淺析輪胎性能對(duì)車輛安全行駛的影響

內(nèi)蒙古 高國(guó)天 李艷琴

淺析輪胎性能對(duì)車輛安全行駛的影響

內(nèi)蒙古 高國(guó)天 李艷琴

隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)輪胎的性能也提出了更高的要求。汽車輪胎作為汽車的主要基礎(chǔ)部件，其質(zhì)量與性能對(duì)汽車的行駛穩(wěn)定性、平順性、安全性和動(dòng)力性等有著重要的影響。本文從分析輪胎的主要性能入手討論輪胎性能變化對(duì)行車安全的影響，從而提出提高輪胎性能的幾點(diǎn)建議，為充分發(fā)揮輪胎性能更好地確保行車安全提供參考。

汽車輪胎；輪胎性能；行車安全

隨著社會(huì)的進(jìn)步和汽車技術(shù)的發(fā)展，汽車已成為家喻戶曉的交通工具。輪胎作為汽車的重要組成也是汽車的安全件，輪胎的性能對(duì)汽車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)性、操縱穩(wěn)定性、平順性和越野性等都有著直接的影響。了解輪胎的性能和作用，掌握輪胎的有關(guān)知識(shí)，對(duì)充分發(fā)揮汽車使用性能有著重要意義。

一、輪胎的類型、作用及結(jié)構(gòu)組成

（一）輪胎的類型

汽車輪胎按用途分，可分為載貨汽車輪胎和轎車輪胎，而載貨汽車輪胎又分為重型、中型和輕型載貨汽車輪胎。

汽車輪胎按胎體結(jié)構(gòu)不同可分為充氣輪胎和實(shí)心輪胎。現(xiàn)代汽車絕大多數(shù)采用充氣輪胎。充氣輪胎按組成結(jié)構(gòu)不同，又分為有內(nèi)胎輪胎和無(wú)內(nèi)胎輪胎兩種。充氣輪胎按胎體中簾線排列的方向不同，還可分為普通斜交胎、斜交胎和子午線胎。

（二）輪胎的作用

現(xiàn)代汽車幾乎都采用充氣輪胎。輪胎安裝在輪輞上，直接與路面接觸，它的作用是：

1.支撐汽車的總質(zhì)量(車重)，承受來(lái)自路面的各種作用力，包括壓力、摩擦力等。

2.保證車輪和路面有良好的附著性，以提高汽車的牽引性、制動(dòng)性和通過(guò)性。3.承受汽車的重力，并傳遞其它方向的力和力矩。

（三）輪胎的結(jié)構(gòu)組成

1.有內(nèi)胎的輪胎

有內(nèi)胎的輪胎是由外胎、內(nèi)胎和墊帶組成。外胎是一個(gè)彈性膠布囊，它能使內(nèi)胎免受機(jī)械損壞，使充氣內(nèi)胎保持規(guī)定的尺寸，承受汽車的牽引力和制動(dòng)力，并保證輪胎與路面的抓著力。內(nèi)胎是一個(gè)環(huán)形橡膠筒，置于外胎內(nèi)，其中充入壓縮空氣。在內(nèi)胎和輪輞之間有一條墊帶 (在深式輪輞上使用的輪胎則不用墊帶)，墊帶是具有一定斷面形狀的環(huán)形膠帶，保護(hù)內(nèi)胎不受磨損。

2.無(wú)內(nèi)胎輪胎

不使用內(nèi)胎，空氣直接充入外胎內(nèi)腔。輪胎的密封性是由外胎緊密著合在專門結(jié)構(gòu)的輪輞上而達(dá)到的。為了防止空氣透過(guò)胎壁擴(kuò)散，輪胎的內(nèi)表面襯貼有專門的密封層，這樣在穿刺時(shí)空氣只能從穿孔跑出。

3.外胎的構(gòu)造

外胎是由胎體、緩沖層、胎面、胎側(cè)和胎圈組成。胎體使外胎具有強(qiáng)度、柔軟性和彈性的掛膠簾布主體稱為胎體。胎體由一層或多層掛膠簾布組成，這些簾布能使胎體以及整個(gè)外胎具有必要的強(qiáng)度；緩沖層胎體和胎面之間的膠片或掛膠簾布—膠片復(fù)合結(jié)構(gòu)稱為緩沖層。緩沖層用來(lái)預(yù)防胎體受到振蕩和沖擊，減少作用于胎體的牽引力和制動(dòng)力，增強(qiáng)胎面膠和胎體間的附著力；外胎最外面與路面接觸的橡膠層稱為胎面，胎面用來(lái)防止胎體受機(jī)械損傷和早期磨損，向路面?zhèn)鬟f汽車的牽引力和制動(dòng)力，增加外胎與路面(土壤)的抓著力，以及吸收輪胎在運(yùn)行時(shí)的振蕩；胎側(cè)貼在胎體側(cè)壁部位，用來(lái)防止胎體受機(jī)械損傷和其它外界作用(如泥、水等)的橡膠覆蓋層稱為胎側(cè)；用來(lái)使外胎固定在輪輞上而又不易伸張的剛性部分稱為胎圈，胎圈能使外胎牢固地固定。

二、輪胎的主要性能及其對(duì)行車安全的影響

（一）輪胎的制動(dòng)性及其對(duì)行車安全的影響

汽車制動(dòng)力（滾動(dòng)阻力）不僅取決于車輛制動(dòng)系的性能、車輛的操縱性能，還與輪胎和路面的摩擦力有關(guān)系。制動(dòng)性即汽車行駛時(shí)能在短時(shí)間內(nèi)停車且維持行駛方向穩(wěn)定性和在下長(zhǎng)坡時(shí)能維持一定車速的能力。摩擦系數(shù)是比較各種不同路面的摩擦力指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)，干燥鋪裝路面的摩擦系數(shù)大約為0.8，濕路面、積雪路面以及結(jié)冰路面的摩擦系數(shù)依次降低，制動(dòng)距離依次延長(zhǎng)。在濕滑路面上駕車時(shí)，灰塵因變濕而成泥漿，將導(dǎo)致摩擦系數(shù)急劇降低。可見(jiàn)制動(dòng)性受路面情況的影響很大，隨著摩擦系數(shù)的降低制動(dòng)性能變差，此時(shí)駕駛員應(yīng)該降低車速。

除了路面情況影響制動(dòng)性，輪胎的花紋情況也會(huì)影響到制動(dòng)性，隨著花紋的磨損，輪胎在同樣道路及行駛條件下，制動(dòng)性能明顯下降。據(jù)有關(guān)測(cè)試表明：以輪胎新花紋深度（7.5mm）的制動(dòng)距離為100做對(duì)比，舊輪胎會(huì)比新輪胎制動(dòng)性能下降20%，所以注意輪胎的磨損情況，并且及時(shí)更換輪胎對(duì)于安全行車起著一定保障作用。

（二）輪胎的抓地性及其對(duì)行車安全的影響

車輛的制動(dòng)性和啟動(dòng)性很大程度上取決于輪胎的抓地性能，當(dāng)車輛抓地性較好時(shí)就會(huì)減小過(guò)彎的速度（ConeringSpeed）、減少剎車距離、減少加速時(shí)的打滑現(xiàn)象，但輪胎的抓地性受到很多因素的影響，如胎壓、扁平比、輪胎結(jié)構(gòu)尺寸和材料等。在實(shí)際行車過(guò)程中應(yīng)根據(jù)抓地性的影響因素保證車輛具有良好的抓地性，才能為安全行車提供較好的保障。

（三）輪胎的排水性及其對(duì)行車安全的影響

輪胎的排水性不但會(huì)影響到汽車直線行駛，也會(huì)影響的車輛轉(zhuǎn)向。排水欠佳的輪胎會(huì)使汽車失去控制能力，從而對(duì)行車安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。輪胎排水性能全靠胎面花紋，有些輪胎在胎面中央設(shè)置寬大的排水溝，輪胎與路面之間形成較大的排水空間，使輪胎能將集中到中間的水大量拋向后面。有些輪胎在胎面設(shè)計(jì)了彎曲的弧型側(cè)溝，利用輪胎的彈性將水?dāng)D壓往側(cè)邊。

（四）輪胎的生熱性及其對(duì)行車安全的影響

生熱性是輪胎的屬性之一。輪胎材料主要是由粘彈性物質(zhì)構(gòu)成，因此輪胎滾動(dòng)過(guò)程中必然伴隨能量的損失。損失的能量絕大部分消耗于輪胎內(nèi)部材料之間的摩擦，并最終轉(zhuǎn)化為熱量消散于大氣之中，因此生熱是不可避免的。生熱量主要與輪胎的結(jié)構(gòu)型式和使用條件(載荷、車速、胎壓、氣溫等)有關(guān)。試驗(yàn)表明，生熱量與輪胎載荷和車速的乘積成正比，低速時(shí)，生熱現(xiàn)象并不明顯，然而高速時(shí)，由于輪胎變形頻率加快；橡膠、簾線之類材料又為熱的不良導(dǎo)體以及胎厚的阻熱作用，致使輪胎內(nèi)部產(chǎn)生的大量熱量難以及時(shí)散發(fā)出去，故胎溫迅速上升至100℃以上。如此高溫對(duì)輪胎產(chǎn)生了相當(dāng)嚴(yán)重的損壞，損壞的主要形式是熱損壞和熱爆破。熱損壞是一漸進(jìn)的變化過(guò)程，不易覺(jué)察損壞的程度，故極具潛在的危險(xiǎn)性。熱爆破是熱損壞和機(jī)械損壞由量變到質(zhì)變所致，高速車輛突然發(fā)生爆胎，后果一般都是十分嚴(yán)重的。

（五）輪胎的附著性及其對(duì)行車安全的影響

附著性的影響數(shù)值主要取決于道路的材料、路面的狀況與輪胎結(jié)構(gòu)、胎面花紋、材料以及汽車運(yùn)動(dòng)的速度等因素。

輪胎是連接汽車與地面的唯一部件，輪胎與路面間的附著性能直接影響汽車的行駛安全性，任何提高車輛操穩(wěn)性的底盤主控系統(tǒng)都必須依賴輪胎附著力。附著力不好輪胎易發(fā)生打滑，在雨雪天氣轉(zhuǎn)彎時(shí)易發(fā)生側(cè)滑影響行車安全。

三、確保輪胎性能的措施

（一）保持正常的胎壓；

（二）定期更換輪胎的安裝位置；

定期更換輪胎的安裝位置，是為了使每一條輪胎都能均衡地磨損，從而達(dá)到延長(zhǎng)輪胎使用壽命的目的；

（三）按規(guī)定載重量裝載并保持各個(gè)輪胎的承載量基本相同；

（四）避免急加速、緊急制動(dòng)和急轉(zhuǎn)向。

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（作者單位：內(nèi)蒙古交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

（編輯 李艷華）