Comment fonctionnent les jauges de pression des pneus

Si vous avez une voiture, vous possédez probablement l'un de ces jauges de pression de pneus de la taille d'un stylo. Il y a une drôle de petite chose sphérique à une extrémité et une petite échelle mobile à l'autre extrémité.

Vous êtes-vous déjà demandé Comment il mesure la pression? Et pourquoi la petite échelle ne fait-elle pas exploser la fin?

Dans cet article, nous verrons exactement comment fonctionnent ces manomètres!

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1. Comprendre la pression
2. Exercice de la pression
3. À l'intérieur du manomètre

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-Disons que vous prenez un morceau de bois de 1 pouce sur 1 pouce de 3 pieds de long, et disons que ce morceau de bois pèse 1 livre. Si vous posiez ce morceau de bois sur votre pied, cela placerait 1 livre de force sur votre orteil. Étant donné que sa section transversale est de 1 pouce carré, il exerce une force de 1 livre par pouce carré (1 psi) sur votre orteil. Si vous deviez prendre un morceau de 30 pieds de long du même bois et l'équilibrer sur votre pied, il appliquerait une pression de 10 psi. S'il faisait 300 pieds de long, il appliquerait 100 psi, et ainsi de suite.

L'eau de 1 pied de profondeur exerce 0,43 psi, donc si vous êtes à un mile sous l'eau, il y a environ 2270 psi exercé. Autrement dit, une colonne d'eau d'un pouce carré d'un mille de haut pèse 2270 livres.

L'air fonctionne de la même manière. L'atmosphère est à environ 50 miles de "profondeur", et au niveau de la mer elle exerce 14,7 psi. Autrement dit, une colonne d'air de 1 pouce carré de 50 miles de haut pèse 14,7 livres. Notre corps pense que 14,7 psi de pression atmosphérique est tout à fait normal.

• Niveau de la mer - 14,7 psi
• 10000 pieds - 10,2 psi
• 20 000 pieds - 6,4 psi
• 30 000 pieds - 4,3 psi
• 40000 pieds - 2,7 psi
• 50000 pieds - 1,6 psi

-La façon dont un gaz comme l'air exerce une pression à l'intérieur d'un conteneur comme un pneu ou un ballon est par l'action des atomes d'air entrant en collision avec les côtés de leur conteneur..

Imaginez que vous ayez un seul atome d'azote dans un récipient scellé. Cet atome est en mouvement constant ricochant sur les côtés du conteneur. La vitesse du mouvement de l'atome est contrôlée par le Température -- à 0 degré Kelvin (zéro absolu), l'atome n'a pas de mouvement, et à des températures plus élevées, la vitesse augmente. Par ses collisions avec les parois du récipient, l'atome exerce une pression vers l'extérieur. Il existe donc deux façons d'augmenter la pression à l'intérieur du récipient:

• Augmenter la température des atomes à l'intérieur du conteneur - Plus les atomes sont chauds, plus ils se déplacent vite.
• Mettez plus d'atomes dans le conteneur - Plus vous mettez d'atomes de gaz dans le conteneur, plus vous obtenez de collisions et plus la pression qu'ils exercent sur les côtés du conteneur est grande.

Lorsque vous faites exploser un pneu sur une voiture ou un vélo, vous utilisez une pompe pour augmenter la pression de l'air à l'intérieur du pneu en augmentant le nombre d'atomes à l'intérieur du pneu. Un pneu de voiture fonctionne généralement à 30 psi, et un pneu de vélo peut fonctionner à 60 à 100 psi. Il n'y a pas de magie ici - la pompe insuffle simplement plus d'air dans un volume constant, donc la pression monte.

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-Les pièces d'un manomètre typique ressemblent à ceci:

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Il y a trois étapes simples à suivre pour mesurer la pression d'un pneu avec un manomètre:

1. Mettez-vous en position stable pour appliquer le manomètre sur la tige de soupape.
2. Appliquez la jauge, formant une bonne étanchéité entre la jauge et la tige et libérant l'air du pneu dans la jauge. Notez comment la goupille à l'intérieur de la jauge appuie contre la goupille de valve à l'intérieur de la tige de valve pour libérer l'air du pneu.
3. Lire la pression sur la jauge.

À l'intérieur du tube qui compose le corps du manomètre, il y a un petit, étanche piston un peu comme le piston à l'intérieur d'une pompe à vélo. L'intérieur du tube est poli et lisse. Le piston est fait de caoutchouc souple afin qu'il se scelle bien contre le tube, et l'intérieur du tube est lubrifié avec une huile légère pour améliorer l'étanchéité. Dans l'image ci-dessous, vous pouvez voir que le piston est à une extrémité du tube et le Arrêtez est à l'autre. UNE printemps parcourt la longueur du tube entre le piston et la butée, et ce ressort comprimé pousse le piston vers le côté gauche du tube.

La chose sphérique amusante à l'extrémité gauche de la jauge est creuse. L'ouverture dans la sphère est conçue pour engager la tige de valve d'un pneu. Si vous regardez dans l'ouverture, vous pourrez voir un joint en caoutchouc et un petit broche fixe. Le joint en caoutchouc appuie contre la lèvre de la tige de soupape pour empêcher l'air de fuir pendant la mesure, et la broche enfonce la broche de soupape dans la tige de soupape pour permettre à l'air de circuler dans la jauge. L'air circulera autour de la broche, à travers le passage creux à l'intérieur de la sphère et dans la chambre du piston.

Lorsque le manomètre est appliqué sur la tige de valve d'un pneu, l'air sous pression du pneu se précipite et pousse le piston vers la droite. La distance parcourue par le piston est relative à la pression dans le pneu. L'air sous pression pousse le piston vers la droite et le ressort repousse. La jauge est conçue pour avoir une pression maximale, et à titre d'exemple, disons qu'elle est de 60 psi. Le ressort a été calibré de sorte que de l'air à 60 psi déplace le piston à l'extrême droite du tube, tandis que 30 psi déplace le piston à mi-chemin le long du tube, et ainsi de suite. Lorsque vous relâchez la jauge de la tige de soupape, le débit d'air sous pression s'arrête et le ressort repousse immédiatement le piston vers la gauche.

Pour vous permettre de lire la pression, il y a un tige calibrée à l'intérieur du tube:

Le ressort n'est pas représenté sur cette figure, mais la tige calibrée s'insère à l'intérieur du ressort. La tige calibrée monte au-dessus du piston, mais la tige et le piston ne sont pas connectés et il y a un ajustement assez serré entre la tige et la butée. Lorsque le piston se déplace vers la droite, il pousse la tige calibrée. Lorsque la pression est relâchée, le piston recule vers la gauche mais la tige reste dans sa position maximale pour vous permettre de lire la pression.

Pour plus d'informations sur les jauges de pression des pneus et des sujets connexes, consultez les liens sur la page suivante.

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