Разработка методики прогнозирования давления в шинах АТС и повышение его стабильности в эксплуатации за счёт использования внутреннего газопроницаемого пневматического аккумулятора

• Автор: Гечекбаев, Шихмагомед Джамалдинович
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 138 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
РАЗДЕЛ 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОЕНОЗИРОВАНИЯ И СТАБИЛИЗАЦИИ ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУХА В ШИНАХ, ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА АТС
1.1. Результаты исследования давления воздуха в шинах автомобилей
в РФ и за рубежом. Убытки от ненормативного давления в шинах
1.2. Анализ причин выхода шин из строя. Негативное влияние ненормативного давления воздуха в шине на ее характеристики
1.2.1. Влияние давления и скорости движения автомобиля
на температуру шины
1.2.2. Влияние давления в шине на мощность сопротивления качению и скорость при входе в аквапланирование
1.3. Системы контроля давления в шинах
1.3.1. Система прямого измерения давления
1.3.2. Система косвенного измерения давления
1.4. Безопасные шины
1.4.1. Самогерметизирующиеся шины
1.4.2. Шины с самоподдержкой
1.4.3. Шины с дополнительной системой поддержки
1.5. Газопроницаемость шин и возможность ее уменьшения
за счет применения различных газов
1.6. Влияние внутреннего давления на свойства тттины
1.6.1. Влияние внутреннего давления
на нормальную жёсткость шины
1.6.2. Влияние давления в шине на ее контакт с дорогой
1.6.3. Влияние давления в шине
на ее сопротивление боковому уводу

1.7. Влияние давления в шине
на эксплуатационные свойства автомобиля
1.7.1. Влияние давления в шине
на курсовую устойчивость автомобиля
1.7.2. Влияние давления в шине автомобиля на топливную экономичность
1.7.3. Влияние давления воздуха в шине автомобиля
на динамику автомобиля
Выводы по обзору и задачи исследования
РАЗДЕЛ 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ШИНАХ АТС И ПОВЫШЕНИЯ ЕГО СТАБИЛЬНОСТИ В ЭКСПЛУАТАЦИИ ЗА СЧЁТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВНУТРЕННЕГО ГАЗОПРОНИЦАЕМОГО ПНЕВМАТИЧЕСКОГО АККУМУЛЯТОРА
2.1. Прогнозирование давления в шинах автомобиля вследствие изменения температуры и атмосферного давления
2.2. Математическое моделирование процесса изменения
давления в шине вследствие диффузии газа
2.3. Математическое моделирование процесса диффузии газа из шины, содержащей газопроницаемый пневматический аккумулятор
РАЗДЕЛ 3. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Методика проведения экспериментальных наблюдений за изменением давления в шинах
3.2. Методика обработки результатов экспериментов и выявления теоретических закономерностей
3.3. Разработка методики определения коэффициентов диффузионной проницаемости шинных материалов и шин
3.3.1. Методика определения коэффициента диффузионной проницаемости шинных материалов
3.3.2. Установка для определения коэффициента диффузионной проницаемости газа из шины автомобиля

3.3.3. Методики определения диффузионной газопроницаемости шины
автомобиля в лабораторных и дорожных условиях
РАЗДЕЛ 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Результаты исследования состояния контроля давления в шинах автомобилей, которые эксплуатируются в г. Махачкале
4.2. Результаты статистической обработки экспериментальных данных измерения давления в шинах
4.3. Зависимость коэффициента газопроницаемости резиновой диафрагмы от температуры
4.4. Прогноз изменения давления в шине в эксплуатации
4.5. Прогноз изменения давления в шине с внутренним
газопроницаемым пневматическим аккумулятором в эксплуатации
4.7. Расчет и анализ эффективных и неэффективных
затрат на шины, вызванных ненормативным давлением
РАЗДЕЛ 5. АНАЛИЗ НЕЭФФЕКТИВНЫХ ЗАТРАТ НА ШИНЫ,
ВЫЗВАННЫХ НЕНОРМАТИВНЫМ ДАВЛЕНИЕМ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ШИН, В ТОМ ЧИСЛЕ С ВНУТРЕННИМ ГАЗОПРОНИЦАЕМЫМ ПНЕВМАТИЧЕСКИМ АККУМУЛЯТОРОМ

5.1. Анализ неэффективных затрат на шины, вызванных ненормативным давлением
5.2. Рекомендации по периоду восстановления давления шин с
учетом суточных и сезонных колебаний температуры
5.3. Рекомендации по эксплуатации шин с внутренним
газопроницаемым пневматическим аккумулятором
5.2.1. Преимущества и недостатки шин с внутренним газопроницаемым пневматическим аккумулятором

Основным газом, который применяется ещё с момента изобретения пневматической шины, является воздух, точнее - это смесь газов. Главное преимущество воздуха в его доступности. Кроме того, воздух абсолютно нетоксичен и достаточно устойчив к диффузии. Однако воздух обладает гигроскопичностью, отдавая влагу в виде конденсата, которая оседает на внутренних стенках шины, приводя к коррозии металлокорда, которая снижает его прочность. Своё влияние имеет и смазка, которая попадает из компрессора вместе с воздухом и начинает разъедать резину и корд. Коэффициенты диффузионной проницаемости различных газов через различные резины приведены в таблице 1 [48].
Таблица 1. Коэффициенты диффузионной проницаемости для различных марок каучука в сх1016
Газ Натуральный каучук при Г=303К Бутилкаучук при Г-ЗОЗК Фторкаучук марки «Вайтон-А»
при Г=303К при Г=ЗЗЗК
Азот 8,7 0,35 0,33 2
Кислород 23 1,30 1,09 6
Углекислый газ 123 5,2 5,87 29
Из таблицы можно сделать вывод о следующем:
- тип газа-наполнителя имеет большое влияние на скорость диффузии (для заполнения шины нельзя использовать углекислый газ, т.к. его проницаемость через резины в 14 раз больше, чем азота);
- при повышении температуры всего на 30°С газопроницаемость может увеличиться в несколько раз, поэтому необходимо изыскивать способы снижения рабочей температуры шин;
- тип резины достаточно сильно влияет на диффузию газов (например, разница между фторкаучуком и бутилкаучуком составляет 30%);