|
При постоянной высоте над уровнем моря атмосферное давление колеблется незначительно, поэтому при прогнозировании давления в шине его можно не учитывать. Ыо при увеличении высоты над уровнем моря атмосферное давление понижается на 1 кПа на каждые 100 м подъема и соответственно повышается давление в шине. При спуске с гор атмосферное давление соответственно увеличивается, а давлении в шине снижается. Например, если запасное колесо было накачено до 0,2 МПа на высоте 2000 м, то при спуске до уровня моря давление в шине составит 0,18 МПа, т.е. снизится на 0,02 МПа и станет ниже нормы на 0,01 МПа, но это без учета изменения температуры. На высоте 2000 м температура атмосферного воздуха ниже примерно на 15 °С, что даст небольшой обратный эффект повышение давления на уровне моря примерно на 0,005 МПа. Следовательно, давление будет немного ниже нормы. Таким образом, рассмотренные два фактора (температура и давление атмосферного воздуха) влияют на давление в шине периодически и обратимо, в пределах ± 25 %. В катящейся шине влияние в связи с ростом температуры до 120°С, влияние ее на давление в шине достигает 40 %. 2.2. Математическое моделирование процесса изменения давлении в шине вследствие диффузии газа Для прогнозирования падения давления в запасном колесе по причине диффузии газа можно использовать закон Фика. Свойство материала пропускать газ называется газопроницаемостью. Диффузия и газопроницаемость являются синонимами, однако термин «диффузия» применяется к газу, а, в свою очередь, «газопроницаемость» к самой резине шины, через которую диффундирует газ. Проникновение газа через поверхность шины автомобиля сложный процесс, стадии которого схематично изображены на рисунке 2.2. В работах [45, 70] показано, что активизированная диффузия является стадией, определяющей скорость проникания газа через шину. Диффузию газа 52 |
РАЗДЕЛ 2. Теоретические данные и основы расчётов процессов потери давления 2.1. Основы диффузии газа в шинах автомобиля Как отмечалось раннее, во время эксплуатации автомобиля, равно как и при его простое, неизбежно происходит падение давления в его шинах, в том числе и запасном колесе. Одна из причин такого падения давления диффузия газа через поверхность материала шины. Свойство материала пропускать газ называется газопроницаемостью. Диффузия и газопроницаемость являются синонимами, однако термин «диффузия» применяется к газу, а, в свою очередь, «газопроницаемость» к самой резине шины, через которую диффундирует этот газ. Проникновение газа через поверхность шины автомобиля сложный процесс, который происходит по следующим стадиям, схематично изображённым на рис. 15: л Диффундирующий газ с '/.Л' ■... г i Шина кг в 0 Р \ \/ > , 4 ■ ?' \ .1 ч\ с X 4 t \ \ --------7 'А I п •>-о\о**.Ц\0-rfill 0"\ ч. "" ' £«■ f > , >-е\ 1 \ч‘ 0"» д р ,' I стадия адсорбция газа-наполнителя на внутренней поверхности шины; II растворение газа в материале шины со стороны этой поверхности; III активизированная диффузия газа в шину и через нее; IV выделение газа из раствора на противоположную поверхность шины; V десорбция газа с этой поверхности шины [45]. В работах [45,70] показано, что активизированная диффузия является стадией, определяющей скорость проникания газа через шину. Диффузию газа через материал шины автомобиля описывает второй закон Фика, который для одномерного переноса в направлении нормали к поверхности диафрагмы имеет 44 вид: |