Корректирование давления воздуха в шинах при эксплуатации автомобилей зимой (190,00 руб.)

Стр.1

Стр.2

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет» Н. С. Захаров, Г. В. Абакумов КОРРЕКТИРОВАНИЕ ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУХА В ШИНАХ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ ЗИМОЙ Тюмень ТюмГНГУ 2011

Стр.1

УДК 629.3.027.5«324» ББК 39.33 З-3 Рецензенты: доктор технических наук, профессор В. И. Васильев доктор технических наук, профессор Н. В. Храмцов Захаров, Н. С. З-38 Корректирование давления воздуха в шинах при эксплуатации автомобилей зимой / Н. С. Захаров, Г. В. Абакумов. – Тюмень : ТюмГНГУ, 2011. – 162 с. ISBN 978-5-9961-0433-8 В монографии изложены результаты исследований, целью которых является повышение долговечности шин и уменьшение расхода топлива путем обеспечения эксплуатации шин с давлением, соответствующим нормативу. Для достижения этой цели решены следующие задачи: установлены закономерности распределения давления воздуха в шинах при эксплуатации автомобилей; выявлены факторы, влияющие на надежность сохранения давления воздуха в шинах, разработана математическая модель их влияния на математическое ожидание и коэффициент вариации давления в шинах группы автомобилей; установлены закономерности прогрева и охлаждения шин при изменении температуры окружающей среды; установлены закономерности изменения давления в шине при прогреве и охлаждении; определен вид и рассчитаны численные значения параметров математических моделей изменения давления воздуха при прогреве и охлаждении для шин наиболее массовых размеров. Книга предназначена для студентов специальностей «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (нефтегазодобыча)» и 15.05 «Автомобили и автомобильное хозяйство», аспирантов специальности 05.22.10 «Эксплуатация автомобильного транспорта», инженерно-технических работников. УДК 629.3.027.5«324» ББК 39.33 ISBN 978-5-9961-0433-8 © Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет», 2011

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................5 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ............................................................6 1.1. Нагружение шины внутренним давлением ......................................6 1.2. Влияние давления в шинах на их долговечность ...........................8 1.3. Влияние давления в шинах на расход топлива автомобилем ....... 11 1.4. Факторы, влияющие на давление воздуха в шине .........................13 1.4.1. Перечень факторов .................................................................13 1.4.2. Диффузионная утечка ...........................................................14 1.4.3.Температура .............................................................................17 1.4.4. Система контроля давления в шинах ....................................18 1.4.5. Средства для измерения давления .......................................19 1.5. Выводы ..............................................................................................21 2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ...................................................23 2.1. Постановка проблемы ......................................................................23 2.2. Закономерности распределения давления воздуха в шинах при эксплуатации автомобилей ........................................25 2.2.1. Гипотезы о форме распределения давления воздуха в шинах .....................................................................25 2.2.2. Гипотезы о виде математических моделей распределения давления воздуха в шинах ..........................27 2.3. Локализация изучаемой системы ....................................................30 2.4. Процессы прогрева и охлаждения шин ..........................................38 2.5. Процесс изменения давления воздуха в шине при изменении температуры ..........................................................44 2.6. Моделирование закономерности изменения давления в шине при прогреве без учета нерегулярного режима ................46 2.7. Моделирование закономерности изменения давления в шине при прогреве с учетом нерегулярного режима .................48 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ........................................52 3.1. Общая методика экспериментальных исследований.....................52 3.2. Приборы и оборудование .................................................................53 3.2.1.Измерение давления ................................................................53 3.2.2. Измерение температуры .........................................................54 3.2.3. Измерение массы ....................................................................54 3

Стр.3

3.2.4. Установка для измерения давления и температуры внутри шины ...........................................................................54 3.2.5. Установки для оценки изменения объема шины .................55 3.3. Планирование эксперимента ...........................................................58 3.4. Методика обработки результатов эксперимента ............................60 3.5. Распределение фактического давления в шинах ...........................63 3.6. Погрешности манометров для проверки давления воздуха в шинах ................................................................................65 3.7. Влияние температуры воздуха на вероятность безотказной работы золотников ......................................................65 3.8. Влияние основных факторов на изменение давления в шинах ....66 3.9. Интенсивность диффузионной утечки воздуха ............................67 3.10. Изменение объема шин при изменении давления .......................71 3.11. Изменение давления в шине при прогреве ...................................74 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ............................................80 4.1. Методика практического использования результатов исследований ................................................................80 4.2. Методика расчета величины начального давления для контроля и доведения его до нормы зимой в отапливаемом помещении ............................................................81 4.3. Эффективность результатов исследований ....................................82 4.3.1. Оценка потерь, связанных с отклонением давления в шинах от нормы ...................................................................82 4.3.2. Экономический эффект от использования результатов исследований ..........................................................................87 4.4. Экологический эффект от использования результатов исследований ................................................................89 ВЫВОДЫ ..........................................................................................................91 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................93 ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ...................................................................................100 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ...................................................................................136 ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ...................................................................................137 ПРИЛОЖЕНИЕ 4 ...................................................................................139 ПРИЛОЖЕНИЕ 5 ...................................................................................143 ПРИЛОЖЕНИЕ 6 ...................................................................................148 4

Стр.4

ВВЕДЕНИЕ Эффективность многих отраслей экономики зависит от транспортных расходов. В себестоимости автомобильных перевозок значительную долю составляют затраты на шины. Эффективность использования шин определяется их стоимостью и долговечностью. Долговечность шин существенно зависит от многих факторов. Одним из самых важных является давление воздуха в шине. Для шины данной модели, используемой на автомобиле данной марки и модели, устанавливается нормативное давление воздуха, при котором она имеет максимальный срок службы. При увеличении давления или снижении относительно оптимального значения срок службы шины уменьшается. От давления в шинах существенно зависит безотказность шин и безопасность движения. Кроме того, от давления воздуха зависит сопротивление качению автомобиля и его топливная экономичность. В то же время известно, что в 60 … 90 % шин при эксплуатации давление не соответствует норме, из-за несоблюдения норм давления воздуха в шинах теряются 6 ... 15% ресурса шин и 1,5 ... 3,0% топлива. При этом особенно большие отклонения давления в шинах от нормы наблюдаются в зимний период. Таким образом, существует проблема обеспечения эксплуатации шин с нормативным давлением. Ее решение осложняется тем, что изменение давления определяется большим числом разнообразных факторов. Причем влияние некоторых из них изучено недостаточно. Следовательно, исследование процесса изменения давления воздуха в шинах и разработка мероприятий, обеспечивающих уменьшение его отклонений от нормы и снижение на этой основе затрат на эксплуатацию автомобилей, - актуальная проблема. Поэтому целью исследований, результаты которых изложены в монографии, является повышение долговечности шин и уменьшение расхода топлива путем обеспечения эксплуатации шин с давлением, соответствующим нормативу. 5

Стр.5