Como funcionam os medidores de pressão dos pneus

Um medidor de pressão de pneu é um dispositivo relativamente simples. Ver mais fotos de gadgets de carro.

Se você tem um carro, provavelmente possui um daqueles medidores de pressão de pneus do tamanho de uma caneta. Tem uma coisa esférica engraçada em uma extremidade e uma pequena escala deslizante na outra.

Você já imaginou como mede a pressão? E por que a pequena escala não estourou o final?

Neste artigo, vamos descobrir exatamente como esses medidores de pressão funcionam!

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Conteúdo

1. Compreendendo a pressão
2. Exercendo pressão
3. Dentro do manômetro

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-Digamos que você pegue um pedaço de madeira de 1 polegada por 1 polegada com 3 pés de comprimento, e digamos que este pedaço de madeira pese 1 libra. Se você colocasse aquele pedaço de madeira em pé, ele colocaria 1 libra de força em seu dedo do pé. Como sua seção transversal é de 1 polegada quadrada, ele exerce 1 libra por polegada quadrada de força (1 psi) no dedo do pé. Se você pegasse um pedaço de 9 metros de comprimento da mesma madeira e o equilibrasse em seu pé, aplicaria 10 psi de pressão. Se tivesse 300 pés de comprimento, aplicaria 100 psi e assim por diante.

Água com 1 pé de profundidade exerce 0,43 psi, então, se você estiver a uma milha debaixo d'água, há cerca de 2.270 psi sendo exercidos. Ou seja, uma coluna de água de 1 polegada quadrada com uma milha de altura pesa 2.270 libras.

O ar funciona da mesma maneira. A atmosfera tem cerca de 50 milhas de "profundidade" e, ao nível do mar, exerce 14,7 psi. Ou seja, uma coluna de ar de 1 polegada quadrada com 50 milhas de altura pesa 14,7 libras. Nossos corpos pensam que 14,7 psi de pressão de ar é completamente normal.

Pressão do ar em várias altitudes

• Nível do mar - 14,7 psi
• 10.000 pés - 10,2 psi
• 20.000 pés - 6,4 psi
• 30.000 pés - 4,3 psi
• 40.000 pés - 2,7 psi
• 50.000 pés - 1,6 psi

-A maneira como um gás, como o ar, exerce pressão dentro de um recipiente, como um pneu ou balão, é pela ação dos átomos de ar colidindo com as laterais do recipiente.

Imagine que você tem um único átomo de nitrogênio em um recipiente selado. Esse átomo está em movimento constante ricocheteando nas laterais do recipiente. A velocidade do movimento do átomo é controlada pelo temperatura -- a 0 graus Kelvin (zero absoluto), o átomo não tem movimento e, em temperaturas mais altas, a velocidade aumenta. Por suas colisões com as laterais do recipiente, o átomo exerce uma pressão externa. Portanto, existem duas maneiras de aumentar a pressão dentro do recipiente:

• Aumente a temperatura dos átomos dentro do recipiente - Quanto mais quentes os átomos, mais rápido eles se movem.
• Coloque mais átomos no recipiente - Quanto mais átomos de gás você colocar no contêiner, mais colisões você terá e maior será a pressão que eles exercem nas laterais do contêiner.

Quando você explode um pneu de um carro ou de uma bicicleta, usa uma bomba para aumentar a pressão do ar dentro do pneu, aumentando o número de átomos dentro do pneu. Um pneu de carro normalmente roda a 30 psi, e um pneu de bicicleta pode rodar de 60 a 100 psi. Não há mágica aqui - a bomba simplesmente coloca mais ar em um volume constante, então a pressão sobe.

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-As partes de um medidor de pressão típico são assim:

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Existem três etapas simples envolvidas na medição da pressão de um pneu com um manômetro:

1. Fique em uma posição estável para aplicar o manômetro à haste da válvula.
2. Aplique o medidor, formando uma boa vedação entre o medidor e a haste e liberando ar do pneu para o medidor. Observe como o pino dentro do medidor pressiona contra o pino da válvula dentro da haste da válvula para liberar o ar do pneu.
3. Leia a pressão no medidor.

Dentro do tubo que constitui o corpo do manômetro, há um pequeno tubo de vedação pistão muito parecido com o pistão dentro de uma bomba de bicicleta. O interior do tubo é polido liso. O pistão é feito de borracha macia para que fique bem vedado contra o tubo, e o interior do tubo é lubrificado com um óleo leve para melhorar a vedação. Na imagem abaixo, você pode ver que o pistão está em uma extremidade do tubo e o Pare está no outro. UMA Primavera percorre todo o comprimento do tubo entre o pistão e o batente, e esta mola comprimida empurra o pistão para o lado esquerdo do tubo.

A coisa esférica engraçada na extremidade esquerda do medidor é oca. A abertura na esfera é projetada para engatar a haste da válvula do pneu. Se você olhar na abertura, verá um vedação de borracha e um pequeno pino fixo. A vedação de borracha é pressionada contra a borda da haste da válvula para evitar vazamento de ar durante a medição, e o pino pressiona o pino da válvula na haste da válvula para permitir que o ar flua para o manômetro. O ar fluirá em torno do pino, através da passagem oca dentro da esfera e na câmara do pistão.

Quando o manômetro é aplicado à haste da válvula de um pneu, o ar pressurizado do pneu entra e empurra o pistão para a direita. A distância que o pistão percorre é relativa à pressão no pneu. O ar pressurizado empurra o pistão para a direita e a mola empurra para trás. O manômetro é projetado para ter alguma pressão máxima e, a título de exemplo, digamos que seja 60 psi. A mola foi calibrada para que o ar de 60 psi mova o pistão para a extrema direita do tubo, enquanto 30 psi mova o pistão a meio caminho ao longo do tubo e assim por diante. Quando você libera o medidor da haste da válvula, o fluxo de ar pressurizado para e a mola empurra imediatamente o pistão de volta para a esquerda.

Para permitir que você leia a pressão, há um haste calibrada dentro do tubo:

A mola não é mostrada nesta figura, mas a haste calibrada se encaixa dentro da mola. A haste calibrada passa no topo do pistão, mas a haste e o pistão não estão conectados e há um encaixe bastante apertado entre a haste e o batente. Quando o pistão se move para a direita, ele empurra a haste calibrada. Quando a pressão é liberada, o pistão se move de volta para a esquerda, mas a haste permanece em sua posição máxima para permitir que você leia a pressão.

Para mais informações sobre medidores de pressão de pneus e tópicos relacionados, verifique os links na próxima página.

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