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來自賽車道上的經驗-基于輪胎溫度的判斷

2009年03月24日 17:59:12人氣:882來源:煙臺勾股通信技術有限公司

正像您依靠高質量的工具來有效完成工作那樣,聰明的賽車團隊依靠的溫度測量工具來取得獲勝優(yōu)勢。福祿克公司提供了堅固而用途多樣的溫度測量工具,可滿足他們極為苛刻的需要。 
  不管是以超過每小時 50 英里的車速進行急轉彎,還是以高達每小時 200 英里的車速在瀝青路面上飛馳,一名 NASCAR 駕駛員都要依賴于他的賽車處于*條件之下,包括輪胎在內。因過熱而發(fā)生嚴重磨損,從而露出輪胎簾線的輪胎,或“粘性”不夠大的輪胎,都可能會使車速減慢,或危及駕駛員的安全。
  賽車上的輪胎非常關鍵,因為它們可使賽車保持在車道上,并將駕駛員的轉向、制動和加速操作轉變?yōu)檐嚨倪\動。駕駛員不斷試驗著輪胎附著力的極限,尤其是在賽車場中的賽車事件中。輪胎zui終決定著駕駛員能夠進行加速、轉彎或制動的速度。
  賽車輪胎與轎車上輪胎有很大不同。三個zui大的差別是:
1. 賽車輪胎更寬一些 – 前輪寬度可達 12 英寸,后輪寬度可達 16 英寸,而典型轎車輪胎只有 7 到 9 英寸寬。
2. 賽車輪胎表面可能是*平滑的,以便zui大限度地加大與車道表面接觸的橡膠面積。
3. 輪胎表面的橡膠極為柔軟。它更類似于軟橡皮,與轎車輪胎上的硬制輪胎非常不相象。
  鑒于賽車輪胎的這種非常大的接觸面積以及橡膠的柔軟性,它們具有令人難以置信的附著力。與轎車上的輪胎相比,惡劣的駕駛條件會使賽車輪胎性能迅速變差。轎車輪胎可行駛 40000 至 60000 英里,而賽車輪胎可能僅能行駛 100 或 200 英里!
輪胎溫度如何?
  賽車輪胎會因胎面的柔性和旋轉速度以及轉彎和制動產生的摩擦而變得非常熾熱。負荷和速度越高,輪胎就會變得越熱。但這種熱量并不是均勻分布的。一只輪胎的溫度可能要高于其他輪胎,或者一個接觸區(qū)域的溫度要高于其他接觸區(qū)域。如果您能夠測量出輪胎溫度,并觀察溫度讀數是如何沿輪胎分布的,您就可以調節(jié)輪胎壓力和懸架以提高性能。
  在確定賽車輪胎的溫度時,駕駛員使用市場上可獲得的zui堅固而可靠的溫度計是十分重要的。
紅外溫度計
  測量賽車輪胎上的溫度可使用兩種工具。一種是紅外溫度計。紅外溫度計測量的是熱量或紅外能量,紅外能量就是一種長波光線,人眼是看不到的。紅外光是電磁波譜的一部分,并以熱量的形式表現。紅外光與可見光不同之處在于,溫度高于零度的任何東西都會輻射紅外熱量,甚至是非常冷的物體(如冰)也是如此。物體的溫度越高,所發(fā)射的紅外輻射能量越大。紅外能量可使我們看到眼睛所看不到的東西。
  當測量賽車輪胎溫度時,使輪胎盡可能接近于行駛時的溫度非常重要。因此,您必須架車兩到三圈以使輪胎變熱,然后迅速駛入修車站。要盡可能快地獲取溫度讀數,因為輪胎表面的溫度下降非常迅速。
  由于用途多樣,紅外溫度計也可用于檢測可影響到駕駛員的熱源,尋找熄火的發(fā)動機氣缸,或讀取軸承、制動器或跑道的溫度。(參見輔助說明文字。)
接觸式溫度計
  第二種方法需要使用接觸式溫度計。帶有一個穿刺型熱電偶探頭的接觸式溫度計與紅外溫度計相比要可靠得多,因為它們更加。當確定賽車輪胎的溫度時,您測量的是輪胎胎面的內部溫度,而不是輪胎表面溫度。
  胎面內部溫度不會像表面溫度那樣下降很快,因此,通過測量胎面內部 1/8 英寸的溫度,您就擁有更長的時間來對熱輪胎進行測量。
  使用紅外溫度計進行測量時,您得到的表面溫度可能要比用探頭型熱電偶獲得的溫度讀數低 10-40 度。
  在每個輪胎上獲取三個讀數:胎面內層、胎面中間層和胎面外層。內層和外層讀數是在離胎肩 1 英寸處獲取的。將讀數記下以進行分析。與輪胎廠商核實,以確定所用輪胎的建議使用溫度。DOT-R 輪胎的典型使用溫度為 180°F 至 200°F,熱壓力為 37 至 43 psi。您希望看到不超過 20 度的胎面內、外層溫度差,并且內部溫度略微高于外面溫度。
  輪胎溫度對于精細調節(jié)懸架幾何形狀也十分有用。輪胎溫度會告訴您輪胎的哪個部分與賽道接觸,以及它的受力情況如何。
紅外溫度計在汽車修理廠中的五個*用途
1. 制動器和懸架系統
制動器/密封的車輪軸承:診斷摩擦制動鉗、約束制動蹄以及制動盤/制動鼓是否有不均勻制動。
輪胎溫度:在高速駕駛車輛之后,測量輪胎的表面溫度。溫度非常高的輪胎可能會充氣不足,或需要進行平衡或定位。
2. 氣候控制
暖風裝置/空調風口:檢查加熱和冷卻系統輸出。
空調系統:檢查高側和低側管線的溫度以確定壓力是否正確。壓力越高,溫度就越高。
3. 冷卻系統診斷
散熱器:掃描散熱器芯子表面,以發(fā)現芯子限制或堵塞現象。
恒溫器:在恒溫器外殼上測量恒溫器溫度。監(jiān)視該溫度以確定何時、什么溫度下恒溫器斷開。注意,實際冷卻液溫度可能會因熱量耗散而要高一些。
冷卻液傳感器:測量冷卻液溫度傳感器和進氣歧管空氣溫度傳感器,以確定是否它們在正確的容差范圍內工作。您可通過使用一塊萬用表而將溫度讀數與電氣讀數進行比較。
4. 傳動系故障排查
發(fā)動機點火不良檢測:監(jiān)視排氣歧管總管溫度以檢測點火不良狀況。低溫度指示可能指示出稀空燃比或點火故障。如果發(fā)動機為燃油噴射式,則比較噴油器線圈的溫度以找到溫度較低的線圈。
催化轉化器:運轉發(fā)動機,直到它溫度上升穩(wěn)定下來。然后將發(fā)動機關閉,并斷開一個氣缸組上的火花塞高壓線。重新起動發(fā)動機并阻斷節(jié)氣門,以便在一個氣缸沒有點火的情況下保持 1000 RPM 的轉速。測量轉化器的入口溫度,并將它與出口溫度進行比較。如果轉化器工作正常,則您應看到 50 °F 或更高的溫度差。如果溫度差小于 50 °F,則需要將轉化器更換。
  在更換轉化器之前,請確定它出現故障的原因。行駛里程很高的車輛意味著轉化器可能已經失效。對于行駛里程比較低的車輛,進行一次*檢查以確定原因。對于帶有一個點火不良的氣缸,在 1000 RPM 轉速下運轉的正常發(fā)動機,您所觀察到的溫度將在 600 °F 至 900°F 之間。
  干軸承或萬向節(jié):紅外溫度計的優(yōu)點是,它們能夠監(jiān)視和測量旋轉部件的溫度。與一個具有充分潤滑的接頭相比,一個干接頭運轉時溫度更高。
渦輪增壓器:渦輪增壓器會以*的轉速運轉,然而它必須可靠地工作與發(fā)動機的運轉一樣長的時間。壓力和回油系統對于壽命的延長十分重要。因此,沿著此通路來測量溫度以識別出可能意味著限制或污染的潛在變化,將是十分重要的。
5. 噴漆和車身
噴漆:為了正確粘附于車輛表面,油漆必須在特定環(huán)境和表面溫度下噴涂。車身表面溫度還會影響到車身膩子。
理想情況下,整個輪胎胎面應與車道接觸,它們的受力情況將非常接近 - 如果我們直線行駛,情況基本就是這樣,因為對輪胎沒有施加側向的力。
實際上,您會向左或向右轉彎,并向輪胎施加可改變接觸面的側向力。這就是懸架系統具有可調節(jié)的外傾,以對轉彎過程中施加于輪胎的側向力進行補償的原因。

下表可用作對讀數進行解釋并對車輛進行調整的一般指南:
癥狀原因
中心溫度高于邊緣溫度輪胎壓力過高。針對每 5°F 溫度差,降低 1 psi。
邊緣溫度高于中心溫度輪胎壓力過低。針對每 5°F 溫度差,增加 1 psi。
內邊緣溫度高于外邊緣溫度負外傾過大。
外邊緣溫度高于內邊緣溫度負外傾不足,或車輪前束過大。
輪胎溫度低于理想溫度范圍輪胎壓力過高,輪胎過寬,或該車橋處的彈簧/橫向穩(wěn)定桿過軟。
輪胎溫度高于理想溫度范圍輪胎壓力過低,輪胎過窄,或該車橋處的彈簧/橫向穩(wěn)定桿剛性過大。
前輪胎溫度高于后輪胎溫度車輛轉向不足(推擠)。前面彈簧/橫向穩(wěn)定桿過量,后面彈簧/橫向穩(wěn)定桿不足,前面壓力過低,后面壓力過高,前面輪胎過窄,后面輪胎過寬。
后輪胎壓力高于前輪胎溫度車輛過度轉向(松曠)。后面彈簧/橫向穩(wěn)定桿過量,前面彈簧/橫向穩(wěn)定桿不足,后面壓力過低,前面壓力過高,后面輪胎過窄,前面輪胎過寬。

輪胎壓力如何?
  這是在賽車場聽道的一個常見問題。不幸的是,這個問題的答案對于每種懸架、輪胎、賽道和環(huán)境溫度的組合來說是不同的。輪胎壓力應在輪胎的溫度還比較高時使用一種精密測量工具(如準確至十分之一磅的 Fluke PV350 壓力/真空傳感器)和一個數字式萬用表進行測量。
   開始先測量不超過輪胎側面廠商標出數字的一個冷輪胎壓力。輪胎壓力將隨著輪胎溫度的上升而上升。上升的程度取決于車輛的行駛強度、懸架配置、車道表面狀況等。請在每次比賽結束后,在測量輪胎溫度時來檢查輪胎壓力。
  按照下表來調節(jié)壓力。一旦輪胎已冷卻下來,重新檢查并記錄冷輪胎壓力。該壓力對于每個輪胎來說可能不同?,F在,您已具有獲得冷輪胎壓力的一個良好起點。
  經常測量溫度并分析溫度讀數,因為不同的車道、環(huán)境和車道溫度的改變、輪胎磨損和燃油水平等,都會影響理想設置。進行調節(jié)以獲得zui高性能是一個永遠不會結束的任務。
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