Cum funcționează anvelopele cu autoinflație

Linii CTIS Hummer. Foto cu amabilitate Hood Swampers de la Manny

James Bond le are, Hummers le are, majoritatea camionetelor le au și militarii le au de ani buni. Anvelopele cu umflare automată permit unui vehicul să se adapteze terenului actual pentru performanțe și siguranță ideale în aceste condiții.

În prezent, o mulțime de vehicule de consum sunt echipate cu sisteme de monitorizare a presiunii, dar nu există nicio cale ca șoferul să facă ceva în acest sens fără o sursă externă de aer. Există o mulțime de sisteme de anvelope auto-umflate pe piață, dar majoritatea sunt disponibile numai pentru aplicații comerciale și militare. Excepția, desigur, este sistemul CTIS de pe Hummer.

În acest articol, vom afla despre unele dintre sistemele de umflare a anvelopelor acolo și vom vedea când poate exista unul pe piață pentru noi, oamenii obișnuiți care conduc mașini obișnuite.

Foto cu amabilitate Goodyear

Potrivit AAA, aproximativ 80 la sută dintre mașinile de pe șosea conduc cu una sau mai multe anvelope neinflamate. Anvelopele pierd aerul printr-o conducere normală (în special după ce au lovit găurile sau bordurile), prin permeabilitate și modificările sezoniere ale temperaturii. Ele pot pierde unul sau doi psi (lire sterline pe inchi pătrat) în fiecare lună iarna și chiar mai mult vara. Și nu puteți spune dacă sunt umflate corespunzător doar privindu-le. Trebuie să utilizați un manometru de presiune. Nu numai că infiltrarea este neplăcută pentru cauciucurile dvs., dar este și proastă pentru kilometrajul dvs. de gaz, afectează modul în care se ocupă mașina dvs. și este în general nesigură..

Când anvelopele sunt infilate, banda de rulare se poartă mai repede. Potrivit Goodyear, acest lucru echivalează cu 15 la sută mai puține mile pe care le poți parcurge pe ele pentru fiecare 20 la sută pe care le-au infiltrat. Anvelopele inflaționate se încălzesc de asemenea mai repede decât anvelopele umflate corespunzător, ceea ce provoacă mai multe avarii. Zonele decolorate de mai jos indică zone de uzură excesivă a benzii de rulare.

Deoarece anvelopele sunt flexibile, acestea se aplatizează în partea de jos atunci când se rostogolesc. Acest plasture de contact revine la forma inițială, odată ce nu mai este în contact cu solul. Această revenire creează un val de mișcare împreună cu o mică frecare. Când în anvelopă există mai puțin aer, acea undă este mai mare și frecarea creată este mai mare - iar frecarea creează căldură. Dacă se generează suficientă căldură, cauciucul care ține cablurile anvelopelor încep să se topească și anvelopa eșuează. Vedeți cum funcționează anvelopele pentru a afla mai multe.

Din cauza rezistenței suplimentare pe care o are o anvelopă subinflamată când se rulează, motorul mașinii dvs. trebuie să lucreze mai mult. Statisticile AAA arată că anvelopele care sunt subinflate cu cel puțin 2 psi reduc eficienta consumului de combustibil cu 10 la sută. Peste un an de conducere, acest lucru se poate ridica la câteva sute de dolari în achiziții suplimentare de gaz.

Sistemele de inflație în anvelope au trei obiective generale:

• Detecta când presiunea aerului dintr-o anvelopă a scăzut - Aceasta înseamnă că trebuie să monitorizeze constant (sau intermitent) presiunea aerului din fiecare anvelopă.
• notifica șoferul problemei
• Umfla acea anvelopă revine la nivelul corespunzător - Aceasta înseamnă că trebuie să existe o alimentare cu aer, precum și o supapă de control care se deschide numai la nevoie.

În timp ce sistemele disponibile de umflare a anvelopelor variază în ceea ce privește designul, acestea împărtășesc unele elemente comune.

• Toți folosesc un fel de supapă să izoleze anvelopele individuale pentru a preveni curgerea aerului de toate pneurile atunci când una este verificată sau umflată.
• Au o metodă pentru a detecta presiunile anvelopelor. Acest lucru este abordat în majoritatea cazurilor senzori centrali informațiile respective de releu către o unitate de control electronică și apoi către șofer.

• Au un sursa de aer, care este de obicei o sursă de bord existentă, cum ar fi sistemele de frânare sau pneumatice. Cu toate acestea, atunci când utilizează un sistem existent, trebuie să se asigure că nu pun în pericol funcția inițială. Din acest motiv, există verificări de siguranță pentru a se asigura că există suficientă presiune de aer pentru utilizarea primară a sursei înainte de a trage aer pentru umflarea anvelopelor.
• Trebuie să existe o cale obțineți aerul de la sursa de aer la anvelope, care este de obicei prin ax. Sistemele folosesc un ax cu butuc sigilat cu un furtun de la butuc până la supapa de pneu sau, altfel, rulează tuburi prin ax cu axul care acționează ca o conductă.
• Trebuie să existe un orificiu de evacuare a presiunii a aerisi din anvelopă fără a risca deteriorarea butucului sau a garniturilor punții spate.

Acum, să ne uităm la modul în care fiecare dintre principalele sisteme de anvelope auto-umflate pe piață folosește aceste elemente pentru ca sistemul să funcționeze, începând cu sistemul de inflație al pneurilor centrale (CTIS).

Sisteme de monitorizare a presiunii și auto-umflare vs. Run-flat

Există o mulțime de tehnologii de presiune a anvelopelor în prezent pe piață, iar unele vor fi în curând pe piață. Din cauza Legii TREAD, toate vehiculele vor trebui în curând să aibă un sistem de monitorizare a presiunii în anvelope, astfel încât toți șoferii să știe când anvelopele mașinii lor pierd presiunea aerului.

Aceste tipuri de sisteme de monitorizare a presiunii sunt de aproximativ zeci de ani și sunt deja standard în unele modele de mașini. Pur și simplu monitorizează presiunea aerului din fiecare anvelopă a mașinii și anunță șoferul dacă o anvelopă scade sub un punct de presiune prestabilit, optim.

Anvelopele noastre nu sunt cele care suportă greutatea mașinilor și camioanelor noastre - este aerul din interiorul pneurilor. Anvelopele cu rulment plat folosesc un material puternic pentru pereții laterali care sprijină mașina chiar dacă nu există aer în una sau mai multe dintre acestea. Acest lucru face posibil să ajungeți acolo unde mergeți, chiar dacă o anvelopă este perforată și dezumflată. Anvelopele de rulare sunt construite folosind straturi alternative de cordon și cauciuc rezistente la căldură și, de obicei, panouri în formă de semilună din material care suportă greutatea, întărind pereții laterali pentru a le împiedica să se plieze atunci când nu există presiune de aer.

Pe de altă parte, anvelopele cu umflare auto sunt concepute pentru a menține constant presiunea în pneuri la un nivel adecvat. Sistemele cu umflare auto sunt concepute mai mult pentru scurgeri lente și pentru optimizarea performanței și siguranței decât pentru a menține un vehicul în mișcare pe o anvelopă care nu va mai ține aer.

Ideea din spatele CTIS este de a asigura controlul asupra presiunii aerului din fiecare anvelopă ca o modalitate de a îmbunătăți performanța pe diferite suprafețe. De exemplu, scăderea presiunii aerului dintr-o anvelopă creează o zonă de contact mai mare între pneu și sol și face ușoară conducerea pe un teren mai moale. De asemenea, afectează mai puțin suprafața. Acest lucru este important pe șantierele de lucru și în câmpurile agricole. Oferind șoferului un control direct asupra presiunii aerului din fiecare anvelopă, manevrabilitatea este mult îmbunătățită.

O altă funcție a CTIS este menținerea presiunii în anvelope dacă există o scurgere lentă sau perforare. În acest caz, sistemul controlează automat inflația pe baza presiunii selectate pe care șoferul a stabilit-o.

Există doi producători principali ai CTIS: Dana Corporation cu sediul în SUA și Syegon (o divizie a GIAT), cu sediul în Franța. Dana Corporation are două versiuni, CTIS pentru uz militar (dezvoltat de PSI) și Sistemul de control al presiunii în anvelope (TPCS) pentru uz comercial, utilaje grele.

CTIS: în interior

Iată o privire asupra sistemului de ansamblu:

A supapa roții este situat la fiecare capăt al roții. Pentru roțile duale, supapele sunt conectate de obicei numai la roata exterioară, astfel încât presiunea dintre cele două anvelope poate fi echilibrată. O parte a activității robinetului roții constă în izolarea anvelopei de sistem atunci când nu este folosită pentru a lăsa presiunea din garnitură și a-i prelungi durata de viață. Supapa de roată permite, de asemenea, umflarea la cerere și deflația anvelopelor.

Un unitate de control electronic (ECU) montat în spatele scaunului pasagerului este creierul sistemului. Procesează comenzile șoferului, monitorizează toate semnalele din întregul sistem și spune sistemului să verifice presiunile din anvelope la fiecare 10 minute pentru a vă asigura că presiunea selectată este menținută. ECU trimite comenzi către unitate pneumatică de control, care controlează direct supapele roților și sistemul de aer. Unitatea de control pneumatică conține, de asemenea, un senzor care transmite citirea presiunii în anvelope către ECU.

Un panoul de control al operatorului permite șoferului să selecteze modurile de presiune a pneului pentru a se potrivi cu condițiile actuale. Acest panou montat pe tablou afișează presiunile curente ale anvelopelor, modurile selectate și starea sistemului. Când șoferul selectează o reglare a presiunii în anvelope, semnalele de la panoul de control se deplasează la unitatea de control electronică la unitatea de control pneumatică la robinetele roții.

Când vehiculele se mișcă mai repede (ca pe o autostradă), presiunea în anvelope ar trebui să fie mai mare pentru a preveni deteriorarea anvelopelor. CTIS include un senzor de viteza care trimite informații despre viteza vehiculului către unitatea de control electronic. Dacă vehiculul continuă să se miște cu o viteză mai mare pentru o perioadă de timp stabilită, sistemul umflă automat pneurile la o presiune corespunzătoare pentru acea viteză.

Acest tip de sistem folosește aer de la același compresor care furnizează aer la frâne. A comutator de presiune se asigură că sistemul de frânare are prioritate, împiedicând CTIS să ia aer din rezervorul până la încărcarea completă a sistemului de frânare.

Sistem de anvelope auto-umflare Hummer: la volan

O privire mai atentă

Iată ce se întâmplă pe drum: Unitatea de comandă electronică îi spune unității de control pneumatic să verifice presiunea curentă și să umfle sau să dezumflă anvelopa la presiunea selectată de șofer. Dacă sistemul stabilește că este nevoie de inflație, mai întâi verifică pentru a vă asigura că rezervele de presiune la frână sunt acolo unde ar trebui să fie; dacă sunt, aplică o ușoară presiune pe supapa roții pentru a permite umflarea. Dacă anvelopele sunt suprainflate, sistemul aplică un ușor vid pe supapa roții. Când unitatea de control pneumatică arată că s-a atins presiunea corespunzătoare, supapa se închide.

În această ilustrație, puteți vedea calea pe care aerul călătorește pentru inflație sau deflație odată ce ajunge la volan. Tubul circulă de la compresorul de aer al vehiculului prin butucul roții și apoi spre supapa de pneu. „Montajul de deconectare rapidă” permite ca anvelopa să fie separată de sistemul CTIS pentru scoatere sau întreținere. (Această diagramă arată, de asemenea, caracteristica de rulare a lui Hummer, care permite ca pneul să continue să sprijine vehiculul chiar și atunci când nu va mai ține aer.)

CTIS timpuriu

Încă din 1984, GM a oferit CTIS pentru blazers și pickup-uri CUCV. CUCV reprezintă vehiculul utilitar comercial de utilitate, iar aceste camioane au fost folosite de militarii americani încă de la mijlocul anilor '80. Sunt, în esență, blazers Chevrolet de dimensiuni complete și pick-up-uri care au echipament special adăugat pentru aplicații militare.

Sistemul de întreținere a anvelopelor (TMS) de la Dana Corporation este un sistem „inteligent” pentru remorcile care monitorizează presiunea în pneuri și umflă anvelopele după cum este necesar pentru a menține presiunea la nivelul potrivit. Folosește aer din rezervorul de alimentare cu frână al remorcii pentru a umfla anvelopele.

Sistemul are trei componente principale:

• ansamblu furtun anvelopă oferă traseul aerian pentru a umfla anvelopa și are supapele de control astfel încât liniile de aer și sigiliile nu trebuie presurizate atunci când sistemul nu verifică sau umflă anvelopele. Acest lucru reduce uzura pe sigilii.
• articulație rotativă este alcătuit din garnituri de aer și ulei și lagăre și conectează furtunul de aer de la axul nevirabil la butucul rotativ. Garniturile sale de aer previn scurgerile, iar garnitura de ulei previne contaminarea. Butucul rotativ are, de asemenea, o aerisire pentru a elibera presiunea aerului în capacul butucului.
• colector găzduiește supapa de protecție la presiune, ceea ce asigură că sistemul nu trage aer dacă alimentarea cu aer a frânelor este sub 80 psi. De asemenea, găzduiește un filtru de intrare pentru a menține aerul curat, a senzor de presiune pentru a măsura presiunile anvelopelor și solenoizii care controlează fluxul de aer către anvelope.

Ca și CTIS, acest sistem are, de asemenea, un unitate de control electronic care rulează întregul sistem. Efectuează verificări pentru a vă asigura că sistemul este funcțional, notifică șoferul printr-o lumină de avertizare pe remorcă (vizibilă prin oglinda retrovizoare) dacă presiunea unei anvelope scade cu peste 10 la sută sub presiunea normală și efectuează diagnosticul sistemului.

Sistemul efectuează o verificare inițială a presiunii și adaugă aer la orice anvelopă care are nevoie de ea. Supapele de control din fiecare furtun de pneu asigură că celelalte pneuri nu pierd presiunea în timp ce o anvelopă este umflată. După o verificare inițială a presiunii, sistemul se depresurizează pentru a scăpa de presiune de la garnituri. La fiecare 10 minute, sistemul presurizează liniile și verifică presiunile din anvelope.

Sistemul măsoară presiunea în pneuri folosind o serie de impulsuri de aer în liniile de aer. Dacă nu se atinge presiunea țintă din linie după o anumită perioadă de timp, sistemul începe să umfle anvelopele (cerințele) până la atingerea presiunii corecte.

Sistemul AIRGO

Sistemul AIRGO este un sistem de monitorizare constant care utilizează o serie de supapele de control pentru a detecta o pierdere a presiunii aerului.

Spre deosebire de unele dintre celelalte sisteme, AIRGO nu folosește aer din sistemul de frânare al vehiculului. Când s-a produs filtrarea aerului în oricare dintre diferitele puncte ale sistemului (1), sistemul atrage aer (2) din vehiculul sistem pneumatic (nu este arătat) și îl trimite prin axele vehiculului (3) - prin axele în sine, dacă sunt sub presiune sau prin tub, dacă nu - prin ansamblul butucului (4) și în anvelopă necesitând inflație.

A lumină de avertizare, situat pe remorcă, dar vizibil prin oglinda retrovizoare a șoferului, se aprinde atunci când sistemul a umflat o anvelopă.

Deoarece acesta este un sistem constant de monitorizare, ceea ce pune multă uzură pe garnituri, AIRGO folosește oțel din carbon și grafit întărit pentru carcase, mai degrabă decât cauciuc.

Alte sisteme

• PressureGuard: Sistemul PressureGuard direcționează aerul din alimentarea cu aer a remorcii prin axe, către butucuri și apoi către supapele pneului. (Pentru mai multe informații, consultați PressureGuard.)
• TIREMAAX: Sistemul TIREMAAX folosește alimentarea cu aer a remorcii pentru a menține un nivel specific de umflare a anvelopelor. Atunci când detectează presiune scăzută a pneului, semnalizează operatorul și apoi direcționează aerul din rezervorul de aer al remorcii către anvelopa care are nevoie de umflare. (Pentru mai multe informații, consultați Henrickson TIREMAAX.)

Sistemul de inflație Meritor Tire (MTIS) este proiectat pentru a fi folosit pe remorci pentru tractoare. Folosește aer comprimat din remorcă pentru a umfla orice anvelopă care se încadrează sub presiunea corespunzătoare. Aerul din sursa de aer existentă a remorcii este dirijat către o casetă de control și apoi în fiecare axă.

Liniile de aer trec prin axe pentru a transporta aerul printr-un ansamblu de unire rotativ la capătul axului, pentru a distribui aer pe fiecare anvelopă. Dacă există pierderi semnificative de presiune din aer, un indicator luminos informează șoferul.

Sistemul general este alcătuit dintr-un ansamblu cu capătul roții și un modul de control.

Ansamblu capăt roată

Ansamblu capăt roată

Ansamblul capătului roții include a furtun flexibil cu valve de reținere. supapele de control nu permite decât să curgă aer în fiecare anvelopă; acest lucru asigură că în timp ce o anvelopă este umflată, celelalte pneuri nu pierd presiunea aerului.

Acest ansamblu încorporează, de asemenea, un stator (o parte care nu se rotește) în interiorul axului și a flow-through tee care este atașat la hubcap. Tee-flow-through are o etanșare dinamică care să permită rotirea, prevenind în același timp pierderea de presiune atunci când aerul sub presiune trece de la ax la butuc, care apare printr-un tub care trece de la stator în tee.

În ansamblul hubcap, există un orificiu pentru a vă asigura că presiunea nu se acumulează în capătul roții. A scut deflector împiedică contaminanții, cum ar fi murdăria și apa să intre în capătul roții.

Pentru axe cu axuri goale, a apăsați mufa sigilează interiorul osiei presurizate de la capătul roții pentru a fixa statorul.

Sistem de control

Controale

Modulul de control al sistemului are un supapă de închidere pentru a opri aerul să nu fie trimis în sistem, precum și a filtru pentru a elimina umiditatea și contaminanții. robinet eliberează presiunea sistemului, astfel încât se poate efectua întreținerea La fel ca unele dintre celelalte sisteme care utilizează consumabile de aer la bord, acest sistem are un sistem supapa de protectie la presiune astfel încât acesta nu va trage aer dacă alimentarea cu aer este sub 80 psi.

A buton de reglare a presiunii sistemului permite ajustarea presiunii generale a aerului din sistem. A comutator cu senzor de curgere activează indicator luminos pentru a anunța șoferul dacă o cantitate semnificativă de aer este pompată într-o anvelopă, ceea ce ar indica o potențială puncție.

Michelin lucrează cu alte câteva companii pentru a dezvolta un sistem activ de gestionare a presiunii, numit TIPM (Managementul presiunii inteligente a anvelopelor), care va fi disponibil cândva în 2005. Acest sistem are un compresor care ajustează automat presiunea în fiecare anvelopă în timp ce vehiculul este în funcțiune pentru a compensa scurgerile și perforațiile la scurgeri lente. Șoferul va putea regla presiunea în funcție de modul de conducere dorit: confort, sport, tot terenul sau supra-obstacol.

Există cel puțin două alte sisteme în etapele de dezvoltare timpurie care sunt orientate către piața de consum - întreg sistemul și cicloida Pompa de aer sistem.

-Sistemul Pneu auto-gonflabil EnTire folosește o supapă care trage aer din atmosferă. Apoi pompează aerul în anvelopa umflată cu o acțiune peristaltică. Scopul este menținerea constantă a unei presiuni specifice.

Sistemul AutoPump de umplere a anvelopelor de Cycloid are o pompă mică, montată pe butucul roților, care este alimentată de rotirea roților. Atunci când monitorul sistemului detectează o scădere a presiunii de 2 până la 3 psi, acesta pompează aer în anvelopa neinflată. AutoPump are un sistem de avertizare care este activat atunci când există o puncție. 

Pentru mai multe informații despre anvelopele auto-umflate și subiecte conexe, consultați linkurile de pe pagina următoare.

Articole similare

• Cum funcționează anvelopele
• Cum funcționează manometrele de presiune a anvelopelor
• Frânele anti-blocare ar putea detecta un apartament?
• Cum deține 30 de kilograme de aer în pneurile dvs. până la 2 tone de mașină?
• De ce nu folosesc aerul normal în anvelopele pentru mașini de curse?
• Cum să conduci economic

Mai multe legături grozave

• Anvelope pentru biciclete auto-gonflabile Nakano
• ArvinMeritor MTIS
• Videoclipuri GM Goodwrench

surse

• întreg
• Ai aer? Wacky Vremea pentru salarii Anvelope
• Tendințe în Japonia: construirea unei biciclete mai bune
• Lynch Hummer: Inflația centrală a anvelopelor
• Roadranger: Sistemul central de inflație al anvelopelor Relații cu investitorii de bun augur: Raport anual 2001
• Sisteme de inflație Meritor Tyres (MTIS) de P.S.I
• Sisteme de gestionare a anvelopelor Dana Spicer
• Sisteme automotive CM: Specificații CTIS
• Departamentul de Transport al SUA: 49 CFR Partea 571
• CarandDriver.com: Show anti-Geneva
• Autocamioanele grele: aerul aparent
• LandLine: sisteme de monitorizare și inflație a anvelopelor
• Pagina lui Gerald's Hummer: Sistemul central de inflație a anvelopelor
• Groves: camioane ale armatei americane pentru a prezenta tehnologie nouă de la Dana Corp.
• Inovația Michelin în electronica anvelopelor
• "Tăierea la suprafață a trotuarelor subțiri și a pietrișurilor cu pietriș sub presiuni standard și reduse ale inflației de pneuri", de Ahmed Shalaby și Alan Reggin, Jurnalul canadian de inginerie civilă, 29, 679-691, 2002.
• "Sub presiune controlată", de Carol Ludorf, Transporturi de comunicații, echipamente de flotă, august 2002.
• "Aerul la nevoie", de David Cullen, proprietar de flote, septembrie 2003.
• Editare integrată: sistem centralizat de inflație a anvelopelor
• Forester.net: Respirați o nouă viață în anvelopele dvs.