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日記

uratanの日記: タイヤの空気圧 素朴な疑問 5

日記 by uratan

自動車のタイヤの空気圧を、空荷状態で規定値に調整したとします。
ここに荷物を目一杯積んだ場合空気圧はどうなるの?
(トラックの方が荷物積載有り無しのイメージが分かりやすいかな?)

(a)重みが加わった分にバランスするため空気圧は上がる
(b)タイヤの容積は(ほぼ)変わらず空気圧も変化しない
(c)そんなに簡単なモデルでは表せない

「空気圧は冷めてるときに計れ」とはあっても
「空荷で計れ」とは聞いたことないから(b)かな?
もしくは(a)だけど微々たるものとか。

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  • その後「タイヤはハガキ一枚分の面積で車を支えている」なんて CM を思い出しまして、
    タイヤに加重がかかったときのモデルなんですが、タイヤを横から円と見て
    接地点の弓形 [wikipedia.org]部がフラットにつぶれるイメージが浮かびました。

    これで加重と空気圧の接地面積分がバランスするものだとすると、例えば乗用車で
    空気圧が 2.5kgf/cm2 として、ハガキ一枚の面積で 2.5kgf/cm2 * 10cm * 15cm = 375.0kgf、
    タイヤ 4本で 1.5t だから モデルとしてそれほどヘンではない感じ。

    次にこのモデルで、ここ [autobacs.com]の「タイヤサイズ表記の意味」に載っている
    "225/65R1594H" を叩き台に、接地面積がハガキ1枚→2枚 の場合の
    タイヤの空気容量の変化を 腐った頭でちょっと計算してみました。
    タイヤを横から見て、ドーナッツ部分と弓形部の面積比が容量変化分、すなわち
    空気圧変化分になるはずと。
     (…計算中…)
    加重が倍になって接地面積が倍(ハガキ2枚分)に増えても
    その変形で減少する弓部の面積はタイヤのドーナツの面積に対して
    1パーセント未満なように思えました。(計算したと言っておきながら「思う」レベルだ…)
    なので空気圧も上がるけど それはやはり微々たるものっぽい気がする。

    それに対して温度による影響は10% 以上ある [y-yokohama.com](40℃→60℃ )ようで、
    なので積載・非積載での差は無視しうるのかな?
     (タイヤメーカーのページにも積載・非積載でうんぬんな記述はないし…)

    >> 自動二輪も

    そう言われれば取説で見たことあるような気がしないでもない。
     (35年もバイクに乗ってたのに…独りでだけど)
    これは一人乗車で例えば総重量 170+70kg が二人で 310kg になり
    接地面積が30%も変わるとタイヤ形状が変わりすぎて旋回性とかがアレだからかな?
    こっちはネットに結構記述があって、でも空気圧アップの目安は
    10~20%ぐらいのようですね、しないよりはましな感じ?

    >> …軽トラだと

    ホントだ、軽積と定積と 2つ書いてあります [supernetwork.info]ね。しかも 40% も違う!
    軽トラの場合、もともと車体が軽量で 非積載・積載での加重の変化率が大きく、
    さらにタイヤ径も小さくてマージンが少ない(タイヤが潰れすぎる)から
    なのかな?(タイヤ幅も狭いし)
     (ダンプ・トラックのタイヤの径がでかいのはそういう意味もあるのかな)

    >> …空荷時の空気圧指定が有る

    無理やりまとめると、
    ・加わった加重は 空気圧×接地面積 で受けている。
    ・空気圧自体は 加重の大小では さほど影響を受けない。
     加重の大小で直接的に変化するのはタイヤの接地面積の方である。
    ・タイヤの接地面積(つぶれ具合・つぶれなさ具合)には適正範囲があり、
     それに収まる限りは空気圧は一定でよい。
     それを逸脱するような場合は空気圧で調整する。
    ってことになりそうなんですが、これでいいんですかね?

  • by Anonymous Coward on 2022年07月05日 7時28分 (#4282909)

    荷重をかけたらタイヤが潰れて容積が減り、容積が減った分気圧が上がることでバランスする
    もしタイヤに穴が空いてたりもともとの空気が少なすぎたりしたら圧が足りずタイヤはぺしゃんこ

  • by Anonymous Coward on 2022年07月05日 12時45分 (#4283103)
    ドアを開けたところに、空荷時と積載時、別々の空気圧の指定がありました。
    単純に荷重分相当の圧を上乗せしてあるだけなのか、それとも実走行でタイヤの性能を保持するためなのかは分かりませんが、結構高めにするんだなと思った記憶があるので、後者が正しいかもしれません。
    • by Anonymous Coward

      タイヤが耐えられる加重を表す、ロードインデックスってのが有ります。
      空気圧が増せば耐荷重も増えます。

      https://tire.bridgestone.co.jp/about/tire-size/pressure-list/ [bridgestone.co.jp]

      入れすぎるとバイクや自転車みたいに真ん中が膨らんで、性能が落ちたり真ん中だけ減ってしまうので、空荷時の空気圧指定が有るかと。

    • by Anonymous Coward

      二人乗り時の空気圧指定がちゃんとあるよ。圧を上げるのは後輪だけだけど。

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