Podczas jazdy opony Twojego samochodu wytwarzają ciepło, które powoduje, że powietrze w nich się rozszerza. Ten wzrost ciśnienia sprawia, że opony są bardziej stabilne, zwiększa się ich przyczepność i poprawia się zużycie paliwa.
Zalecane ciśnienie w oponach jest zwykle podane na naklejce przymocowanej do drzwi kierowcy lub na tabliczce w bagażniku. Wartość ta jest nazywana ciśnieniem powietrza w zimnej oponie.
Thermodynamika
Thermodynamika to dziedzina nauki zajmująca się przenoszeniem energii z jednej formy do drugiej. Obejmuje ona ciepło i pracę.
Główne prawa termodynamiki to prawo zachowania energii i prawo entropii. Te prawa wyjaśniają, dlaczego energii nie można stworzyć ani zniszczyć, ale można ją zmienić z jednej formy na inną.
Podczas jazdy tarcie między oponą a drogą powoduje jej nagrzewanie. To powoduje wzrost temperatury gumy wewnątrz opony, która rozszerza się i podnosi ciśnienie powietrza w oponie.
W Stanach Zjednoczonych średni wzrost ciśnienia w oponie wynosi około jednego funta na cal kwadratowy na każde 10 stopni Fahrenheita wzrostu temperatury. Nie wydaje się to dużo, ale może mieć duży wpływ na osiągi samochodu i zużycie paliwa.
Tarcie
Kiedy jedziesz po drodze, opony Twojego samochodu toczą się po powierzchni, co powoduje tarcie. To tarcie zwiększa ciśnienie powietrza w oponach i powoduje ich nagrzewanie.
Tarcie występuje, gdy dwie powierzchnie stykają się ze sobą, stawiając opór ruchowi względnemu (znanemu jako tarcie kinetyczne lub ślizgowe) między nimi. Jest to siła niekonserwatywna, ponieważ rozprasza część energii mechanicznej, która w przeciwnym razie zostałaby zamieniona na energię cieplną.
Tarcie suche, czyli takie, które występuje między nieporuszającymi się powierzchniami, jest zjawiskiem złożonym, obejmującym wiele interakcji między powierzchniami. W przypadku tarcia statycznego siła normalna pomiędzy stykającymi się powierzchniami jest proporcjonalna do pola powierzchni styku i prostopadła do kierunku styku. Styczna siła reakcji między stykającymi się powierzchniami jest odwrotnie proporcjonalna do tej siły normalnej. Oznacza to, że jeśli siła normalna jest mała w porównaniu z powierzchnią styku, siła styczna będzie duża. Może to prowadzić do braku równowagi sił, która decyduje o przyspieszeniu związanym z poślizgiem.
Waga
Waga samochodu jest ważna z wielu powodów, od wydajności paliwowej po prowadzenie i hamowanie. Ma również wpływ na możliwości holowania, emisję spalin i bezpieczeństwo.
Można określić wagę samochodu na kilka różnych sposobów. Jednym z nich jest sprawdzenie naklejki z danymi pojazdu, która znajduje się na ramie.
Innym jest sprawdzenie instrukcji obsługi dołączonej do samochodu przez producenta. Waga Twojego samochodu może się różnić w zależności od roku, modelu i materiału, z którego został wykonany.
Fizyka mówi, że zwiększenie wagi samochodu spowoduje zniekształcenie jego profilu i zwiększenie powierzchni, ale nie o wiele. Ta zmiana sprawi, że ciśnienie wzrośnie tylko o dziesiąte części funta, co nie jest zauważalną zmianą.
Temperatura
Temperatura powietrza wewnątrz opon Twojego samochodu wpływa na ich ciśnienie. Gdy opona jest ciepła, cząsteczki gazu poruszają się szybciej i bardziej się o siebie obijają. To powoduje wzrost ciśnienia w oponie.
W przeciwieństwie do tego, kiedy jest chłodniej, cząsteczki powietrza zwalniają i sklejają się ze sobą. To z kolei zmniejsza ciśnienie powietrza w oponach.
Może to spowodować, że w oponach będzie za mało powietrza, co może prowadzić do niebezpiecznych warunków jazdy, zwiększenia zużycia paliwa i zużycia opon.
Oprócz zmian temperatury zewnętrznej, wpływ na ciśnienie w oponach może mieć także tarcie, którego doświadcza Twój samochód podczas hamowania i przyspieszania. W niektórych przypadkach może to doprowadzić do rozerwania lub nawet uszkodzenia opon.
