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汽車依靠輪胎支承在路面上,,而直接與路面接觸的卻是輪胎花紋,。輪胎不僅承載,、滾動(dòng),,而且通過(guò)其花紋塊與路面產(chǎn)生的磨擦力,,成為汽車驅(qū)動(dòng),、制動(dòng)和轉(zhuǎn)向的動(dòng)力之源,。 # @) a' n1 f# J, w' e
下面就輪胎花紋的作用以及影響花紋作用的因素等做一分析,。 2 b2 n& d2 m& y3 L# f. h
一、輪胎花紋的作用 $ ~6 h' S5 G& W
簡(jiǎn)言之,,輪胎花紋的主要作用就是增加胎面與路面間的磨擦力,,以防止車輪打滑,這與鞋底花紋的作用如出一轍,。輪胎花紋提高了胎面接地彈性,,在胎面和路面間切向力(如驅(qū)動(dòng)力、制動(dòng)力和橫向力)的作用下,,花紋塊能產(chǎn)生較大的切向彈性變形,。切向力增加,切向變形隨之增大,,接觸面的“磨擦作用”也就隨之增強(qiáng),,進(jìn)而抑制了胎面與路面打滑或打滑趨勢(shì)。這在很大程度上消除了無(wú)花紋(光胎面)輪胎易打滑的弊病,使得與輪胎和路面間磨擦性能有關(guān)的汽車性能——?jiǎng)恿π�,、制�?dòng)性,、轉(zhuǎn)向操縱性和行駛安全性的正常發(fā)揮有了可靠的保障。有研究表明,,產(chǎn)生胎面和路面間磨擦力的因素還包括有這兩面間的粘著作用,,分子引力作用以及路面小尺雨微凸體對(duì)胎面貌一新微切削作用等,但是,, 起主要作用的仍是花紋塊的彈性變形,。
1 y7 l! S: @- ?二、影響花紋作用的因素影響花紋作用的因素較多,,但起主要作用并與汽車使用有關(guān)的因素是花紋型式和花紋深度,。 # t6 Q. A# S8 {/ x
1.花紋型式的影響 + C- P+ G8 g) |' H
輪胎花紋型式多種多樣,但歸納起來(lái),,主要有3種:普通花紋,、越野花紋和混合花紋。
4 u0 s2 o2 G ?& P(1)普通花紋
7 `% M+ f. x: q, Q {普通花紋適合于在硬路面上使用,。它分為縱向花紋,、橫向花紋和縱橫兼有花紋。 " j) W% H7 J% b Y7 Q. H
a)縱向花紋
9 {1 ?6 O7 {7 V1 |9 } m4 S# U+ ~縱向花紋的共同特點(diǎn)是胎面縱向連續(xù),,橫向斷開(kāi),,因而胎面縱向剛度大,而橫向剛度小,,輪胎抗滑能力葉現(xiàn)出橫強(qiáng)而縱弱,。這種花紋輪胎的滾動(dòng)阻力較小,散熱性能好,,但花紋溝槽易嵌入碎石子兒。綜合起來(lái)看,,這種型式花紋適合在比較清潔,、良好的硬路面上行駛。例如,,轎車,、輕型和微型貨車等多選擇這種花紋。
' C$ |5 n5 c ]' q# Y# Kb)橫向花紋橫向花紋共同特點(diǎn)是胎面橫向連續(xù),,縱向斷開(kāi),,因而胎面橫向剛度大,而縱向剛度小,。故輪胎抗滑能力呈現(xiàn)出縱強(qiáng)而橫弱,,汽車以較高速度轉(zhuǎn)向時(shí),容易側(cè)滑;輪胎滾動(dòng)阻力也比較大,,胎面磨損比較嚴(yán)重,。這種型式花紋適合于在一般硬路面上、牽引力比較大的中型或重型貨車使用,。 % @' \; r: B3 y
c)縱橫兼有花紋
( o: c6 ~- j- G/ X這種花紋介于縱向花紋和橫向花紋之間,。在胎面中部一般具有曲折形的縱向花紋,而在接近胎肩的兩邊則制有橫向花紋,。這樣一來(lái),,臺(tái)面的縱橫抗滑能力比較好�,!∫虼诉@種型式花紋的輪胎適應(yīng)能力強(qiáng),,應(yīng)用范圍廣泛,它既適用于不同的硬路面,,也適宜和于轎車和貨車,。
/ g6 b8 j0 F% ]+ D+ w, B(2)越野花紋 ) m0 V) n2 G6 i; A$ Z
越野花紋的共同特點(diǎn)是花紋溝槽寬而深,花紋塊接地面積比較小(約40%~60%),�,!≡谒绍浡访嫔闲旭倳r(shí),一部分土壤將嵌入花紋溝槽之中,,必須將嵌入花紋溝槽的這一部分土壤剪切之后,,輪胎才有可能出現(xiàn)打滑,因此,,越進(jìn)駐花紋的抓著力大,。根測(cè)試,在泥濘路上,,同一車型的車輛使用越野花紋輪腫的牽引力可達(dá)普通花紋的1.5倍,。
7 x0 Y/ g* B7 O2 a9 P. S) A越野花紋分為無(wú)向和有向花紋兩種。有向花紋使用時(shí)具有方向性,。越野花紋輪胎適合于在崎嶇不平的道路,、松軟土路和無(wú)路地區(qū)使用。由于花紋塊的接觸壓力大,,滾動(dòng)阻力大,,故不適合在良好硬路面上長(zhǎng)時(shí)間行駛。否則,,將加重輪胎磨損,,增加燃油消耗,汽車行駛振動(dòng)也比較厲害,。
7 j5 V( v3 ?8 E3 H7 [5 T1 J(3)混合花紋 5 o5 m2 Z/ f8 { X3 D& s- t
混合花紋是普通花紋和越野花紋之間的一種過(guò)渡性花紋,。其特點(diǎn)是胎面中部具有方向各異或以縱向?yàn)橹鞯恼y溝槽,,而在兩側(cè)則以方向各異或以橫向?yàn)橹鞯膶捇y溝槽。這樣的花紋搭配使混合花紋的綜合性能好,,適應(yīng)能力強(qiáng),。它既適應(yīng)于良好的硬路面,也適應(yīng)于碎石路面,、雪泥路面和松軟路面,,附著性能優(yōu)于普通花紋,但耐磨性能稍遜,。 目前,,一些貨車和四輪驅(qū)動(dòng)的乘用車多使用這種型式的花紋輪胎。 0 K, h p9 x' q
2.花紋深度的影響 / |6 ?" \8 H" I- P" Q: p5 e
花紋愈深,,則花紋塊接地彈性變形量愈大,,由輪胎彈性遲滯損失形成的滾動(dòng)阻力也將隨之增加。較深的花紋不利于輪胎散熱,,使胎溫上升加快,,花紋根部因受力嚴(yán)懲而易撕裂、脫落等,�,;y過(guò)淺不僅影響其貯水、排水能力,,容易產(chǎn)生有害的“滑水現(xiàn)象”,,而且使光胎面輪胎易打滑的弊端凸現(xiàn)出來(lái),從而使前面提及的汽車性能變壞,。
! q7 E/ C0 A: _/ G. g6 m! I因此,,花紋過(guò)深過(guò)淺都不好。面客觀規(guī)律是使用中花紋將越變?cè)叫�,。為了確�,;y作用的有效性,世界各國(guó)都對(duì)輪胎花紋磨損極限制定了明確的法規(guī)(見(jiàn)表1),。并在輪胎胎肩沿圓周的若干等份處�,?梯喬ツズ臉O限警報(bào)標(biāo)記“”或(和)“TWI”英文標(biāo)記。當(dāng)花紋塊凸面磨損距離到花紋溝槽底部約1.6mm(1/16英寸)時(shí),,標(biāo)記處的花紋已被磨平,故顯露出窄橫條狀的光胎面,,借此警示駕駛員,,該輪胎已到了必須更換的時(shí)候了。 1 ^- f/ }2 k+ n8 c, v/ r% R
( ]0 J/ ]: c- K表1胎面花紋深度磨損極限(mm)
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國(guó)家 轎車 貨車,、客車
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! D. G$ i: M) f) q) x8 S美國(guó) ≥1.6 ≥2.0
' [; H" y: K% g) G; Y$ c: M. ^0 w3 u- w8 U4 {' b8 `
西歐 ≥1.0 ≥2.09 J0 p" T b/ }4 \$ O
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日本 ≥1.6 ≥3.23 b- T3 h, u+ ^: b
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中國(guó) ≥1.6 ≥2.0
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: P& A& k" ?6 F, j) U三,、輪胎花紋使用注意事項(xiàng)
' K+ t7 H. ~7 o0 B4 Z5 W& M. }1.應(yīng)根據(jù)車輛用途經(jīng)常使用的路況和車速來(lái)選擇比較合適的花紋輪胎,。對(duì)于在一般硬路面上中速行駛的車輛,貨車和客車等宜選用橫向花紋或縱橫兼有花紋輪胎,;對(duì)于經(jīng)常在高速公路及良好的硬路面上行駛的車輛宜選用散熱性好,、橫向穩(wěn)定懷強(qiáng)的縱向花紋和縱橫兼有花紋輪胎。
5 J7 m, I# y. Z% J+ M2 W* H/ h2.隨著車速的提高,,胎面與路面間積水來(lái)不及排除便會(huì)在兩面間形成水膜,,將輪胎慢慢托起,在一定條件下甚至完全離開(kāi)路面,,使汽車完全喪失操縱性,。這種現(xiàn)象被稱之為輪胎“滑水現(xiàn)象”。影響滑水臨界速度的因素較多,,但其中輪胎花紋型式和深信芭為主要因素之一,。經(jīng)常在高速公路上行駛的轎車,在有條件的情況下,,應(yīng)盡量選擇抗滑水輪胎,。這種花紋的主要特點(diǎn)是,在胎面中部設(shè)計(jì)出寬大的排水溝(主溝),,在輪胎與路面之間形成較大的排水空間,。在主溝兩則有通往胎側(cè)的側(cè)溝,故排水距離短,,排水效率高,,從而最大限度地養(yǎng)活了輪胎在濕路面高速行駛可能產(chǎn)生的“滑水現(xiàn)象”,提高了行車的安全性0 r8 x, |/ a7 U
值得注意的是這種花紋具有方向性,,安裝時(shí)切忌大意. * W4 |% x$ R/ l$ Q
3.有向花紋輪胎的旋轉(zhuǎn)方向通常用模壓在胎側(cè)的"箭頭",,標(biāo)記表示.如果按照箭頭方向旋轉(zhuǎn),即"人字形"花紋尖端先著地,,則稱順?lè)较蚍胖梅粗�,,則稱反方向旋轉(zhuǎn).
! \, X1 l8 U% S抗滑水輪胎一律按順?lè)较蚍胖锰岣吲潘剩聪蚍胖脛t排水效率比非滑水輪胎的還要差,。
. r( E2 ~# |0 V( s, w5 ^越野有向花紋輪胎,,若安裝在驅(qū)動(dòng)橋上,則應(yīng)順?lè)较蛐D(zhuǎn),,“人字形”花紋尖端像鏈子嵌入雪泥地,,抓著能力強(qiáng),而且嵌入花紋溝槽中的雪泥可從兩側(cè)被擠壓出來(lái),,花紋具有自潔性,;若安裝在從動(dòng)橋上的越野有向花紋輪胎,由于不輸出牽引力,,為減少滾動(dòng)阻力和磨損起見(jiàn),,故應(yīng)反方向旋轉(zhuǎn),。
9 B' k* R0 k. L: ^* a綜上所知,輪胎花紋是提高汽車性能,,確保行駛安全的重要一環(huán),。因此,如何正確選購(gòu),、安裝和使用輪胎花紋就顯得非常重要,。 |
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