Сколько весит воздух в колесе автомобиля
Обновлено: 07.07.2024
Наткнулся на расчеты по весу воздуха в велопокрышке и задумался.
Оказывается, что если накачать покрышку гелием, то можно облегчить вес колеса до 50 грамм!
Но расчеты приведены для BMX колёс, а вот как посчитать вес воздуха в шоссейном колесе?
(3.14*2.5*2.5)*(3.14*20*2.45) = 3019 см^3 = 0.003 м^3, умножить это на плотность воздуха (1.290 кг/м^3), получим массу 1-й атмосферы воздуха в покрышке - 0.0039 кг = 3.89г. плотность гелия в 7 раз меньше, значит 1 атмосфера гелия весит примерно 0.56г, а это выигрыш в 3.33 грамма на каждую атмосферу.
Кто-нибудь замерял сколько весит каждая последующая накачиваемая атмосфера в колесе?
Есть опять же информация по весу каждой атмосферы в BMX колёсах. Там она весит примерно 4 грамма. Но если разница в весе воздуха и гелия в десять раз, то можно на халяву облегчить колеса и сильно не напрягаясь при этом. Конечно я всё понимаю, что для всяких горных лисапедов это совершенно не важно, но для шоссейника каждый грамм на колесе значит очень много. Да и как говорят гелий в автомобильных колёсах ведёт себя по-другому, мягче как то. Значит и на шоссейнике если вмочить 12 атмосфер гелия, то и ехаться наверное мягче будет и на виражах увереннее будут покрышки себя чувствовать. Короче наверно гелий это будущее шоссейного велоспорта.
а потом будет как в анекдоте про блондинку на шиномонтаже:
Подъезжает к шиномонтажу инфинити со спущенным колесом, из него выходит вся из себя гламурная дамочка. Так мол и так, вот колесо, треба починить. Парни как положено снимают колесо ремонтируют и походу дела один спрашивает:
"Чем колеса накачать? ", как будто есть варианты и тут началось ..
В этот момент в парне видимо проснулся Петросян, и он говорит:
— Ну воздух с разным запахом: персик, клубника.
Весь шиномонтаж начинает хихикать, каждый занимается своим делом, но уши уже обращены к девахе.
— А сколько стоит?
— 800 руб. все колеса.
Все присутствующие уже еле сдерживаются чтобы не заржать в голос.
— Ну хорошо, мне — с клубникой.
Дальше опять очевидец: и надо же было так попасть, что через пару дней я на том же монтаже. Подъезжает этот же инфинити, из него выходит солидный мужик и спрашивает:
— Два дня назад здесь колесо делали на этой машине? Пацаны вжались в щели.
— Кто конкретно колесо делал на этой машине два дня назад?
Ну всё, щас накажут, но сознаваться надо. Выходит хозяин и скромненько так, виновато:
Облегчаю ДХ байк. Установил на него бескамерную резину, снял колпочки с нипелей, стёр надписи с покрышек, подрезал шипы и чёт подумал, а сколько весит воздух? Может на спущенных катать. :)
(В порядке бреда конечно)
Просто стало любопытно сколько же весит воздух в покрышках.
Взял бскмерное колесо 26«х2.4.
Спущенное — 1894г.
2 атмосферы — 1907г. (+13 грамм)
3 атмосферы — 1914г. (+20 грамм)
4 атмосферы — 1921г. (+27 грамм)
8 атмосфер — покрыха взорволась. :)
Шины — это единственный элемент автомобиля, который находится в постоянном контакте с дорогой. Один из главных показателей их исправности — давление. Оно влияет не только на эффективный расход топлива, но и на безопасность.
Как правило, автопроизводители рекомендуют выдерживать давление в шинах от 2,0 до 2,8 атмосферы. Но на практике бывают ситуации, когда следует отступать от этой нормы.
Проверять давление в шинах следует не реже одного раза в месяц, для этого есть несколько способов. Разбираемся, почему так важно соблюдать оптимальный показатель давления и на что это влияет.
В этом материале:
Чем опасно неправильное давление в шинах
Давление в шинах ниже нормы
Недокачанные шины — это шины, давление в которых ниже рекомендованного значения. В этом случае увеличивается пятно контакта резины с дорогой, что приводит к повышенному трению или сопротивлению качению. Визуально выдать такую проблему может изношенные внешний край протектора.
Повышенное трение с дорогой может привести к перегреву покрышки, ее сползанию и даже разрыву. Кроме этого, пониженное давление в шинах приводит:
- к их чрезмерному износу;
- плохой управляемости и менее точным реакциям автомобиля на действия водителя;
- снижению экономии топлива из-за увеличившегося сопротивления;
- увеличению риска аквапланирования.
Давление в шинах выше нормы
При избыточном давлении в шинах, то есть выше рекомендованной производителем нормы, пятно контакта уменьшается. Как результат основное трение с дорогой принимает на себя центральная часть шины.
Повышенное давление в шинах приводит к чрезмерной чувствительности к неровностям дороги и риску повреждения шины, вплоть до ее разрушения. Перекаченные покрышки также:
- делают автомобиль плохо управляемым на больших скоростях и поворотах;
- подвеска сильнее и жестче отрабатывает нагрузку от кочек и неровностей;
- из-за меньшего сцепления с дорогой увеличивается тормозной путь (особенно это опасно в дождь или гололед):
- возрастает вероятность прокола или иного повреждения.
Признаки неправильного давления в шинах
Комментирует автоэксперт, мастер спорта международного класса по автоспорту, Татьяна Елисеева
Для спущенных шин:
Для перекаченных шин:
- машина становится более нервной на прямой;
- ее потряхивает на неровностях;
- больше чувствуется боковая кромка колеса в поворотах;
- появляется приятное ощущение (это должно насторожить), что машина вдруг стала хорошо катиться.
Какое давление должно быть в шинах
Для каждой модели автомобиля производитель устанавливает свое оптимальное давление в шинах. Этот показатель зависит от массы авто, скоростного режима эксплуатации, количества пассажиров (частичная или полная посадка), а также загруженности багажника [1].
Информацию о рекомендуемом давлении в шинах можно найти в справочнике по эксплуатации автомобиля или на одной из табличек/наклеек в салоне. Они могут быть:
- на стойке водительской двери или пороге;
- на дверце перчаточного ящика;
- с обратной стороны лючка бензобака;
- на двери багажника.
Таблица измерения давления в шинах
Давление в шинах измеряется в нескольких единицах. В России обычно указывают в кг/см2 (или атмосферах) и барах (bar). Эти два показателя практически равны, отчего часто используются как синонимы:
- 1 psi = 0.068948 барам
- 1 бар = 14,5 psi
Для удобства автопроизводители могут указывать давление сразу в двух единицах — bar и psi. Таким образом необходимости самостоятельно рассчитывать по формулам отпадает. В противном случае, это можно сделать в одном из онлайн-калькуляторов или свериться с таблицей популярных значений.
Самые распространенные значения давления в шинах в bar и psi
Давление в шинах летом и зимой
Существенное влияние на давление в шинах оказывает температура: когда она падает, то и давление в колесах снижается вместе с ней. При понижении температуры на 10 градусов Цельсия шины подспускает в среднем на 0,07–0,14 бара или от 1 до 2 psi [2].
Для летней резины обычно используют показания, рекомендованные производителем. Но зимой к этим цифрам советуют прибавлять около 0,2 бар [3].
Специалисты также рекомендуют проверять и корректировать давление в шинах при температуре наружного воздуха. В холодное время года подкачку лучше выполнять не в теплом гараже, а на улице. Летом перед такой манипуляцией стоит убедиться, что одни колеса автомобиля не стояли под палящим солнцем, а другие в тени.
Когда следует корректировать давление: 5 примеров
Иногда давление в шинах следует корректировать по ситуации. Например, при полной загрузке машины или буксировке прицепа. Для таких случаев автопроизводители, как правило, отдельно указывают оптимальное давление.
Но бывают моменты, которые попадают в разряд экстремальных и нестандартных (особенно, если до этого машина чаще всего ездила по городу). Автомобильный эксперт Татьяна Елисеева разобрала самые распространенные из них:
Длительная поездка по трассе
Приводит к нагреву колес, особенно летом, и поэтому надо перед такой поездкой придерживаться рекомендаций производителя. Мы не знаем, что нам встретится: заплаточный ремонт дороги или проливной дождь. Ведь для каждой из этих ситуаций рекомендации будут противоположные. Играть с давлением могут спортсмены, когда условия трассы известны и инженеры можно всегда поменять настройки. Для дальней дороги обывателю надо просто выбрать среднее.
На бездорожье
Шины надо стравливать, особенно на песке. Вопрос на сколько? Можно стравливать и до 0,7 атм, но не очень опытный автомобилист может неаккуратным движением сорвать колеса в пробуксовку, а если при этом водитель будет резко крутить руль (например, пытаясь зацепиться за край колеи), то шина может соскочить с диска. И такие случае встречаются регулярно.
По укатанному снегу и льду
Если на машине изношенные колеса, но с допустимой глубиной протектора для зимних шин (4 мм), то надеяться на правильную работу протектора не стоит. Такая невысокая шашечка уже не выталкивает снег. В таком случае надо снижать давление в колесе, тем самым увеличивая то самое пятно контакта.
На загруженной машине
На проселочной дороге важным фактором будет именно общая масса машины. В этом случае давление выбираем по загрузке – конкретные показатели надо посмотреть на центральной стойке кузова. Там вы увидите примерно следующую рекомендацию: чем больше загруженность машины – тем выше должно быть давление в задних колесах.
Но сильно разбитая дорога может привести к грыжам, разрывам и повреждениям шин. Поэтому если повышаем давление, то по плохой дороге едем максимально спокойно и размеренно. Или слегка отступаем от рекомендации производителя и поднимаем давление не так сильно, как рекомендует производитель.
В горной местности
Главный фактор изменения поведения колеса – это не перепад давления на высоте, а наличие большого количества крутых поворотов и долгих торможений. Шина будет нагреваться не только от нагрузок, но и от работы тормозных механизмов. Поэтому идея, что из-за низкого давления надо поднимать давление в шинах – неправильная, ведь куда большее влияние в этом случае оказывает температура колеса.
Как проверить давление в шинах
Рекомендованное давление всегда указывается для холодных шин. Это значит, что автомобиль не был в движении в течение трех часов или проехал менее 1,6 км (или одну милю).
- стрелочный. Простой рабочий механизм, как правило, выдающий небольшую погрешность;
- электронный. Компактный, удобный цифровой экран, работает от батареек;
- реечный или с выдвижной шкалой. Недорогой, прост в использовании, но более хрупкий по сравнению с другими видами.
Еще один вариант — установка специальных колпачков контроля давления на каждый ниппель. Такой гаджет работает следующим образом: верхняя часть колпачка прозрачная и в зависимости от уровня давления в ней появляется индикатор трех цветов. Зеленый — давление в норме, желтый — колесо спускает, красный — давление превысило норму.
Проще всего следить за давлением в шинах позволяет автоматическая система TPMS (Tire Pressure Monitor System). Сегодня она устанавливается практически на все модели, а в некоторых странах ее наличие обязательное условие выпуска автомобиля с конвейера.
В таких системах электроника самостоятельно определяет изменения в шины и, если давление падает ниже рекомендованного, то на экране бортового компьютера загорается предупредительный сигнал.
Существует два вида TPMS:
- Прямая. Использует датчики давления в каждом колесе, а бортовой компьютер отображает фактическое давление воздуха.
- Косвенная. Вычисляет размер колеса и расстояние, которое оно проходит за один оборот. В случае изменения этого показателя система оповещает водителя о наличии проблемы, но без точных показаний давления воздуха.
Как часто надо проверять давление в шинах
Автопроизводители рекомендуют проверять давление каждые две недели, но не реже одного раза в месяц. Ведь даже в идеальных условиях (допустим, что машина долго простаивает) колеса теряют примерно 0,069 бара или 1 psi в месяц [4].
Следить за давлением следует до и после длительное поездки, при резкой смене температуры (например, в первые заморозки или потепление), а также после замены резины или поездки с грузом.
Кроме того, не стоит забывать о запасном колесе. Автопроизводители советуют обслуживать его не реже основных колес. Для нее, как правило, существуют свои значения оптимального давления, которые можно найти в брошюре по эксплуатации или на информационной таблице.
Соблюдать правильное давление в шинах автомобиля важно, прежде всего, с точки зрения безопасности движения. Также правильно накаченные шины делают управление автомобилем более надежным. Потому каждый автомобилист должен знать, какое давление должно быть в шинах, как его измерить, как оно меняется в зависимости от сезона. Об этом и пойдет речь ниже.
Как узнать правильное давление в шинах для своего автомобиля?
Инструктивные материалы к каждой модели автомобиля содержат ряд важных параметров, которые следует соблюдать для безопасности эксплуатации транспорта. Среди них указано и значение давления в шинах. Оно может варьироваться в зависимости от типоразмера покрышки и сезона. Указанное значение нужно соблюдать, избегая существенных отклонений (больше 10%).
Оптимальное давление способствует не только безопасному движению, но и делает управление автомобилем более комфортным. При соблюдении верных значений протектор полностью соприкасается с дорожным полотном, обеспечивая максимальное сцепление. Автомобиль при этом хорошо управляем, четко реагирует на все действия водителя, устойчив на поворотах.
Чтобы определить оптимальное значение давления в шинах для конкретной модели, автопроизводитель проводит продолжительные испытания, а инженеры проводят сложные расчеты. При этом определяются значения отдельно для холодного и жаркого времени года. Это связано с тем, что давление воздуха меняется в зависимости от температуры. На конкретное значение параметра влияют такие факторы:
- диаметр колеса;
- развесовка по осям;
- общая масса транспортного средства и его грузоподъемность;
- тип покрышки в соответствии с временем года.
Узнать правильное значение давления в шинах для данного автомобиля можно из руководства по эксплуатации. Также этот параметр обычно указывается на специальных табличках, которые можно найти либо в проеме передней двери с водительской стороны, либо на люке топливного бака.
Указываются данные для переднего и для заднего колеса отдельно. Если в дальнейшем автовладелец вносит в свое авто конструктивные изменения, влияющие на указанные выше факторы, значение давления необходимо будет скорректировать.
Необходимо учитывать, что в процессе эксплуатации транспортного средства значение давления меняется. Например, при нагревании шины воздух расширяется, и давление возрастает. Потому при движении на высоких скоростях и резких торможениях возникает эффект перекачанности шин. При вычислении правильного значения давления производитель учитывает различные режимы вождения. А автовладелец должен самостоятельно корректировать давление в зависимости от конкретных ситуаций.
При езде по мягким грунтам рекомендуется немного спустить колесо, чтобы обеспечить лучший контакт протектора с дорожным покрытием. При последующем выезде на твердое полотно нужно вновь накачать шину до нужного значения. Если планируется максимально загрузить транспортное средство, то потребуется докачать колесо до рекомендуемого производителем для таких ситуаций уровня.
Чем грозит езда на неправильно накачанных колесах?
У многих начинающих автомобилистов формируется неверное представление о том, что предпочтительнее перекачанное колесо, чем недокачанное. Аргументом при этом может служить то, что на гиперкарах обычно давление в шинах выше нормы. В действительности любое отклонение давления от нормальных значений в равной степени негативно сказывается на покрышках. Так, при недостаточном давлении площадь контакта протектора с дорожным полотном увеличивается, что становится причиной его более сильного износа по краям.
На недостаточное значение давления в шинах авто указывает:
- повышенный на 10-20% расход топлива;
- прохождение поворотов с большим усилием;
- смещение автомобиля в сторону при езде на скорости выше 50 км/ч.
При превышении нормального значения давления протектор имеет меньшую площадь контакта с полотном, потому усиленный износ наблюдается по центру. На слишком высокое давление в шинах указывает:
- потеря управляемости на поворотах;
- подскоки авто на скорости выше 60 км/ч (если при этом колесо попадает в выбоину или наезжает на камень, может повредиться покрышка);
- работа подвески в перегруженном режиме;
- повышенный шум в салоне.
При максимальной загрузке автомобиля не стоит чрезмерно перекачивать колеса. Так делают некоторые автолюбители, ошибочно считая, что груз нужно компенсировать перекачанностью.
Единицы измерения давления
bar (atm)
В европейских странах и на территории бывшего Союза для измерения давления в шинах используются бары (bar) или атмосферы (atm). Указывают его в кгс/см 2 . Измерение выполняется манометром. Погрешность данного прибора составляет примерно 1-2%. На самом деле бары несколько отличаются от атмосфер, формула выглядит так:
Обычно этой незначительной разницей пренебрегают.
Если на своей шине Вы видите надпись в килопаскалях, то речь идёт не о рекомендуемом значении давления в колесе, а о максимально допустимом. Текст на боковине будет иметь такой вид: max pressure и дальше значение в цифрах.
Это значение переводится в привычные нам атмосферы или бары по такой формуле:
Чтобы бары или атмосферы перевести в килопаскали нужно воспользоваться такой формулой:
переводим kPa в psi:
Чтобы перевести psi в килопаскали нужно применить эту формулу:
В США используется собственная система — psi. Она основана на принятых здесь единицах — фунтах и дюймах. То есть значение давления указывается как фунт/дюйм 2 .
Примеры
1. Предположим, что у вашего автомобиля рекомендуемое давление в колесах 33 psi. Давайте определим сколько это в атмосферах?
atm = psi x 0.068 = 33 x 0.068 = 2.244
То есть примерно 2.2 atm (или bar).
bar (atm) = kPa / 101.325 = 400 / 101.325 = 3.9476
Для перевода из европейского стандарта в американский и в kPa можно воспользоваться такой таблицей:
| Перевод давления из атмосфер (atm) и баров (bar) в psi и килопаскали (kPa) | ||
|---|---|---|
| psi | atm (bar) | kPa |
| 20 | 1.36 | 137.895 |
| 21 | 1.428 | 144.790 |
| 22 | 1.496 | 151.685 |
| 23 | 1.564 | 158.579 |
| 24 | 1.632 | 165.474 |
| 25 | 1.7 | 172.369 |
| 26 | 1,768 | 179.264 |
| 27 | 1.836 | 186.159 |
| 28 | 1.904 | 193.053 |
| 29 | 1.972 | 199.948 |
| 30 | 2.04 | 206.842 |
| 31 | 2.108 | 213.738 |
| 32 | 2.176 | 220.632 |
| 33 | 2.244 | 227.527 |
| 34 | 2.312 | 234.422 |
| 35 | 2.38 | 241.317 |
| 36 | 2.448 | 248.211 |
| 37 | 2.516 | 255.106 |
| 38 | 2,584 | 262.001 |
| 39 | 2.652 | 268.896 |
| 40 | 2.72 | 275.79 |
| 41 | 2.788 | 282.685 |
| 42 | 2.856 | 289.58 |
| 43 | 2.924 | 296.475 |
| 44 | 2.992 | 303.369 |
| 45 | 3.06 | 310.264 |
| 46 | 3.128 | 317.159 |
| 47 | 3.196 | 324.054 |
| 48 | 3.264 | 330.948 |
| 49 | 3.332 | 337.843 |
| 50 | 3.4 | 344.738 |
| 51 | 3.468 | 351.633 |
| 52 | 3.536 | 358.528 |
| 53 | 3.604 | 365.422 |
| 54 | 3.672 | 372.317 |
| 55 | 3.74 | 379.212 |
| 56 | 3.808 | 386.107 |
| 57 | 3.876 | 393.001 |
| 58 | 3.944 | 399.896 |
| 59 | 4.012 | 406.791 |
Если температура воздуха снижается до значений меньше +10°С, то давление в шинах падает примерно на 10%. В жаркую же погоду параметр, наоборот, возрастает на столько же. Потому данную особенность нужно учитывать при измерениях зимой и летом.
Почему отличаются значения давления для разных осей?
В среде специалистов распространено такое понятие, как развесовка по осям. Суть его заключается в том, что из-за конструктивных особенностей масса автомобиля распределяется по осям неравномерно.
Развесовка по осям
Развесовка отличается для разных марок авто. Например, для ВАЗ 2108 характерны такие параметры:
- масса незагруженного автомобиля — 927 кг;
- нагрузка на переднюю ось — 565 кг (61%);
- нагрузка на заднюю ось — 362 кг (39%).
Развесовка для других моделей будет несколько иная — смотрите развесовку для почти тысячи европейских, американских, японских и корейских автомобилей в файле:
Поскольку передняя ось обычно нагружена больше, чем задняя, колеса впереди нужно накачивать немного сильнее. Какое давление в шинах должно быть на передней и задней оси, определяют сами автопроизводители. Эти показатели можно узнать из приведенной ниже таблицы.
Какое давление должно быть в шинах летом и зимой?
В холодных погодных условиях требуется дополнительная докачка шин. Это связано с тем, что при минусовой температуре воздух сжимается. Соответственно колесо будет недокачанным. Потому в зимнее время необходимо докачать шину, доведя показатель до рекомендуемого производителем значения. Обычно достаточно увеличить давление на 0,2-0,3 атмосферы.
Незначительно увеличить давление в покрышке нужно и при полной загрузке автомобиля. Достаточно повысить его на 0,1 атмосферы. Чрезмерно перекачивать колесо не стоит, это никак не улучшит управляемость автомобиля.
Сводные данные по давлению в шинах зимой и летом представлены в таблице:
Как осуществлять контроль за давлением в шинах?
Большинство современных моделей оснащены собственной системой контроля давления в шинах — TPMS. Разные производители реализовали ее по-разному, но в целом принцип сводится к тому, что датчики считывают информацию, которая затем выводится на дисплей.
Если же у Вас старая модель, то необходимо контролировать давление самостоятельно. Обычно для этого используется манометр, подключаемый к колесу. Есть и иной способ — для тех, кто не хочет постоянно выполнять манипуляции с манометром. Он состоит в использовании специальных колпачков, которые устанавливаются на ниппели.
Колпачки, контролирующие давление, не покажут его точное значение, однако они укажут на отклонение от нормы. Колпачки имеют индикатор, зеленый цвет которого свидетельствует о нормальном давлении в шине. Желтый цвет сигнализирует о том, что параметр ниже нормы на 0,3 бара, потому рекомендуется подкачать колесо. И красный цвет укажет на то, что давление упало на 0,7 бара, а значит, дальнейшая езда становится опасной, и нужно срочно докачать шину.
Чтобы знать, какое давление должно быть в шинах на Вашем авто, следует руководствоваться исключительно рекомендациями производителя. Даже для одной и той же модели в зависимости от комплектации нормальные значения могут отличаться.
Нормальные значения давления для шин различных моделей автомобилей. ВЫБРАТЬ МОДЕЛЬ / УЗНАТЬ ДАВЛЕНИЕ
Ниже предложена таблица с нормальными значениями давления в шинах наиболее популярных моделей автомобилей:
Читайте также: