В шине автомобиля воздух находится под давлением

Чем грозит низкое либо высокое давление в шинах

Две проверки давления воздуха в шинах, проведенные нами в Минске и Бресте, охватили в общей сложности 95 автомобилей и показали, что найти машину с правильно накачанными колесами сродни чуду. Зато езда на «полуспущенных», как выяснилось, настолько тривиальное явление, что как раз ее можно назвать возведенной нашими водителями в правило.

Но ведь неспроста производители автомобилей в инструкциях по эксплуатации и наклейках, размещаемых чаще всего как раз в проемах водительской двери, чтобы садящийся за руль непременно их увидел, указывают давление воздуха, которое необходимо поддерживать в шинах. Чем чревато движение машины, когда давление в колесах ниже либо выше рекомендованного?

Что гласит теория

Теория рассматривает колесо как упругую систему, состоящую из множества элементарных пневматических пружин. При качении колеса каждая из этих пружин в момент контакта с дорогой сжимается, сопротивляясь качению. Чтобы преодолеть сопротивление, затрачивается определенная работа. При выходе из контакта с дорожным покрытием пружина распрямляется, аккумулированная в ней при сжатии энергия высвобождается и помогает колесу катиться. Однако из-за потерь, вызываемых деформацией боковин покрышки, и связанного с этим внутреннего трения, высвобождается энергии меньше, чем затрачивается на сжатие.

Из сказанного нетрудно сделать вывод, что чем сильнее деформируются боковины, а именно это происходит при низком давлении воздуха в шинах, тем выше потери на внутреннее трение, что не может не отразиться на расходе топлива, поскольку только оно является источником энергии, необходимой для преодоления сопротивления движению автомобиля.

И это не единственное следствие езды на шинах с пониженным давлением. При нормальном давлении в шине протектор контактирует с дорожным покрытием по всей своей ширине, что способствует наилучшему сцеплению колеса с дорогой и равномерному износу протектора. При низком давлении ненормально деформируются не только боковины, но и беговая поверхность шины. В результате изменяется распределение давлений в пятне контакта протектора с дорожным покрытием, из-за чего более интенсивно, чем должны, изнашиваются плечевые зоны протектора, в то время как износ центральной части, наоборот, замедляется.

Кроме того, при снижении давления в шине увеличивается податливость боковин и их способность сильнее деформироваться под действием боковых инерционных сил, возникающих при любом движении автомобиля не по прямой. Боковой увод существенно отражается на управляемости и устойчивости машины.

По причине той же податливости боковин полуспущенная шина хуже держит удары, сопровождающие проезд рытвин. Результаты сильного удара — появление на боковинах «булок» и пробоин, повреждение закраин обода колесного диска.

Наконец, именно давлением воздуха обеспечивается надежная посадка шины на ободе. При снижении давления в шине легкового автомобиля до 0,7-0,8 бара появляется реальная угроза, что под действием внешних сил покрышка провернется вокруг обода, что случается, например, при экстренном торможении, либо разбортируется при выполнении резких маневров наподобие переставки.

Поскольку обычно такое маневрирование выполняется во избежание ДТП, неожиданное «разувание» колеса и связанная с этим потеря контроля над автомобилем усугубляют ситуацию и ведут к самым непредсказуемым последствиям.

Однако у любой медали, как известно, две стороны. В обязанности шин вменяется также поглощение нагрузок, которые возникают при наезде колес на мелкие неровности, передаются затем на подвеску и далее на кузов автомобиля и ощущаются водителем и пассажирами как неприятная и утомительная тряска и вибрации. Говоря проще, наряду с характеристиками пружин и амортизаторов подвески податливость боковины шины — важная составляющая в обеспечении ездового комфорта, сохранности перевозимых грузов и, кстати, долговечной работы деталей подвески. Именно из соображений устойчивости, управляемости и топливной экономичности при одновременном соблюдении требований к плавности хода автомобиля производители устанавливают то самое давление воздуха, которое согласно инструкциям по эксплуатации и наклейкам в дверных проемах необходимо поддерживать в колесах.

С перекачанными колесами, как показали наши проверки, ездят считаные единицы автомобилей. Что грозит им? При повышенном давлении поперечное сечение шины приобретает форму, при которой центральная часть протектора выступает над его наружными кромками. В результате протектор контактирует с дорогой преимущественно центральной частью, из-за чего она изнашивается быстрее. Уменьшается площадь контакта колеса с дорогой, а с ней сцепление шины с покрытием, поэтому на скользкой дороге перекачанные колеса начинают показывать норов раньше, чем при нормальном давлении. Ухудшается плавность хода, больше нагрузки передается деталям подвески, что сокращает срок их службы. Шина становится более подверженной проколам, то есть предмет, на который наехала перекачанная шина, может оказаться для нее более опасным, чем в случае нормы или низкого давления. Но опять-таки есть плюс — снижается расход топлива.

Что показала практика

Мы проводили эксперимент по определению, как влияет пониженное давление в шинах на поведение автомобиля и расход топлива. Полученные результаты вполне согласуются как с теорией, так и с данными исследований, проводившихся другими организациями.

Из этих же исследований известно и то, что при снижении давления в шинах помимо увеличения расхода топлива ухудшаются разгонные характеристики автомобиля. Машина не развивает максимальную скорость и не разгоняется так же быстро, как при нормально накачанных покрышках, — ухудшение составляет до 10% при снижении давления на 0,5 бара от рекомендованной величины. При регулярной эксплуатации шины с давлением внутри на 10% ниже нормы срок службы этой шины также сокращается на 10%. Настолько же уменьшается ресурс протектора при повышении давления в шине на 20%.

Если давление в шине снижено на 50%, срок ее службы сокращается и вовсе в 3-4 раза, но не из-за износа протектора, а из-за появления в материале покрышки усталостных микротрещин, по которым воздух быстро уходит из колеса, что вынуждает постоянно его подкачивать.

Давление воздуха в колесах: каким должно быть и как измерить

Вопросы, рассмотренные в материале:

• Почему важно правильно накачивать колеса
• От каких факторов зависит давление воздуха в колесах
• Чем можно измерить давление воздуха в автомобильных шинах
• Как часто нужно измерять давление в колесах авто

Проблемы с автомобилями у неопытных водителей чаще всего являются следствием недостатка навыков по обслуживанию авто и невнимательного отношения к его состоянию. Достаточно часто начинающие автолюбители не имеют представление даже о таких элементарных вещах, как оптимальное давление воздуха в колесах, и не понимают, почему нужно следить за поддержанием этого параметра. В этой статье мы расскажем, какими могут быть последствия слишком высокого или, наоборот, очень низкого давления в шинах автомобиля.

Зачем измерять давление в шинах авто

От показателя давление воздуха в колесах зависит, насколько управляемым, безопасным, экономичным и комфортным будет автомобиль во время поездок. Водитель должен следить за тем, как накачаны шины машины и соответствует ли давление в них параметрам, которые рекомендует автопроизводитель.

Изменение давления воздуха в шинах (в большую или меньшую сторону от оптимального значения) при езде по асфальтированному дорожному покрытию приводит к снижению площади контакта с дорогой. Если колесо перекачано, то покрышка цепляется за асфальт только центральной частью, а, следовательно, резина быстрее изнашивается. При недостаточном давлении воздуха колеса начинают контактировать с покрытием дороги боковыми зонами протектора. При этом центральная часть шины будет подминаться внутрь.

Можно выделить 3 основных ситуации, при которых давление воздуха в колесах автомобиля будет отличаться от нормы.

1. Повышенное давление воздуха (колеса перекачаны).
2. Слишком маленькое давление воздуха (колеса недокачаны).
3. Показатели давления воздуха в разных колесах авто отличаются.

Во всех перечисленных выше ситуациях возможны негативные последствия, вплоть до аварийных ситуаций.

К чему приводит избыточное давление воздуха в колесах автомобиля?

• К повышенному износу центральной зоны протектора покрышки.
• К менее комфортной езде на авто (жесткий проезд ям и неровностей дорожного покрытия).
• К увеличению нагрузки на ходовую часть автомобиля (снижается демпфирующий эффект автопокрышки).
• К увеличению риска нарушения целостности колесной покрышки и появлению грыж на резине из-за ударной нагрузки (при попадании в выбоины на высокой скорости).
• К снижению уровня управляемости авто из-за уменьшения площади контакта колеса с дорогой.

К чему приводит избыточное давление воздуха в колесах автомобиля?

• К повышенному износу «плечевых зон» протектора колес.
• К увеличению деформации покрышек при проезде дорожных неровностей (повышается риск повреждения резины).
• К перегреву покрышек, который может привести к расслоению каркаса шин и «взрыву» колес во время движения на высокой скорости.
• К увеличению риска аквапланирования на мокром дорожном покрытии.
• К угрозе «разбортировки» покрышек.
• К увеличенному потреблению топлива.

Недостаточное давление воздуха в колесах приводит к дополнительным финансовым затратам автовладельца. К примеру, снижение давления в шинах всего на 20 % (вместо положенных 2,2 атмосферы – 1,8) уменьшает срок службы покрышек на 25–30 % и приводит к увеличению потребления топлива на 3 %.

Часто давление воздуха в колесах имеет разные показатели в машинах начинающих автолюбителей, не придающих этому факту особого значения. Такая ситуация может наблюдаться и у более опытных водителей, если одна шина повреждена или покрышки всех колес имеют разный износ протектора.

Рекомендуем

Разное давление воздуха в колесах может создать проблемы при резком торможении. Так как площадь контакта шин с дорожным покрытием колес будет неодинаковой, то может произойти занос автомобиля на трассе. Это часто приводит к аварийным ситуациям.

Давление воздуха в колесах: норма и влияние разных факторов

Оптимальный показатель давления воздуха в колесах определяется рекомендациями автопроизводителя, а не особенностями покрышек! Его значение не стоит искать на резине колес. Одинаковые покрышки могут быть установлены на авто с разным весом, высотой, габаритами и другими параметрами.

Как определяется оптимальное давление воздуха в колесах?

• По типу авто.
• По весу и грузоподъемности машины.
• Исходя из диаметра колеса.
• По продолжительности эксплуатации.
• С учетом состояния дорожного покрытия.
• По сезонному предназначению резины (зима, лето, «всесезонка»).
• С учетом эксплуатационных условий.

Оптимальные значения давления воздуха в колесах можно найти в инструкции по эксплуатации авто. Достаточно часто автопроизводители указывают такую информацию на специальной наклейке, расположенной на стойке дверей, или на внутренней стороне лючка топливного бака.

Стоит учитывать, что в некоторых случаях давление воздуха в колесах может отличаться в зависимости от загрузки автомобиля, размера резины и оси расположения колес (передние или задние).

Если вам не удалось найти информацию по рекомендованному производителем показателю давления в шинах вашего авто, воспользуйтесь таблицей, приведенной в конце нашей статьи.

Некоторые водители не используют точные данные давления воздуха в колесах, указанные заводом-изготовителем машины, ориентируются на следующие правила: передние колеса легковых авто накачивают до 2.2 атм., а задние до 2.0 (при полной загрузке авто давление в задних колесах доводят до 2.4 атм.).

Нужно отметить, что данное правило нельзя безоговорочно применять для всех моделей авто. На него можно ориентироваться, как на временную меру (к примеру, нужно подкачать шины в пути, но нет возможности получить точные данные).

При определении оптимального давления воздуха в колесах следует учитывать особенности развесовки авто по осям (как распределяется масса авто между передней и задней осью). Колеса, расположенные под более тяжелой частью автомобиля, должны быть накачаны сильнее.

При изменении температурных показателей на улице на каждые 8 °C — 10 °C давление в замкнутом объеме меняется на 0,1 атм., поэтому необходимо контролировать давление в колесах при потеплении и похолодании.

Рекомендуем

В жаркую погоду, когда дорожное покрытие нагревается до 40°C – 50 °C и повышается сцепление колес с дорогой (что увеличивает трение), давление воздуха в колесах сильно увеличивается. Чтобы шины не взорвались и не произошли другие неприятности во время поездок на автомобиле, при накачивании нужно учитывать:

• Увеличение показателя давления воздуха в колесах авто при повышении температуры на улице и нагревании дорожного покрытия, которое достигает 10-15 %. Именно поэтому, колеса в жару стоит «недокачать» на указанное количество процентов.
• Время, необходимое для выравнивания температуры внутри и снаружи колес (лучше, если автомобиль простоит ночь, а контрольный замер будет выполнен утром).
• Рекомендованные автопроизводителем показатели максимального давления воздуха в колесах передней и задней оси машины в летний и зимний периоды, которые можно найти в инструкции по эксплуатации автомобиля. Как правило, разница составляет от 0.1 до 0,2 бар.

Зимой холодный воздух и остывшее дорожного покрытия способствуют значительному снижению давления воздуха в колесах автомобиля. Это отражается на управляемости и устойчивости авто на дороге. Особенности подкачки колес зимой:

• лучше проверять давление воздуха и подкачивать шины автомобиля зимой после того, как машина находится на улице не менее 2-х часов;
• если контроль давления в колесах зимой производится в теплом гараже или боксе, нужно вычислить разницу между температурой в помещении и на улице в градусах. Чтобы определить оптимальный показатель давления, нужно на каждые 8°C — 10°C добавить к оптимальному значению накачки шин (рекомендованному автопроизводителем) прибавить по 0,1 атм;
• при стабильной температуре окружающего воздуха колеса машины нужно накачивать согласно рекомендациям автопроизводителя для зимнего времени.

Как правильно измерить давление воздуха в колесе

В нашей стране давление воздуха в колесах авто принято измерять в Атмосферах (kg/cm2).

В инструкциях к американским машинам этот параметр указывается в PSI (фунты на квадратный дюйм – pound per squareinch).

Единицы PSI совсем несложно перевести в привычные российским автолюбителям атмосферы (atm). Отметим, что 1 atm = 1 bar (Бар), а точнее bar = atm * 0.980655.

Другими словами, если в инструкции к автомобилю производитель рекомендует накачивать шины до 29 PSI, то этот показатель следует разделить его на 14.706:

Давление в колесах: 29 / 14.706 = 1.972 ≈ 2 atm

Встречаются также случаи измерения давления воздуха в колесах в Килопаскалях (kPa) (kPa = 6.89476 psi).

Обычно в Килопаскалях указывается максимально допустимый показатель давления в шинах – MAX Pressure. Его производители авторезины наносят на боковой части покрышки.

Важно! Нельзя путать показатель MAX Pressure (указывается производителем шин) с показателями оптимального давления в колесах, рекомендованными автопроизводителями для нормальной эксплуатации машины.

Манометры используют для того, чтобы определить точное давление воздуха в шине. Существует несколько видов таких устройств: стрелочные с манометрической пружиной, механические с цилиндрической пружиной и электронные манометры с цифровым индикатором.

• Стрелочный манометр качественный и точный, однако при высоких перегрузках давления в шине манометрическая пружина приходит в неисправность и может давать неверные данные.
• Механические манометры представлены «ручкой», они надежнее, поскольку имеют цилиндрическую пружину.
• Электронный манометр на сегодняшний момент является наиболее точным. Он обладает точностью в измерениях до ±0.05 Бар (Атмосфер).

Измерение давления воздуха в колесах авто не является сложной процедурой, когда понимаешь принцип работы механических манометров. Прибор комплектуется специальным уравновешивающим элементом, который имеет вид пружины (мембраны и т.п.) и принимает нагрузку. Элемент для уравновешивания находится внутри манометра и связан со стрелкой на его шкале. То есть смещение стрелки на приборе зависит от мощности воздействующей силы давления (величина давления фиксируется стрелкой на измерительной шкале манометра).

Для получения показаний давления в колесах авто нужно лишь посмотреть на положение стрелки на шкале прибора. Если давление внутри меняется, то стрелка перемещается на ту величину, которая соответствует давлению воздуха в колесе в настоящий момент. Подобная система измерений является наиболее простой и доступной.

Корректное измерение давления происходит при холодных шинах, то есть перед началом поездки. Когда шины нагреваются под воздействием силы трения, давление внутри увеличивается почти на 10 %. Совет: не стоит стравливать «лишний» воздух из нагретых шин. Поскольку после стоянки авто и остывания шин окажется, что давление в шинах ниже оптимального. При подкачке горячих шин помните, что качать нужно на 10 % больше необходимого. Проверяйте давление в шинах через 3 часа после остановки – оно должно быть в норме.

К сожалению, водители находят множество причин, чтобы не проверять давление в шинах. Это может быть недостаток времени, грязь на колесах и др. Для подобных случаев был изобретен специальный индикаторный колпачок, который показывает давление воздуха в шинах.

Датчик давления воздуха колеса монтируется непосредственно на вентиль. Он предварительно настраивается на оптимальное давление от 1.8 – 4 атм. Данный прибор очень удобен и универсален. Его можно установить на вентили камер шин, бескамерные покрышки любого транспортного средства (автобусы, мотоциклы, легковые авто, грузовики).

Рекомендуем

Существует датчик цвета для определения давления в шине. Он устанавливается на место обычного колпачка. Состояние покрышки определяется по цвету сектора штока. Например, зеленый цвет говорит о том, что давление в норме. А желтый показывает, что оно ниже нужного показателя на 0,3 атмосферы.

В таком случае скорость транспорта не должна превышать 50 км/ч. Если датчик красного цвета, это означает, что давление очень низкое, на 0,7 и более атмосфер, требуется незамедлительная подкачка.

Как часто измерять давление в колесах

Проверка давления воздуха в колесах авто должна проводиться каждую неделю. Зимой такая процедура выполняется еще чаще. Для этого недостаточно просто постучать ногой по покрышке, как делают некоторые водители.

Современные модели автомобилей могут комплектоваться бортовой системой TPMS, которая контролирует давление и температуру воздуха в шинах. При определенном отклонении от допустимых значений система подает сигнал водителю, который должен проверить колесо. Если в базовой комплектации авто такая система не предусмотрена, ее можно установить дополнительно. Это сделает более удобным контроль состояния колес автомобиля.

Когда проводится контроль давления в шинах?

• Каждые 7 дней (процедура занимает минимум времени).
• В случае резкого перепада температуры воздуха на улице (оптимальное значение давления воздуха в колесах в зимние и летние месяцы не отличается.
• Если происходит ухудшение управляемости машины.

Обязательно следует проверять давление воздуха в колесах перед дальними поездками. Кроме того, в этом случае стоит сделать полную диагностику состояния машины.

Таблица оптимального давления воздуха в колесах для разных авто

Если вы не смогли найти информацию от автопроизводителя относительно оптимального давления воздуха в колесах, свяжитесь с официальным дилером или воспользуйтесь таблицей, которая представлена ниже.

Источник