Rengaslämpötila datan mittaaminen osa 2.

Julkaissut Sami Oja

Rengaslämpödatan tarkastelu tiedonkeruuohjelmalla on silmiä avaavaa. Koska renkaan lämpö syntyy sen tekemästä työstä, rata-ajossa renkaat lämpenevät eniten kaarteissa. Renkaat lämpenevät myös kovissa kiihdytyksissä ja jarrutuksissa, mutta muulloin renkaat jäähtyvät. Jopa niin, että ilmassa oleva rengas jäähtyy vähemmän kuin asfaltin pinnalla pyörivä rengas.

Alla olevassa kuvassa on esitetty yhden Alastaron kierroksen oikean eturenkaan lämpötila mitattuna monipistelämpötila-anturilla yhdestä pisteestä. Punainen viiva on lämpötila ja sinen auton nopeus. Oleellista kuvassa on havaita kuinka paljon rengas jäähtyy suorilla ajettaessa: 72 °C >> 40 °C (max >> min) ja kuinka paljon lämpötila vaihtelee kierroksen aikana.

1. Vinkki jos mittaa rengaslämpöjä IR-pistoolilla tai pyrometrilla varikkosuoralla, niin varikolle ajo pitää tehdä todella agressiivisesti ja silti renkaan jäähtyminen mittaustuloksissa pitää huomioida.

Rengaspintalämpötila-anturit kertovat:

  • Renkaan ideaalilämpötila-alueesta
  • Kuinka kauan renkaita pitää lämmittää, jotta ideaalilämpötila saavutetaan
  • Auton balanssista; kuinka lämpötila jakautuu pyörien kesken
  • Camber-kulmasta; kuinka pintalämpötila on jakautunut renkaan kuviolla
  • Rengaspaineista
  • Alusta- ja ohjausgeometriasta
  • Dynaamisen kuorman siirtymisestä
  • Renkaan kulumisesta
  • Ajotyylistä
  • ...

Jos mitataan renkaan ilmanlämpötilaa, TPMS-anturilla, havaitaan että renkaan ilman lämpeneminen ja jäähtyminen ei ole läheskään niin nopeaa, kuin renkaan lämpötilan vaihtelu. Renkaan ilmanlämpötila on hyvä tieto, mutta ei läheskään niin hyödyllinen kuin renkaan pintalämpötila. Ja toisaalta renkaan ilmanlämpötila on suoraan suhteessa rengaspaineeseen, joten ilmanlämpötila voidaan laskea paineesta.

Tiedonkeruuseen liitettäviä antureita on saatavilla mm. AiM:n karting käyttöön suunnittelema yhdenpisteen anturi, joka lähettää datan 0-5V jänniteviestinä ja sovelltuu näin lähes kaikkiin tiedonkeruujärjestelmiin (kuva anturista alla, anturi renkaan takana). Yhden pisteen mittauksella saa arvokasta tietoa, mutta sitä ei voi hyvin hyödyntää esim. optimi camber-kulman tutkimiseen, kuten monipisteanturia. AiM:n anturin Field of View (FOV) on 35°, joka tulee huomioida anturin asemoinnissa (katso ohje toisesta blogista).

2. Vinkki Koska radan pintalämpötila vaikuttaa rengaslämpöihin, kannattaa kattavassa mittausjärjestelmässä käyttää yhtä yhdenpisteen anturia radan lämpötilan mittaamiseen. Kun radan lämpötila on aina datassa mukana, on rengaslämpötiladatan tulkitsiminen helpompaa.

Monipisteanturit ovat CAN-antureita. Esimerkiksi Izze-Racing monipisteanturit mittaavat 4, 8 tai 16 kpl lämpötilapisteitä yhdellä anturilla (määrän voi ohjelmoida). Jos IR-antureita on autossa 16 pisteellä 4 kpl, mitattakanavia on 16 x 4  = 64 kpl, minkä välittämiseen CAN-väylä on järkevä valinta. Neljä pistettä renkaan pinnasta riittää usein ja dataa on vielä helppo tutkia nopeasti.

 

Monipisteantureita on renkaan ulko- ja sisäpinnalle. Anturin asennuksessa tulee huomioida FOV. Izze-Racingin antureita on saatavilla 60° ja 120° kulmilla, jonka valintaan vaikuttaa anturin etäisyyteen renkaasta ja renkaan leveys. Myös eturenkaiden kääntyminen mutkissa kannattaa huomioida anturin asennuksessa, vaikkakin kääntyminen on rata ajossa hyvin vähäistä. Autosport Labs TireX anturit mahdollistavat kiinnittämisen pienempään tilaan, vaikka renkaan päälle, mutta silloin tulee huomioda jousituksen sisään/ulosjousto.

3. Vinkki Rengaslämpötila-anturi kertoo hetkellisen energian tuoton renkaan pinnasta. Jos anturit löytyvät joka nurkasta ja mitataan monipisteanturilla koko kosketuspintaa, tiedetään koko auton kosketuspinnan hetkellisen energian tuotto. Rengaslämpötiladataa voidaan käyttää todella usean asian tutkimiseen ja tulkitsimiseen.

Aika-ajo optimointi: 

IR.anturien avulla kuljettaja voi optimoida aika-ajokierrokselle renkaiden lämmityksen. Useassa tapauksessa ideaalirengaslämpötilan saavuttaminen vaatii useita lämmityskierroksia. Kuljettajalle usean pisteen mittaus kannattaa keskiarvoistaa yhdeksi arvoksi per pyörä. Tällöin lämpötilan seuraaminen ajossa onnistuu helpommin.

Ideaali rengaslämpötila?

Datan tutkimis ja esitystapoja on monia. Yksi nopea tapa tulkita ideaalilämpötilaa on tehdä xy-koordinaatistoon kuvaaja, jossa x-akselilla on renkaan lämpötila ja y-akselilla sivuttaiskiihtyvyys. Data voidaan esittää pisteinä yhdestä ajosessiosta usealta kierrokselta (kuva alhaalla). Kuvassa on esitetty oikean eturenkaan lämpötila, jolloin oleellista on katsoa negatiivisia G-arvoja, koska tällöin rengas on ollut ulkokaarteen puolella. Tässä tapauksessa maksimi kiihtyvyys 1,3 G:tä on saavutettu 70-87 °C asteen pintalämmöllä, huom. tämä on vain esimerkki ;) 

 

 


Jaa tämä julkaisu



← Vanhempi julkaisu