2). Это влияние определялось согласно таблицам группировок различных данных по принципу подобия и сопоставления их между собой.

Рис. 2. Изменение давления в процессе эксплуатации

Данные по состоянию давления в автомобильных шинах обрабатывались согласно ранее предложенной методике. Была проверена и подтверждена гипотеза о соответствии распределения нормальному отклонению с математическим ожиданием в 91 % от нормативного давления (рис.3).

Рис. 3. Гистограмма распределения опытных данных и выравнивающая её теоретическая кривая нормального закона распределения

Определено влияние частоты проверки давления на величину амплитуды температур, входящих в этот интервал измерений. По этим данным (рис. 4) обоснована оптимальная периодичность проверки давления в 3 дня (средние колебания ниже 5 %).

Рис. 4. Влияние интервала контроля давления на величину среднего отклонения давления в шине

В качестве разработок, которые можно считать решением вопроса стабилизации давления можно предложить следующие:

1. Средства восстановления давления, которые предназначены на облегчение и ускорения процесса проверки и/или восстановления нормативного давления. Принципиальной схемой можно считать предложенную на рис.5.

Рис. 5. Принципиальная схема системы восстановления давления

Представленная схема в качестве корпуса с газом может использовать готовый элемент (например, небольшой баллон с указателем давления, заправленный азотом или воздухом). Редуктор также имеет указатель заправляемого давления и предохранительный клапан, исключающий перекачку шины. Главное преимущество данной системы — возможность создать резервный запас азота, исключив необходимость постоянной подкачки на специальных пунктах закачки азотом, что экономит время и снижает затраты. Заправка баллона может осуществляться на заправочных станциях.

2. Система поддержания давления кумулятивного типа (рис.6) позволяет поддерживать давление вне зависимости от режима эксплуатации за счёт создания резервного объёма газа в дополнительной полости и подачи его через редуктор. При этом происходит не только компенсация потерянного давления, но и создание аварийного резерва на случай повреждения целостности шины.

Рис. 6. Принципиальная схема системы стабилизации давления с компенсационной камерой

Таким образом, предложенные устройства позволят существенно стабилизировать давление в автомобильных шинах.

Литература:

1. Гудков В. А. Анализ факторов, влияющих на изменение давления газа в шинах при эксплуатации / В. А. Гудков, И. М. Рябов, А. В. Сычев, К. В. Чернышев // Автотранспортное предприятие. — 2007. -№ 5. — С.46–48.
2. Гудков В. А. Обоснование необходимости постоянного контроля давления в шинах автомобиля / В. А. Гудков, И. М. Рябов, А. В. Сычев // Шина плюс: всеукраинский журнал. — 2007. — № 2. — С.2–4.
3. Гудков В. А. Обоснование необходимости постоянного контроля давления в шинах автомобиля / В. А. Гудков, И. М. Рябов, А. В. Сычев // Шина плюс: всеукраинский журнал. — 2007. — № 1. — С.2–5.
4. Сычев А. В. Методика исследования диффузии газа в шине автомобиля / А. В. Сычев, И. М. Рябов// XI Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области, г.Волгоград, 8–10 ноября 2006г.: тез. Докл./ВолгГТУ и др. — Волгоград, 2009.- С.85–86.;
5. Рябов И. М. Влияние состава материала автомобильной шины на потери давления / И. М. Рябов, А. В. Сычёв// Прогрессивные технологии в обучении и производстве: матер. IV Всерос. Конф., г.Камышин, 18–20 октября 2010г./ КТИ (филиал) ВолгГТУ и др. — Камышин, 2010.-Т1.-С.93–95.
6. Рябов И. М. Технологии применения и получения азота для наполнения автомобильных шин / И. М. Рябов, А. В. Сычёв// Прогрессивные технологии в обучении и производстве: матер. IV Всерос. Конф., г.Камышин, 18–20 октября 2006г./ КТИ (филиал) ВолгГТУ и др. — Камышин, 2006.-Т1.-С.96–97.
7. Сычёв А. В. Проблемы давления в шинах в России и за рубежом / А. В. Сычёв, И. М. Рябов //Ежегодная XVIII междунар. Интернет –конф. Молодых учёных и студентов по современным проблемам машиноведения (МИКМУС-2006): матер. (тез. Докладов) конф. 27–29 декабря 2006г. / Ин-т машиноведения им. А. А. Благонравова РАН и др.- М., 2006.-С24.
8. Рябов И. М., Поздеев А. В., Сурхаев Г. М., Федоров М. Е., Горина В. В. Способ повышения надежности пневматической подвески подвижного состава в зимних условиях эксплуатации // Молодой ученый. — 2018. — № 50. — С. 53–58.

Основные термины (генерируются автоматически): шина, градиент концентрации, материал шины, давление, шина автомобиля, III, внегородский цикл движения, ненормативное давление, нормативное давление, оптимальная периодичность проверки давления.

Какое должно быть давление в шинах вашего горного велосипеда – ICAN Cycling

Какое должно быть давление в шинах вашего горного велосипеда

Нелегкий вопрос, на который нужно ответить, учитывая давление в шинах, особенно MTB, на которые нужно обратить внимание.

Однако первое, что нужно знать, это минимальное и максимальное давление, допускаемое вашей шиной. Эту информацию вы найдете сбоку и она будет вам полезна, чтобы не совершать сенсационных ошибок.

Второе, что нужно знать, это то, что давление, особенно в МТБ, варьируется в зависимости от погоды и трассы, по которой вы собираетесь ехать. Обычно при теплых температурах и сухих условиях давление в шинах немного увеличивается, так как земля становится более пыльной и, следовательно, более скользкой. Немного более высокое давление позволит вам иметь больше сцепления и плавности на земле.

Но остерегайтесь возможного присутствия чрезмерной пыли, причины многих падений на грунтовой дороге. Сильно надутая шина легко скользит или более чувствительна к неровностям на местности. И наоборот, во влажных условиях давление может немного падать, чтобы блоки проникали в грязь и имели большее сцепление.

Но будьте осторожны, шина со слишком низким давлением может привести к проколу камней или корней. Так что давайте добавим и сюда переменную path, так как есть огромная разница между путем с большим количеством грязи и путем со множеством камней. Если предположить, что большинство MTB сегодня имеют бескамерные шины, начальное давление может составлять около 1.6 / 1.8 бар для передней части и 1.8 / 2 бар для задней.

Здесь мы должны объяснить еще одну вещь: переднее колесо должно быть накачано меньше, чем заднее, потому что именно оно удерживает нас в вертикальном положении. Это колесо, которое направляет велосипед, и нам нужно быть устойчивым на велосипеде.

Заднее колесо, с другой стороны, используется для тяги, именно здесь мы высвобождаем нашу силу, и поэтому оно также должно быть плавным. Дисциплина, которую вы выполняете, является еще одним фактором, который следует учитывать: если вы занимаетесь кросс-кантри, ваше давление будет выше, чем если бы вы спускались с горы. В первом нужна плавность хода, во втором нужно большее сцепление и меньший риск порезаться или защемить шину.

Вес водителя также влияет на давление в бескамерной шине, что приводит к значительному изменению накачки. Легкие велосипедисты могут меньше накачивать колеса, в то время как более тяжелый вес требует большего объема воздуха.

Секрет нахождения правильного давления заключается в том, чтобы всегда попробуйте их на той же дорожке доверия. Каждый продукт имеет характеристики и работает иначе, чем другой; поэтому у вас должен быть как минимум один и тот же путь, чтобы понять их поведение по сравнению с другими продуктами, которые были у вас ранее. В основном внутренняя камера должна быть накачана больше, чем бескамерное колесо, так как риск прокола выше, и поэтому вам нужно большее давление.

ПРИМЕРЫ ДАВЛЕНИЙ Пример с шинами 2.35 ′. МИН. значение 1.6 бар Макс. 3.5 бар, средний вес водителя около 75 кг.

— Легкий асфальт/грунтовка, отточенная скорость и плавность хода.
С воздушной камерой: спереди 2.6 бар; Сзади 3.0 бар
С бескамерными: передний 2. 4 бар; Сзади 2.8 бар

— Смешанная местность, потребность в сцеплении и плавности хода.
С воздушной камерой: спереди 2.2 бар; Сзади 2.4 бар
С бескамерными: передний 2.0 бар; Сзади 2.2 бар

— Пересеченная местность, необходимое сцепление и уплотнение.
С воздушной камерой: спереди 2.0 бар; Сзади 2.2 бар

С бескамерными: передний 1.8 бар; Сзади 2.0 бар

— Технический раф и спуск, максимальное сцепление и сцепление.
С воздушной камерой: перед 1.8; Задний 2.0

С бескамерными: перед 1.6; Зад 1.8.

Для райдеров полулегкого веса до 65 кг возможно снижение предыдущих значений на 0.2 бар (минимальное допустимое значение шины). Для гонщиков с большим весом и мускулатурой выше 75 кг вы можете вместо этого добавить 0.2 бар к предыдущим значениям. Шины с большим объемом воздуха и более высокого качества допускают более низкие минимальные значения, такие как 1.6 / 1.4 бар (указано на плече).

Чтобы безопасно опуститься ниже этого порога, необходимо использовать специальные защитные вставки, доступные для бескамерных шин.

Итак, в заключение, подумайте, есть ли у вас внутренняя камера или комплект без камеры, подумайте о местности, по которой вы едете, и накачайте воздух с давлением, которое никогда не превышает минимального * или максимального значения, учитывая вес вашего тела. Переднее колесо должно быть немного меньше накачено, чем заднее, разница примерно 0.2 бара.

Протестируйте велосипед и посмотрите, соответствует ли конфигурация вашим потребностям, поэкспериментируйте с различными комбинациями и обратите внимание на давление, используемое во время каждого теста, чтобы найти лучшее решение.

В заключение никогда не забывайте обращаться к информации, предоставленной различными производителями. Компании, производящие эти материалы, часто выпускают ориентировочные таблицы по накачке шин. Начните с их показаний и старайтесь каждый раз регулировать накачивание по своим ощущениям.

МТБ Таблицы давления в бескамерных шинах, к которым вы можете обратиться

22mm-25mm				27mm-30mm			31. 6mm-35mm			40mm-45mm		60 мм	70 мм	80 мм
2	2.1	2.25	2.4	2.35	2.4	2.5	2.5	2.6	2.8	2.8	3	3.8	4.5	4.5	5
120 фунтов / 54 кг	F R	18-21 19-22	17-20 18-21	16-19 17-20	15-18 16-19	16-19 16-20	15-19 16-19	15-18 15-19	14-18 15-19	14-18 15-19	13-17 14-18	12-13 13-15	11-12 13-14	5 5	3.5 3.5	3 3	2 2
120-140 фунтов. / 54-64 кг	F R	19-22 19-23	18-21 18-22	17-20 17-21	16-19 16-20	16-20 17-20	16-19 17-20	15-19 16-19	15-19 16-20	14-18 15-19	14-17 14-18	12-13 14-15	11-12 13-14	6 6	4. 5 4.5	4 4	3 3
140-160 фунтов/64-73 кг	F R	19-23 20-24	18-22 19-23	17-21 18-22	16-20 17-21	17-20 18-21	17-20 17-21	16-19 17-20	16-19 17-21	15-19 16-20	14-18 15-19	13-14 15-16	12-13 14-15	7 7	5.5 5.5	5 5	4 4
160-180 фунтов/73-82 кг	F R	20-24 21-25	19-23 20-24	18-22 19-23	17-21 18-22	18-22 19-23	18-21 18-22	17-21 18-21	16-21 17-22	16-20 17-21	15-19 16-20	13-14 15-17	13-14 15-16	8 8	6.5 6.5	6 6	5 5
180-200 фунтов/82-91 кг	F R	22-26 22-27	21-25 21-26	19-24 20-25	18-22 19-23	19-23 20-24	19-23 19-24	18-22 19-23	17-22 19-24	17-21 18-23	17-20 18-22	14-15 16-18	13-15 16-17	9 9	7. 5 7.5	7 7	6 6
200-220 фунтов/91-100 кг	F R	23-28 24-29	22-27 23-28	21-25 22-26	20-24 21-25	20-25 21-26	20-24 21-26	19-23 20-24	19-24 20-25	18-23 19-24	18-22 19-23	15-16 18-19	14-16 17-18	10 10	8.5 8.5	8 7.5	7 7
220-240 фунтов/100-108 кг	F R	25-30 26-31	24-29 25-30	22-27 23-28	21-26 22-27	22-27 23-28	22-26 22-27	21-25 22-26	21-26 22-27	20-25 21-26	19-23 20-25	16-18 19-20	16-17 18-19	11 11	9.5 9.5	9 9	8 8
Максимальное давление		Диски MTB: 40 фунтов на квадратный дюйм										Плюс диски: 35 фунтов на квадратный дюйм		Толстые диски: 25 фунтов на квадратный дюйм

Формула накачки шин — Внешний вид грузовика

Соберите информацию о грузовике и шинах

Вам понадобится информация о грузовике и шинах, чтобы использовать эту формулу. Вам необходимо масштабировать грузовик, поскольку вы планируете его использовать, то есть с полной загрузкой груза, прицепами, полным топливным баком и т. д. Вам потребуются грузы на переднюю и заднюю ось. Тогда вам понадобится информация о шине и ее весовых характеристиках, которая обычно находится на боковой стенке.

Вот 265/75 R16, на которых я сейчас катаюсь.

Формула

Довольно простая формула, как только вы ее увидите, вы поймете, как она работает.

Одинарная шина: (Вес оси / 2) / Вес грузоподъемности шины x Максимальное давление в шине = Давление в шине

Двойные задние шины: (Вес оси / 2) / (Вес шины x 2) x Максимальное давление в шинах = Давление в шинах

Итак, теперь мы начнем вставлять информацию, полученную от весов и шины. Начну с передней оси. Первая часть расчета — это деление веса оси пополам, чтобы получить вес, приходящийся на каждую шину передней оси.

(4440 фунтов / 2) = 2220 фунтов

Теперь мы возьмем половину веса и разделим его на грузоподъемность шины. Это должно привести к десятичному ответу или проценту веса, который был использован.

2220 фунтов / 3415 фунтов = 0,65 (65% процентов)

ВНИМАНИЕ:  Вы никогда не должны видеть ответ выше 1,00. У вас превышен вес шин и/или автомобиля.

Теперь мы умножаем процентное число на максимальное давление в шине, чтобы получить давление в шине для вашего текущего веса.

0,65 x 80 фунтов на квадратный дюйм = 52 пси

Накачка передних шин

Итак, мы достаем наш удобный манометр в шинах и регулируем давление на передней оси, чтобы оно соответствовало давлению.

Результаты фронта инфляционного давления

То, что вы получаете, это шина, которая сидит совершенно ровно на поверхности протектора и должна иметь очень небольшой живот, если смотреть по профилю. Теперь вам, возможно, придется немного отрегулировать давление в соответствии с вашими татуировками, но обычно вам не нужно намного больше, чем +/- 5 PSI , чтобы сделать это правильно.

Накачка задних шин

Именно здесь большинство людей впадают в панику по поводу результата, который они получают от формулы. Вес задней оси на большинстве этих грузовиков довольно легкий. Например, мой грузовик в типичном пустом состоянии весит 2860 фунтов, так что давайте посчитаем это быстро.

( 2860 / 2) / 3415 х 80 = 33 фунтов на квадратный дюйм

Итак, вот мое текущее давление и профиль шин.

Да, это правильное соотношение давления и веса. Кажется низким, но это потому, что на задней оси нет веса. Теперь, если бы я прицепил прицеп для дома на колесах и отрегулировал давление в зависимости от веса, коврик был бы другим. С моим RV я вешу 4280 фунтов на заднюю ось.

(4280 / 2) / 3415 x 80 = 50 фунт/кв. дюйм

Другой пример с диапазоном нагрузки G

У меня есть комплект шин Load Range G, которые я использую летом, с необычными характеристиками. Но я приведу математику, чтобы показать, что независимо от того, какую шину вы используете, вы можете вычислить давление.

Шины: Solid Trac (Voma) 235/85 R16 — 3750# @ 110 PSI

Передний мост: (4440/2)/3750 x 110 = 65 пси

Задний мост (2860 / 2) / 3750 x 110 = 42 PSI

Давление по сравнению с

миль на галлон

До сих пор все время, когда я использовал свою формулу, у меня никогда не было проблем с MPG из-за низкого давления. Я использовал расчетное давление, а затем увеличил его на 10 PSI по сравнению с расчетным, чтобы увидеть, есть ли какой-либо прирост в миль на галлон 9.0043 с. То, что я обнаружил, так это отсутствие выгоды, которую можно было бы получить в случае перефляции. Но ваша поездка пострадает, и износ шины будет происходить в большей степени в центре шины. Как и у всех моих шин, износ ровный по всей поверхности и довольно равномерный оставшийся протектор шины на внешней стороне протектора по сравнению с центрами. Все, что я могу сказать, попробуйте сами.

Проверка давления на таблицы торговых марок

Вот страница веб-сайта Michelin, посвященная давлению в шинах.

http://www.michelinrvtires.com/michelinrv/tires-retreads/load-inflation-tables.jsp

Продемонстрируйте демонстрацию формулы и давления стола от Michelin.

Масса оси: 4850 # на оси с одной шиной

Форма для одинарной шины: (Вес оси / 2) / Вместимость шины, вес x Максимальное давление в шине = Давление в шине

(4850# / 2) = 2425# / 3042# = 0,79 x 80 фунтов на квадратный дюйм = 63,7 фунтов на квадратный дюйм

Масса оси: 8 820 # на задней оси Dual

Формула для сдвоенных задних шин: (Вес оси / 2) / (Вместимость шины, вес x 2) x Максимальное давление в шине = Давление в шине

(8820 / 2) = 4410# / (2778# x 2 = 5556#) = 0,79 x 80 = 63,4 фунтов на квадратный дюйм

Обратите внимание на оси с двумя шинами: вам нужно удвоить рейтинг шины 2778 #, а затем разделить вес оси. Но с обоими комплектами число давления находится прямо в пределах 3 PSI диаграммы давления в шинах Michelin.

Недостатки недостаточной инфляции

Недостаточно накачанная шина не может сохранять свою форму и становится более плоской, чем предполагалось, при контакте с дорогой. Кроме того, срок службы протектора шины может сократиться на целых 25%. Более низкое давление накачки позволит шине больше прогибаться (изгибаться) при качении. Это приведет к накоплению внутреннего тепла, увеличению сопротивления качению и снижению расхода топлива до 5%. Вы испытаете значительную потерю точности рулевого управления и устойчивости на поворотах.

Правильно надутый

Это баланс между недостаточной и чрезмерной инфляцией. Вы по-прежнему сохраняете некоторую гибкость шины, которая сохранит комфорт при езде, не создавая чрезмерного изгиба, выделения тепла или жертвуя числами миль на галлон . Как вы увидите, как недостаточное, так и чрезмерное давление вызовут проблемы с управлением и износом/повреждением шин.

Недостатки чрезмерной инфляции

Перекачанная шина жесткая и неуступчивая, а размер ее пятна контакта с дорогой уменьшается. Их легче повредить при наезде на выбоины или мусор на дороге. Шины с более высоким давлением не могут хорошо изолировать дорожные неровности, что приводит к более жесткой езде. Однако более высокое внутреннее давление обычно обеспечивает до определенного момента улучшение реакции рулевого управления и устойчивости на поворотах. Вот почему участники, которые используют уличные шины в автокроссах, трековых соревнованиях и шоссейных гонках, имеют более высокое давление, чем обычно. Давление необходимо проверять с помощью качественного манометра, так как давление накачки невозможно точно оценить при визуальном осмотре.

Chrysler

OEM Указанные значения давления в шинах

Это указано для шин 265/75 R16 для Dodge Ram 2500 4WD 5. 9L Diesel 2002 года выпуска.

Легкая нагрузка

Передний 40 PSI и задний на 40 PSI .

Для веса до

GAWR

Передний 65 PSI и задний 80 фунтов на квадратный дюйм .

Как указано на двери. Также имейте в виду, что ни одно транспортное средство не должно безопасно добраться до GAWR . Как видите, мой GVWR весит 8800 фунтов. Зная, что мой передний мост весит 4440 фунтов, это означает, что максимальный вес заднего моста составит 4360 фунтов, что в сумме составит 8800 фунтов GVWR . Таким образом, в моем случае максимальное фактическое давление будет 57 PSI как спереди, так и сзади при GVWR . Так что нет смысла накачивать шины выше 60 PSI когда-либо в моем случае, потому что я все равно превысил бы GVWR . Просто добавив два числа GAWR , получится 11 284 фунта, что на 2 484 фунта превышает вес, который оказывается на 1,2 тонны больше!

Как вы увидите, моя формула учитывает фактическую нагрузку на оси, а также изменения вместимости шин от марки к марке. Если бы в документе OEM было указано только давление в шинах для факторной марки шин (Michelin LTX 265/75 R16). Как и я, я менял диски и размер шин. Просто сменив название бренда, вы должны заново рассчитать свое давление. Теперь у меня есть шины с номинальным весом от 3042 до 3750 фунтов при диапазоне давления от 80, PSI до 110 PSI . Таким образом, давление, указанное на заводе, больше не работает, и вам нужно выяснить базовое давление в линии. Так что не позволяйте заводскому номеру привести вас к взрыву.

Фотографии профиля давления в шинах

Еще один вид давления в шинах на фотографиях. Это задняя шина моего грузовика. На данный момент используется шина Black Lion HT 235/85 R16 (3086 фунтов @ 80 PSI ). По расчетам у меня должно быть 37,07 PSI в шине, но я собираюсь начать с нуля и поднять 5 PSI и сделать фотографии шины. Камера стоит на штативе и не собирается двигаться. Обратите внимание, что при расчетном давлении у шины был очень мягкий живот при расчетном давлении, поскольку радиальные шины предназначены для этого, но на следующем изображении живот исчез, и шина не сильно изменилась после этой расчетной точки. Единственное, что он делает, это делает езду более шероховатой и больше едет по центру протектора шины, уменьшая сцепление с дорогой.

2 860 / 2 = 1 430 / 3 086 = 0,46 x 80 = 37,07 фунтов на квадратный дюйм

Объяснение калькулятора давления в шинах

– SILCA

Что вызывает сопротивление качению

Чтобы двигаться быстрее, первым делом нужно определить, что именно замедляет нас. Рассматривая наши шины, мы учитываем потери в корпусе и поверхностное сопротивление. Потери корпуса — это количество энергии, которое вы теряете, когда ваша шина прогибается и теряет тепло. Другим важным фактором, истощающим энергию системы, является 9.0015 потери импеданса . Лучший способ посмотреть на импеданс — это величина, на которую система перемещается вверх или вниз в зависимости от удара. Например, на абсолютно жестком колесе, например, на роликовых коньках или скейтборде, если вы наткнетесь на 5-миллиметровую неровность, вся система приподнимется на 5 миллиметров над землей.

>

 Когда вы переходите на пневматические шины, как мы ездим на велосипедах, неровности в значительной степени поглощаются шиной, и потери ощущаются при прогибе шины, о чем мы только что говорили. Чем лучше шина и ниже давление, , тем больше энергии поглощает шина .

>

 Нам уже давно говорят, что чем выше давление, тем быстрее на дороге. Мы подумали, что это правда, и даже «проверили» ее. Это связано с тем, что все испытания на тот момент проводились на вальцах с очень гладкой поверхностью. Когда поверхность чрезвычайно гладкая, как на ролике или деревянном корпусе велодрома, потери составляют большую часть сопротивления качению, поэтому вам нужно работать с давлением, превышающим 140 фунтов на квадратный дюйм. Когда Том Анхальт начал проводить испытания в реальных условиях, он обнаружил, что существует давление точки останова. В этой контрольной точке потери в обсадной колонне больше не являются основным фактором, а поверхностный импеданс становится движущей силой, замедляющей работу. Ниже вы можете увидеть его тест, который повторяет ту же кривую, что и тест на роликах, на этом «хорошем» дорожном покрытии, вплоть до того, что он не повторяется. Потери в системе резко возрастают, потому что теперь превалирует поверхностный импеданс. Чем грубее поверхность, чем меньше шина, тем ниже будет давление в точке останова.

>

 Эти графики приводят нас к вопросу о том, какое давление мы должны использовать. Как и почти во всех вопросах о предельной выгоде, ответ таков: это зависит от обстоятельств. По какой поверхности вы едете, какого размера ваши шины, сколько весит ваша система, на каком велосипеде вы ездите; все это играет важную роль в оптимальном давлении в шинах для данных условий.

Что мы рассчитываем

Проще говоря, мы рассчитываем давление в шинах до точки разрыва в нашем Калькуляторе давления в шинах. Насколько сильно мы можем накачать шины, прежде чем поверхностное сопротивление возьмет верх и снова начнет повышать сопротивление качению? В каждом тесте мы видели, как шины становятся быстрее, когда вы увеличиваете давление, пока они не перестанут. Чем лучше шина, тем менее крутая эта кривая, а это значит, что вы не потеряете так много, если будете работать на несколько фунтов на квадратный дюйм слишком низко или слишком высоко, но та же идея одинакова для шин Fat Bike от 4 до 19трубчатые дорожки из луковой шелухи мм. Мы не производим колеса или шины, поэтому мы не ограничиваемся нашими собственными продуктами в рекомендациях, которые мы предоставляем. Скорее всего, поэтому некоторые другие калькуляторы давления в шинах будут иметь рейтинг, отличный от нашего. Это важно иметь в виду при сравнении калькуляторов и соблюдать любые ограничения, особенно в отношении высоких показателей давления в шинах. Не запускайте 80 psi на дисках, рассчитанных только на 60 psi. По этой теме, когда производители шин указывают давление в шине на боковине шины, это не означает, что вы не можете снизить давление ниже этого значения.

Клинчерные по сравнению с бескамерными по сравнению с трубчатыми

Итак, если другие калькуляторы давления в шинах говорят, что разное давление лучше, то почему не наш? Это восходит к тому, что мы ищем, а именно к контрольному давлению в шинах. Мы рассчитываем, в какой момент потери импеданса (поверхность, по которой вы едете) станут более значительными, чем потери каркаса (прогиб вашей шины). Вес системы меняется на это, поверхность катания меняется на это, давление воздуха и объем (размер шины) меняются на это, есть даже некоторые доказательства того, что % жира в организме будет влиять на это, но Единственное, что не меняет давления в шинах точки останова, — это стиль шин.

Тогда как выбор шин влияет на давление в шинах?

Тот факт, что расчет давления в шинах точки останова одинаков для трубчатой, клинчерной или бескамерной установки, не означает, что все три не имеют своего места. Например, каркас шины имеет значение при расчете, поэтому высококачественная шина будет повышать давление в шине точки останова, потому что каркас более эффективен. У вас также может быть что-то на одном из крайних концов, например, деревянный велодром. Хорошим началом для высококачественной 20-миллиметровой шины на деревянном велодроме является 187 фунтов на квадратный дюйм. Математика одинакова для трубчатых, клинчерных и бескамерных комплектов, но только трубчатая шина способна выдерживать такое давление в шине, не разрушая обод. Широкая гравийная шина, скорее всего, даст вам рекомендации по давлению в шинах на неровной поверхности, что подвергнет вас риску защемления со стандартной клинчерной шиной. Это означает, что вы можете обойтись без камер, чтобы устранить этот риск, или использовать менее эффективное давление, которое выше, потому что это быстрее, чем застрять на обочине дороги, ремонтируя квартиру.

Использование калькулятора в качестве отправной точки

 Когда калькулятор дает вам рекомендацию, используйте его просто так. Это место, где, вероятно, будет давление в шинах точки останова. В настоящее время наш калькулятор давления в шинах предлагает 10 различных поверхностей, и не все тротуары, гравий, одиночные дорожки или даже деревянные велодромы созданы одинаковыми. Это означает, что оптимальное давление в шинах может варьироваться. Поскольку мы рассчитываем давление в шинах в точке останова, это означает, что мы сосредоточены на этом как на средстве быть быстрее. Есть сценарии, когда поверхность настолько отличается, что мы могли бы больше сосредоточиться на чем-то вроде сцепления. На ум приходит грязный велокросс. Если мы рассчитаем контрольную точку для общего веса системы в 180 фунтов на гравии категории 4, который является худшим покрытием в нашем калькуляторе, это даст нам 40 фунтов на квадратный дюйм и 41,5 фунтов на квадратный дюйм спереди и сзади для наших 33-миллиметровых шин для велокросса. Любой, кто участвовал в грязной или пыльной кроссовой гонке, может сказать вам, что 40 фунтов на квадратный дюйм было бы слишком высоким давлением в шинах. Это связано с тем, что фактором, ограничивающим скорость, часто является сцепление с дорогой. Этот 200-метровый прямой участок на 3-километровой кроссовой трассе может быть лучшим при давлении 40 фунтов на квадратный дюйм, но крутой грязный холм или пыльный развал требуют гораздо более низкого давления в шинах, чтобы оставаться на велосипеде. Циклокросс — это наиболее резкое отклонение от рекомендаций калькулятора давления в шинах, но он дает хорошую отправную точку для разговора о том, как использовать калькулятор для самостоятельной проверки. Если вы следуете многим нашим советам и едете по дороге, гравию или горному велосипеду, калькулятор давления в шинах, вероятно, будет близкой отправной точкой. Если вы новичок в SILCA или маргинальном усилении и используете Gatorskins, вы можете пойти дальше и сразу же сбросить несколько дополнительных фунтов на квадратный дюйм.

Процесс тестирования

Если вы хотите узнать больше об одном из сотен тестов давления в шинах, которые мы провели для создания модели для нашего калькулятора, вы можете подробно прочитать об этом здесь. Метод Чанга является золотым стандартом для полевых испытаний шин, давления в шинах, аэродинамических преимуществ колеса и т. д. Подробное описание этого метода можно найти здесь, но мы кратко изложим его, чтобы вы могли приступить к тестированию своей собственной настройки на основе рекомендаций калькулятора давления. Основной принцип метода Чанга состоит в том, чтобы ограничить все переменные, кроме одной, и запустить повторные тесты, чтобы увидеть, какая из них является самой быстрой. Для проверки давления в шинах используйте одно и то же положение на велосипеде, вес системы (не пейте из бутылки во время езды), начинайте и заканчивайте на одной и той же высоте, на одной шине и с одним и тем же профилем мощности для каждого заезда. Единственное, что вы меняете, это давление. Возьмите участок дороги, который вы хотите оптимизировать, и начните с давления в шинах на калькуляторе. Выберите положение на велосипеде, которое очень повторяемо. Велосипеды TT отлично подходят для этого, но я считаю, что заблокированные руки легче воспроизвести на шоссейном велосипеде, чем определенную степень изгиба. Выполните заезд при этом давлении в шинах, несколько заездов при постепенно снижающемся давлении в шинах и несколько заездов при постепенно увеличивающемся давлении в шинах. 5 фунтов на квадратный дюйм является хорошим приращением для начала, если вы с самого начала близки к точке останова. В нашем примере ниже 100 фунтов на квадратный дюйм было точкой останова. Если поверхность та же, что была введена в калькулятор, и вы получили 100 фунтов на квадратный дюйм для начала, каждый из ваших пробегов при более низком давлении в шинах должен быть постепенно медленнее, чем пробег 100 фунтов на квадратный дюйм, и каждый пробег при более высоком давлении в шинах будет постепенно медленнее. С помощью этого относительно простого метода мы можем быть уверены, что 100 фунтов на квадратный дюйм является абсолютным самым высоким давлением в шинах для заданных входных данных. Когда вы нарисуете свои результаты, они должны выглядеть как разновидность зеленой линии. Если вы не видите отчетливого изменения во времени где-то в измеренном давлении в шинах, это означает, что вы еще не нашли точку останова и должны провести тест с большей разницей давления в шинах, чтобы найти лучшую начальную точку.

>

Постоянство в наших выводах

Мы часто слышим, что люди не хотят утруждать себя тестированием своих конкретных шин, а просто хотят знать, должны ли они ошибаться в сторону слишком высокой или слишком низкой. Это тестирование может потребовать значительных временных затрат, поэтому вопрос, безусловно, резонный. На этот раз ответ также прямо вперед. Один вывод, который повторялся снова и снова в сотнях, если не тысячах тестов, заключается в том, что всегда лучше быть слишком низким, чем слишком высоким с вашим давлением в шинах.

>

 Здесь вы видите график, показывающий потери мощности в результате одного из наших испытаний давления в шинах. Грубый фрезерованный бетон, вероятно, нуждался в более низких точках данных о давлении в шинах, но, как вы можете видеть на новом асфальтовом покрытии, которое на 10 фунтов на квадратный дюйм ниже контрольной точки, стоило всего 1 Вт. Будучи 10 фунтов на квадратный дюйм слишком высокой стоимостью 9 Вт. По той же схеме шел грубый асфальт. Этот тест проводился с шинами Continental GP 4000 II, которые в то время были одними из самых быстрых шин. Ранее мы говорили о том, как качество шин повысит результаты. Что я пытаюсь сказать, если вы используете Gatorskins на своих гоночных колесах: 1. Пожалуйста, поменяйте шины. 2. Если вы не собираетесь менять их, по крайней мере, выпустите из них немного воздуха, потому что это будет намного больше, чем 9.w если давление в шинах слишком высокое на 10 psi.

Точность

Все эти данные хорошо иметь, но есть некоторые вещи, о которых следует помнить. Одна переменная, которую мы еще не обсуждали, — это насос, используемый в тесте. Это не бесстыдная вилка, чтобы купить насос SILCA (хотя вы абсолютно должны), но помните, что не каждый насос имеет одинаковую точность. 100 фунтов на квадратный дюйм на насосе 15-летней давности, который вы одолжили у приятеля на стоянке во время гонки, — это не то же самое давление в шинах, что и 100 фунтов на квадратный дюйм на вашем домашнем насосе, и, скорее всего, ни один из них на самом деле не 100 фунтов на квадратный дюйм. Мы видели новые насосы с вариациями до 7-8 фунтов на квадратный дюйм. Хотя это кажется высоким, вы должны помнить, что это работает в обе стороны, поэтому ваш насос может быть на 7 фунтов на квадратный дюйм ниже, а ваши друзья — на 8 фунтов на квадратный дюйм.