Vous avez probablement une de ces jauges en plastique dans votre boîte à gants. Ils sont omniprésents. Le design est presque toujours le même : un corps cylindrique, une petite fenêtre circulaire sur le côté et une échelle mobile. Vous vous êtes peut-être demandé pourquoi le mécanisme ne fait pas simplement sauter l’extrémité ouverte lorsque vous l’appuyez contre une tige de valve. Ou peut-être voulez-vous simplement savoir comment cela fonctionne réellement.
La réponse réside dans la physique de base et dans un simple ressort.
La physique de la pression
Pour comprendre la jauge, vous devez d’abord comprendre ce qu’est réellement la pression. Pensez à un bloc de bois d’un pouce sur un pouce et mesurant trois pieds de long. Si ce bloc pèse une livre et que vous vous tenez dessus, vous exercez une livre par pouce carré (psi) sur votre pied. La force est répartie sur ce seul pouce carré de surface.
Si vous prenez une version de 30 pieds de ce même bloc, le poids augmente proportionnellement. Se tenir debout sur une colonne de 30 pieds exercerait 10 psi. Une colonne de 300 pieds exercerait 100 psi.
Ce principe s’applique également aux liquides. L’eau d’un pied de profondeur exerce environ 0,43 psi. Si vous étiez à 1,6 km sous l’eau, le poids de la colonne d’eau au-dessus de vous serait d’environ 2 270 psi. Une colonne d’eau d’un pouce carré s’étendant sur un mile de haut pèserait 2 270 livres.
L’air se comporte de la même manière. L’atmosphère a une profondeur d’environ 50 milles. Au niveau de la mer, une colonne d’air d’un pouce carré d’une hauteur de 50 milles pèse 14,7 livres. Cela crée 14,7 psi de pression atmosphérique. Notre corps est sous pression pour correspondre à cela, donc nous ne le ressentons pas.
La pression diminue à mesure que vous montez. Voici comment la pression atmosphérique change avec l’altitude :
- Niveau de la mer : 14,7 psi
- 10 000 pieds : 10,2 psi
- 20 000 pieds : 6,4 psi
- 30 000 pieds : 4,3 psi
- 40 000 pieds : 2,7 psi
- 50 000 pieds : 1,6 psi
Comment les gaz créent une force
À l’intérieur d’un pneu ou d’un ballon, la pression est créée par collision. Les atomes de gaz sont en mouvement constant. Ils ricochent sur les parois intérieures du conteneur. La vitesse de ces atomes est dictée par la température.
Au zéro absolu (0 Kelvin), le mouvement atomique s’arrête. À mesure que la température augmente, les atomes se déplacent plus rapidement. Les atomes plus rapides frappent les parois plus fort et plus fréquemment. Cela crée une pression extérieure.
Vous pouvez augmenter la pression de deux manières :
1. Augmentez la température.
2. Ajoutez plus d’atomes.
Lorsque vous gonflez un pneu, vous optez pour la deuxième option. Vous forcez plus de molécules d’air dans un volume constant. Un pneu de voiture contient généralement 30 psi. Un pneu de vélo peut avoir besoin de 60 à 100 psi. La pompe n’utilise pas de magie ; il contient simplement plus de gaz dans le même espace. L’augmentation du nombre de collisions accroît la pression.
La mécanique de la jauge à bâton
Alors, comment un simple tube en plastique mesure-t-il cette force ?
La plupart des jauges à bâton utilisent un simple piston à ressort. À l’intérieur du cylindre se trouve un piston mobile relié à un ressort. La pointe de la jauge est dotée d’une valve qui s’ouvre lorsque vous la poussez contre la tige de valve du pneu.
Lorsque vous appuyez la jauge contre la tige, l’air du pneu s’engouffre dans la chambre à air. Cet air pousse contre le piston. La pression de l’air exerce une force sur la surface du piston.
Le ressort résiste à ce mouvement. Le piston se déplace jusqu’à ce que la force de la pression de l’air soit égale à la résistance du ressort. À ce point d’équilibre, le piston s’arrête de bouger.
La position du piston correspond à une pression précise. L’échelle mobile sur le côté du tube s’aligne avec l’extrémité du piston. Vous lisez le numéro où le piston s’arrête.
La raison pour laquelle la balance n’explose pas est que le ressort fournit une force contraire. Le ressort est calibré pour correspondre à la plage de pression des pneus typiques. Si la pression est trop élevée, le ressort se comprime davantage, mais il est conçu pour résister sans faillir à la pression maximale attendue. Si la pression est trop faible, le ressort repousse le piston.
La précision dépend du calibrage du ressort et de la friction du piston. Les jauges bon marché ont plus de friction, ce qui entraîne des incohérences. De meilleures jauges utilisent des matériaux à faible friction et des tolérances plus strictes.
La prochaine fois que vous vérifierez vos pneus, n’oubliez pas que vous équilibrez la force atmosphérique et la tension mécanique des ressorts. C’est une solution simple et élégante.
Pourquoi la précision est importante
La plupart
Comment lire réellement un manomètre de pneu
La plupart des cadrans numériques ou analogiques partagent la même âme mécanique. À l’intérieur de cette coque en plastique ou en acier se trouve un mécanisme simple conçu pour mesurer la force. Vous ne devinez pas. Vous mesurez.
Le processus comprend trois étapes. Ce n’est pas sorcier, mais les gens se trompent constamment.
D’abord. Trouvez une position stable. Si vous êtes bancal, votre sceau sera faible. Penchez-vous. Assurez-vous de pouvoir appliquer une pression constante sans secouer l’outil.
Vient ensuite le contact. Vous ne touchez pas seulement la tige de valve. Vous vous scellez contre cela. Appuyez fermement la buse de la jauge sur le noyau de la valve. Vous l’entendrez. Ce sifflement est de l’air qui s’échappe du pneu et pénètre dans la chambre de la jauge. À l’intérieur de l’outil, une goupille pousse contre la goupille de valve à l’intérieur de la tige. Cette action enfonce le noyau, permettant à l’air sous pression de votre pneu de s’égaliser avec le capteur interne de la jauge. Si vous n’entendez pas ce rapide souffle d’air, vous ne l’avez pas scellé. Essayer à nouveau.
Enfin. Regardez les chiffres. S’il s’agit d’un cadran, attendez que l’aiguille cesse de trembler. S’il est numérique, attendez que les chiffres se verrouillent. Ne le lisez pas tant que la jauge est toujours connectée et que l’air s’échappe toujours. Cette lecture sera inexacte.
Le sifflement que vous entendez n’est pas dû à une crevaison du pneu. C’est la jauge qui fait son travail.
De nombreux conducteurs sautent cette étape parce qu’ils pensent que c’est fastidieux. Ils utilisent plutôt le « test de coup de pied ». Ce n’est pas ainsi que fonctionne la physique. Une prise lâche sur la jauge introduit une erreur. Un angle incliné brise le sceau. Les deux conduisent à un sous-inflation.
Le sous-gonflage tue l’économie de carburant. Cela use les pneus de manière inégale. Cela augmente le risque d’éruption à vitesse d’autoroute. La jauge ne ment pas. Il suffit de le tenir immobile suffisamment longtemps pour le laisser parler.
Le cœur mécanique de la jauge
À l’intérieur du boîtier, le mécanisme est d’une simplicité trompeuse. Pensez à un cylindre de pompe à vélo. Il y a un piston coulissant à l’intérieur d’un tube. Les parois des tubes sont polies pour obtenir une finition miroir. Le piston lui-même est en caoutchouc souple. Il appuie fermement contre le métal. Une huile légère recouvre l’intérieur. Cette lubrification réduit la friction. Il assure également une étanchéité parfaite.
Si vous regardez l’assemblage, le piston se trouve à une extrémité de la course. Un stop définit la limite à l’autre extrémité. Entre eux se trouve un ressort.
Le ressort comprimé pousse le piston vers le côté gauche du tube.
Ce printemps est constant. C’est toujours sous tension. Cela force le piston à gauche. Cela crée une position de base. La jauge s’appuie sur ce retour mécanique. Sans le ressort, le piston pourrait rester coincé. La précision tomberait à zéro. Le système a besoin de cette résistance. Il faut que la tension se réinitialise. Chaque fois que la pression baisse, le ressort prend le relais. Cela ramène le piston à la maison. Ce mouvement est ce que vous voyez sur le cadran. Ou plutôt ce que mesure le cadran.
La mécanique du cadran
La saillie sphérique sur la gauche n’est pas seulement destinée au spectacle. Il est creux, spécialement conçu pour s’adapter à la tige de valve d’un pneu. Regardez attentivement l’ouverture et vous remarquerez deux composants essentiels : un joint en caoutchouc et une petite goupille fixe.
Le joint fait son travail en appuyant contre la lèvre de la tige de valve. Cela crée une barrière étanche à l’air afin que la pression ne s’échappe pas pendant que vous essayez de la mesurer. Pendant ce temps, la goupille fait office de déclencheur. Il enfonce la valve à l’intérieur de la tige, ouvrant la porte pour que l’air circule.
Cet air circule autour de la goupille, traverse le noyau creux de la sphère et pénètre dans la chambre du piston.
Comment la pression déplace l’aiguille
Une fois la jauge verrouillée sur la tige de valve, l’action est immédiate. L’air sous pression du pneu s’engouffre et pousse le piston vers la droite. La distance parcourue par le piston est directement corrélée à la pression du pneu.
C’est un simple bras de fer. L’air pousse le piston vers la droite. Un ressort repousse à gauche.
La jauge est conçue pour gérer une pression maximale. Supposons que cette limite soit de 60 psi pour cet exemple. Le ressort est calibré précisément pour cette gamme.
– À 60 psi, la pression de l’air dépasse complètement le ressort, déplaçant le piston vers l’extrême droite du tube.
– À 30 psi, la force est réduite de moitié. Le piston s’arrête à mi-course.
– Baisser la pression ? Le piston ne va pas aussi loin.
Relâchez la jauge de la valve. Le flux d’air s’arrête. Le ressort prend instantanément le relais, ramenant le piston dans sa position de repos à gauche.
Lecture des données
Pour donner un sens au mouvement du piston, il y a une tige calibrée à l’intérieur du tube :
Le mécanisme Max-Hold expliqué
Le schéma visuel omet le ressort interne, mais il est là. Une tige calibrée est nichée à l’intérieur. La tige ne se fixe pas au piston. Il monte juste dessus. L’ajustement entre la tige et la butée est serré. Presque lourd en friction.
Regardez la séquence. Le piston se déplace vers la droite. Il pousse la tige calibrée vers l’avant. Physique simple. Lorsque la pression chute, le piston recule vers la gauche. La canne ? Il reste en place. Verrouillé à son point maximum. Cela vous permet de lire la pression maximale après avoir déconnecté le manomètre.
Pourquoi votre voyant TPMS se déclenche lorsque les pneus semblent en bon état
Vous vérifiez les pneus. Ils ont l’air gonflés. Le tableau de bord crie toujours. Pourquoi?
Le temps froid est le suspect habituel. L’air se contracte dans le froid. Le capteur se déclenche. La lumière s’éteint plus tard, une fois que vous conduisez suffisamment pour réchauffer la pression interne. Mais ne vous fiez pas uniquement au tableau de bord. Vérifiez la pression de vos pneus avec une jauge manuelle. Vérifiez que vous pouvez conduire en toute sécurité avant d’ignorer l’avertissement.
Où sont fabriquées les jauges pour pneus JACO ?
Le contrôle qualité est important. Tous les produits JACO sont fabriqués aux États-Unis. Ils testent la précision de chaque unité avant qu’elle n’arrive sur les étagères. Si vous cherchez où sont fabriquées les jauges pour pneus JACO, la réponse est nationale.
Que doit lire mon manomètre de pneu ?
Les systèmes de surveillance de la pression des pneus (TPMS) ont une plage de tolérance programmée. Pour une surveillance directe, ce point idéal se situe généralement entre 28 et 35 livres par pouce carré (psi). Tout ce qui se trouve en dehors de cette fenêtre déclenche le système.
Si votre jauge indique moins de 28 psi, vous êtes sous-gonflé. Au dessus de 35 ? Vous pourriez être surgonflé. Restez fidèle à la gamme pour des performances et une sécurité optimales.
Les grands détaillants proposent-ils ces outils ?
Walmart vend des manomètres pour pneus. Vous pouvez parcourir et acheter directement sur leur site Web. C’est l’un des endroits les plus simples pour trouver un modèle mécanique ou numérique de base.
En savoir plus sur la pression et la physique
Si les mécanismes de l’inflation vous intéressent, creusez plus profondément.
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Lectures complémentaires
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- TireSafety.com
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