DE3427752A1

DE3427752A1 - Verfahren zur temperaturabhaengigen reifendruckregelung und danach betriebenes fahrzeugrad

Info

Publication number: DE3427752A1
Application number: DE19843427752
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 3050 Wunstorf Mauk; Thorsten Dipl.-Phys. Dr. 3057 Neustadt Reese
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1984-07-27
Filing date: 1984-07-27
Publication date: 1986-01-30

Description

Verfahren zur temperaturabhängigen Reifendruckregelung und danach
betriebenes Fahrzeugrad Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur temperaturabhängigen Reifendruckregelung, bei dem der Reifen eines Fahrzeugrads in üblicher Weise mit Luft und/oder einem anderen Gas im Überdruck gefüllt wird, und ein danach betriebenes Fahrzeugrad.
Es ist allgemein bekannt und für die Frage der strukturellen Reifenhaltbarkeit von Vorteil, daß der Reifenluftdruck mit zunehmender Erwärmung proportional zur Temperatur ansteigt. Für ein ideales Gas (näherungsweise auch für Luft gültig) folgt aus p = n . k . T p: Druck n: Molekülzahidichte (konstant im Reifen) k: Boltzmann-Konstante T: Temperatur in daß, ausgehend von ca. 2 bar Reifenüberdruck,pro 100C eine Temperaturerhöhung von ca. 0,1 bar erfolgt. So hat z.B. ein Reifen, der bei 20 200C mit 2,0 bar Überdruck befüllt wurde, bei 800C einen Überdruck von 2,6 bar.
In vielen Einsatzfällen ist es bei langen und/oder schnellen Fahrten mit dem Motorrad, Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen wünschenswert, eine zusätzliche Druckerhöhung im Reifen zu erhalten. Dies läßt sich heute nur manuell erreichen, indem man vor jeder Fahrt zusätzliche Druckluft in den Reifen einbringt.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem sich automatisch eine zusätzliche Druckerhöhung bei hohen Reifentemperaturen einstellt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zusätzlich ein bei Zimmertemperatur flüssiger oder fester Stoff mit einem stark temperaturabhängigen Dampfdruck eingefüllt wird Ein nach diesem Verfahren betriebenes Fahrzeugrad ist dadurch gekennzeichnet, daß sich im Reifenhohlraum zusätzlich ein bei Zimmertemperatur flüssiger oder fester Stoff mit einem stark temperaturabhängigen Dampfdruck, insbesondere Wasser befindet.
Mit der Erfindung wird in vorteilhafter Weise die strukturelle Haltbarkeit der Reifen verbessert, ohne daß der Fahrer sich jeweils vor einer langen Fahrt um eine Luftdruckerhöhung bei einer Tankstelle kümmern muß. Folglich erübrigt sich auch das teilweise Ablassen der Luft nach Beendigung einer Fahrt.
Weiterhin bietet die Erfindung den Vorteil, daß die für den jeweils verwendeten Reifen und das verwendete Fahrzeug (Motorrad, PKW, LKW) optimale Druckerhöhung durch eine geeignete Auswahl der Stoffart und -menge eingestellt werden kann.
Besonders günstig und billig ist es, als Zusatzstoff Wasser einzusetzen. Neben Wasser sind noch andere Flüssigkeiten als temperaturabhängige Druckregler vorstellbar. Z.B. würde Äthanol bereits bei 600C eine Druckerhöhung von 0,5 bar bewirken (zusätzlich zur Gasdruckerhöhung von 0,4 bar). Auch sind Mischungen aus Äthanol und Wasser möglich. Allerdings müssen geeignete Maßnahmen für eine ausreichende Athanolverträglichkeit von Gummi ergriffen werden. Bei Verwendung von Wasser als Zusatzstoff läßt sich die Korrosionsgefahr durch Zugabe von Hydrazin in geringen Mengen von wenigen mg pro m3 deutlich verringern. Durch Zugabe von Frostschutzmitteln, wie sie in Kfz-Kühlern verwendet werden, wird eine Eisbildung vermieden. Beide Zumischungen beeinflussen den gewünschten Effekt der temperaturabhängigen Druckregelung nur in unbedeutendem Maße.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren und ein Ausführungsbei spiel für ein nach dem Verfahren betriebenes Fahrzeugrad näher erläutert Es zeigt die einzige Figur ein Fahrzeugrad in einem radialen Teilschnitt, bei dem der Reifenhohlraum mit Luft und einer geringen Menge Wasser gefüllt ist.
Das Fahrzeugrad bosteht aus einer starren Felge 1, in der sich ein Ventil 2 befindet und aus einem üblichen Reifen 3. Das Ventil weist ein Gehäuse und einen in dieses einschraubbaren Einsatz auf. Zur Durchführung des Verfahrens kann bei herausgeschraubtem Ventiloinsatz zunächst eine bestimmte Wassermenge in den Reifenhohlraum eingebracht werden und anschließend nach dem Einschrauben des Ventileinsatzes der Reifen mit Druckluft beaufschlagt werden Zur Ermittlung der optimalen Wassermenge wurden bei einem Fahrzeugrad mit einem Reifen der Dimension 175 SR 14 Versuche durchgeführt, deren Ergebnisse in der nachfolgenden Tabelle dargestellt sind Dabei wurde von einem Ausgangsfüllüberdruck von 2,0 bar bei 200C ausgegangen.

Zugegebene Reifenüberdruck LbarJ

Wassermenge bei

Eg) 200 600 800 1000

0 2,0 2,4 2,6 2,8

10 2,0 2,6 2,9 3,2

20 2,0 2,6 3,0 3,2

60 1 2,0 2,6 3,0 3,8

Der Tabelle ist zu entnehmen, daß die erreichbare Druckzunahme nicht nur vom Dampfdruck des Zusatzstoffess sondern auch von der Menge der zugesetzten Flüssigkeit abhängt. Mit kleinen Mengen Wasser (10 und 20 g) läßt sich bei 1000C der Sättigungsdruck nicht mehr erreichen, da das Wasser vorher bereits vollständig verdampft ist (ungesättigter Fall). Erst bei ca. 60 g Wasser stellt sich der theoretisch mcgliche Druck von 2,8 + 1 =3,8 bar ein (Sättigung). Die zugegebene Flüssigkeitsmenge kann somit auch zur Einstellung des erwünschten überdrucks dienen. Auf der anderen Seite ist es ohne weiteres ersichtlich, daß es für den Erfindungszweck nichts mehr bringt, wenn so große Mengen zugegeben werden, daß bei der maximal vorkommenden Temperatur eine vollständige Verdampfung nicht eintritt.
Die Teile des Zusatzstoffes, die bei niedrigen Reifentemperaturen in flüssiger Phase vorliegen, können gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung von einer saugfähigen Schicht, z.B. einer Schaumstoffschicht 4 aufgenommen werden, die sich an der Reifeninnenwand befindet.
Selbstverständlich ist die Erfindung auch bei solchen Fahrzeugrädern anwendbar, bei denen statt Luft ein anderes Gas, z.B. Schwefelhexafluorid (SF6) eingefüllt wirde Für den Fall, daß dem zugesetzten Wasser zur Vermeidung von Korrosionsgefahr Hydrazin zugefügt wird, sollte dies in äußerst geringen Mengen geschehen, so daß wenige mg pro m ausreichend sind. Weiterhin können als Frostschutz die bekannten Mittel beigegeben werden.

Claims

Ansprüche 1. Verfahren zur temperaturabhängigen Reifendruckregelung, bei dem der Reifen eines Fahrzeugrads in üblicher Weise mit Luft und/oder einem anderen Gas im Überdruck gefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein bei Zimmertemperatur flüssiger oder fester Stoff mit einem stark temperaturabhängigen Dampfdruck eingefüllt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssiger Zusatzstoff Wasser eingefüllt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin Hydrazin in geringer Menge zugefügt wird.
4 Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß dem flüssigen Zusatzstoff ein Frostschutzmittel zugegeben wird,
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Zusatzstoff und die weiteren Stoffe durch das Gehäuse des üblichen Radventils zuerst eingefüllt werden und daß anschließend nach dem Einschrauben des Ventileinsatzes die Beaufschlagung mit Druckluft erfolgt.
6. Fahrzeugrad mit einer starren Felge und mit einem mit Luft und/oder einem anderen Gas im Überdruck gefüllten Reifen gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Reifenhohiraum zusätzlich ein bei Zimmertemperatur flüssiger oder fester Stoff mit einem stark temperaturabhängigen Dampfdruckt insbesondere Wasser befindet.
7. Fahrzeugrad nach Anspruch 6> dadurch gekennzeichnet, daß sich im Reifenhohlraum weiterhin eine geringe Menge\\ydrazin befindet.
8. Fahrzeugrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem flüssigen Zusatzstoff ein Frostschutzmittel beigefügt ist.
9. Fahrzeugrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige oder feste Zusatzstoff etwa in einer Menge im Reifenhohiraum vorliegt, die bei den höchsten auftretenden Reifentemperaturen vollständig verdampft
10. Fahrzeugrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der Reifeninnenwand eine saugfähige Schicht (4) zur Aufnahme von Restflüssigkeit befindet.