Меня давно интересуют два вопроса про шины.

Вопрос первый

В инструкции к машине сказано, что накачивать в шины надо 2.1 атмосферы. Понятно, что имеется в виду давление в холодных шинах. Но какая температура у "холодных" шин? В зависимости от времени года и места России это может быть и +40°C, и -50°C. Всем известно, что при движении автомобиля воздух в шинах нагревается и соответственно увеличивается его давление. Однако, никто почему-то не придает этому должного значения. По крайней мере шиномонтажки уж точно не заморачиваются.

В шиномонтажках при перебортовке колес воздух закачивают температуры помещения (или улицы), а когда приезжаешь в шиномонтажку с просьбой проверить давление в шинах и подкачать, то воздух подкачивают холодный плюсом к уже нагретому. А какой воздух вообще закачивать? Какой температуры? Зимой на улице -30°C, при движении воздух шин нагревается градусов до 80. На большой скорости при недокачанных шинах нагрев может быть до 120°C, и даже до 150°C (правда при этом уже начинается разрушение шины вследствие перегрева). Каждые 8° изменения температуры воздуха дают изменение давления в шинах на 0.1 атмосферы. Если зимой в -30°C закачать 2.1 атмосферы, то при движении и нагреве воздуха до 80°C давление станет 3.5 атмосферы. Вопрос: выдержит ли шина такое давление? И почему производители не уточняют какую температуру шины они считают "холодной"?

Вопрос второй

Первоначально шины накачивают в снятом состоянии. А когда потом подкачивают до нужного давления, то делают это без снятия колеса. Мне непонятно почему в снятом колесе и в колесе под нагрузкой создается одинаковое давление?

Я еще немного помню физику и знаю, что у резины, как и у пружины, есть свой коэффициент сжатия/растяжения. Чем сильнее растягиваешь резину -- тем сильнее она сопротивляется. Давление воздуха заставляет резину, из которой сделана шина, растягиваться, однако, по мере растяжения, сопротивление растяжению возрастает. В какой-то момент эти силы сжатия и растяжения выравниваются, уравновешиваются и состояние шины стабилизируется. Разумеется, все это происходит мгновенно еще в момент накачивания шины, я просто чтоб понятнее было описал процесс, как я его вижу.

При давлении на колесо массой автомобиля происходит сжатие шины. Сила, с которой автомобиль давит на колесо, по сути прибавляется к силе, с которой резина сопротивляется внутреннему расширению, но только с одной стороны (в точке контакта с дорогой). В результате давления массы автомобиля в точке соприкосновения с дорогой резина сжимается, объем шины уменьшается, давление увеличивается. Полученный прирост давления увеличивает силу внутреннего давления и заставляет резину расширяться больше в тех местах, где шина не касается земли. И мы видим, что профиль резины снизу всегда немного меньше, чем сверху. Но это изменение формы лишь частично гасит избыток давления, т.к. резина растягивается неравномерно, плюс металлический корд препятствует растяжению.

Чтобы было понятно, представьте себе перекачанную шину, которая накачана до своего максимума. Сильнее она накачана быть не может, точнее воздух в нее загнать конечно можно, но объем шины при этом уже увеличиваться не будет -- шинный корд натянут до предела и создает жесткую конструкцию, которая может только сжиматься внутрь. Начнем давить на эту шину некоторой массой достаточно большой, чтобы шина начала проминаться, но расширяться в других местах она уже не сможет. Объем уменьшится, давление, как следствие, увеличится.

Может быть, конечно, при нормально накачанных шинах, у шин есть достаточный запас по расширению в местах, не соприкасающихся с дорогой, но на мой взгляд все равно хоть какая-то разница (хоть 0.1 атм) должна быть между снятой и установленной шинами.