Давление в шинах: на что действительно влияет?
Считается, что температура в шинах зависит от того, какое в них давление. Именно поэтому большинство конструкций предполагают температурный контроль именно за счет изменения давления.
Казалось, если разное давление приводит к разному прогреву, то зачем поднимать этот вопрос? Но, в грузовиках для поднятия температуры давление снижают, а в картинге, наоборот, повышают. Казалось бы, что тут нарушается логика. Почему те же действия приводят к разному результату. Почему часто в жизни одни и те же действия дают разную температуру? Здесь стоит все изучить подробнее.
Прогревание колес перед поездкой
Если теория не дает верных результатов, то она или неполная или неверная. Разбирая шаг за шагом, будем пользоваться научными знаниями.
Температура представляет представление о нагретости тела. Давление равняется силе действующую на площадь.
Эти параметры влиять друг на друга никак не могут, нужен еще и объем. И тогда можно сделать из системы двигатель внутреннего сгорания. Конечно, быстрый двигатель у нас уже есть, нужны еще быстрые шины. Мы не можем влиять на температуры быстрым поднятием или снижением давления. На нагрев влияют многие факторы, а давление лишь один из них. Вот другие факторы на которые влияет давление:
1. Жесткость. Давление повышает ее. А чем шины жестче, тем менее она деформируется.
2. Форма. Шина эластична, выполнена из резины и каркаса. Давление расширяет шину. Меняется форма сбоку и в пятнах контакта.
Вот здесь можно найти причину разного нагрева при одинаковом изменении давления.
Почему нагревается шина?
Из школьного курса нам известно, что кинетическая энергия превращается в тепловую. Нагревание может происходит из-за деформации. При движении шина сопротивляется качению, это деформирует шину, нагревает ее и происходит замедление движения. И чем меньше давление, тем больше деформация и сопротивление качению, тем больше температура. Это если давление происходит по прямой.
Конечно, редко можно прогреть шины с помощью деформации при движении по прямой, если не спустить давление полностью. Ведь рабочая температура машины около 100 градусов, а температура дороги редко превышает 50.
Можно уменьшить остывание на прямой. Основное тепловыделение приходится на поворотах, так происходит в картинге.
Изменение формы шин при повороте в картинге
Внутренняя деформация приводит к большому выделению тепла. Казалось бы, можно было сразу сделать вывод, что чем меньше давление, тем больше деформация и температура.
Но все меняется в случае картинга. В картинге считается, что чем давление выше, тем больше нагрев шины. Шину деформирует не только сопротивление качению, но и боковая нагрузка. Продольные силы тоже участвуют, эти нагрузки создаются пятном контакта с дорогой. Здесь ключевым является не сопротивление, а сила сцепления с дорогой. Именно оно приводит к деформации и тепловыделению.
А почему нужно увеличивать силу нагрева? В российских реалиях это актуально, у нас шины страдают от низкой температуры, перегрев им не страшен. Итак, в картинге давление увеличивает пятно контакта, соответственно, увеличивается деформация и температура. Конечно, есть и другие факторы, которые влияли на сцепление и температуру. Проводились множественные испытания на картодромах, и жизнь показала, что расчеты не всегда верны. Возможно, что максимальная площадь пятна не гарантирует максимальное сцепление с дорогой.
Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал и будет вам дзен :)
Новые тесты резины 2018 и летние шины ждут на сайте.