Heute habe ich meine Winterreifen gewechselt. Die Lagertemperatur schätze ich auf ca. +10 Grad Celsius. Die durchschnittliche Betriebstemperatur soll bei etwa -5 Grad Celsius liegen.
Ich habe den Reifendruck mit einem präzisen mechanischen Reifendruckmesser gemessen. Alle vier Reifen hatten einen Druck von 2,48 bar. Allerdings ist das der Druck bei Lagertemperatur, nicht der Druck bei erwarteter Betriebstemperatur.
Meine Frage ist: Wie ändert sich der Reifendruck in Abhängigkeit von der Temperatur?
Es gibt ein physikalisches Gesetz, das ideale Gasgesetz: pV = nRT . Dabei ist p der Druck, V das Volumen, n die Menge des idealen Gases in Mol, R die Konstante des idealen Gases und T die Temperatur.
Um dieses Gesetz anzuwenden, müssen Sie jedoch die absolute Temperatur (oder eine dazu proportionale Größe) verwenden, dh Kelvin, nicht eine Temperatur, die entweder positiv oder negativ sein kann (wie Celsius oder Fahrenheit).
Sie müssen auch beachten, dass p der Gesamtdruck ist, nicht der Messwert des Reifendrucksensors. Wenn der Reifendrucksensor also 2,48 bar anzeigt, beträgt der Gesamtdruck tatsächlich 3,48 bar, da der Reifendrucksensor die Druckdifferenz misst (oder zumindest anzeigt) und nicht den absoluten Druck!
Die Antwort ist also, dass der Druck bei -5 Grad Celsius (2,48 + 1) * (273,15 - 5) / (273,15 + 10) - 1 = 3,2956 - 1 = 2,2956 ist (und die Einheit ist bar).
Bei Verwendung von Fahrenheit muss 273,15 durch 459,67 ersetzt werden. -5 Grad Celsius sind also 23 Grad Fahrenheit und 10 Grad Celsius sind 50 Grad Fahrenheit. Daher ist das Ergebnis (2,48 + 1) * (459,67 + 23) / (459,67 + 50) - 1 = 2,2956 (und die Einheit ist bar). Wir erhalten also das gleiche Ergebnis.
Wenn Sie PSI anstelle von Bar verwenden, müssen Sie 1 durch 14,5 ersetzen. 2,48 bar sind also 35,97 PSI und die Formel lautet (35,97 + 14,5) * (273,15 - 5) / (273,15 + 10) - 14,5 = 33,30 oder (35,97 + 14,5) * (459,67 + 23) / (459,67 + 50). ) - 14,5 = 33,30 (und die Einheit ist jetzt PSI).
33,30 PSI sind 2,296 bar, also erhalten wir denselben Wert (ohne einen kleinen Rundungsfehler).
Auf diese Weise kann die Differenz zwischen Lagertemperatur und Betriebstemperatur im Reifendruck berücksichtigt werden.
Der Druck war übrigens korrekt. Der Hersteller des Autos hat vorne und hinten 2,3 bar angegeben, und genau diesen Druck haben die Reifen, wenn sie auf -5 Grad Celsius abgekühlt sind.