Jesteś tutaj

Jak sprawdzić ciśnienie w oponie bez manometru?

  • fot. flickr.com/David Blaikie

Każdy kierowca wie, jak ważne jest odpowiednie ciśnienie w oponach samochodu. Ma ono wypływ na bezpieczną jazdę samochodem, a na ogół chcemy przewieźć bez szwanku naszych pasażerów, chyba, że przewozimy wrogów, ale to inna bajka. Mając za niskie ciśnienie zużywamy więcej paliwa, gdyż zwiększa się opór toczenia kół, więc nasze portfele odczuwają to boleśnie. Z kolei mając za wysokie, bardziej odczujemy każdą nierówność drogi, a jak wiemy, na naszych szosach dziur nam nie brakuje. Dlatego warto czasami poświęcić chwilę czasu na zmierzenie ciśnienia w oponach dla własnego komfortu.

Można użyć to tego manometru. Nie jednak zawsze mamy go pod ręką, ale mądra głowa poradzi sobie bez niego. Wystarczy zwykła kartka papieru w kratkę, najlepiej formatu A3 (chociaż papier milimetrowy byłby lepszy) i coś do pisania. Tak przygotowani możemy obliczyć pole powierzchni nacisku opon, a na tej podstawie ciśnienie.

 

Zacznijmy od tego czym jest ciśnienie. Jest to siła nacisku na dane pole powierzchni.

Cały czas mamy z nim styczność przez ciśnienie atmosferyczne, które wywierane jest na nas przez otaczające nas powietrze. Chodząc po podłodze również tworzymy pewien nacisk, o czym najlepiej wiedzą wszyscy posiadacze ładnych parkietów, które zostały doświadczone przejściem pań w szpilkach. Na opony również działa ciśnienie atmosferyczne, ale dodatkowo wtłacza się do nich jeszcze więcej powietrza i z tego powodu w oponie mamy nadciśnienie. Ta różnica, między ciśnieniem wewnątrz a na zewnątrz opony, będzie  dźwigać ciężar, który przypada na jedno koło.

 

Wróćmy do naszych pomiarów. Jeśli żadna niszczycielsko-sprzątająca siła nie dotarła do naszego domu, to masę samochodu znajdziemy w dowodzie rejestracyjnym. Bez problemu jesteśmy zatem w stanie oszacować siłę nacisku samochodu na podłoże. Należy w tym celu pomnożyć masę samochodu przez przyspieszenie ziemskie, czyli jeśli mamy samochód o masie 1500 kg, to mnożąc przez 10 m/s2 otrzymamy 15000 N. Załóżmy następnie, że ciężar samochodu rozkłada się równo na 4 koła. Rzeczywistość wygląda nieco inaczej, ale przynajmniej przez chwilę się tym nie przejmujmy. Po prostym dzieleniu dochodzimy zatem do wniosku, że jedno koło naciska na podłoże z siłą 3750 N.

Brakuje nam teraz tylko pola powierzchni, na które obliczona przez nas siła nacisku działa. Możemy je jednak dosyć szybko znaleźć: należy przed kołem samochodu położyć kartkę, następnie troszeczkę podjechać, tak aby koło znalazło się na papierze i dokładnie obrysować odcisk. Później lekko odjeżdżamy do tyłu, wyjmujemy kartkę i liczymy pole powierzchni jakie zajęło nam koło. Najlepiej w tym celu policzyć krateczki. Jedna krateczka ma wymiary 0,5 cm na 0,5 cm, czyli jej powierzchnia to 0,000025 m2. Dla przykładu odcisk koła zajął u mnie 1000 kratek, co daje powierzchnię 0,025 m2. Jeśli jesteśmy bardzo oszczędni i ekologiczni, to nawet nie musimy używać kartki papieru, tylko obrysować koło na chodniku i odjechać, ale trudniej będzie nam wtedy obliczyć pole powierzchni. Ewentualnie naszą jednostką będzie 1 kostka chodnikowa.

Teraz pora na obliczenie ciśnienia. Zostało nam już tylko jedno działanie - podzielenie ciężaru samochodu, który przypada na jedno koło, przez nasze obrysowane pole powierzchni:

3750 N/0,025 m2 = 150000 Pa = 1,5 bara

Zalecane ciśnienie w oponach samochodu wynosi najczęściej od 1,6–2,5 bara, chociaż istnieją sytuacje, kiedy warto obniżyć ciśnienie w oponach dla lepszej przyczepności, np. w jeździe terenowej po sypkim piasku czy bagnistym terenie. Należy jednak pamiętać, że temperatura ma bardzo duży wpływ na wynik pomiaru. Powietrze jest gazem, dlatego rozszerza się po podgrzaniu i kurczy po schłodzeniu, podobnie będzie w przypadku przypadku napełnienia opon azotem, gdyż powietrze i azot mają podobną rozszerzalność cieplną. Przyjmuje się, że z każdą zmianą temperatury o 10 stopni ciśnienie zmienia się o 0,1 bara.

Metoda jest bardzo prosta, ale należy pamiętać, że nasz wynik jest w dużym stopniu przybliżony, zwłaszcza, że przyjęto samochód jako idealnie miękki balon dla prostszych obliczeń. Wynik będzie dokładniejszy, jeśli zmierzymy pole odcisku osobno dla każdego koła. Można również poszukać dokładną wartość przyspieszenia ziemskiego dla swojego miejsca pobytu, a powierzchnię odcisku zmierzyć z dokładnością do ułamkowych części milimetra, ale nikomu pewnie nie będzie się chciało tak bawić. Warto jednak znać taki sposób pomiaru, gdy wszystkie manometry w okolicy ulegną destrukcji. Taka metoda pomiaru jest uniwersalna dla wszystkich urządzeń posiadających opony, więc również użytkownicy rowerów mogą tym sposobem spróbować zmierzyć ciśnienie.

fot. flickr.com/David Blaikie

 

  • Obrazek użytkownika Ewa Sieniawska
    O autorze:

    Ewa Sieniawska

    Studentka bawiąca się fizyką, ciągle tworząca lub szukająca wzorów do opisania świata. Specjalistka ds. mebli na butelkach. Lubi opisywać życie studenckie na blogu: towidzimisie.blogspot.com

Komentarze

Obrazek użytkownika Wojtus

Zapomnieliście dodać (założenie, że opona jest idealnie miękkim balonem. A niestety jest bardzo sztywna.

Obrazek użytkownika Ewa Sieniawska

Dziękujemy za przypomnienie, tekst miał jedynie ogólnie przybliżyć taką możliwość pomiaru ciśnienia.

Obrazek użytkownika szescstopni

Zamiast kartki papieru (80g/m2) można użyć cięższego kartonu (o znanej gęstości) a potem tylko wyciąć obrys odcisku nożyczkami i zważyć (na bardzo dokładnej wadze, którą każdy powinien mieć w domu). Dalsze obliczenia są trywialne.

Obrazek użytkownika v

Z problemem można także poradzić sobie znacznie prościej i szybciej, czyli tak, jak robi to większość rozgarniętych kierowców - patrzymy na koła z jednej strony, patrzymy na koła z drugiej strony i od razu widać, czy w którymś kole powietrza brakuje czy też nie. NA OKO. Jak będzie 1,8 zamiast 2,0 to się nic nie stanie. Jak będzie poniżej 1,5 to taki ubytek na pewno zauważymy. A przed dłuższą trasą tak czy siak warto odwiedzić warsztat na szybki przegląd albo podjechać po drodze na stację i zmierzyć normalnym manometrem.

Obrazek użytkownika Andy

na taki sposób sprawdzania ciśnienia bym nie wpadł. Gratuluję, jak zwykle kłania się matematyka, ale ja wolę skorzystać z kompresora na stacji przy okazji tankowania. Oczywiście zaraz usłyszę, że taki kompresor może źle wskazywać. Obliczanie ciśnienia za pomocą kartki i ołówka też nie można raczej uznać za dokładne.

Dodaj komentarz