Máš to. S největší pravděpodobností sedí v odkládací přihrádce, chrastí někde v šuplíku nebo je schovaný ve středové loketní opěrce. Tato plastová náplň má velikost propisky s posuvnou stupnicí. Věříte mu, že pozná, zda jsou vaše pneumatiky v bezpečí, nebo jedete na „placku“. Ale napadlo vás někdy, jak měří tlak, aniž by explodoval? Proč mechanismus prostě neutrhne konec?
Odpověď spočívá v jednoduché fyzice. A sice v tom, jak definujeme tlak a jak pružina vyvíjí odpor.
Pochopení tlaku
Nechme na chvíli terminologii stranou. Tlak je jednoduše síla působící na oblast. Představte si kus dřeva o rozměrech 1 palec x 1 palec a 3 stopy dlouhý, vážící přesně 1 libru. Umístěte jej svisle na palec u nohy. Cítíte 1 libru na čtvereční palec (psi). Přibližte. Pokud by stejný dřevěný sloup byl 30 stop vysoký, vyvíjel by na vaši nohu tlak 10 psi. 300 stop? 100 psi.
Voda se chová stejně. Sloupec vody hluboký jen 1 stopu vytváří tlak asi 0,43 psi. Jděte míli pod vodou a uvidíte přibližně 2 270 psi. Je to sloupec vody 1 palec čtvereční a míle vysoký, vážící 2270 liber.
Vzduch se chová stejně. Atmosféra má „hloubku“ asi 50 mil. Na hladině moře tlačí váha tohoto sloupce vzduchu dolů silou 14,7 psi. Naše těla jsou také pod stejným tlakem, takže nemáme pocit, že jsme drcení.
Tento tlak se mění, jak stoupáte.
– Hladina moře: 14,7 psi
– 10 000 stop: 10,2 psi
– 20 000 stop: 6,4 psi
– 30 000 stop: 4,3 psi
– 40 000 stop: 2,7 psi
– 50 000 stop: 1,6 psi
“Naše těla považují barometrický tlak 14,7 psi za zcela normální.”
Vytváření tlaku
Jak tedy vzduch zajišťuje odpor? Je to atomové. Uvnitř pneumatiky nebo balónu jsou atomy plynu v neustálém chaotickém pohybu. Odrážejí se od stěn nádoby. Rychlost těchto atomů závisí na teplotě. Při absolutní nule (0 Kelvinů) se pohyb zastaví. Vyšší teploty znamenají rychlejší atomy. Rychlejší atomy dopadají tvrději a častěji.
Existují pouze dva způsoby, jak zvýšit tlak uvnitř uzavřené nádoby:
– Zvýšení teploty: Teplejší atomy se pohybují rychleji a narážejí na stěny větší silou.
– Přidat více atomů: Napumpujte více plynu, získejte více kolizí, získejte vyšší tlak.
Když nafouknete pneumatiku, nepřidáváte teplo (no, ne záměrně). Vtlačíte více molekul vzduchu do konstantního objemu. Pneumatika automobilu obvykle běží na 30 psi. Pneumatika na kolo? 60–100 psi. Čerpadlo jednoduše tlačí více atomů do stejného prostoru. Tlak se zvyšuje, protože na gumu dopadá více atomů.
Uvnitř tlakoměru
Nyní se znovu podívejte na ten malý tlakoměr pera. Trysku přitlačíte k bradavce. Vzduch proudí dovnitř. Kam jde? Nevyplňuje jen prázdnotu. Tlačí na pružinu.
Tlakoměr je uzavřená trubka s odpruženým pístem uvnitř. Jeden konec se připojuje k vaší sběrnici. Druhý konec je uzavřen, ale píst může klouzat. Když tlakoměr přitlačíte k ventilku, vzduch z pneumatiky se dostane do vnitřní komory tlakoměru. Tento tlak vzduchu tlačí na píst a stlačuje pružinu.
Posuvná stupnice na vnější straně tlakoměru je mechanicky spojena s pístem. Když je pružina stlačena tlakem vzduchu v pneumatice, píst se pohybuje dovnitř. Váha se pohybuje s ním. Číslo, které odpovídá okraji pouzdra tlakoměru? Tohle je tlak.
Jedná se o přímý mechanický překlad. Síla se rovná tlaku krát plocha. Pružina má známý odpor. Píst má známou plochu. Výpočet se provádí pomocí komprese.
Proč se vodní kámen nerozbije? Protože pružina je navržena tak, aby zvládla podstatně větší sílu, než dokáže vytvořit vzduch. Pneumatika o tlaku 35 psi nevyvine dostatečnou sílu k překonání napětí pružiny a vyhození mechanismu. Pružina působí jako protizávaží a vyrovnává tlak vzduchu, dokud není dosaženo rovnováhy.
Ale je tu nuance. Tyto levné tlakoměry jsou notoricky nestabilní. Proč? Tření. Píst by měl klouzat. Nečistoty, písek a opotřebení vytvářejí odolnost. Pokud se píst zadře, údaje jsou nesprávné. To je důvod, proč mnoho nadšenců preferuje
Jak správně číst tlak v pneumatikách
Většina mechanických tlakoměrů má stejnou základní konstrukci. Mají tělo, trysku a ukazovátko nebo zatahovací dřík, které se pohybují. Mechanismus je jednoduchý. Pokud víte, jak pneumatiky fungují, chápete, že závisí na stálém tlaku. Chcete-li získat přesnou hodnotu, musíte provést tři samostatné kroky.
Nejprve zaujmout pevný postoj. Potřebujete stabilní postoj. Kolébání při držení tlakoměru způsobuje chybu. Stůjte sebevědomě.
Za druhé pevně přitlačte tlakoměr proti dříku ventilu. Je nutné vytvořit těsné spojení. Zde probíhá fyzikální proces. Uvnitř tlakoměru malý píst tlačí dřík ventilu dovnitř dříku ventilu. Vzduch z pneumatiky se řítí do vnitřní komory tlakoměru. Slyšíš to. Tento syčivý zvuk znamená, že tlak v pneumatikách vyrovnává tlak na manometru.
Tyč uvnitř tlakoměru tlačí na dřík ventilu uvnitř dříku ventilu a uvolňuje vzduch z pneumatiky.
Jakmile se proudění vzduchu zastaví, mechanismus se zklidní. Vezměte si údaje. Pokud se jedná o tyčové měřidlo, podívejte se na vyčnívající tyč. U tlakoměrů s ručičkou zkontrolujte polohu ručičky. Toto číslo ukazuje váš statický tlak. Ignorujte to, pokud uslyšíte syčení. Počkejte na ticho. Poté zapište hodnotu.
Mechanika tlakoměru
Srdcem tohoto tlakoměru není nějaký složitý digitální měřič. Jedná se o jednoduchou trubici. Uvnitř této trubky je malý píst s těsným těsněním. Představte si tyč pumpy na kolo. Vnitřní povrch trubky je vyleštěn do hladkého stavu. Tím se snižuje tření. Samotný píst je vyroben z měkké pryže. Přiléhá těsně ke stěnám a vytváří vzduchotěsné těsnění. Prostor mezi pryží a sklem je mazán lehkým olejem. To zajišťuje hladký pohyb.
Podívejte se na obrázek. Píst je upevněn na jednom konci. Na druhém konci je zastávka. Omezuje to pohyb. Zabraňuje úplnému vylétnutí pístu. Po celé délce trubky probíhá pružina. Je stlačena mezi dorazem a pístem. Toto napětí tlačí píst směrem k levé straně trubky. Konstantní tlak. Neustálá připravenost.
Legrační malý míček vlevo není jen ozdobou. Je to duté. Je to díra? It is designed to clip onto your tire valve. Podívejte se dovnitř a uvidíte gumové těsnění a malý pevný špendlík.
Gumové těsnění tlačí na okraj ventilu. Tím se zabrání úniku vzduchu během měření. Čep dělá hlavní úkol propouštění vzduchu. Stlačí ventilový čep uvnitř tyče a otevře průchod. Vzduch prochází kolem tohoto čepu, pohybuje se dutou kuličkou a vstupuje do komory pístu.
Jakmile je tlakoměr na svém místě, stlačený vzduch z pneumatiky naplní duši. Tlačí píst doprava. Vzdálenost, kterou urazí? Toto je odečet tlaku.
Vzduch je tlačen doprava. Pružina tlačí doleva. Toto je boj uvnitř trubky.
Řekněme, že tento tlakoměr má maximální hodnotu 60 psi. Pružina je kalibrována přesně na tuto mez. Při tlaku 60 psi dosáhne píst nejpravějšího tlačného bodu. Při 30 psi? Napůl cesty tam. Lineární. Předvídatelný.
Uvolněte manometr a proudění vzduchu se zastaví. Pružina okamžitě vrátí píst do nulové polohy.
Pro odečtení výsledku je uvnitř zkumavky kalibrovaná tyč :
Jak analogové tlakoměry v pneumatikách uchovávají své hodnoty
Take a close look at the mechanism. V diagramu není vidět žádná pružina, ale fyzika procesu je jednoduchá. Kalibrovaná tyč těsně zapadá do těla pružiny. Není připevněn k pístu. Posouvají se vůči sobě s pevným uložením a spočívají na dorazu.
Přitlačte manometr na ventil. Píst se pohybuje doprava. Tlačí s sebou i kalibrovanou tyč. Cítíte odpor. Uvolněte tlakoměr. The piston returns, sliding to the left. A co tyč? Zůstane na místě. It holds the maximum value you just measured. To vám umožní odstoupit a provést měření bez ztráty dat.
Tyč zůstane v maximální poloze, abyste mohli odečíst tlak.
This is an elegant, simple technical solution. Žádné baterie. Žádný digitální drift. Pouze fyzika. Pokud se chcete hlouběji ponořit do toho, jak tyto nástroje fungují, existuje spousta zdrojů.
Často kladené otázky o měřičích tlaku v pneumatikách
Proč se kontrolka tlaku v pneumatikách rozsvítí, když s pneumatikami není nic v pořádku?
Obviňujte chladné počasí. S poklesem teploty klesá i vnitřní tlak. Kontrolka může zhasnout po jízdě, když se pneumatiky zahřejí a tlak se vyrovná. Ale nehádejte. Zkontrolujte tlak pomocí manometru. Ujistěte se, že je bezpečné pokračovat v jízdě.
Why does the tire pressure light come on?
To obvykle znamená, že tlak je mimo doporučený rozsah. This is a warning, not a diagnosis. Zkontrolujte ručně.
Where are JACO pressure gauges made?
Na kontrole kvality záleží. Všechny produkty JACO jsou vyráběny a testovány v USA. Domácí výroba zajišťuje splnění specifických norem.
Prodává Walmart měřiče tlaku v pneumatikách?
Ano. Lze je nalézt na webových stránkách Walmartu. Toto je vhodná volba pro základní nástroje.
Co by měl můj měřič tlaku v pneumatikách ukazovat?
Systémy monitorování tlaku v pneumatikách (TPMS) mají naprogramovaný rozsah přijatelných hodnot. Pro přímé monitorování je to často 28 až 35 liber na čtvereční palec (psi). Pokud váš manometr ukazuje hodnotu mimo tento rozsah, proveďte další testování.
