Почему автомобили и мотоциклы используют такое низкое давление в шинах?

Давление выбирается так, чтобы удерживать наибольшую площадь протектора на дороге. Если в шине было слишком высокое давление, она вздулась в середине протектора и вызвала износ посередине. Если давление слишком низкое, шина будет больше скользить по боковым стенкам и вызывать износ кромок.

Неравномерный износ подчеркивает неравномерное использование протектора и, следовательно, меньшее сцепление с плоской поверхностью. Давление выбирается в соответствии с шиной и массой автомобиля.

Я не знаю, считаю ли я это «смехотворно низким», но основная причина того, что давление в шинах ниже, чем то, которое обычно используется в коммерческих автомобилях, заключается в том, чтобы значительно улучшить качество езды.

Во-вторых, если вы посмотрите на стоимость коммерческих шин, они намного дороже, чем легковые шины (примерно в 4-5 раз дороже). Причиной этого являются строительные материалы, которые входят в него. Например, если вы возьмете легковые шины, у них, вероятно, будет ~ 5 брекерных слоев, которые проходят по внешней стороне (по окружности), в то время как у коммерческих шин их больше. Коммерческие шины также имеют больше слоев боковых стенок. Вся эта реклама вверх.

В-третьих, легковые шины не должны выдерживать нагрузки, которые выдерживают коммерческие шины. В Штатах большинство 18-колесных транспортных средств (типичные грузовые транспортные средства) могут перевозить до 80 000 фунтов полной массы (грузовик/прицеп/груз вместе взятых). Используя более высокое давление, шины могут выдерживать большую нагрузку на квадратный дюйм поверхности контакта без деформации. Легковой автомобиль весит от 2500 до 6000 фунтов (большие пикапы и внедорожники могут быть немного больше — некоторые из них используют шины «Light Truck», которые находятся где-то между легковыми и коммерческими шинами, если говорить о конструкции). Шина не должна выдерживать такой большой вес. То же самое относится и к велосипедной шине. Ему нужно более высокое давление, чтобы он мог нести более высокую нагрузку. Их пятно контакта очень ограничено, а это значит, что туда нужно нести больший вес. Более высокое давление компенсирует это. Они также намного меньше в диаметре, что означает, что они могут иметь более высокое давление, не выдуваясь.

Могут быть и другие причины, о которых я сейчас не думаю, однако я считаю, что это должно дать довольно хорошее представление о том, почему мы не используем шины с более высоким давлением на легковых автомобилях.

Как говорится в ответе Полстера, качество езды является важным фактором - каждый удар, который поглощается деформацией / сжатием шины , представляет собой гораздо меньшее движение, передаваемое подвеске (это крайний случай, но на чем-то вроде автомобиля F1 шина компенсирует большая часть хода подвески!) Таким образом, давление в шинах, находящееся в этом окне между «достаточно высоким, чтобы выдержать вес автомобиля» и «достаточно низким, чтобы быть сжимаемым при большей нагрузке, чем вес», помогает сгладить езду.

Одна из причин, по которой автомобили/мотоциклы используют такое (относительно) низкое давление, заключается в максимизации и сохранении пятна контакта.

Наличие определенного возможного прогиба/изгиба боковых стенок гарантирует, что шина может поглощать небольшие неровности и боковые нагрузки, сохраняя при этом максимально возможный контакт поверхности протектора с поверхностью дороги. Это безопаснее, потому что это дает вам больше сцепления при таких вещах, как торможение и повороты, это позволяет автомобилю лучше передавать крутящий момент от трансмиссии. Уменьшение проскальзывания шины по поверхности также увеличивает срок службы протектора шины.

Хотя это может показаться незначительным, эффект может быть очень заметным - однажды в шиномонтаже мне неправильно накачали мои задние шины до 38 фунтов на квадратный дюйм, а не на указанные 28 фунтов на квадратный дюйм, и это полностью испортило управляемость, казалось, что задние колеса были на льду!

Конечно, за это дополнительное сцепление приходится платить — повышенное сопротивление качению. Но в большинстве транспортных средств такого рода двигатель и трансмиссия более чем способны преодолеть это — достаточно легко вызвать пробуксовку колес в большинстве легковых автомобилей и мотоциклов, если это необходимо.

Сравните это с педальным циклом - на шоссейном велосипеде сопротивление качению - враг, даже самый сильный человек будет изо всех сил пытаться превысить предел сцепления велосипедных шин, и они обычно предназначены для езды по (относительно) гладким поверхностям. с небольшой потребностью в податливости обеспечивает более низкое давление (и более гибкая боковая стенка). С другой стороны, горные велосипеды, хотя они и не имеют ограничения по тяге, работают на гораздо более пересеченной (или более мягкой) местности и, следовательно, нуждаются в большем пятне контакта (и гибкости для его поддержания), поэтому они шире и работают при более низком давлении. .