高速公路里程的不断增加,对公路运输业和地方经济发展起到了极大的推动作用,但也带来了“负效应”——高速公路交通事故的迅速增加。引发高速公路交通事故的原因是多方面的,但由于轮胎原因引发的交通事故,据统计约占45%以上。而由轮胎损坏引起的抛锚等故障更是达到85%左右。笔者就高速公路轮胎的爆破机理以及影响因素进行了分析,并提出了防止轮胎爆破的一些措施。
一、轮胎爆破机理 无内胎子午线轮胎
二、影响轮胎爆破的基本因素
轮胎爆破主要是胎温过高所造成的,而影响胎温升高的因素主要有以下几个方面
1.车速
车速与轮胎的变形频率成正比。车速提高,轮胎的变形频率、滑动率、胎体的振动以及轮胎的周向和侧向产生的扭曲变形也随之增加,导致胎温及胎压随之上升,轮胎的磨损将成倍增加,加速轮胎的机械和热损伤,降低其疲劳强度。当行驶速度达到“临界速度”时,胎冠表面将出现驻波,此时轮胎因“迟滞损失”所消耗的能量与车速的三次方成正比,这些能量大部分变成了热量,致使轮胎温度超过其“临界温度”(约920C左右),极易产生轮胎胎体帘线脱层、热爆胎等现象。
2.载荷
载荷增加,将使轮胎的变形增大,从而使车轮在滚动时其帘线的相互挤压、摩擦加剧,胎温升高;同时,载荷增加将使胎体帘线承受更大的应力。当轮胎所承受的载荷超过其允许的范围时,轮胎的变形会过大,胎体帘线的疲劳强度下降,易造成帘线断裂、胎体脱层、甚至爆胎等现象。轮胎的载荷还与轮胎的寿命有着密切的关系。图2表示载荷大小对轮胎行驶里程的影响。
3.气压
轮胎的气压是轮胎的生命。保持正常的标准气压对轮胎的使用来说是至关重要的。气压过低时,胎体的刚性下降,变形增大,轮胎滚动时,将产生更多的热量,胎温易过高,从而造成胎体脱层、磨损加剧、易刺穿、滚动阻力增加。气压过高时,胎体的变形虽减小,但轮胎的接地面积减小,与路面的附着力下降,胎冠磨损严重,胎体帘线所承受的应力加大,帘线易断裂。同时,气压高时,轮胎的刚性增大,其承受的动载荷相应增大,相对于气压低时更易产生爆胎现象。
4.其他因素
(1)环境温度。环境温度与轮胎的使用性能有着密切的关系。环境气温高时,轮胎的散热效果下降,高速行驶时,胎温易升高。这正是夏天轮胎易爆破的一个主要原因。
(2)制造缺陷。轮胎制造质量的好坏,也是影响轮胎使用寿命的一个方面。例如,外胎厚度不匀、胶料不匀、帘线质量低劣、外胎与轮辋的结合不牢固等都易造成轮胎的早期损坏,甚至爆胎现象。
(3)选型及使用不当。不同类型的轮胎,其性能差异较大。例如,从高速性能来说,无内胎轮胎要比有内胎轮胎好(因为少了内、外胎之间的挤压、摩擦生热现象,可降低胎温)。而轮胎在使用中,合理的维护及正确地驾驶操作,对其使用寿命有着较大的影响。
三、预防爆胎的措施
预防高速公路行车时的爆胎现象,主要应做好以下这些方面
1.合理选用轮胎
常在高速公路上行驶的车辆,其轮胎宜选用子午线无内胎轮胎。子午线轮胎具有滚动阻力小、承载能力高、耐磨、减振性与附着性能好等优点。它是高速公路行车优先选用的一类轮胎。无内胎轮胎则具有密封性好、胎温低、质量小,适宜高速运行。目前,绝大多数轿车选用无内胎的子午线轮胎。
选用轮胎时,还应注意其速度等级。国产货车用子午线轮胎的速度级别一般为L、M、N三个等级,相应的最高限速为120km/h、130km/h、210km/h。轿车用子午线轮胎的速度级别为S、T、H,相应的最高限速为180km/h、190km/h、210km/h。另外,轮胎
的花纹最好选纵向布置的沟槽细而浅的普通花纹,这种花纹防侧滑性能好、散热快、噪音小。
2.正确使用
第一,要保持轮胎的气压正常。通常汽车制造厂在确定所选轮胎的气压时,将考虑汽车的载重量、最高设计车速、行驶安全性等因素,而胎侧标志上的气压值是由轮胎制造厂根据轮胎帘线材料、层数、结构特点等因素来确定的。因此,轮胎的充气压力应以汽车制造厂的为标准,胎侧标志上的气压值可作为参考。另外,现代高速轿车前后轮胎气压还有较大的差异,一般前轮比后轮气压低50—100kpa,这主要是为了提高车辆高速行驶时的安全性,不可随意改变。
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