Bastelprojekt Reifentemperaturanzeige

    Hi, ich hatte neulich einen Rutscher in einer meines Erachtens einfachen Kurve... habe dann gegrübelt was los war und bin bei zwei Punkten hängen geblieben. Der Belag war nicht optimal und ich vermute mal, dass die Reifen nicht richtig auf Temperatur waren. Wir hatten um die 10 Grad Außentemperatur und etwa 3km zuvor kurz pausiert.


    Das und der kleine Nerd in meinem Ohr brachten mich zu folgender Überlegung: warum nicht während der Fahrt die Reifentemperaturen an je 3 Punkten pro Rad (Mitte und beide Flanken) messen und visualisieren. Anfangs zum Testen dachte ich daran, ein billiges IR-Thermometer zu zerlegen um den Sensor am Reifen platzieren zu können. Landete dann aber schnell in der Raspberry/Arduino/ESP8266-Ecke. Da gibt es entsprechende IR-Sensoren und man ist recht flexibel. Ein 7. IR-Sensor könnte noch die Fahrbahntemperatur erfassen.


    Sicherlich ist das nix was man wirklich braucht aber mich reizt das Projekt an sich und bis zur Winterpause ist es nicht mehr weit...


    Gibt ja einige schlaue Köpfe hier insofern wäre ich für jeden Input dankbar. Weiß noch nicht genau wie es geht, aber gehen müsste es.


    Eine grundsätzliche Diskussion über Sinn und Unsinn dieses Projekts braucht es aber nicht.

    Du hast doch eine Luftdruckanzeige.
    Lass die stumpf ständig anzeigen.
    Wenn du ein paar km gefahren bist, wirst du leicht feststellen, dass der Druck zugenommen hat, wovon du -völlig bastellos- den erfolgeten Temperaturanstieg ableiten kannst.

    Wennz dir aber derart um Grad Celsius geht: es gibt Nachrüstlösungen zur Druckanzeige, die abwechselnd zum Luftdruck die Temperatur anzeigen. Sollen sogar ganz gute dabei sein.

    Respekt für Frauen und Mädchen.

    Nicht jeder, der sich gestern vor Wissen nur so brüstete, ist heute noch von Gestern.


    Wg. Krach fahr ich aus der Haut: loud is out!
    -Not all you do, is only your own Ding.

    Aus dem idealen Gasgesetz abgeleitet:


    T2 = p2 * T1 / p1


    Heisst: mit bekannter Umgebungstemperatur (T1, Kelvin), dem Anfangsdruck (p1, als Absolutdruck) und dem Enddruck (p2, Einheit wie p1), lässt sich die aktuelle Temperatur (T2) ganz einfach berechnen.


    Wenn man also die Reifendrücke und das Bordthermometer auslesen kann, kriegt eine einfache Platine das hin....


    Bsp.:

    Umgebung 293 K (20 °C)

    Druck kalt 3.9 bar(A)

    Druck warm 4.1bar(A)


    Temperatur: 308 K (35 °C)

    3 Mal editiert, zuletzt von Laskywalk ()

    Gute Idee, vernachlässigt aber die Tatsache dass der Reifen nicht homogen erwärmt wird...

    Den Gedanken hatte ich auch, aber für Rennstrecke, wegen Überhitzung.


    Im Straßenverkehr dann noch die Oberflächentemperaturen zu beobachten, hm. Da merkt man ja das es kühl ist oder nass. Da geht es ja nicht um 5K, sondern um 20K oder noch mehr. Zudem ändert sich alle Naselang der Streckenzustand, also schon die Asphaltart etc.

    Und das hilft es sehr, vorrausschauend entsprechend zu fahren.


    Eventuell reicht es auch, nur einen Reifen zu beobachten, der andere wird im ähnlichen Verhältnis sein.

    An der Schwinge lassen sich die Thermopile Sensoren einfacher befestigen als an der Gabel.

    .
    Olaschir
    3 viertel von 4 - das reicht mir - eigentlich...

    Sobald es nass wird und die Sensoren mit Wasser benetzt sind ist es vorbei mit der Distanzmessung. Die messen dann das Wasser.

    Schmutz beeinflusst ebenfalls massiv die Messung.


    So schön es wäre, gerade im Herbst/Winter für den Strassenbelag, mit optischen Sensoren wird das glaube ich nix...

    Temperatur über Luftdruck:

    Über den Luftdruck auf die Temperatur zu schließen ist natürlich ein Ansatz. Allerdings wüsste ich nicht wie ich die Luftdrücke der KTM-Sensoren auslesen kann und ob das einfacher ist, als mit nem eigenen Temperatursensor zu messen. Zudem braucht es eine Referenztemperatur. Ob die Temperaturanzeige der KTM dafür geeignet ist wage ich mal zu bezweifeln. Weiterhin hat das dann eine zeitliche Dynamik und man bekommt keinen Rückschluss auf die Temperaturverteilung. Funktioniert auch nur, wenn die RDKS-Sensoren schon Werte liefern. Das dürfte insgesamt nicht viel genauer werden, als es grob über die Luftdruckanzeige abzuschätzen.


    Es gibt Nachrüst-RDKS mit Druck- und Temperatursensoren anstelle der Ventilkappen und Display... RDKS ist aber schon drin bei der GT und die Temperatur an der Ventilkappe interessiert mich nicht.


    Die absoluten Zahlenwerte interessieren mich garnicht so sehr, sondern eher, in welchem Temperaturfenster die Bereiche des Reifens gerade liegen. Da braucht es keine Messwertanzeige. Ich dachte an RGB-Leds die von blau (kalt) nach rot (warm) die Farbe analog zum Messwert ändern. Da muss man nicht bewusst hinschauen. Das kann man im Augenwinkel erfassen. Wird ein Grenzwert erreicht könnte man mit Blinkfrequenzen arbeiten, also z.B. für die Renne wenn der Reifen zu heiß wird. Auch ein LC-Display mit ner Art Balkendiagramm würde gehen. Gibt sicher noch mehr Möglichkeiten.

    Die tatsächlichen Messwerte könnten mitgeloggt werden, wenn es später noch von Interesse ist.


    Das Thema Regen und Verschmutzung muss natürlich bedacht sein. Die Sensoren für die Flanken könnte man seitlich positionieren, um sie etwas aus der Gischt zu holen. In der Mitte ist das schwerer. Gibt man dem Sensorkopf eine Art Tauchrohr mit, könnte man zumindest das gröbste an Wasser und Dreck von ihm fernhalten.

    Fliegt wsl. iim CANBUS rum, du hast ja ne GT. Gibt bei advrider jemanden, der da schon bisschen rumprobiert hat: https://advrider.com/f/threads…uke-1290-can-bus.1200087/

    Musst nur die richtige ID finden:zwinker:


    Wenn du schon dabei bist kannste dann ja mit dem RaspPi/Arduino auch andere Daten loggen, dann kannst du wie ein Renningenieur deine Fahrten auswerten :peace: Mit Bremsdruck, Drosselklappenposition, Gang, Geschwindigkeit, Schräglage, Beschleunigung und allem drum und dran.


    EDIT: Referenztemparatur kannst du ja über nen eigenen Sensor messen, muss ja nur einmal zu Fahrtbeginn gemacht werden wenn deine Reifen dicht sind.

    Zitat von kaschberle

    EDIT: Referenztemparatur kannst du ja über nen eigenen Sensor messen, muss ja nur einmal zu Fahrtbeginn gemacht werden wenn deine Reifen dicht sind.

    Theoretisch (also bei 100 % dichten Reifen) reicht ein einziger Druckwert mit zugehöriger Temperatur für den dauerhaften Betrieb. Umsetzbar wäre das z.B. mit einem Knopfdruck, der diese Werte dann speichert, wenn man denkt, dass die Reifentemperatur mit der Umgebung equilibriert ist (z.B. längere Standzeit in der Garage).


    Solange es keinen signifikanten Druckverlust gibt, können diese Werte ähnlich einer Kalibrierung verwendet werden.


    Der Druckwert wird bei meiner 19er GT nur mit einer Dezimalstelle angegeben. Das reicht nur für eine Genauigkeit von +/- 5 °C. Für brauchbare Werte sollten es schon 2 Dezimalstellen sein. Ich könnte mir aber gut vorstellen, dass die Elektronik intern sogar mit noch mehr Stellen rechnet.

    svs nein kannte ich tatsächlich nicht aber ist ja so Renn-Profi-Kram mit entsprechender Preisgestaltung. IR-Messung der Reifenoberfläche scheint aber demnach nicht der verkehrteste Ansatz zu sein. Mag im Regen schlechter funktionieren, aber da interessiert es mich auch weniger, weil ich da ja eh langsamer mache.


    CAN auslesen mag gehen, aber den Ansatz ne mittlere Temperatur über den Reifendruck zu bestimmen halte ich wie gesagt für ungeeignet.

    Zitat von Laskywalk

    Theoretisch (also bei 100 % dichten Reifen) reicht ein einziger Druckwert mit zugehöriger Temperatur für den dauerhaften Betrieb. Umsetzbar wäre das z.B. mit einem Knopfdruck, der diese Werte dann speichert, wenn man denkt, dass die Reifentemperatur mit der Umgebung equilibriert ist (z.B. längere Standzeit in der Garage).


    Solange es keinen signifikanten Druckverlust gibt, können diese Werte ähnlich einer Kalibrierung verwendet werden.


    Der Druckwert wird bei meiner 19er GT nur mit einer Dezimalstelle angegeben. Das reicht nur für eine Genauigkeit von +/- 5 °C. Für brauchbare Werte sollten es schon 2 Dezimalstellen sein. Ich könnte mir aber gut vorstellen, dass die Elektronik intern sogar mit noch mehr Stellen rechnet.

    Yes, stimme dir voll zu.

    Einmal editiert, zuletzt von kaschberle ()

    eine FRage

    Zitat von svs

    Interessantes Projekt, ich mag sowas.

    Das hier schon gefunden?

    https://www.texense.com/de/mb-flex-69.html


    Reifentemperatur messen ist im Rennsport ja nichts neues.

    "TPMS-S: gas pressure, relative humidity, rim temperature, 5 infra-red inner temperature measurement sports (configurable), and internal temperature,"

    Verstehe ich als, das man die Reifentemperatur an der inneren Seiten messen kann.


    Da kommen wir dahin, wozu, was und wie schnell soll gemessen werden?

    Reifendruck auf Temperatur schließen, wird vermutlich zeitlich am längsten dauern, ggf. auch die Felgentemperatur mit einbeziehen? (Einfluß vom Rad, nicht nur Reifen).

    dann kommt die Temperatur an der Reifeninnenseite (Reifen durchgewärmt nach Belastung)

    am schnellsten wir wohl eine Temperaturänderung an der Außenseite erfolgen, (Durchfahrt durch ein Pfütze, einmaliges Bremsen).


    Dann brauchst Du vom jeweiligen Parametersatz auch die Ergebnisse, sprich, Du willst wissen wieviel Grip steht an.

    Auch wenn es 3 stufige Anzeige gibt, ist es denn gleich, das mopped bei 18°C im Keller stand, alles hat 18°C und wird dann in die Sonne rausgeschoben und gleich los gefahren?

    Ist das vergleichbar mit dem Grip, der bei 8°C Außentemperatur und Reifen/Rad auf 18°C durchgewärmt sind? Jetzt kommt aber doch ne schattige Stelle, wo mehr Feuchtigkeit auf der Straße ist oder diese kühler.


    Das ist bestimmt am Anfang interessant, wie schnell und unter welchen Bedingungen sich die Parameter Druck, verschiedene Temperaturen verhalten, aber ob es für den Einsatzfall

    Zitat

    Hi, ich hatte neulich einen Rutscher in einer meines Erachtens einfachen Kurve... habe dann gegrübelt was los war und bin bei zwei Punkten hängen geblieben. Der Belag war nicht optimal und ich vermute mal, dass die Reifen nicht richtig auf Temperatur waren. Wir hatten um die 10 Grad Außentemperatur und etwa 3km zuvor kurz pausiert.

    besser als das Popometer in Kombination mit Gehirnzelle ist?


    Für den Spezialeinsatzfall Rennstrecke und um das letzte bischen Zeit rauszuquetschen (besonders über Renndistanz), ja sicherlich hilfreich.

    Aber im Straßeneinsatz?


    Den Verlauf der Parameter zu sehen, bestimmt geil und würde mich auch interessieren, bekomm grad Lust mit zu basteln ;) , aber für einen sinnvollen (Straßen-)Einsatz, hm.

    .
    Olaschir
    3 viertel von 4 - das reicht mir - eigentlich...

    Ich sehe das ähnlich.
    Wer Angst vor Rutschern hat und ein wenig Messinstrumente-Hilfe will, kann am gestiegenen Reifendruck dessen Erwärmung und mithin den ausreichend erwärmten Reifen erkennen.

    Mir hat das so die ganze Zeit getaugt.
    Wenn hinten kalt 2 Punkt 9 anlag und der Druck auf 3 Punkt 1 oder 2 gestiegen ist, dann hat der Reifen alle Voraussetzungen, um ihn ran zu nehmen. Eigentlich keine besondere Wissenschaft und das Beste, mer brauch da echt nix umzurechnen.

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    Der Rutscher war nur das Ereignis, was mein Interesse an der Reifentemperatur geweckt hat. Mein Popometer mag recht schlecht funktionieren, weil ich üblicherweise nicht im Grenzbereich unterwegs bin und die TC sich langweilt. Um so mehr war ich überrascht, als sich die GT in einer für meine Begriffe einfachen Kehre einfach unter mir auf die Seite legte. Wie eingangs schon geschrieben bedarf es keiner Diskussion über Sinn und Unsinn an sich, gerne aber über die Umsetzung. Ich möchte dabei was lernen... zum Einen bezüglich der Elektronikbastelei, zum Anderen eben zum Thema Reifentemperatur.

    Mich interessiert, wie langsam/schnell sich der Reifen in welchen Situationen erwärmt bzw. abkühlt und wie die Verteilung Flanke-Mitte-Flanke ist. Darüber gibt mir der Reifendruck bzw. die Umrechnung auf einen mittlere Temperatur nur bedingt Aufschluss.


    Das so ein Teil ein Provisorium ist, und nicht ewig dem Einsatz auf dem Mopped gewachsen sein wird ist mir klar. Dass ich damit nicht zum besseren Fahrer werde auch.

    War der Rutscher eigentlich auf einer dir unbekannten Strecke?
    Mitunter hätte da so oder so kein Instrument getaugt.


    Aber egal.

    Du gehst das akademisch ran.


    Da verstehe ich allerdings nicht, wieso du einen Druckanstieg als geeigneten Parameter ablehnst und dich auf IR-Profiltemp Messungen versteifst.


    Wie weiter oben schon ausführlich kommentiert, gibt das keinen Aufschluss zur Gummihärte, resp. zum Grip. Denn von einer kurzen Abkühlung wird zwar deine Messung nicht aber der Grip tangiert Da müsste das Gummi schon über supraleitende Eigenschaften verfügen.

    Gummi ist allgemein eher der Rubrik Isolator zuzurechnen.


    Wenn sich Gummi in Folge von Erwärmung ausdehnt, vergrößert sich dessen Aufstandsfläche und damit seine Griffigkeit.

    Temperatur und Druckzunahme korrespondieren, warum sich also leicht ablesbaren Parametern gegenüber verschließen?:knie nieder:

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    Zitat von pietklokke

    ...
    Mich interessiert, wie langsam/schnell sich der Reifen in welchen Situationen erwärmt bzw. abkühlt und wie die Verteilung Flanke-Mitte-Flanke ist. Darüber gibt mir der Reifendruck bzw. die Umrechnung auf einen mittlere Temperatur nur bedingt Aufschluss.
    ...

    Gerade weil Gummi kein guter Wärmeleiter ist kann man durchaus Unterschiede in der Temperaturverteilung erwarten, ohne das eine aus dem Druck gemittelte Temperatur eine Änderung verzeichnen würde.

    Ja, das ist ein bisschen akademisch aber was ist daran das Problem?

    Ich habe deine Argumente gelesen, sie überzeugen mich aber nicht. Wie gesagt, mich interessiert das Thema Temperaturverteilung einfach - auch wenn du noch ein viertes Mal schreibst, dass man das nicht braucht.

    Ich brauch auch keinen parametrierbaren Schaltblitz oder ne Verbrauchsanzeige. Trotzdem gibt es sowas :prost:

    Beim basteln würde mich ja viele Werte im Zusammenhang interessieren.

    Reifentemp außen: Flanke li/re, Mitte

    Reifendruck

    Wenn ich die obigen Sensoren sehen, dann noch Felgentemp und Reifentemp innen.

    Lufttemperatur, ggf. noch Asphalttemperatur, nur die wird wohl stark schwanken, Schatten etc.


    Das ganze logischerweise gekoppelt mit Zeitstempel und Koordinaten. Mit den Koordinaten kann man Geschwindigkeit und deren Änderung erfassen.

    Dazu noch ne Gyro etc. für Schräglage, bzw. kann man das indirekt aus den Koordinaten herrechnen.

    Dann kann man das über zeitlichen Verlauf und die Zusammenhänge beim Aufwärmen und Abkühlen sehen.


    Im Stand geht das mit ner Thermokamera. Damit kann man dann auch die Kette bzw. das Kettenschloß begutachten ;)


    FLIR00029_Kettenschloß.jpgFLIR00019.jpg

    .
    Olaschir
    3 viertel von 4 - das reicht mir - eigentlich...

    :lautlach::Daumen hoch:
    Oha jetzt wird es wirklich akademisch.


    Da kann man sich natürlich austoben und Daten sammeln. Mal abgesehen davon, dass das die Komplexität nicht ganz unwesentlich aufbläht ist die Frage ob du dann wirklich Bock hast die Daten dann auch auszuwerten. Und was du mit den Ergebnissen machst. Gyro und GPS hatte ich auch schonmal im Sinn um das z.B. in Videos zu visualisieren. Auch Tonaufnahmen könnte man über nen Raspberry abwickeln und damit den schlechten Actioncam-Ton ersetzen. Wo fängt man an, wo hört man auf. Im Moment bin ich gedanklich für Den Start bei einem ESP8266 mit einem IR-Sensor und einer RGB-LED. Das ist imho ein guter Einstieg und davon ausgehend kann man dann skalieren und ggf. Features ergänzen. Der ESP erscheint mir geeignet, weil er sich einfach über die Stromversorgung schalten lässt und ich ohnehin über Zündung geschaltete USB-Steckdosen im/am Bike hab. Nen PI müsste man ja Booten/Runterfahren. Dafür gibt es schon Lösungen aber ich hätte zum Einstieg erstmal kleine Brötchen gebacken.

    Naja, 2 weitere IR dazu sollte kein Problem sein, je nachdem was sie ausgeben.

    Wie hast die angebunden?

    Eher die Ausgabe per LED. Was gibt man aus, wenn ein Seite noch kalt ist?


    Ach sehe gerade, habe das Wort gedanklich überlesen ;)

    GPS sollte ja net so die Hexerei sein, UART und reinschreiben.

    Dann mit Zeitstempel einfach alle Sekunde mal was rausschreiben, uSD oder ähnliches sollte n einfaches Eva Board haben.

    Die Kombi mit Koordinaten sehe ich schon nach dem ersten Test als sinnvoll an. Damit man nachvollziehen kann, ob es paßt, wo hat man beschleunigt. etc. Und Zeitstempel hat man auch gleich...


    N Raspi würde ich als übertrieben ansehen, außer man will gleich n Display mit Spielzeug sich vorn anbauen...

    aktuelles Regenradar z.B. ;)

    .
    Olaschir
    3 viertel von 4 - das reicht mir - eigentlich...