雪地輪胎性能

徐軍輝

雪地輪胎在冬季低溫或雪地環境中的性能，對于整車操控性和行車安全都是至關重要。我們來看一下哪些因素影響輪胎在冬季環境下的性能？如何來評價和測試雪地輪胎性能。

隨著科技水平的提高，汽車上搭載的各類電子輔助控制程序越來越多，其中控制車輛制動、驅動和操控穩定性的電子程序諸如ASR、ABS、EBD、ESP等已經成了當前汽車上的必備功能，這些功能發揮功效的一個共同基礎就是汽車輪胎的附著力，如果輪胎與車輛的附著力極小甚至為零，那么車輛任何電控功能的實現都無從談起，可見輪胎附著力的重要性。

上一期我們已經介紹了輪胎濕地制動性能，本期將著重介紹雪地輪胎性能的特點以及測試雪地輪胎性能的一些常規方法。

首先從我們開車過程中所體會到的感性方面來簡要談談輪胎的冬季性能。雪地輪胎性能中一個重要的性能就是雪地性能，輪胎的雪地性能體現在以下幾個方面：縱向抓地力、縱向制動力以及橫向附著力。

簡單而言，縱向抓地力就是車輛加速行駛時輪胎能否抓住地面，從而推動車輛前行。在干燥路面上我們一般很少談及縱向抓地力就是因為輪胎和干燥地面一般都可以提供足夠的抓地力，而車輛在冰雪路面行駛的情況就完全不同了。有過冬季駕駛經歷的駕駛員都知道，在冰面、雪地等路面行駛時輪胎經常容易打滑，導致車輛加速緩慢，更有甚者直接導致車輛側滑。這就是我們為什么在雪地輪胎性能中單獨提出輪胎縱向抓地力的原因。

縱向制動力，與普通輪胎類似，也是保證車輛在制動過程中安全性的一個重要方面，既要盡可能縮短車輛的制動距離，以減少前車碰撞的可能，又要盡可能保證車輛制動過程中方向穩定，不至于橫向偏移，此時一般考慮車輛電子制動單元的控制影響因素。

輪胎的橫向附著力我們單獨拿出來說，即輪胎應盡可能增加橫向附著力，增加制動過程防側滑能力，提高車輛的彎道行駛、變線行駛、蛇形行駛時的操控性能。如果輪胎不能提供一定的與地面的橫向附著力，車輛的電子穩定控制單元就不能夠很好地發揮作用，車輛就很容易在車輛轉彎過程中橫向側滑，從而發生危險。

從上面介紹大家對雪地輪胎的性能有了一定地了解，在這里進一步談談現在國內外是如何進行雪地輪胎性能測試的。首先，需要營造一個冬季的測試環境，即冬季汽車試驗場。中國汽車技術研究中心2014年已在內蒙古牙克石市建設了冬季汽車試驗場，該試驗場提供了輪胎冬季性能測試所必需的試驗環境、試驗道路和試驗輔助設施。我們就針對雪地輪胎的性能試驗介紹一下試驗道路和試驗方法。測試輪胎縱向抓地力、縱向制動力所必需的場地為壓實的雪動態廣場。測試輪胎橫向附著力所必需的場地為冰雪圓環。

縱向抓地力測試試驗

在壓實的動態廣場上，可以進行加速試驗，通過加裝輪速傳感器測量車輛驅動輪輪胎的轉動速度、測試車輛的實際速度，通過二者能夠計算出車輛驅動輪輪胎在加速過程中輪胎和地面的滑移率。驅動輪輪胎的線速度與車輛速度的比值大于1，說明輪胎打滑，比值越大說明打滑越多，輪胎與地面附著性能差。比值越接近于1，說明輪胎線速度與車輛速度接近，輪胎打滑少，輪胎與地面附著性能好。

縱向制動力測試試驗

在壓實的雪動態廣場上，對車輛加裝車輛測速系統后可以進行制動試驗，測試車輛在制動過程中的制動距離、制動時間和制動減速度。制動距離越短、制動時間越短、制動減速度越大，說明該輪胎的制動附著力越大，性能越好。

輪胎橫向附著力試驗

在冰雪圓環上，為車輛加裝測速系統、車身側傾陀螺（或其他可行的測試方案）可以測試車輛穩定的最大臨界繞環車速、繞環半徑和最大橫向加速度，從而計算出車輛的最大橫向附著力，橫向附著力越大表明輪胎的橫向附著力性能越好。

在同一車輛上換裝不同輪胎，在同一天、同一試驗環境條件下，比對不同的輪胎試驗結果就能得出輪胎的性能差異。輪胎研發企業一般通過該比對試驗，定量測試不同代產品的單項性能提高程度。整車企業或者輪胎產品研究單位也可以通過該比對試驗定量比對不同品牌輪胎的性能優劣差異。此外，在歐盟UN ECE R117輪胎測試標準中，大量采用了這種比對試驗，盡可能在同一條件下比對測試輪胎與“標準輪胎”進行比對試驗，比對結果作為該測試輪胎能否在歐盟進行銷售的一項指標。

除此之外，還可以通過有豐富雪地駕駛經驗的專業主觀評價工程師去綜合評價輪胎的性能。這里不作深入探討。

為了深入研究輪胎雪地性能，我們對影響雪地輪胎性能的因素進行了分析。以下是部分試驗介紹和結果。

分析輪胎花紋對雪地輪胎抓地力性能的影響

只研究花紋對雪地輪胎制動性能的影響，該試驗方法用于輪胎企業對輪胎花紋進行研發和改進。選擇同一生產廠生產、同一規格、同一輪胎材料的不同花紋的輪胎進行雪地輪胎抓地力指數測試。

分析同一輪胎不同載荷比對抓地力性能的影響

針對同一輪胎，研究不同載荷指數對試驗性能的的影響，雪地輪胎試驗時載荷要求滿足輪胎載荷指數的60%～90%之間，分析加載輪胎載荷指數60%與加載90%輪胎載荷指數的試驗性能有何影響。

分析輪胎規格對雪地輪胎抓地力性能的影響

選擇同一品牌、同一花紋、同一高寬比、不同斷面寬的輪胎做性能比對試驗，研究雪地輪胎性能情況。

通過前面介紹，相信大家對雪地輪胎的性能已經有了一定的了解，那么我們如何簡單地通過輪胎外觀來辨識不同性能的雪地輪胎呢？

首先，看輪胎材料的軟硬。作為汽車使用者，我們很難通過觀察去鑒別輪胎的材料好壞，但是能通過按壓等簡單方法判斷輪胎的軟硬。輪胎的軟硬在一定程度上體現了輪胎性能，一般在冬季寒冷的條件下，相對較軟的輪胎橡膠有利于輪胎最大化地接觸路面，從而提高輪胎的各項附著力性能。

其次，看輪胎的花紋溝槽深度和寬度。冬季道路條件下，積雪較多，要求輪胎能夠有效地排開積雪接觸硬質地面，從而加大輪胎附著力，因而雪地輪胎花紋的溝槽都較寬、較深，這種情況下輪胎旋轉時能夠更有效地排開積雪，附著在堅實的路面，從而提高冬季雪地行駛性能。當然花紋的寬度越寬、深度越深，那么輪胎的耐用性就會大打折扣，因而不能一味追求單一性能指標，而要綜合考慮。

最后，看輪胎側壁花紋和細花紋。有效的輪胎側壁花紋能夠提供一定的側壁抓著力，也能提供一定的橫向附著抓地力。細花紋由于能夠有效提高輪胎與冰面的接觸面積，因而能夠有效提高汽車在冰面行駛時的附著力。

通過以上介紹，相信大家對汽車輪胎的冬季性能有了一定的了解。也希望對讀者日后冬季駕駛安全有所幫助。