Давление в шинах: комфорт и безопасность
Автошины зимой эксплуатируют в суровых условиях. Поэтому некоторые автовладельцы считают, что давление в них во время заморозков должно быть чуть больше рекомендуемого производителем авто. Среднее превышение составляет 0,1–0,3 атм. Другие автомобилисты предпочитают чуть спускать колёса на холодный период.
Оптимальное давление в шинах
Когда в норме? Давление в системе охлаждения двигателя не должно быть ни выше нормы, ни ниже нее, иначе поломок не избежать. При этом для каждого двигателя рабочий диапазон будет свой, хотя в большинстве случаев нормальный показатель не превышает 2 атмосфер.
На что обратить внимание?
Проблемы с давлением редко остаются незамеченными. Уход охлаждающей жидкости, подтекания, закипания или частые срывы патрубков свидетельствуют о неисправностях. Задача механика – определить причину поломки и устранить ее.
Международная стандартная атмосфера
Международная стандартная атмосфера (сокр. МСА) — условное вертикальное распределение температуры, давления и плотности воздуха в атмосфере Земли принятое международной организацией по стандартизации. Для МСА принимают следующие условия: давление воздуха на среднем уровне моря при температуре 15 °C равно 1013 мбар, температура уменьшается по вертикали с увеличением высоты на 6,5 °C на 1 км до уровня 11 км.
Почему зимой меняются параметры давления в шинах
Суровые условия эксплуатации заставляют водителей выбирать маршруты, менять стиль езды. Погода влияет не только на качество дорожного покрытия, но и на разряжённость воздуха. Температура за окном падает, а вместе с ней — давление внутри покрышек.
Сколько должно быть атмосфер, нужно определить опытным путём. Когда водитель накачивает покрышки в тёплом гараже до 2 бар, на морозе показатель падает до 1,7 бара. Правильный подход — выполнить операцию в тёплом гараже, но учесть последующее снижение давления на улице.
Новости
Об особенностях погоды в регионах России в ближайшие дни рассказала Екатерина. На р. Белая в районе пгт Белое (ЛНР) отмечается опасная отметка уровня воды с затоплением жилых домов.
Проблемы с системой охлаждения автомобиля: причины и способы устранения
На большей части Дальнего Востока погодой управляет обширный антициклон, и лишь у побережья Камчатки кружит глубокий циклон, а также очередной циклон через Японское море подбирается к Приморью.
Об особенностях погоды в регионах России в ближайшие дни рассказала Екатерина Рязанова. На юге Уральского региона и в юго-восточных районах Сибири, на фоне повышенного атмосферного давления, сохранится морозная погода с температурой воздуха на 3-8° ниже средних климатических значений.
Причины и устранение низкого давления
Гораздо чаще, чем повышенное давление в системе охлаждения двигателя, автовладельцы сталкиваются с проблемой снижения этого показателя. Одним из признаков данной неисправности является слабый поток горячего воздуха из печки в салон.
Как правило, это связано с наличием утечки в системе охлаждения либо с падением уровня антифриза до отметки ниже минимума. В любом случае это означает, что ОЖ недостаточно для эффективного охлаждения двигателя, а поскольку давление низкое, то и точка кипения антифриза будет находиться на показателе около 100 градусов.
Если в таких условиях двигатель будет продолжать оставаться под нагрузкой, то, лишенный охлаждения, он может быстро закипеть, что вызовет крайне неблагоприятные последствия: расплавка поршней, появление трещин на ГБЦ, поломка коленвала.
Так же как и уровень масла, необходимо ежедневно проверять, на какой отметке находится охлаждающая жидкость в расширительном бачке. Очевидно, что на наличие утечки указывает резкое понижение уровня. Если же уровень не меняется, а давление недостаточное, то виновником, скорее всего, является впускной клапан на крышке. Он должен открываться, если давление внутри системы отличается от внешнего на 0,05-0,1 атмосферы. Определить, что он не справляется со своей работой, несложно – попробуйте на холодном двигателе открутить крышку, и если воздух начнет интенсивно засасываться в бачок, то, значит, клапан засорился.
Проверка наличия утечки
Сложнее найти место утечки, поскольку вариантов может быть масса. Начнем с проверки целостности системы охлаждения: для этого следует завести машину и дать двигателю поработать. После этого медленно и аккуратно, во избежание попадания горячего воздуха на руку, откручиваем крышку расширительного бачка. В норме должно быть слышно характерное шипение, свидетельствующее о том, что охлаждающая жидкость нагрелась и частично превратилась в пар, который и стремится выйти наружу.
Если же система никак не отреагировала на открытие крышки, то это говорит о нарушении герметичности, в силу чего падает давление. Протечка при этом может находиться в любом месте магистрали.
Еще одним возможным вариантом является поломка термостата, из-за чего система начинает работать нестабильно вплоть до перегрева двигателя. Данный элемент не подлежит ремонту и при неисправности нуждается в замене.
Определение утечки охлаждающей жидкости в автомобиле
Утечку охлаждающей жидкости можно обнаружить на днище автомобиля по появлению характерных луж – синего, красного, желтого или зеленого цвета, в зависимости от антифриза. Если признаков прорыва системы не видно, можно искусственно создать повышенное давление.
Признаки утечки
- Цветные лужи на днище автомобиля
- Запах антифриза в салоне
- Трещины в расширительном бачке
Антифриз может попасть в салон через радиатор отопления или через дефекты соединений и прокладок.
Проверка давления
Регулярное обслуживание системы охлаждения поможет предотвратить проблемы с двигателем.
Формула давления
Сила давления обычно обозначается буквой F, в универсальной формуле выглядит так:
[
P = \frac{F}{S}
]
Про абсолютное, атмосферное и избыточное давление
- Абсолютное давление: относительно абсолютного вакуума.
- Атмосферное давление: создается массой воздушного столба земной атмосферы.
- Избыточное давление: разница между абсолютным и атмосферным давлением.
С увеличением высоты над уровнем моря атмосферное давление уменьшается.
Нормальные условия
В ЕГЭ в некоторых задачах указывают на нормальные условия, то есть используется словосочетание при нормальных условиях. Нормальные условия предполагают температуру, равную 0 °С и давление 10⁵ Па.
Иногда значение атмосферного давления приводят в миллиметрах ртутного столба (мм.рт.ст.). Нормальное атмосферное давление в жизни равно 760 мм.рт.ст.
Атмосферное давление
То есть вся масса атмосферы Земли оказывает на нас такое же давление, какое оказывает на поверхность столбик ртути высотой 0,76 м.
Для перевода мм.рт. столба в паскали, нужно воспользоваться формулой для давления жидкости/газа, взяв плотность ртути равной 13 600 кг/м³.
Избыточное давление
Избыточное давление — это давление в сосуде без учёта давления атмосферы. Определяется разностью между абсолютным и атмосферным давлением.
Давление жидкости и газа
Давление жидкости или газа прямо пропорционально трём параметрам:
Абсолютное давление в жидкости, которая находится в состоянии покоя в инерциальной системе отсчёта (далее – ИСО), находится по следующей формуле:
[P = \rho \cdot g \cdot h
]
Где:
- ( P ) — давление
- ( \rho ) — плотность жидкости
- ( g ) — ускорение свободного падения
- ( h ) — высота столба жидкости
Давление столбика ртути
Давление столбика ртути высотой 0,76 м (760 мм.рт.ст.) — нормальное атмосферное давление в теории и в учебниках. Оно по формуле выше равно 101 292,8 Па.
Заключение
Один и тот же объём жидкости может создавать разное давление. Давление одного и того же объёма жидкости будет тем больше, чем меньше площадь поверхности дна сосуда, в которой она находится. При этом сила давления одинакового объёма жидкости в сосудах с разными площадями поверхности дна сосуда будет одинакова.
Закон Паскаля действует в жидкостях и в газах.
С газами ситуация точно та же: если заполнить шар дымом (только не от вейпа, пожалуйста, такое мы осуждаем), то из всех отверстий будет выходить дым по-прежнему одинаковыми струйками.
Именно поэтому газы и жидкости передают давление, производимое на них, во все стороны без изменений. Силы давления в любой данной точке покоящейся жидкости или газа действуют во всех направлениях одинаково.
Два сосуда, соединённые между собой, называются сообщающимися. В сообщающихся сосудах независимо от их формы и сечения поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне (конечно, при условии, что давление газа над жидкостью должно быть одинаковым).
В примере ниже в один из сосудов налили воду, а во второй – ртуть. Принцип одинаков и в более сложных случаях, когда в один из сосудов наливают несколько разных жидкостей.
Движение сосудов, заполненных жидкостью, с ускорением
Редко, но метко сосуд в задачах ЕГЭ первой части движется с ускорением.
Следует отметить, что давление жидкости на дно при движении вверх или вниз с ускорением меняется, если сравнить это давление со значением давления в состоянии покоя или при равномерном движении. Происходит это в силу того, что при движении с ускорением меняется сила давления жидкости, то есть вес.
При движении сосуда с жидкостью вверх сила давления увеличивается, а значит, увеличивается и давление, так как давление прямо пропорционально силе давления.
При движении сосуда с жидкостью вниз сила давления уменьшается, а значит, уменьшается и давление, так как давление прямо пропорционально силе давления.
Единицы измерения давления
Давление – важнейший параметр работы гидравлических и пневматических машин, устройств, механизмов и оборудования. Оно характеризует потенциальную составляющую энергии, которую машина способна преобразовать в полезную работу. Прибор, который позволил измерять фактическую величину давления, – манометр – был создан ещё в 1833 году физиками Георгом Парротом и Эмилем Ленцем. Он был изобретён для измерения давления газов. С тех пор прошло почти 200 лет, а конструкция прибора принципиально не изменилась. Примерно в то же время сначала в Европе, а затем и в других мировых странах ввели единицы измерения давления жидкостей и газов:
Наряду с барами и паскалями в РФ используются и другие внесистемные единицы измерения давления:
Особенность: дольные и кратные приставки для обозначения данных единиц не используются.
Единицы измерения давления и производительности
На сегодняшний день официальной системой единиц измерения является система SI – СИ. Единицей измерения давления в ней служит один Паскаль. За один Паскаль принимается сила в один Ньютон, действующая на один квадратный метр поверхности:
Также в расчётах применяются килопаскали и мегапаскали. В одном килопаскале содержится тысяча паскалей, а в одном мегапаскале – миллион:
1к кПа=1000 Па,
Также давление измеряют и в других величинах – миллиметрах ртутного столба, технических и физических атмосферах. В англоязычных и ряде европейских стран для измерения давления применяют фунт на квадратный дюйм.
Единицы измерения производительности по газу
Любой агрегат с электрическим, гидравлическим или механическим приводом, предназначенный для подачи сжатого воздуха, характеризуется важнейшим техническим параметром – производительностью. Она выражает количество/объём воздуха, генерируемый в единицу времени: секунду, минуту, час. Как правило, базовой величиной, указываемой для компрессоров, является производительность в м³/час. Также используются другие величины – литр в минуту (л/мин), литр в секунду (л/с), метр кубический в час (м³/час). В европейских странах в качестве единицы измерения производительности используется кубический фут в минуту. 1CFM=28,3168л/мин. 1м³/мин=35,314 CFM.
Сколько бар в 1 кгс/см²?
1 килограмм силы на сантиметр2 (kgf/cm2)bar0,980665
1 килограмм силы на сантиметр2 (kgf/cm2)MPa0,0980665
1 килограмм силы на сантиметр2 (kgf/cm2)kPa98,0665
1 килограмм силы на сантиметр2 (kgf/cm2)PSI14,22334
1 фунт на дюйм2 (PSI)kgf/cm20,07030696
1 фунт на дюйм2 (PSI)bar0,06894757
1 бар (bar)PSI14,50377
1 фунт на дюйм2 (PSI)MPa0,006894757
1 мегапаскаль (MPa)PSI145,035
1 килопаскаль (kPa)bar0,01
1 мегапаскаль (MPa)bar10
1 техническая атмосфера (атм)MPa0.0980665
1 техническая атмосфера (атм)bar0,980665
1 мегапаскаль (MPa)атм9,869233
Соответствие PSI метрическим единицам давления
* значения округлены для практического применения
PSIФунт на дюйм2kPaКилопаскальMPaМегапаскальBarБар
Виды давления
Датчики и приборы способны измерять различные давления. Как правило, оно указывается в их характеристиках.
Реже используются понятия дифференциального и гидростатического давление. Последнее – это давление столба воды над условным уровнем.
Приборы измерения давления
Все приборы, с помощью которых измеряется давление, делятся на три больших группы:
Вакуумметры используются преимущественно на предприятиях, в испытательных лабораториях и центрах. Манометры и барометры применяются и в промышленности и в быту. С помощью последних измеряют атмосферное давление.
В зависимости от конструкции приборы измерения давления классифицируются на электрические, механические и жидкостные.
Также промышленность выпускает баровакуумметры, с помощью которых измеряется абсолютное давление, и дифференциальные манометры. Работа дифманометров основана на измерении разности давлений жидкости или воздуха. Этот принцип применяется в системах защиты пневматических и гидравлических цепей локомотивов, специальной техники, грузоподъёмных машин и механизмов. Как только давление в рабочем контуре падает до минимально допустимой величины, прибор срабатывает и отключает силовую цепь.
Таблица соотношений единиц измерения производительности
Манометры для измерения давления в шинах бывают электронными, механическими. Их используют для проверки параметров в колёсах любого транспортного средства: автомобиля, мототехники, велосипеда. У прибора есть погрешность.
Если под рукой нет манометра, на автозаправке, шиномонтаже могут оказать такую услугу.
Современные машины способны самостоятельно определять давление в шинах. На дисках есть датчики. Они передают показания компьютеру. Автоматическая система выводит данные на приборную панель. Водителю остаётся сверить показатели с теми, которые рекомендует производитель.
В холодное время проверять давление рекомендуют 1–2 раза в неделю, особенно при резких перепадах температур.
Способы измерения давления в системе охлаждения
Необходимость выяснить, какое текущее давление в системе охлаждения двигателя, возникает нечасто, но при желании это можно сделать даже в условиях гаража.
Обычно это требуется в рамках комплексной диагностики двигателя, и для подобных замеров в автосервисах используется специализированное оборудование – стенды. Как правило, данная процедура актуальна для проверки работоспособности клапанов, если есть подозрение, что они не держат давление либо открываются с задержкой.
Визуально можно оценить состояние клапанной крышки бачка самостоятельно – при этом она осматривается на предмет целостности, что нет каких-либо трещин и других повреждений, а также в порядке ли уплотнители. Будьте осторожны при откручивании крышки на прогретом двигателе, поскольку она под давлением и оттуда может выходить пар.
Для полной диагностики необходим манометр, а также насос или компрессор. С бачка убирается верхний патрубок, а вместо него присоединяется шланг. Далее насосом либо компрессором создается давление, отслеживаемое по стрелке манометра, – выпускной клапан должен открыться при достижении значения около 1,4-1,5 атмосфер.
Способы измерения давления в системе охлаждения
Правильное накачивание
Если планируете накачать шины до поездки, лучше это делать на улице. Тогда внутри и снаружи покрышки температура будет одинаковой.
Когда подкачку выполняете в тёплом гараже, желательно чуть повысить давление: примерно на 0,2 бара выше рекомендованных показателей. Так удастся выровнять разницу из-за температурных перепадов.
Немного снизить давление в шинах можно, когда планируете езду по скользкой дороге. Если показатель на 0,1–0,3 бара меньше рекомендованного, пятно контакта станет больше, сцепление с обледеневшей трассой улучшится. Это же можно сделать при передвижении по бездорожью: небольшое занижение давления повысит проходимость авто.
Оптимальное давление в шинах
В условиях российского климата достаточно превысить показатель в шинах на 0,2–0,3 бара. Тогда при выезде из тёплого гаража покрышки на морозе чуть просядут и дойдут до нужных параметров. Водители на Крайнем Севере перекачивают в холодный сезон покрышки на 0,3–0,4 бара.
Точные цифры подбирают экспериментально:
Если после морозной ночи значения выровнялись до рекомендованных автопроизводителем, корректировать ничего не нужно. Если цифры давления завышены или занижены, придётся повторить процедуру.
Есть специальные таблицы, в которых указаны параметры для разных марок авто. Ниже — рекомендованные значения в шинах для российских машин.
Давление в шинах (атм) на передней и задней оси
В таблице указаны параметры давления для передних и задних покрышек. То, что цифры бывают разные, — норма. Параметры зависят от массы ТС, загруженности, размерности колёс.
Где найти параметры давления в шинах
Рекомендации по давлению в шинах нужно искать не у производителя колёс, а в инструкции от автоконцерна. Одну и ту же марку покрышек на разных автомобилях накачивают по-разному.
Если инструкции нет, сведения можно получить на сайте бренда или у специалистов автосервиса.
Летом и в холодное время года параметры в шинах одинаковые.
В Международной системе единиц давление измеряют в паскалях (Па). Но автопроизводители не используют её в своих рекомендациях.
Американские компании указывают psi — единицы в фунтах на квадратный дюйм в шинах. Японские, европейские концерны используют бар. 1 бар — 100 000 Па.
Российским владельцам легковых и грузовых авто привычнее слышать про атмосферы в шинах, хотя такой единицы на измерительных приборах не найти.
Учитывая, что 1 атм равна примерно 1 бар, разобраться с автомобилем японского и европейского производителя несложно. Американские единицы посчитать можно по формуле, где 1 psi = 1 бар/14,5.
Устранение высокого давления в системе охлаждения двигателя
При избыточном давлении жидкость стремится вырваться наружу, и под угрозой оказывается самое слабое место системы. Конкретно это может проявиться в срыве шлангов и патрубков, выходе из строя уплотнителей или клапанов, а в худшем случае в разрыве корпуса радиатора и расширительного бачка. Если это произойдет, то система охлаждения перестанет действовать.
Ключевую роль в недопущении такой ситуации играет выпускной клапан, через который стравливается излишнее давление. Он находится в крышке расширительного бачка, и при загрязнении можно прочистить его жидкостью для очистки карбюраторов. Однако при появлении каких-либо проблем данную деталь рекомендуется заменить, тем более что стоит крышка недорого, а от нее зависит состояние двигателя.
Устранение высокого давления в системе охлаждения двигателя
Что будет, если давление в шинах неправильное
Некоторые начинающие водители накачивают шины автомобиля до максимально возможного давления и думают, что можно ездить так в заморозки. Это ошибка.
У перекачанных покрышек пятно контакта сужается, боковина протектора почти не касается дороги. Результат — сцепление с трассой недостаточное, управляемость низкая. Тормозной путь увеличивается. На скользкой дороге это дополнительный риск. На неровностях в виде ямы или камня есть риск разрыва перекачанной покрышки.
При недостаточном давлении в шинах можно повредить диски. Если на неровной дороге покрышка прогнётся, диск от контакта с дорогой погнётся.
Управляемость на недокачанных шинах низкая: центральная часть протектора может не касаться дороги. Приспущенные покрышки увеличивают риск аквапланирования. Есть риск срыва шины с диска во время обгона и на повороте.
Если давление в шинах больше или меньше рекомендованного на 20%, резина стирается на 30% быстрее по сравнению с нормально накачанными колёсами.
Правильные показатели указаны в документах автомобиля и на кузове (под капотом, на двери). Контроль параметров проводят на холодных шинах: они либо должны остыть после долгой поездки (потребуется 2–3 часа), либо проехать расстояние не более 3 км. На прогретой резине погрешность давления в шинах составляет плюс 0,3 бара.
Товары из категории
Перейти в каталог
Как образуется давление в системе охлаждения двигателя
Автомобильный двигатель внутреннего сгорания является сложным устройством и относится к категории тепловых машин. Топливо при сгорании выделяет энергию, которая преобразуется в механическую работу, за счет чего и обеспечивается движение транспортного средства. Однако в среднем коэффициент полезного действия ДВС составляет менее 50%, а для бензиновых моторов этот показатель еще меньше. Дело в том, что существенная часть энергии расходуется на трение движущихся элементов и их нагревание.
Как образуется давление в системе охлаждения двигателя
Сильное повышение температуры двигателя оказывает негативное воздействие на его работоспособность, поскольку при этом физические тела расширяются, и детали начинают более плотно соприкасаться друг с другом, что приводит к их ускоренному износу и даже заклиниванию.
Соответственно, ДВС нуждается в эффективном охлаждении, для чего в современных автомобилях существует целая система, в которой могут использоваться разные типы охлаждения – воздушное и жидкостное. В последнем случае снижение температуры обеспечивается благодаря циркулирующей по каналам в блоке цилиндров специальной охлаждающей жидкости. Сейчас в этом качестве употребляется антифриз (тосол).
Воздушная система предполагает направление прохладного воздуха на двигатель, причем это может быть и встречный поток, который естественным образом обдувает переднюю часть машины при движении, так и массы, принудительно перемещаемые вентилятором.
Каждый вид охлаждения имеет свои плюсы и минусы: жидкостное более эффективно, а воздушное – проще и надежнее. Поскольку одной воздушной системы недостаточно, то любой автомобиль оборудован жидкостной системой, о которой расскажем более подробно.
Она включает в себя расширительный бак – емкость для антифриза, перегоняющий его насос, радиатор, необходимый для отвода тепла, термостат и так называемую рубашку охлаждения, благодаря которой и обеспечивается понижение температуры двигателя. Есть два круга обращения жидкости – малый и большой. В первом случае радиатор не используется, чтобы быстрее разогреть антифриз, а вот после того как мотор достиг рабочей температуры, возникает необходимость его охлаждать, для чего открывается термостат, и антифриз пускается по большому кругу.
Система заполнена охлаждающей жидкостью, находящейся под давлением, которое при этом не создается отдельно, а получается в силу протекающих физических процессов. Как известно, повышение температуры приводит к расширению объема жидких тел, причем к существенному. Последствием этого становится рост давления внутри замкнутой системы.
Охлаждающая жидкость (ОЖ) при работе двигателя может увеличиваться в объеме до 20%. Усиливающееся давление вызывает повышение температуры кипения – оба эти показателя связаны прямо пропорционально друг с другом.
К примеру, в нормальном состоянии ОЖ закипает при температуре около 100⁰С, но чем выше давление, тем больший нагрев требуется для изменения ее агрегатного состояния. Кроме того, в состав ОЖ добавляют специальные компоненты, например этиленгликоль, которые тоже влияют на этот параметр. За счет этого антифризы замерзают при более низкой температуре, чем обычная вода, а закипают, наоборот, при более высокой. Последний показатель может доходить до значения 130-140 градусов и более.
Поскольку избыточное давление в системе охлаждения двигателя оказывает разрушительное воздействие на элементы данного узла, для его сброса в крышке бачка ставятся клапаны.
Работоспособность и эффективность системы охлаждения главным образом зависят от двух факторов: поддержание герметичности и нормальное функционирование клапанов.
Благодаря им контролируется внутреннее давление, и если оно становится избыточным, то во избежание разрыва патрубков, радиатора или расширительного бачка выпускной клапан на короткое время открывается.
Аналогичным образом происходит и обратный процесс – впуск наружного воздуха. Это необходимо, если из-за остывания охлаждающей жидкости создается разреженное давление в системе.
Таким образом, клапаны выполняют важнейшую функцию – обеспечивают относительное выравнивание внутреннего и внешнего давления, чтобы разница между ними не выходила за установленные границы.
Нормальное давление в системе охлаждения двигателя
Для каждой модели автомобиля есть нижний и верхний пределы рабочего давления в системе охлаждения, определяемые производителем, исходя из чего устанавливаются настройки клапанов. У некоторых двигателей максимальный показатель бывает даже 2 атмосферы, но чаще всего он укладывается в 1,2-1,4 атм. Повышенное давление по сравнению с атмосферным является для мотора нормой, так как это защищает ОЖ от закипания, однако чрезмерное его нагнетание не только не способствует росту производительности, но и может повредить ДВС.
Система охлаждения настроена таким образом, что она является герметичной, однако при недостаточном или чрезмерном давлении происходит ее кратковременное открытие с целью выпуска излишнего воздуха или, наоборот, его добора из атмосферы.
Куда обращаться, чтобы проверить давление и накачать колёса
Если самостоятельно сложно и трудоёмко регулярно проверять параметры давления и накачивать шины, можно посещать автосервис.
Специалисты автотехцентра «Колёса Даром» быстро выполнят диагностику, обнаружат проблему, если она есть. Срочно проверить давление нужно, если автомобиль «уводит» в сторону, износ протектора неравномерный.
Параметры стандартной атмосферы Земли
Высота, H, м Температура, Т, К Скорость звука, a, м/с Давление, P, Па Плотность, кг/м³ Средняя длина свободного пробега частиц, м Кинематическая вязкость, м²/c
1 000 000 1000 7,51⋅10−9 3,56⋅10−15 3,1055⋅106