Давление воздуха в шинах автомобиля: Таблица давления в шинах по марке автомобиля

Содержание

Давление воздуха в колёсах. Когда замерять и чем накачивать

Давление воздуха в шинах существенно влияет на параметры езды: комфорт, управляемость машины, экономичность и безопасность. Важно поддерживать рекомендуемое производителем давление и регулярно проверять его. Разберёмся, как делать это правильно.

К чему приводит неправильное давление в шинах

При движении по асфальту неправильное давление в шинах (как повышенное, так и пониженное) приводит к уменьшению пятна контакта с дорогой. Перекаченное колесо цепляется за поверхность лишь центральной частью, что ведёт к её быстрому износу. Плохо накаченная шина наоборот «садится» на боковины, опираясь на плечевые зоны протектора и проминая центральную часть внутрь. Вот как это выглядит:

И недостаток, и избыток давления воздуха в шинах создают множество проблем водителю.

Негативные последствия избыточного давления в шинах:

1. Усиленный износ центральной части протектора шины.

2. Снижение комфорта езды, жёсткость проезда ям и дорожных неровностей.
3. Повышенная нагрузка на подвеску автомобиля из-за уменьшения демпфирующего эффекта шины.
4. Риск повреждения шины и возникновения грыжи при ударной нагрузке (попадании в яму или выбоину).
5. Снижение стабильности управления из-за уменьшения пятна контакта.

Негативные последствия недостаточного давления в шинах:

1. Повышенный износ боковин протектора (плечевых зон).
2. Сильная деформация резины при проезде неровностей, что повышает риск повреждения шины.
3. Повышение температуры шины, что грозит расслоением каркаса и может привести к взрыву покрышки на высокой скорости.
4. Повышенный риск аквапланирования на мокрой дороге.
5. Риск разбортировки шины.
6. Повышенный расход топлива.

Сниженное давление сильно бьёт по карману водителя: падение давления на 20% (что не редкость: достаточно, например, спустить колеса до 1,8 атмосферы вместо предписанных производителем 2,2) сокращает срок эксплуатации шины на 25–30% и увеличивает расход топлива на 3%.

Каким должно быть давление в шинах

Универсального давления в шинах не существует: оно зависит от размерности шин, характеристик машины (прежде всего, веса) и дорожных условий. Поэтому важно соблюдать заводские рекомендации, поддерживая именно то давление в шинах, на которое рассчитывали инженеры при проектировании автомобиля.

Рекомендуемое для вашей машины давление можно найти в инструкции по эксплуатации и на наклейке в дверном проёме. Если на автомобиль, в зависимости от комплектации, устанавливались шины нескольких размерностей, то рекомендуемое для них давление может отличаться — ищите в таблице именно свой размер колёс. Производитель может предписывать увеличение давления в шинах при максимальной загрузке машины. Для запасного колеса (Spare tire) нужное давление также указано отдельной строкой — обратите внимание, оно намного выше стандартного.

Единицы измерения давления

Итак, нужные параметры давления вы нашли, осталось расшифровать их. В физике давление измеряют в паскалях, в реальной жизни — в чём угодно: в барах, атмосферах, фунт-силах, килограмм-силах… Водители и работники шиномонтажа обычно оперируют термином атмосфера, но на манометрах (приборах для измерения давления) такая единица зачастую отсутствует. Давайте разберёмся с этой путаницей.

Атмосфера — внесистемная единица измерения, приблизительно равная атмосферному давлению на поверхности Земли. Поскольку она широко вошла в обиход, понадобилось как-то приравнять её к корректным физическим единицам. Для простоты одну атмосферу считают равной одному бару, одной килограмм-силе и ста килопаскалям.

Кроме технической атмосферы (ат) есть ещё и физическая атмосфера (атм), которая немного больше. Опять же, для удобства их считают равными. Но все эти допущения вносят погрешность, поэтому, если вам нужно точное давление в шинах, замеряйте его корректно — в паскалях или барах. Тем более, что производители обычно указывают давление именно в этих величинах.

Имперские фунт-силы (они же PSI, «псай»), популярные в США, переводить сложнее, тут без калькулятора уже не обойтись. В таблице мы собрали вместе все единицы давления с точными значениями, а также примерно привели их друг к другу для упрощения расчётов:

1 атм ≈ 1 бар ≈ 1 кгс/см² ≈ 100 кПа ≈ 14,5 psi

Единицы давления

 

Паскаль
(Pa, Па)

Бар
(bar, бар)

Техническая атмосфера
(at, ат)

Физическая атмосфера
(atm, атм)

Фунт-сила на квадр.дюйм
(psi)

1 Па

1 Н/м²

10-5

10,197•10-6

9,8692•10-6

145,04•10-6

1 бар

105

1•106 дин/см²

1,0197

0,98692

14,504

1 ат

98066,5

0,980665

1 кгс/см²

0,96784

14,223

1 атм

101325

1,01325

1,033

1 атм

14,696

1 psi

6894,76

68,948•10-3

70,307•10-3

68,046•10-3

1 lbf/in²

 

Как правильно измерить давление в шинах

Проверять давление в шинах желательно ежедневно, перед поездкой. Но такое возможно только при очень размеренном ритме жизни. В реальности проверка хотя бы раз в месяц — уже отличный показатель для среднестатистического водителя. Но перед поездкой на большое расстояние проверку давления и визуальный осмотр шин и дисков нужно делать в любом случае.

Измерять давление нужно в холодных шинах, то есть до начала движения. В процессе езды шины нагреваются, что увеличивает давление примерно на 10%. Поэтому никогда не спускайте якобы лишних воздух из горячих шин: после остывания давление окажется ниже нормы. Если же вам пришлось подкачивать горячую шину во время поездки, качайте её на 10% больше номинала, и вновь проверьте давление, когда колёса остынут — не ранее, чем через 3 часа после остановки.

Всегда проверяйте давление во всех колёсах. Разное давление в шинах серьёзно сказывается на управляемости, и может стать причиной увода машины в сторону. Не забывайте и о «запаске»: она всегда должна быть накачана на случай непредвиденной замены колеса в дороге.

Когда требуется корректировка давления в шинах

Для длительного движения на больших скоростях (более 160 км/ч) производители автомобилей советуют повышать давление в шинах на 0,2–0,4 бара от рекомендованного. Это несколько улучшит управляемость машины, хотя и негативно скажется на комфорте. Но подобные советы актуальны для передвижения по скоростным автобанам, а не для повседневной городской эксплуатации, особенно в России.

Перед длительной поездкой по грунтовке или дороге с раскисшим покрытием (грязь, снег) разумно, наоборот, снизить давление в шинах — это улучшит зацеп. Летом стоит ограничиться снижением давления на 5–10% от номинала, а зимой — на 10–15%.

Давление в низкопрофильных шинах

За давлением в низкопрофильных шинах (особенно нештатной размерности) нужно следить особенно внимательно. Низкопрофильные шины имеют две особенности: маленькую высоту боковины (профиля) и большой диаметр обода. Если в шине правильное давление воздуха, в контакте с дорогой находится только протектор. Низкое давление вызывает искривление боковины шины, из-за чего она начинает касаться дорожного полотна и быстро изнашиваться, вплоть до полного истирания. Да и пробить низкопрофильную шину на яме при низком давлении намного проще.

При накачке низкопрофильных шин нужно ориентироваться на давление, указанное для полной загрузки машины, и максимально допустимое давление для конкретной шины. Оно обозначено на боковине, рядом с надписью max pressure, в одной из принятых единиц измерения: килопаскалях (KPA), барах (BAR) или фунт-силах (PSI).

Чем измерять давление в шинах

Современные автомобили, оборудованные датчиками в шинах и системой мониторинга давления TPMS (Tire pressure monitoring system) сами следят за показателями давления в каждом колесе и сигнализируют об отклонениях, что очень удобно. Если с завода такой системы в машине нет, её можно установить самостоятельно.

Но и старые ручные способы измерения всё ещё в ходу. Во-первых, манометром оборудован любой современный автомобильный компрессор: накачивая колесо, вы сразу контролируете давление.

Во-вторых, есть компактные ручные манометры: не нужно распаковывать и подключать насос, чтобы проверить давление, а точность измерений у такого манометра, как правило, выше, чем у встроенного прибора компрессора. В продаже есть и современные цифровые манометры, позволяющие «на лету» переключать единицы измерения давления и сохранять показания в памяти, что очень удобно.

Наконец, при желании доверить всё обслуживание машины профессионалам можно воспользоваться услугами шиномонтажа. В автосервисах Гиперавто, оборудованных шиномонтажными зонами, опытные механики точно замерят и скорректируют давление в шинах, оценят состояние протектора шин и выполнят любые другие работы с колёсами.

Какое оптимальное давление в шинах и как его правильно проверять? Блог Авилон

Прежде всего стоит узнать, что такое давление в шинах, может ли самостоятельно меняться и от чего это зависит.

Давление — это сила, с которой воздух изнутри действует (давит) на поверхность, т.е. саму шину. Измеряется в барах, проверяется манометром.

Давление в шинах легкового автомобиля показывает, с какой силой каждый килограмм закаченного внутрь воздуха действует на 1 кв. см. шины, насколько колеса упругие. Оно может быть недостаточным — колесо в этом случае будет приспущено, либо избыточным, что чревато разрывом, когда покрышка попросту лопается.

Оно может самостоятельно меняться от следующих факторов:

  1. Температура окружающей среды
    – согласно физическим законам, при нагревании газ расширяется, т.е. давление становится избыточным и колесо перекаченным.
  2. Точность герметизации колеса – трещины в резине, щели в местах примыкания к ободу или клапана подкачки могут выпускать лишний воздух, снижать давление.

Именно поэтому водители обязаны знать, какое давление должно быть в шинах их автомобиля, регулярно его проверять и спускать или подкачивать, в зависимости от ситуации.

Ошибки в выборе давления ведут к проблемам:

  • недостаточному сцеплению резины с покрытием дороги, т.е. влияние на управляемость, поведение машины на дороге, прохождению через препятствия – авто может подпрыгивать на кочках, «скакать козликом», буксовать;
  • быстрому и неравномерному износу покрышек – чем ниже давление, тем мягче колесо и больше пятно соприкосновения с асфальтом;
  • поломках с подвеской, выходу из строя элементов ходовой части.

Избежать этого поможет контроль и знание, каким должно быть оптимальное давление в шинах легкового автомобиля.

Каким должно быть давление воздуха в шинах и на что оно влияет

Как известно, проверять давление воздуха в шинах автомобиля рекомендуется постоянно. Но мало кто из водителей об этом задумывается, а зря. Ведь от того, как будут накачаны воздухом шины автомобиля, зависит многое. В этой статье приводим информацию о том, какое значение должно быть и как его проверять. Кроме того, будет рассказано про универсальный датчик давления, устанавливаемый на некоторые марки современных авто.

Идеальным давлением в шинах является показатель в 2–3 атмосферы.

Зачем это нужно

Проверяют обычно этот параметр так: пинают ногой по покрышке и многие даже не знают, зачем они это делают. Просто увидели это и переняли своеобразный приём проверки.

Но давление — штука серьёзная. К примеру, покрышки, внутри которых мало воздуха, теряют свою эластичность и они могут провернуться на ободе, а это очень опасно на дороге.

К тому же не нужно поднимать уровень воздуха в покрышке, особенно при перегрузке автомобиля.

Нормальное давление в шинах должно быть в меру: не много и не мало!

Следует помнить, что этот показатель в передних и задних колёсах отличается.

Давление в покрышках должно быть стандартным. Существует определённая норма, которая ставится производителем на свою продукцию. Это значение можно увидеть на лицевой стороне шины, крышке бензобака, стойке двери машины или на бардачке. Наклейка будет содержать индекс нагрузки, рекомендуемое давление в шинах и размер покрышек. К примеру, на Даймлер Крайслер стандартное значение должно быть равным 3 с лишним атмосферы, но этот показатель нельзя считать оптимальным. Цифры, указанные на лицевой стороне покрышки, показывают только максимально допустимое значение.

Показатель ниже 2,5 атмосферы является правильным значением для многих колёс, и он способствует не только безопасности при вождении, но и экономии в расходе топлива.

Давление в пределах 2,5–3 атмосфер уже говорит о снижении срока эксплуатации на 20%. А показатель выше 4 атмосфер может привести к взрыву и повышенному расходу топлива.

Наконец, показатель в пределах 4 атмосфер приводит к заметному ухудшению управляемости и увеличению тормозного пути на одиннадцать метров.

Видео о давлении в шинах:

Кстати, будьте всегда внимательны. Покрышка, в которой восстановили давление, но которая эксплуатировалась долгое время при пониженном или повышенном его значении, опять же может взорваться.

Как измерять

Делать это удаётся с помощью специального прибора, называемого манометром. Он измеряет количество воздуха в килограммах на один квадратный сантиметр покрышки. Проделывать такую процедуру необходимо, по крайней мере, не реже одного раза в месяц.

Как и говорилось выше, шины с неправильным низким давлением выдержать нагрузку не способны. Снижается устойчивость автомобиля во время движения, и невозможно эффективно тормозить. Шина может в любой момент разорваться на ходу, а, как известно, это приводит к несчастным случаям.

Также нельзя чрезмерно повышать давление, так как это приводит к большой нагрузке на ходовую часть, что способствует неравномерному износу шин, и управление автомобилем становится неудобным.

Давление в шинах также может зависеть от температуры окружающей среды. Так, если температура снижается на десять градусов Цельсия, давление в шинах автоматически падает. Другими словами, если водитель последний раз проверял давление осенью, когда было плюс двадцать и заморозки пришли уже через неделю, замер нужно обязательно повторить.

Вообще, давление в шинах автомобиля зимой проверяется намного тщательнее. Чем на улице холоднее становится, тем чаще нужно проверять этот показатель.

Так, похолодание на 10 градусов Цельсия способно привести к изменению давления на 0,1 бара. Поэтому зимой проверять шины следует раз в две, а то и в одну неделю в зависимости от того, в какой климатической зоне вы живете.

Универсальный датчик давления

Если во время движения автомобиль уводит в сторону без каких-либо причин, это может указывать на снижение или повышение давления в шинах.

Интересно, что некоторыми производителями для весенне-осеннего сезона, когда колёса бывают грязные и автомобилисту не хочется отвинчивать колпачки и лезть туда манометром, были придуманы индикаторные колпачки. Они устанавливаются на покрышки непосредственно и выпускаются с заранее настроенными показателями давления в диапазоне от 1,8 до 5 атм. Каждый их шаг равен 0,2 атм. Устанавливается такая новинка на все типы бескамерных шин или камер грузовиков, легковушек и даже мотоциклов и квадроциклов. Их можно установить и на обычный велосипед.

На видео — обзор датчика давления в шинах:

Это своего рода датчик, который наворачивается вместо стандартного колпачка на вентиль. У него имеются специальные встроенные цветные сектора, которые определяют и показывают состояние покрышки. Так, если метка на зелёном цвете — значит, всё в норме. Появление жёлтого цвета говорит о том, что давление падает в пределах 0,3 атм и нужно его поднять. Красный цвет — пора бить тревогу. Нужна немедленная остановка и подкачка.

В принципе, такие датчики иметь — это хорошо. Но реально защитить ваши шины от недостатка или избытка воздуха они могут только при скорости ниже 50 км/ч. Уже на 55 км/ч и выше шины подвергаются плотному механическому воздействию и нагреваются. Датчики правильное значение уже показать не могут. Здесь нужен манометр.

Существуют и другие датчики. Например, со звуковым или световым оповещением. На автомобилях среднего и представительского класса всё популярнее становятся электронные измерительные устройства. Это уже настоящая система, и при изменении давления специальные приборы подают водителю знак. Но опять же от гвоздя на дороге никто не застрахован.

И сегодня производители всё больше задумываются над тем, как придумать шины, которые бы могли продолжать движение даже после того, как из них был выкачан воздух из-за механического повреждения.

Так, известные фирмы-производители открыто заявили, что разработали специальные шины с необычайно жёсткими бортами. Они позволяют двигаться со скоростью до 80 км/ч после прокола шины или поломки вентиля. Интересно, что и водитель незначительной потери контроля над транспортным средством не чувствует и автомобиль полностью сохраняет манёвренность и устойчивость на дороге. И даже если проходит повороты в сторону спущенного колеса.

Есть и такая новость. На лимузины высшего класса ставят колёса, имеющие специальные ободья. В них вмонтированы бывают вставки-бандажи из прочного металла или пластмассы. Если даже автомобиль наедет на гвоздь и шина полностью разрушится, на таком колесе всегда можно выехать из опасной зоны и даже проехать немалое расстояние на скорости до 80 км/ч. Но колёса такие, как и сам бронированный лимузин, стоят дорого.

Шины на легковом автомобиле

Давление в шинах легкового автомобиля требует постоянного контроля. Как и было сказано выше, от того, насколько часто водитель проверяет давление, будет зависеть управляемость транспортного средства, расход топлива, скорость износа покрышек и многое другое.

Как и было отмечено выше, на легковушках показатель уровня воздуха в покрышках должен составлять от 2 до 3 атм. И это только для передних колёс. Что касается задних, то здесь предусмотрена атмосфера в 2,2 и выше. При несоблюдении этих показателей износ шин произойдёт гораздо быстрее.

Конечно же, проверить давление в шинах легкового автомобиля можно на любом шиномонтаже, но желательно всегда иметь при себе манометр. Продаётся он в любом магазине.

Если давление упало, то нужно сразу же подкачать шины и не обязательно вручную. На сегодняшний день существует масса способов подкачки шин автоматически.

Грузовик — это не шутка

Давление в шинах грузового автомобиля имеет более важное значение. Благодаря ему в грузовых автомобилях задействованы такие характеристики:

  • оптимальный пробег;
  • управляемость и комфорт при езде.

Эти факторы и другие аналогичные параметры могут быть разными. И в этом случае низкое давление шин в грузовиках может привести к излишнему сжатию и возрастает качение при езде. Кроме того, увеличивается расход топлива грузовиков как минимум наполовину. Снижается значительно КПД торможения, а большая масса автомобиля может разрушить и каркас.

Надеемся, что этой статье удалось донести важную информацию до водителя.

Давление в шинах

Соблюдение правильного давления в шинах является главным правилом эксплуатации автомобиля


От того, на сколько значение его будет соответствовать оптимальному, на столько зависит Ваша безопасность и долговечность использования автомобильной покрышки. Замеры давления шин необходимо делать на холодный автомобиль, т.е. предварительный пробег его должен быть не более 2 часов и не превышать 3 км. Если же выполнить эти рекомендации не удается, то от полученного значения отнимите величину погрешности, равную 0.3 бара.

Процедуру проверки давления шин нужно производить постоянно и регулярно, не реже одного раза в месяц и каждый раз, когда планируется длительная дальняя поездка. Помимо основных колес не лишним будет и проверить давление в запаске, ведь не исключено, что придется ей воспользоваться. Давление в каждом колесе должно соответствовать рекомендуемому значению заводом изготовителем. Сегодня популярна услуга подкачки колес азотом, однако это не панацея от того, чтобы не производить регулярную проверку давления. Рекомендуемое значение давления можно найти либо в инструкции по эксплуатации автомобиля, либо на кузове, боковой стойке, лючке бензобака.
В зависимости от условий эксплуатации, номинальное давление в шинах может увеличиваться или уменьшаться, в частности это зависит от температуры воздуха. Таким образом, для того, чтобы правильно выставить давление в шинах в зимний период, нужно к номинальному значению прибавить 0.2 бара, чтобы компенсировать перепад. При этом увеличение температуры воздуха или его уменьшение должно Вас заставить проверить давление.

Так почему же так важно соблюдать правильную накачку колес? Наличие давления ниже номинального на передней оси автомобиля приведет к тому, что колеса будут проворачиваться туго и отзывчивость рулевого управления будет менее четкой. Если низкое давление на задней оси – то поворачиваемость автомобиля на поворотах станет избыточной. В случае, когда давление меньше более чем на 0.5 бара, то достичь эффекта аквапланирования по влажной трассе гораздо проще, что объясняется меньшей площади пятна контакта колеса с дорожным покрытием. Отметим, что при номинальном давлении 2 атмосферы пятно контакта будет максимальным, соответствующим 100%. При снижении его на 0.5 атмосферы площадь покрытия снижается на 50%, на 1 атмосферу – еще в половину. Здесь прослеживается прямая зависимость вашей безопасности от подкачки колес.
Более того, при движении с давлением колес меньше на 20% от номинального, расход топлива увеличится на 30%, а это дополнительные затраты. Превышение давления может привести к повышенному износу покрышки и скорому ее выходу из строя.
Потребительские свойства покрышки напрямую зависят от того, какое установлено давление в колесе. Современные же автомобилисты или по незнанию, или по своей лени, зачастую игнорируют элементарные правила. В самом лучшем исходе это приведет к нивелированию всех преимуществ автомобиля, которые заложены конструктивными особенностями и обуславливаются его стоимостью. В худшем случае – не выполнение норм давления приведет к потере управляемости автомобиля, аварии или катастрофе.

От того, как правильно выставлено давление, будет зависеть несущая способность покрышки и максимально возможная на нее нагрузка. Таким образом, меньшее давление требует меньшей нагрузки на автомобиль. Индекс нагрузки покрышки еще не является абсолютным показателем. Его обозначение будет соответствовать истинной величине только тогда, когда давление будет приведено к соответствующим нормам. Допускается превышать давление, во имя допущения большей нагрузки, однако данное действие должно быть обосновано, поскольку для большинства современных легковых автомобилей это приведет к скорому износу шины. Для тяжелых, бронированных автомобилей применяются специальные шины, оснащенные защитным усиленным вариантом каркаса, обозначаемые соответственно XL, Reinforced или «С». Они также применяются на грузовых, или грузопассажирских автомобилях.
Давление в колесах может повлиять и на скоростные показатели покрышки. Когда планируется поездка на большой скорости, давление обычно увеличивают, и на оборот уменьшают, при меньших скоростях. При применении шин, обозначенных индексом ZR, позволяющих передвигаться со скоростью более 240 км в час, за рекомендациями по эксплуатации следует обратиться к разработчику такой резины. Для легкового автомобиля, как правило, максимум давления может быть поставлено 3.2 атмосферы для шин с индексом Т, и 3.5 атмосфер для шин с индексом Н, V, W, Y, ZR. Для того, чтобы упразднить возможную деформацию и повреждение структуры шины, данные значения превышать категорически воспрещается.
У шин, в которых правильно выставлено давление, будет правильное распределение нагрузки и соответствующее пятно контакта, что отразится и на долговечности их использования.

Многие спросят, а чем же чревато пониженное давление в шинах? Мы ответим. Характер формы и деформации резины значительно изменяется, пятно контакта снижается, эффективность работы покрышки уменьшается. За счет увеличения амплитуды деформации в покрышки происходит ее неправильная работа, и вырабатывается усиленно тепло, что ведет к перегреву и преждевременному износу шины. В самых не благоприятных условиях с такой шиной на большой скорости может произойти не поправимое, ее полное разрушение, вследствие перегрева, деформации. Более того, в месте пятна контакта шины значение удельного давления и его характер будет иметь не правильное действие, а это вызовет повышенное сопротивление качению, что повлечет быстрый износ протектора и колеса в целом. Помните, что уменьшение давления от номинального на 10-20 % приведет к износу резины минимум на 20% быстрее, а значит, и потратить деньги на приобретение новой покрышки придется раньше.

За счет низкого давления, шина теряет свою эластичность, сопротивление боковым усилиям ее уменьшается, что приведет к резкому снижению управляемости автомобилем, запоздалой реакцией на движения рулевого колеса. Низкое давление сможет спровоцировать появление аквапланирования за счет изменения пятна контакта с покрытием.
Из всего вышесказанного можно понять, что просто накачать колесо и забыть о нем не правильное суждение. Нужно взять для себя за правило периодически проверять состояние и давление воздуха в шинах, поскольку от разных условий эксплуатации может зависеть и показатель давления. Ни в коем случае не надейтесь определить давление ногой или на глаз, пользуйтесь исключительно манометром. Даже снижение давления шины более чем на 20% иногда очень сложно определить визуально. Если опытный автолюбитель сможет определить давление, его изменение, по характеру движения машины, то вот новичкам это будет крайне сложно почувствовать. Сегодня шиномонтажные мастерские находятся на каждом углу, и ничего сложного нет, чтобы там потратить 5 минут на проверку или подкачку колес.
Важно понимать, что при каждом снижении температуры воздуха на 8 градусов, давление в шине будет снижаться соответственно на 0.1 атмосферу, потому в тех или иных ситуациях нужно правильно производить корректировку.

Давление в шинах автомобиля

Неправильное, нестандартное давление в шинах вашего автомобиля может привести к очень многим вариантам развития неприятностей на дороге.

В первую очередь это приведет к неравномерному износу шин и потере четкого контроля над управлением автомобилем.

Как влияет давление на состояние шин

Низкое давление в шинах увеличит в несколько раз вероятность того, что колесо будет повреждено, кроме того, может испортить состояние колесного диска. Так, машина будет «плыть» по дороге, что сразу же можно заметить на высокой скорости. Ведь именно это является первым признаком спущенного колеса, на который обращают внимание практически все автомобилисты.

Конечно же, в такой ситуации первым делом необходимо остановить автомобиль где-нибудь на обочине и проверить состояние шин, особенно если вы только что из шиномонтажа. В наши дни мало кто из владельцев авто пользуется насосом  для ручной накачки шин, все чаще автомобилисты используют услуги шиномонтажников.

Слишком сильно накачанные шины тоже не приведут ни к чему хорошему. Ведь область контакта шины с поверхностью дороги будет намного меньше и сцепление будет только в центральной части шины, которая будет страдать от высоких нагрузок, а сам автомобиль станет жестким в комфорте езды, увеличится общая нагрузка на подвеску.

Так или иначе, нужно очень внимательно подходить к вопросу давления в шинах. Если оно не будет соответствовать норме, то вероятность ДТП на дороге увеличивается.

В Европе стали проводиться мероприятия по выборочному исследованию давления воздуха в шинах. Результаты данной процедуры показали, что ситуация далека от нормальной.

Так, только ¼ часть автомобилей была с нормальным давлением воздуха в шинах. 10% проверенных авто подвергали своих владельцев смертельной опасности из-за слишком низкого давления воздуха. Каждый автомобилист должен помнить, что резина пропускает воздух, и шины с каждым днем теряют давление. Таким образом, месячная потеря может достигать до нескольких десятых атмосфер.

Если давление воздуха нормальное, то нагрузка будет распределяться равномерно по всей площади шины, жизнь покрышек продлевается, а автомобиль может показать максимум своих возможностей. Единицами измерения давления воздуха в шине служат 3 показателя, которые являются эквивалентными между собой: бары, атмосферы и кгс/см2.

Нормальное давление в шинах

Нормальное значение давления в шинах для каждой модели автомобиля различно и рекомендуется производителем. Эта величина должна соблюдаться постоянно для более длительной эксплуатации шин. К тому же соблюдение номинального значения давления приводит к более экономичному расходу топлива. Ведь даже разница в 0,2 бара сократит время использования новой покрышки на 15%, а разница в 0,6 бар увеличит износ шин на  50%.

Обычно при смене зимней резины на летнюю или наоборот автовладельцы не обращают должного внимания на состояние шин, а необходимость выполнения балансировки и подкачки шин в таком случае всегда была и остается быть.

Автолюбителям полезно будет знать, что давление в шинах в различное время года по-разному падает. Кроме того, во многих автомобилях нормальное давление в шинах задней и передней оси разное. Не забывайте о запасном колесе, ведь если появится необходимость в его использовании на дороге, лучше, если оно будет нормально накачано.

Каким образом можно проверить давление в шинах

Любой водитель автомобиля хотя бы один раз в жизни проверял давление в шине постукиванием по колесу ногой, либо просто «на глаз». Как ни странно это звучит, но нога или глаз не являются измерительным прибором для проверки давления воздуха в шине. На самом деле разница даже в 1,5 бара будет существенным отклонением от нормы, а ногой или глазом эту разницу не измерить.

Для того, чтобы получить правильные данные о состоянии шины необходимо производить замер давления непосредственно на холодной покрышке. Давление повышается во время езды, и для того чтобы результат соответствовал действительности необходимо производить замеры как минимум через 2 часа после езды.

Конечно, речь не идет о тех автомобилях, которые уже заранее были обдуманы до мелочей производителями и могут порадовать своих владельцев специальными системами контроля давления, выводя информацию о состоянии шины на приборную панель салона автомобиля.

Что делать если производитель не назвал точных цифр?

Некоторые производители указывают номинальные значения давления в шинах отдельно для нормальной и отдельно для полной загрузки авто. Но есть и те, кто указывает только одно значение. В этом случае при полной загрузке просто нужно увеличить давление на половину бара. Если вы планируете дальнюю поездку, то давление также желательно немного увеличить.

Для тех, кто планирует отправиться в путь по бездорожью, нужно наоборот снизить давление для езды по грязи и глине. Или увеличить для езды по каменистой поверхности. Как только вы выберетесь на хорошее дорожное полотно, необходимо снова привести состояние шин в норму.

Многие опытные автовладельцы стараются использовать качественные шины проверенных временем производителей, например Yokohama Geolandar +a t. Но следует помнить, что при смене шин следует уточнять и давление в них.

Существует также ряд правил для шин различного типа. Если вы меняете стандартные шины автомобиля на шины другого типоразмера, то необходимо накачать их до значения полной загрузки. Если коэффициент грузоподъемности будет меньше, то на каждую единицу нагрузки нужно подкачивать шину на 0,1 атмосферы.

Как уже упоминалось выше, давление в шинах в различные сезоны разное. Особого внимания заслуживают шины зимой. Ведь с каждым понижающимся градусом понижается и давление воздуха в шине.

Таким образом, появляется необходимость в увеличении давления в шинах зимой на 0,2 атмосферы. Лучше всего ориентироваться по изменениям температуры: так, каждые 10 градусов похолодания будут понижать давление в шине на 0,1 атмосферы. Таким образом, зимой нужно проверять давление в шинах с каждым понижением температуры, либо хотя бы один раз в неделю.


Влияние давления воздуха в шинах грузовика на расход топлива

Обычно производители шин указывают рекомендованное давление воздуха в шине для «нормальных» условий эксплуатации. На практике мы часто видим несколько иную картину. Если в легковой автомобиль загрузили багаж и четыре пассажира, то какое давление должно быть в шине? В европейских автомобилях на задней стороне крашки бензобака можно обнаружить таблицу с указанием на сколько надо увеличить давление в шинах в том или ином случае. С грузовыми автомобилями все гораздо сложнее. Самый распространенный грузовой автомобиль состоит из тягача и полуприцепа, вес этой сцепки приблизительно 14.5 тонн, шин в этой сцепке 12 штук. Производители шин для грузовых автомобилей рекомендуют устанавливать следующее давление в шинах:

  • 315/70 R22.5 на рулевую ось тягача 8.5 атмосфер (861.3 кПа)
  • 315/70 R22.5 на ведущую ось тягача (спаренные колеса) 7.5 атмосфер (759.8 кПа)
  • 385/65 R22.5 на трехосный полуприцеп 9.0 атмосфер (911.7 кПа)

Если в полуприцеп загрузили 20 тонн груза и сцепка с грузом весит уже 34,5 тонны. Какое должно быть давление в шинах в этом случае? Попытаемся это выяснить.

Энергопотеря шин может быть определена как рассеянная энергия (тепло), выделяемая при вращении колеса, при продвижении на одну единицу пути. Основываясь на простейших физических принципах (закон сохранения энергии) энергопотеря ${R}$ может быть записана как:

 

${R = \dfrac{(\text{Энергия на входе в шину — Энергия на выходе в шине)}}{\text{Скорость}} = \dfrac{\text{Потеря энергии в шине}}{\text{Скорость}} \dfrac{W}{m/s}}$ $(1)\qquad$

 

Единицей измерения энергопотери ${R}$ служит ватт на метр в секунду: ${\dfrac{W}{m/s}}$, что эквивалентно одному Ньютону ${H}$. Несмотря на то, что единицей измерения энергопотери ${R}$ является Ньютон, энергопотеря при вращении шины не представляет собой «силу», но представляет собой энергию на единицу расстояния. В целом понятия энергопотери при вращении, потеря прокатки и трение качения рассматриваются как эквивалентные понятия и часто взаимозаменяются. Энергопотеря в шине включает в себя потерю гистерезиса, аэродинамическое сопротивление, а также трение между шиной и дорожной поверхностью. Потери гистерезиса являются главным компонентом и составляют около 90-95% от всей энергопотери в шине.

 

Энергопотеря или трение качения является одним из самых важных свойств шин из-за своего практического применения. Исследователи и инженеры изучают данный вопрос в течение уже почти трех десятилетий. Некоторые из наиболее важных исследований включают исследования материалов изготовления шины, способов производства шин, эффект трения качения и потребления топлива, а также эффект взаимодействия дороги и транспортного средства.

 

Потребление топлива и энергопотеря шин для всех типов автомобилей становятся все более важными проблемами ввиду негативных экологических эффектов (загрязнение воздуха и глобальное потепление) и ввиду экономических затрат (высокая стоимость топлива).

 

В шинной промышленности, в свою очередь, были разработаны шины, позволяющие эффективно расходовать топливо с помощью снижения энергопотери в шинах. Нагрузка на шину и давление, скорость транспортного средства, количество остановок и конструкция транспортного средства (аэродинамическая форма) являются параметрами, влияющими на энергопотерю в шинах. Свойство дорожного полотна является внешним фактором и тоже оказывает существенное влияние на расход топлива.

  • В данной статье рассматривается влияние загрузки шины ${W}$ и давления в шине ${p}$ на энергопотерю, которая влияет на потребление топлива.
  • Также подробно обсуждаются возможные комбинации загрузки и давления шины в зависимости от потребления топлива через изменения энергопотери в шине ${R}$.

Параметры управления шинами и энергопотеря

Нагрузка на шину и давление воздуха в шине являются двумя контролируемыми параметрами (которые водитель может изменить), позволяющими контролировать энергопотерю. Трение качения изменяется при изменении этих параметров. Чем меньше трение качения, тем более эффективно используется топливо, т.е. нем ниже потребление топлива. Из основных физических принципов очевидно следует, что с увеличением нагрузки на шину ${W}$ увеличивается трение качения ${R}$. Напротив, с увеличением давления ${p}$ энергопотеря ${R}$ снижается. Но это всего лишь качественные соотношения, которые весьма бесполезны для количественного анализа. Для последующего количественного анализа стоит прежде всего определить точные количественные соотношения между энергопотерей ${R}$ и контролируемыми параметрами ${p}$ и ${W}$.

 

Используя стандартные условия нагрузки и давления в шине для грузовых шин в качестве отправных точек относительные величины энергопотери будут рассчитаны для определенных условий перегрузки, обычно от +10% до +100% к рекомендуемой загрузке при различных уровнях давления в шине. Данные условия перегрузки и давления похожи на реальные условия при передвижении транспортного средства. При установке на транспортное средство центральной системы накачивания шин у водителя появляется контроль над данными параметрами (нагрузка на шину и давление в шине выводится на мониторе в кабине водителя). Таким образом, влияние данных параметров системы на энергопотерю в шинах рассматривается с точки зрения управления транспортным средством. Здесь мы рассмотрим увеличение потребления топлива в зависимости от нагрузки на шины. Также предложим довольно простой метод для оптимизации использования топлива с помощью изменения контрольных переменных: нагрузки на шину и давления в шине.

Измерение количественных соотношений. Соотношение между энергопотерей ${R}$ и нагрузкой ${W}$

Используя метод энергетического баланса можно вывести основное уравнение, описывающее соотношение энергопотери ${R}$ в зависимости от нагрузки на шину ${W}$ при постоянном уровне давления в шине ${p}$:

 

${R = (h \cdot d \cdot \dfrac{w}{A}) \cdot W }$ $(2)\qquad$

 

где ${h}$ — гистерезисное соотношение, ${d}$ — деформация шины, ${w}$ — ширина следа шины, ${A}$ — площадь следа шины, ${W}$ — уровень нагрузки на шину. В различных исследованиях было показано, что около 95% энергопотери может быть объяснено за счет гистерезиса шины. Значения энергопотери ${R}$ для трех типичных размеров легковых шин типаразмера Р195/75R14 и радиальной средней грузовой шины 11R22.5, при трех различных значениях нагрузки при постоянном уровне давления в шине ${p}$ были измерены и показаны на графике. Все зависимости между ${R}$ и ${W}$ оказались линейными, типичный график представлен на рисунке 1.

 

 


Рис. 1: Сопротивление качению (энергопотеря шины ${R}$) и Нагрузка для легковых и грузовых шин.
Обе величины измеряются в Ньютонах ${N}$.

 

Данный результат позволяет упростить уравнение 2 следующим образом:

 

${R = C_1 \cdot W }$ $(3)\qquad$

 

где ${C_1 = \dfrac{(h \cdot d \cdot w)}{A}}$ — константа или угол наклона линейной функции. В среднем угол наклона (коэффициент ${C_1}$) составляет 0.010 для грузового автомобиля и 0.0078 для легкового. Известно, что деформация шины ${d}$ увеличивается с уровнем нагрузки на шину ${W}$, но в то же время параметры следа шин ${w}$ и ${A}$ одновременно изменяются так, что отношение ${\dfrac{d \cdot w}{A}}$ остается почти неизменным. Значения ${h}$ для данных наблюдений оказались независимыми от уровня нагрузки на шину ${W}$. Из чего мы можем сделать вывод, что энергопотеря шины ${R}$ прямопропорциональна нагрузке на шину ${W}$ (см. уравнение 3).

 

 

Соотношение между энергопотерей ${R}$ и давлением в шине ${p}$

Несмотря на то, что на основании основных физических принципов, очевидно, что энергопотеря ${R}$ и давление в шине ${p}$ обратно пропорциональны, точное соотношение между этими двумя величинами не известно. Общее уравнение может быть записано в виде:

 

${R = C_2 \cdot \dfrac{1}{p^x} }$ $(4)\qquad$

 

где ${C_2}$ — константа, включающая в себя значения ${h}$ и ${W}$. Показатель степени ${x}$ для давления ${p}$ должен быть найден для получения точного количественного соотношения между энергопотерей ${R}$ и давлением в шине ${p}$. Это можно осуществить двумя способами: прямым экспериментальным и с помощью регрессии. Оба метода описаны далее.

 

Экспериментальный методДанные для энергопотери ${R}$ для нескольких типов легковых шин (P175/80R13, P195/75R14, P205/75R15 и P225/60R15) и нескольких грузовых шин (11R22.5 и 295/75R22.5) были получены как функция, зависящая от уровня давления в шине при фиксированной нагрузке на шину. Графики зависимости энергопотери ${R}$ от уровня давления в шине ${p}$ были построены и с помощью данных графиков была получена количественная оценка показателя степени ${x}$ из уравнения 4. Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1: Показатель степени ${x}$ при давлении в шине для легковых и грузовых шин

 

Размеры шины Степень ${x}$
P175/80R13   0.5237
P205/75R14   0.5140
P205/75R15   0.4902
295/75R22.5   0.4968
295/75R22.5   0.5326

 

Как видно из результатов измерений среднее значение показателя степени ${x}$ из уравнения 4 составляет около ${0.5}$. Типичный график зависимости энергопотери от уровня давления в шине для легкового автомобиля (P195/75R14) и грузовика (295/75R22.5) представлен на рисунке 2

 


Рис. 2: Зависимость энергопотери ${R}$ (измеряется в Ньютонах ${N}$) и уровня давления в шине ${p}$ (Измеряется в килопаскалях ${kPa}$ )

 

Регрессионный анализУравнение 2 явно не содержит переменную давления ${p}$. Вследствие чего Уравнение 2 может быть модифицировано через зависимость деформации шины ${d}$ от уровня давления в шине ${p}$.{0.5}}}$ $(11)\qquad$

 

Практика

Шину закрепили у динамометрического колеса диаметром ${1.7\,м}$. Меняя начальную нагрузку на шину до ${W_1}$ и давление до уровня ${p_1}$ новое значение энергопотери ${R_1}$ может быть рассчитано согласно стандартным процедурам, применяемым для различных видов пневматических шин в устойчивом состоянии при равномерном движении по ровной поверхности. Процентное изменение трения качения и нагрузки на шины для различных типов шин представлено в таблице 2.

 

Таблица 2: зависимость изменения трения качения от нагрузки на шины

 

Размеры шины${W_1}$
 в Ньютонах
${p_1}$
  в килопаскалях
${R_1}$
  в Ньютонах
Увеличение
${W}$ %
  Увеличение
${R}$ %
  Легковые шины
P175/80R13 2736 207 36 +33% +31%
P195/75R14 3238 207 28.6 +33% +30%
P205/75R15 3705 207 42.2 +33% +33%
P225/60R15 3678 207 33.9 +33% +34%
  Грузовые шины
11R22.5 17700 586 185.1 +17% +16%
295/75R22.5 12620 828 81.3 +200% +195%
295/75R22.5 6310 483 44.2 +300% +307%

 

Результаты

Количественные соотношения. Два уравнения 3 и 11:

 

${R = C_1 \cdot W }$ $(3)\qquad$
${R = C_2 \cdot \dfrac{1}{p^{0.5}}}$ $(11)\qquad$

 

являются основными для определения количественного соотношения между энергопотерей ${R}$ параметрами нагрузки на шину ${W}$ и давлением в шине ${p}$. Эти уравнения используются для дальнейшего обсуждения изменения энергопотери при перегрузки шины и того, как влияет избыток в давления в шинах на расход топлива.

 

 

Простые вычисления и детальный анализ

Экспериментальным путем было обнаружено, что энергопотеря ${R}$ линейно зависит от нагрузки на шину ${W}$ при увеличении ${W}$ до 70% для большинства шин, которые были рассмотрены. Для одной из грузовых шин линейная зависимость сохранилась вплоть до увеличения нагрузки до 300%. Относительное увеличение нагрузки на шину и соответствующее процентное увеличение энергопотери мы и будем использовать в последующем анализе. Зависимость процентного увеличения энергопотери от процентного увеличения нагрузки на шину для всех типов рассматриваемых шин изображено рисунке 3.2 = 0.9987}$ свидетельствует о линейной зависимости. Свободная константа составляет примерно ${+1.87 \text{%}}$ и может быть интерпретирована как мера веса шины. Так вес шины P195/75R14 получается 62 Ньютона, что приблизительно соответствует действительности.

 

Как было упомянуто выше, линейное соотношение между энергопотерей ${R}$ и нагрузкой на шину ${W}$ скорее всего является общим для всех типов шин. Простые вычисления энергопотери ${R}$ для различных нагрузок и уровня давления для грузовой шины 11R22.5 описаны далее.

 

Рекомендуемая производителем нагрузка на шину ${W_1}$, уровень давления ${p_1}$ и соответствующее значение энергопотери ${R_1}$ были использованы в качестве отправных точек для анализа:

 

${W_1 = 17700 H}$, ${p_1 = 580\, \text{ kPa}}$, ${R_1 = 185 H}$.

 

Относительное процентное увеличение энергопотери для некоторых уровней перегрузки было представлено ранее в таблице 2. К примеру, 70% увеличение нагрузки на шину соответствует 70% увеличению энергопотери, т.е. ${1.7W_1}$ соответствует ${1.7R_1}$. Увеличив нагрузку на шину в два раза до ${W_2 = 2W_1}$, что соответствует 100% перегрузке, энергопотеря также увеличится в два раза до уровня ${R_2 = 2R_1}$ при постоянном уровне давления ${p_1}$.

 

Далее возникает вопрос: если уровень перегрузки равен ${W_2}$, каков должен быть новый уровень давления в шине ${p_2}$, чтобы уровень энергопотери оставался прежним ${R_1}$?

 

Используя уравнения 3 и 11 новый уровень давления может быть рассчитан, он равен ${4p_1}$.

 

Логически вытекающий вопрос: каков должен быть уровень давления в шине ${p_3}$, соответствующий уровню энергопотери ${R_2 = 2R_1}$ при уровне нагрузки ${W_1}$? Используя те же уравнения уровень давления ${p_3}$ равен ${p_3 = 0.25p_1}$. Эти граничные значения уровня давления ${4p_1}$ и ${0.25p_1}$ практически не применимы при управлении транспортным средством. Обычно уровень давления в шине не может превышать рекомендуемый уровень ${p_1}$ в четыре раза, так как данный уровень давления скорее всего превышает уровень давления, при котором шина может лопнуть, что делает управление транспортным средством не безопасным. Также шина не надежна в использовании при давлении в шине, составляющим лишь четверть от рекомендуемого уровня, так как шина может порваться и повредить обод колеса. Данные значения уровня давления ${4p_1}$ и ${0.25p_1}$ получены с помощью теоретических расчетов и не применимы в реальных условиях.

 

Рассмотрим средний уровень давления в шине, скажем ${1.5p_1}$. Исходя из тех же рассуждений, энергопотеря ${R_3}$, соответствующая нагрузке на шину ${2W_1}$ и уровню давления ${1.5p_1}$, приблизительно равна ${1.63R_1}$.

 

Другими словами, при двукратном увеличении нагрузки на шину и увеличении давления в 1.5 раза, уровень энергопотери снизится на 37% от уровня ${R2 = 2R_1}$ до ${1.63R_1}$.

 

Аналогично при перегрузке в ${1.5W_1}$ и уровне давления в шине ${2.25p_1}$ уровень энергопотери сохранится прежним и будет равен ${R_1}$. Значения энергопотери при различных значениях нагрузки и давления в шине представлены в таблице 3.

 

Таблица 3: Относительные значения уровня давления в шине и энергопотери при различной нагрузке на шину

 

Нагрузка (Н) Давление (кПа)  Энергопотеря (Н)
${W_1}$ ${p_1}$ ${R_1}$
${W_2 = 2W_1}$ ${p_1}$ ${R_2 = 2R_1}$
${W_2 = 2W_1}$ ${p_2=4p_1}$ ${R_1}$
${W_1}$ ${p_3=0.25p_1}$ ${R_2=2R_1}$
${W_2=2W_1}$ ${p_4=1.5p_1}$ ${1.63R_1}$
${W_3=1.5W_1}$ ${p_5=2.25p_1}$ ${R_1}$

 

Степень перегруженности шины и степень увеличения давления в шине должны быть ниже определенных лимитов безопасного использования. Перегрузка шины и/или изменение уровня давления в шине чрезвычайно сильно влияет на энергопотерю, что в свою очередь сильно влияет на потребление топлива транспортным средством.

 

Как упоминалось ранее, энергопотеря обратно пропорциональна уровню давления в шине. Это означает, что увеличение давления может частично или полностью компенсировать эффект от ограничений уровня нагрузки на шину. Предположим, что уровень нагрузки на шину увеличен до уровня ${1.1W_1}$. Каким должен быть уровень давления в шине, чтобы сохранить уровень энергопотери на изначальном уровне ${R_1}$?

Используя уравнение 11 новый уровень давления равен ${1.21p_1}$. Требуемые уровни давления могут быть также получены для перегрузок в ${10\text{%}, 20\text{%}, 30\text{%}, 40\text{%} и 50\text{%}}$. Результаты вычислений представлены в таблице 4.

 

Таблица 4: Условия перегрузки и требуемый уровень давления для поддержания постоянного уровня энергопотери

 

Нагрузка (Н)  Уровень перегрузки  Энергопотеря (Н)  Требуемый уровень давление (кПа)
${W_1}$   ${R_1}$ ${p_1}$
${1.1W_1}$ ${+10\text{%}}$ ${R_1}$ ${1.21p_1}$
${1.2W_1}$ ${+20\text{%}}$ ${R_1}$ ${1.44p_1}$
${1.3W_1}$ ${+30\text{%}}$ ${R_1}$ ${1.69p_1}$
${1.4W_1}$ ${+40\text{%}}$ ${R_1}$ ${1.96p_1}$
${1.5W_1}$ ${+50\text{%}}$ ${R_1}$ ${2.25p_1}$

 

Увеличение уровня давления в шине может быть недорогим и удобным способом снижения трения качения при увеличении нагрузки на шину. Данные сочетания параметров нагрузки и давления скорее всего будут поддерживать постоянный уровень потребления топлива, так как энергопотеря в шине сохраняется на уровне ${R_1}$. Однако, водитель транспортного средства должен иметь в виду, что увеличение уровня давления в шинах делает движение более жестким и менее комфортным.

Показатель экономии топлива

Вдобавок к энергопотере, потребление топлива зависит от характеристик транспортного средства, манеры вождения, частоты остановок и движения по загруженным дорогам.

 

Здесь рассматривается снижение потребления топлива только от энергопотери в шинах. За последние два десятилетия около 70% снижения энергопотери для пневматических шин было достигнуто за счет изменения конструкции шин с углового на радиальный. Первый вопрос, который возникает в этой связи звучит следующим образом: сколько топлива может быть сэкономлено при определенном процентном изменении в энергопотере? Показатель сохранения топлива ${F}$ может быть определен как:

 

${F = \dfrac{\text{Изменение потребления топлива %}}{\text{Изменения энергопотери %}}}$ $(13)\qquad$

 

Некоторые исследователи опубликовали экспериментальные данные изменения потребления топ лива в зависимости от трения качения. Д.Шуринг (Schuring D) в своих докладах презентовал детальные данные экспериментов для различных типов шин. Результаты его исследования показали, что значения ${F}$ составляет примерно ${3-4\text{%}}$ снижения энергопотери экономит около ${1\text{%}}$ потребления топлива для грузовых шин и ${5-7\text{%}}$ снижение энергопотери экономит ${1\text{%}}$ топлива для легковых шин. Эти значения получены для радиальной конструкции шин (см. рисунок 4).

 

Изменение энергопотери при вращении и потребление топлива

Далее рассмотрим влияние увеличения энергопотери на потребление топлива грузовым автомобилем. В таблице 2 были представлены некоторые результаты. Например, когда шина перегружена на 70%, энергопотеря увеличивается соответственно на 70%. Исходя из этого, можно предположить, что при перегрузке в 100% энергопотеря также увеличится в два раза при постоянном уровне давления в шине ${p_1}$. Эти результаты представляют собой увеличение на одну шину.

 

Используя результаты Д.Шуринга, можно сделать вывод, что 100% увеличение в энергопотере шины увеличит потребление топлива на 25-30%. Обычно грузовой автомобиль или автобус ездит на 4, 6 или 12 шинах. Таким образом, когда транспортное средство перегружено в два раза, потребление топлива увеличивается в 2-2.8 раз. Это означает, что водитель транспортного средства может совершить две или более поездок при изначальном уровне загрузки ${W_1}$ при стандартном давлении в шине ${p_1}$ потребляя столько же топлива, что и при двойной перегрузке. Иными словами, предыдущий анализ подводит нас к выводу, что затраты топлива на два рейса при нормальной нагрузке на шины будут немного меньше, чем на один рейс при 100% перегрузке. При этом, одно и тоже количество груза будет перевезено.

Далее мы сравним два случая:

случай 1(нормальная загрузка и два рейса)

случай 2 (двукратная перегрузка и один рейс).

Недостатком первого случая является дополнительное время перевозки и дополнительные затраты на еще один рейс. С точки зрения использования шин в первом случае на них прийдется проехать двойную дистанцию, однако во втором случае срок полезного действия также сократится из-за перегруженности.

 

Стандартные вычисления выше показали, что при двукратной перегрузке шин ${2W_1}$ энергопотеря возрастает на 100%, что вызывает увеличение потребления топлива на 25-30%. Более того, как было показано выше, увеличение давления в шинах на 50% до уровня ${1.5p_1}$ снижает энергопотерю на 63% или потребление топлива на 8-10%. Водитель транспортного средством должен учитывать эти факторы. Расходы на потребление топлива, как правило, являются основной статьей расходов на рейс. Знания значений энергопотери при различных уровнях нагрузки на шину и уровнях шинного давления могут помочь в снижении и оптимизации потребления топлива. Возможно при небольшом увеличении нагрузки на шины сверх стандартного значения водителю стоит немного увеличить уровень давления в шинах таким образом, что издержки управления транспортным средством (стоимость топлива и стоимость шин) достигают минимума.

 

Управляющим транспортными средствами также стоит принять во внимание возможные комбинации нагрузки и давления в шинах, представленных в таблице 4. Данный анализ позволяет с помощью контроля нагрузки на шину и давления снижать потребление топлива.

Заключение

Грузовой автомобиль или автобус, провозящий груз с двукратным увеличением нагрузки на шины от рекомендуемого уровня, потребляет на 30% больше топлива, чем при рекомендуемом производителем уровне загруженности. Водитель транспортного средства может изменять уровень нагрузки на шину и уровень давления в шине. Изменение давления в шинах это простой способ оптимизации потребления топлива транспортным средством. Увеличение уровня давления в шинах является недорогим и удобным способом снижения потребления топлива как для легкового, так и для грузового транспорта.

 

 

 

Термины и понятия

Гистерезис — это отставание (по крайней мере, если перевести это слово с греческого языка), то есть явление, при котором шина соприкасаясь с дорогой, деформируется с запаздыванием, а потом с запаздыванием возвращается в первоначальную форму. На практике шины с высоким гистерезисом (мягкие/липкие) обладают более сильным сопротивлением качению, шины же с низким гистерезисом будут обладать явно меньшим сопротивлением, что будет более экономить ваше топливо. подробно в Википедии .

 

Перевод единиц измерения давления:

1 атм = 101325 Па = 101.325 кПа
1 бар = 0,1 Мпа
1 бар = 10197.16 кгс/м2
1 бар = 10 Н/см2
1 Па = 1000МПа
1 МПа = 7500 мм. рт. ст.
1 МПа = 106 Н/м2
1 мм рт.ст. = 13.6 мм вод.ст.
1 мм вод.ст. = 0.0001 кгс/см2
1 мм вод.ст. = 1 кгс/м2

давление в шинах автомобиля

Как продлить срок службы автомобильных шин и выбрать правильное давление?

Неправильное давление воздуха в шинах может отразиться на расходе топлива, но самое ужасное, что это может закончиться автокатастрофой.

Для регламентного давления обязательно пользуйтесь таблицами давления и регулярно проверяйте его при помощи насоса. Сниженное давление очень негативно влияет на автомобильную шину. При таком раскладе автомобилисты прежде всего теряют деньги и могут потратить еще больше, если вовремя не заметят проблему.

При снижении давления хотя бы в одной шине любого колеса (например, из-за прокола) сразу же увеличивается расход топлива, оттого что сопротивление качению покрышка производит в несколько раз больше, чем при номинальном давлении, и ко всему прочему происходит значительно более быстрый износ шины. Но самое опасное — это то, что слишком низкое давление в шинах может привести к неустойчивому поведению автомобиля во время движения, риску разбортировки или проколу.

Проверка показала, что около половины из остановленных автомобилей имели слишком низкое давление в покрышках, а две трети даже не знали, когда они в последний раз проверяли давление в шинах.

Важность выбора правильного давления в шинах четче всего проявляется при загрузке транспортного средства, ведь каждое колесо должно поднимать четверть веса транспортного средства. Несущий элемент в колесах, это не резина, а воздух. Условно, но говоря, чем больше его в шинах, тем выше грузоподъемность.

Тревожный знак: поведение автомобиля на дороге изменилось, обязательно проверьте давление! Кто знает свой автомобиль хорошо, может почувствовать малейшее изменение в ее поведении на дороге.

При определенных случаях изменение рулежки может быть прямым следствием того, что давление в шинах неправильное.

1. Если давление воздуха в покрышках слишком низкое или на колесе задней оси имеется прокол, «хвост» автомобиля будет реагировать при смене полос движения вяло, в худшем случае (если покрышка очень сильно спущена) на повороте автомобиль может внезапно развернуть или выкинуть по непредвиденной траектории в сторону.
2. Транспортные средства, оборудованные ESP (динамическая система стабилизации автомобиля) будут испытывать внезапные вмешательства срабатывания системы, начнут подтормаживаться одно или несколько колес. Загорится сигнальная лампа ESP на комбинации приборов.
3. Если давление в шинах слишком низкое или имеется прокол на колесе передней оси, автомобиль во время движения будет плавно смещать вправо или влево, при торможении машина будет стремиться закрутиться вокруг передней оси.

При возникновении любого из вышеперечисленных случаев требуется остановиться и проверить давление воздуха в колесах. Как знают опытные автомобилисты, не стоит бросаться в другую крайность. Слишком высокое давление в покрышках также недопустимо. Возможно опасность при управлении автомобиля с перекаченными шинами меньше, чем на спущенных колесах, но она есть.
Причина: пятно контакта шины с поверхностью уменьшается, сцепление снижается эквивалентно, усугубляясь при наборе скорости и в сырую погоду. Если шины всегда излишне накачены, протектор будет работать неравномерно, а резина придет в негодность преждевременно.
Как лучше всего отследить правильное давление в покрышках?
Опытный автовладелец не будет полагаться только лишь на странное поведение автомобиля в дороге, это крайняя возможность обнаружить неисправность, куда важнее регулярно проверять давление. Оптимальной является проверка колес при помощи манометра каждые 14 дней. Возьмите на вооружение эту полезную привычку. Проверить можно самостоятельно как отдельным манометром, манометром насоса или на заправочной станции или же на шиномонтаже.
Также хорошо бы было визуально проверять шины перед каждым выездом на машине, утром и вечером. Это поможет обнаружить серьезный прокол или порез, когда шина явно спущена по сравнению с другими или уже промялась до обода. Необходимое давление воздуха в покрышках для конкретно вашего автомобиля можно найти в руководстве пользователя  автомобиля, в таблице на крышечке топливного бака, на стойке водительской двери или в таблицах давления шин, а также в фирменном руководстве производителя шины. Важно при измерении: Проверяйте холодные шины. Если проверяете колеса на автомобиле после интенсивной езды, отнимите 0.2 бара от полученного значения, так как тёплый воздух расширяется и изменяет значение давления.

Вопросы и ответы:

-Советуют накачивать шины газом. Это принесет пользу?

Газ, которым накачивают шины состоит в основном из азота, который лучше удерживается резиной шины, чем обычный воздух. Это основной плюс азота. В остальном проверку и подкачку колес при необходимости стоит проводить с той же регулярностью, как и шин, накаченных обычным воздухом.

-Вредно ли для шины «притираться» к бордюрному камню, заезжать на него во время парковки?

Лучше так не делать, не стоит тереться боковиной о бордюр или часто заезжать на него. Даже если при этом не будет видимых повреждений, корд при сильных ударах и при систематичности неправильных действий может со временем повредиться. Также можно банально порезать боковину об острый камень, она тоньше чем «подошва» покрышки и повреждается легче без возможности дальнейшего восстановления.

-Могу ли я избавиться от утомительного контроля давления воздуха на колесах?

Да, с электронной системой контроля давления в шинах. У многих новых автомобилей даже бюджетного класса появились такие системы контроля на борту. Продаются и отдельные системы отслеживания давления. Единственным их минусом, часть системы, накручивавшаяся на ниппель легкодоступна для мелких воров.

-Новая шина сдувается, что может быть причиной?

Если в шине нет посторонних предметов, сначала проверьте герметичность ниппеля. Если здесь все в порядке, скорее всего причина в ободе, он гнут, его фланец смят, появилась коррозия на борте и прилегание покрышки осуществляется неравномерно. Вы должны обратить внимание на это при смене шин!

Все шины круглые и черные. И большинству автомобилистов, к великому сожалению, все равно какие куски резины стоят на их автомобиле. А между тем шины являются наиболее важной деталью в автомобиле, ведь они являются связующим звеном между автомобилем и дорогой. Вот почему к ним нужно как минимум внимание.
Регулярный контроль давления воздуха и осторожная парковка вдоль бордюра являются частью качественной эксплуатации.

Кто не соблюдает эти правила, оплачивает повышенный расход топлива и получает более короткий срок службы шин. В худшем случае происходят автокатастрофы.

Берегите себя, своих близких и будьте осторожны на дорогах!

шин PSI или PSI производителя автомобиля: в чем разница?