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不管是以超過(guò)每小時(shí) 50 英里的車速進(jìn)行急轉(zhuǎn)彎,還是以高達(dá)每小時(shí) 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(nèi)。因過(guò)熱而發(fā)生嚴(yán)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(huì)使車速減慢,或危及駕駛員的安全。
賽車上的輪胎非常關(guān)鍵,因?yàn)樗鼈兛墒官愜嚤3衷谲嚨郎?,并將駕駛員的轉(zhuǎn)向、制動(dòng)和加速操作轉(zhuǎn)變?yōu)檐嚨倪\(yùn)動(dòng)。駕駛員不斷試驗(yàn)著輪胎附著力的極限,尤其是在賽車場(chǎng)中的賽車事件中。輪胎zui終決定著駕駛員能夠進(jìn)行加速、轉(zhuǎn)彎或制動(dòng)的速度。
賽車輪胎與轎車上輪胎有很大不同。三個(gè)zui大的差別是:
1. 賽車輪胎更寬一些 – 前輪寬度可達(dá) 12 英寸,后輪寬度可達(dá) 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(huì)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(huì)因胎面的柔性和旋轉(zhuǎn)速度以及轉(zhuǎn)彎和制動(dòng)產(chǎn)生的摩擦而變得非常熾熱。負(fù)荷和速度越高,輪胎就會(huì)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(gè)接觸區(qū)域的溫度要高于其他接觸區(qū)域。如果您能夠測(cè)量出輪胎溫度,并觀察溫度讀數(shù)是如何沿輪胎分布的,您就可以調(diào)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(shí),駕駛員使用市場(chǎng)上可獲得的zui堅(jiān)固而可靠的溫度計(jì)是十分重要的。
紅外溫度計(jì)
測(cè)量賽車輪胎上的溫度可使用兩種工具。一種是紅外溫度計(jì)。紅外溫度計(jì)測(cè)量的是熱量或紅外能量,紅外能量就是一種長(zhǎng)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(xiàn)。紅外光與可見(jiàn)光不同之處在于,溫度高于零度的任何東西都會(huì)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(dāng)測(cè)量賽車輪胎溫度時(shí),使輪胎盡可能接近于行駛時(shí)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?cè)胄捃囌?。要盡可能快地獲取溫度讀數(shù),因?yàn)檩喬ケ砻娴臏囟认陆捣浅Q杆佟?
由于用途多樣,紅外溫度計(jì)也可用于檢測(cè)可影響到駕駛員的熱源,尋找熄火的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸,或讀取軸承、制動(dòng)器或跑道的溫度。(參見(jiàn)輔助說(shuō)明文字。)
接觸式溫度計(jì)
第二種方法需要使用接觸式溫度計(jì)。帶有一個(gè)穿刺型熱電偶探頭的接觸式溫度計(jì)與紅外溫度計(jì)相比要可靠得多,因?yàn)樗鼈兏?。?dāng)確定賽車輪胎的溫度時(shí),您測(cè)量的是輪胎胎面的內(nèi)部溫度,而不是輪胎表面溫度。
胎面內(nèi)部溫度不會(huì)像表面溫度那樣下降很快,因此,通過(guò)測(cè)量胎面內(nèi)部 1/8 英寸的溫度,您就擁有更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)對(duì)熱輪胎進(jìn)行測(cè)量。
使用紅外溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)量時(shí),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(shù)低 10-40 度。
在每個(gè)輪胎上獲取三個(gè)讀數(shù):胎面內(nèi)層、胎面中間層和胎面外層。內(nèi)層和外層讀數(shù)是在離胎肩 1 英寸處獲取的。將讀數(shù)記下以進(jìn)行分析。與輪胎廠商核實(shí),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(guò) 20 度的胎面內(nèi)、外層溫度差,并且內(nèi)部溫度略微高于外面溫度。
輪胎溫度對(duì)于精細(xì)調(diào)節(jié)懸架幾何形狀也十分有用。輪胎溫度會(huì)告訴您輪胎的哪個(gè)部分與賽道接觸,以及它的受力情況如何。
紅外溫度計(jì)在汽車修理廠中的五個(gè)*用途
1. 制動(dòng)器和懸架系統(tǒng)
制動(dòng)器/密封的車輪軸承:診斷摩擦制動(dòng)鉗、約束制動(dòng)蹄以及制動(dòng)盤/制動(dòng)鼓是否有不均勻制動(dòng)。
輪胎溫度:在高速駕駛車輛之后,測(cè)量輪胎的表面溫度。溫度非常高的輪胎可能會(huì)充氣不足,或需要進(jìn)行平衡或定位。
2. 氣候控制
暖風(fēng)裝置/空調(diào)風(fēng)口:檢查加熱和冷卻系統(tǒng)輸出。
空調(diào)系統(tǒng):檢查高側(cè)和低側(cè)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(tǒng)診斷
散熱器:掃描散熱器芯子表面,以發(fā)現(xiàn)芯子限制或堵塞現(xiàn)象。
恒溫器:在恒溫器外殼上測(cè)量恒溫器溫度。監(jiān)視該溫度以確定何時(shí)、什么溫度下恒溫器斷開。注意,實(shí)際冷卻液溫度可能會(huì)因熱量耗散而要高一些。
冷卻液傳感器:測(cè)量冷卻液溫度傳感器和進(jìn)氣歧管空氣溫度傳感器,以確定是否它們?cè)谡_的容差范圍內(nèi)工作。您可通過(guò)使用一塊萬(wàn)用表而將溫度讀數(shù)與電氣讀數(shù)進(jìn)行比較。
4. 傳動(dòng)系故障排查
發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火不良檢測(cè):監(jiān)視排氣歧管總管溫度以檢測(cè)點(diǎn)火不良狀況。低溫度指示可能指示出稀空燃比或點(diǎn)火故障。如果發(fā)動(dòng)機(jī)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(zhuǎn)化器:運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī),直到它溫度上升穩(wěn)定下來(lái)。然后將發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉,并斷開一個(gè)氣缸組上的火花塞高壓線。重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并阻斷節(jié)氣門,以便在一個(gè)氣缸沒(méi)有點(diǎn)火的情況下保持 1000 RPM 的轉(zhuǎn)速。測(cè)量轉(zhuǎn)化器的入口溫度,并將它與出口溫度進(jìn)行比較。如果轉(zhuǎn)化器工作正常,則您應(yīng)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(zhuǎn)化器更換。
在更換轉(zhuǎn)化器之前,請(qǐng)確定它出現(xiàn)故障的原因。行駛里程很高的車輛意味著轉(zhuǎn)化器可能已經(jīng)失效。對(duì)于行駛里程比較低的車輛,進(jìn)行一次*檢查以確定原因。對(duì)于帶有一個(gè)點(diǎn)火不良的氣缸,在 1000 RPM 轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)的正常發(fā)動(dòng)機(jī),您所觀察到的溫度將在 600 °F 至 900°F 之間。
干軸承或萬(wàn)向節(jié):紅外溫度計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是,它們能夠監(jiān)視和測(cè)量旋轉(zhuǎn)部件的溫度。與一個(gè)具有充分潤(rùn)滑的接頭相比,一個(gè)干接頭運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)溫度更高。
渦輪增壓器:渦輪增壓器會(huì)以*的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn),然而它必須可靠地工作與發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)一樣長(zhǎng)的時(shí)間。壓力和回油系統(tǒng)對(duì)于壽命的延長(zhǎng)十分重要。因此,沿著此通路來(lái)測(cè)量溫度以識(shí)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(huì)影響到車身膩?zhàn)印?
理想情況下,整個(gè)輪胎胎面應(yīng)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?yàn)閷?duì)輪胎沒(méi)有施加側(cè)向的力。
實(shí)際上,您會(huì)向左或向右轉(zhuǎn)彎,并向輪胎施加可改變接觸面的側(cè)向力。這就是懸架系統(tǒng)具有可調(diào)節(jié)的外傾,以對(duì)轉(zhuǎn)彎過(guò)程中施加于輪胎的側(cè)向力進(jìn)行補(bǔ)償?shù)脑颉?
下表可用作對(duì)讀數(shù)進(jìn)行解釋并對(duì)車輛進(jìn)行調(diào)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(guò)高。針對(duì)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(guò)低。針對(duì)每 5°F 溫度差,增加 1 psi。
內(nèi)邊緣溫度高于外邊緣溫度負(fù)外傾過(guò)大。
外邊緣溫度高于內(nèi)邊緣溫度負(fù)外傾不足,或車輪前束過(guò)大。
輪胎溫度低于理想溫度范圍輪胎壓力過(guò)高,輪胎過(guò)寬,或該車橋處的彈簧/橫向穩(wěn)定桿過(guò)軟。
輪胎溫度高于理想溫度范圍輪胎壓力過(guò)低,輪胎過(guò)窄,或該車橋處的彈簧/橫向穩(wěn)定桿剛性過(guò)大。
前輪胎溫度高于后輪胎溫度車輛轉(zhuǎn)向不足(推擠)。前面彈簧/橫向穩(wěn)定桿過(guò)量,后面彈簧/橫向穩(wěn)定桿不足,前面壓力過(guò)低,后面壓力過(guò)高,前面輪胎過(guò)窄,后面輪胎過(guò)寬。
后輪胎壓力高于前輪胎溫度車輛過(guò)度轉(zhuǎn)向(松曠)。后面彈簧/橫向穩(wěn)定桿過(guò)量,前面彈簧/橫向穩(wěn)定桿不足,后面壓力過(guò)低,前面壓力過(guò)高,后面輪胎過(guò)窄,前面輪胎過(guò)寬。
輪胎壓力如何?
這是在賽車場(chǎng)聽道的一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題。不幸的是,這個(gè)問(wèn)題的答案對(duì)于每種懸架、輪胎、賽道和環(huán)境溫度的組合來(lái)說(shuō)是不同的。輪胎壓力應(yīng)在輪胎的溫度還比較高時(shí)使用一種精密測(cè)量工具(如準(zhǔn)確至十分之一磅的 Fluke PV350 壓力/真空傳感器)和一個(gè)數(shù)字式萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量。
開始先測(cè)量不超過(guò)輪胎側(cè)面廠商標(biāo)出數(shù)字的一個(gè)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(qiáng)度、懸架配置、車道表面狀況等。請(qǐng)?jiān)诿看伪荣惤Y(jié)束后,在測(cè)量輪胎溫度時(shí)來(lái)檢查輪胎壓力。
按照下表來(lái)調(diào)節(jié)壓力。一旦輪胎已冷卻下來(lái),重新檢查并記錄冷輪胎壓力。該壓力對(duì)于每個(gè)輪胎來(lái)說(shuō)可能不同?,F(xiàn)在,您已具有獲得冷輪胎壓力的一個(gè)良好起點(diǎn)。
經(jīng)常測(cè)量溫度并分析溫度讀數(shù),因?yàn)椴煌能嚨馈h(huán)境和車道溫度的改變、輪胎磨損和燃油水平等,都會(huì)影響理想設(shè)置。進(jìn)行調(diào)節(jié)以獲得zui高性能是一個(gè)永遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)束的任務(wù)。
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2025第十一屆中國(guó)國(guó)際機(jī)電產(chǎn)品交易會(huì) 暨先進(jìn)制造業(yè)博覽會(huì)
展會(huì)城市:合肥市展會(huì)時(shí)間:2025-09-20