浅析轮胎性能汽车行驶的影响
【摘 要】本文从轮胎的扁平率、花纹、结构和胎压四个方面入手,就轮胎的主要性能指标对汽车行驶方面的影响做了详细解析,从而增强人们对汽车轮胎选配的重要认识。
【关键词】轮胎性能;汽车行驶;选配
俗话说:千里之行,始于足下。作为车辆的“脚”,轮胎对于行车安全可是起着至关重要的作用。人,要想走得快又稳,鞋必须要合脚,同理要想汽车发挥出最极致的性能,必须配备合适的轮胎。鉴于目前汽车专业所开课程中设计轮胎的内容极少,又因为轮胎对汽车的特殊重要性—据统计高速公路上的交通事故中,70%以上的事故是由爆胎引起的,所以本论文就轮胎对汽车性能的影响做解析,加强人们对汽车轮胎的重要性的认识,选配性能好的轮胎,并且提醒用户出行前不要只对发动机、刹车、转向、灯光的检查和保养,对轮胎的检查和护理也是不能忽视的。
轮胎作为汽车和路面唯一的连接部件,其主要作用是支撑汽车的重量,提供良好的行驶平稳性,保证汽车具有良好的操纵性能和乘坐舒适性。
1.轮胎的扁平率对汽车行驶的影响
轮胎的高度和宽度的比就是轮胎的扁平率。轮胎变宽以后,胎面与地面的接触面积增大,摩擦系数增大,这样,操纵的性增强,制动性能提高,轮胎的耐久性增强;轮胎变矮后,汽车转弯时周向滑移率变小,触地面韧性加强,所以,转弯性能变佳。所以,改善车辆操纵性能的最有效办法之一是加大内径,更换地扁平率的轮胎。同时,轮胎可能受损伤的面积随着胎壁高度的降低而减少,即使发生爆胎,因为塌陷的幅度减小,车辆也不易因倾侧过大而导致翻车。
2.轮胎花纹对汽车行驶的影响
轮胎花纹的衡量指标很多,与汽车使用有关的因素主要是花纹型式和花纹深度。轮胎花纹的主要作用就是增加胎面与路面间的摩擦力,为汽车驱动、制动和转向提供动力之源。轮胎花纹提高了胎面接地弹性,在胎面和路面间切向力(如驱动力、制动力和横向力)的作用下,花纹块能产生较大的切向弹性变形。切向力增加,切向变形随之增大,接触面的摩擦作用也就随之增强,进而抑制了胎面与路面打滑或打滑趋势,这使得与轮胎和路面间摩擦性能有关的汽车性能—能力性、制动性、转向操纵性和行驶安全性的正常发挥有了可靠的保障。
汽车轮胎
花纹深度对汽车的影响也不能小看,花纹越深,则花纹块接地弹性变形量越大,有轮胎弹性迟滞损失形成的滚动阻力也将随之增加。较深的花纹不利于轮胎散热,是胎温上升加快,花纹根部因受力严重而撕裂,脱落等。花纹过浅不仅影响其贮水、排水能力,容易产生有害的“滑水”想象,使轮胎易打滑,从而使前面提及的汽车性能变坏。因此,花纹过深过浅都不好,为了确保花纹的有效性,世界各国都对轮胎花纹磨损极限制定了明确的法规。
3.轮胎结构对汽车行驶的影响
轮胎按胎体中帘布线排列的方向不同,可认为普通斜交胎、带束斜交胎和子午线胎。目前,子午线轮胎得到越来越广泛的应用。因为子午线轮胎与普通斜交轮胎相比有以下优缺点:
优点:
1)滚动阻力小,节约燃料:轮胎着地后子午线轮胎的胎冠切向变形及相对滑移比普通轮胎小很多,而且子午轮胎胎侧薄,径行变形恢复快,这些特点有利于降低滚动阻力(滚动阻力可减小25%~30%,可节省燃料8%左右)。
2)胎面耐磨性好,行驶里程长:子午线轮胎胎冠刚度大,变形小,滑移更小,此外胎冠接
触地面积大,压强小且均匀,所以胎面磨损小且均匀(比普通胎多50%以上)。
3)弹性大,缓冲性好:由于子午线轮胎帘线呈径向排列,所以车轮转动时,轮胎垂直地面的变形比斜交轮胎大,胎体柔软,弹性好,所以提高了汽车行驶的平顺性。
4)抗刺能力强:子午线轮胎因有坚硬的带束层,所以大大增强了胎冠的抗刺能力,减少了轮胎爆胎的危险,提高了行驶的安全性。
5)附着力大,由于行驶时接触地面积大,接地压强分布均匀,从而提高了附着力,减少了侧滑。
缺点:
胎侧较薄,容易起裂口,制造要求高,成本低。
4.轮胎胎压对汽车行驶的影响
胎压会影响轮胎接地面内有多少区域实际与地面接触。胎压过高,轮胎的形变非常小,也就是轮胎变得很“硬”,会造成轮胎边缘两侧无法完全贴地,接触面积自然跟着变小,所以滚动
阻力变小了。其次胎压高时,胎面会发生肉眼无法察觉的轻微变形,胎面与地面的接触减小,因此滑动摩擦力减小,动力的耗损减小,这是加速快的一个原因。但高胎压也会带来一些负面影响,就是轮胎单位面积上所承受的压力增加,胎面磨损不均匀,胎壁也会因气压过高而变的更薄。因此行驶中如果遇到凸起物或坑洼时很容易就发生爆胎的事故。
胎压不足时,看似接地面积与标准胎压时没减小,甚至感觉是增大,实际上虽然轮胎两侧依然紧密的贴地,但由于胎压不足使得胎面中间的区域无法紧贴地面,结果就和胎压过高一样。其次因为低胎压时轮胎已经有明显的形变,胎肩已经接触地面,而这种变形让轮胎的转动并不均匀,特别是轮胎内部的钢丝与布帘层之间会产生摩擦产生大量热量,加速轮胎的老化以及爆胎的几率。另外汽车全力刹车时重心会向前转移,而低胎压时轮胎很容易发生变形,支撑刚度差,全力刹车时,前轮被压得更扁,重心明显前移,车头压得更低,相应车尾也会翘得更高,后轮的摩擦力就相应减小,制动距离会很大,所以影响刹车效果。
5.总结
轮胎的性能对汽车的行驶性能有很大的影响。如汽车的牵引性能,制动性能、稳定性、行驶安全性、行驶平顺性,经济型都与轮胎的性能有关。如果没有合适的轮胎匹配,汽车良好的
性能也发挥不出来。轮胎性能对汽车性能的影响是轮胎性能与汽车系统性能的合理配合,所以,正确选配与合理使用和保养轮胎是发挥汽车最佳行驶性能的重要事项。
参考文献:
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