這可能是最危險的爆胎現象,輪胎駐波了解一下

研究稱,高速公路事故中有超過7成是由爆胎引起。既然爆胎這麼危險,就有人提出了,我們是不是可以用實心輪胎來代替充氣輪胎呢?

給出不能這麼做的解釋並不困難,因為實心輪胎重量大、減震效果差。不過對方可能會說了,這些問題可以通過減小扁平率以及增加懸掛行程來解決,並不能完全否認實心輪胎被使用的可能。

那是不是真的如此呢?我想你還可能忽視了一個重要論證方向。那就是我們今天要聊到的輪胎駐波現象。什麼是駐波現象?那還要從輪胎的運轉特點聊起。

我們知道,由於輪胎需要承受上噸的車重,在地面上旋轉移動時,接觸地面的這一部分區域會發生變形。這帶來的好處是能夠增加接觸面積獲得更大的抓地力。

這可能是最危險的爆胎現象,輪胎駐波瞭解一下

通常來說,變形部分在離開地面後會逐步回彈,直到下一次接觸地面前恢復到未變形狀態。不過凡事沒有絕對。這有點像呼吸,輪胎接觸地面就像吐氣,離開地面就像呼氣。既然呼氣和吸氣需要時間,輪胎也同樣如此。

所以理論上會出現一種極為特殊的情況——在還沒來得及呼氣的時候又吐了一口氣。你可以試試這種感覺,肯定會很難受。以上這個例子就是輪胎駐波現象的通俗理解。

這可能是最危險的爆胎現象,輪胎駐波瞭解一下

駐波現象是一種非常危險的駕駛狀態,因為輪胎一直處在“虧氣”的狀態,胎面不斷被地面和輪轂擠壓,高溫和高摩擦帶來的損傷是不可想象的。

通常來說發生駐波現象後,車輪就好像被狗咬了一樣,整個輪胎會被撕裂得非常嚴重,輪胎簾線層與橡膠層剝離,甚至還能看到被輕微燒焦的現象。比如上圖這些,看起來非常觸目驚心。

相較而言,實心胎雖然不容易變形,但回彈的速度相應也會慢一些,在高速轉動時更容易出現這種“呼吸不暢”的現象。

1輪胎駐波可不是簡單的漏氣爆胎

從原理上說,駐波現象是輪胎彈性恢復週期超過了輪胎受壓週期。

雖然它同樣會發生爆胎,而且不少人這時候會簡單認為這就是普通的爆胎(比如漏氣、被銳利物扎破)現象。但事實上這是一種比普通爆胎更為危險的現象,因為即便胎壓狀態良好的情況下也有可能發生駐波現象。

這可能是最危險的爆胎現象,輪胎駐波瞭解一下

更為可怕的是,駐波現象不像漏氣或者方向跑偏這類,駕駛員很難發現徵兆。由於又是汽車在高速行駛時才會產生的破壞現象,危險發生幾乎就在一瞬間。所以瞭解避免輪胎駐波的辦法就變得尤為重要了。

一般而言,我們認為輪胎運行速度過快和輪胎彈性剛度不足是導致輪胎駐波的主要原因。

轉速就好比呼吸速率,過高的轉速更容易導致“呼吸岔氣”。輪胎駐波是汽車在高速行駛時才會產生的破壞現象,因此將輪胎在高速行駛中出現駐波的速度稱為輪胎的臨界速度。而這,也正是輪胎上最高限速值的來歷。比如225/60 R17 99H中,“H”表示最高速度不得超過210km/h。

這可能是最危險的爆胎現象,輪胎駐波瞭解一下

不過我們並不能因為汽車駕駛在臨界速度以下就掉以輕心,因為在臨界速度以下時也有可能發生駐波現象。

這是因為輪胎是一個極為複雜的配件,通過理論計算出的臨界速度是假設輪胎不會出現其他異常狀況才得出的。但像胎冠部分剛度弱、胎壓不夠都會降低臨界速度。

2如何避免輪胎駐波現象的產生?

為了提高輪胎的臨界速度,競賽汽車輪胎採用寬斷面輪胎,並將簾線沿圓周方向佈置,同時儘量較少薄胎冠膠層的厚度,這些措施有明顯效果。但對於普通汽車輪胎不一定都適用。因為這樣做會使得普通輪胎胎面撓曲變形加劇。

一般來說,子午線輪胎的胎冠剛度較大,出現駐波的臨界速度明顯高於斜交胎,再加上它有更高的回正力矩和側向力又能夠進一步降低輪胎彈性恢復週期。所以這也是為什麼子午線輪胎會越來越多的原因之一。特別要強調的是,斷面高度較小、胎側剛性較大的低斷面子午線輪胎在避免駐波問題上尤為突出。

這可能是最危險的爆胎現象,輪胎駐波瞭解一下

除了以上因素外,普遍認為充氣壓力的增大能提高臨界速度。所以如果汽車長時間在輪胎最高速度附近行駛時,將輪胎的充氣壓力提高20~30kpa也能有效阻止駐波的發生。當然了,我們通常不會將汽車長時間處在超高速駕駛狀態,所以這種小技巧很難使用到。就當是作為了解吧。

這可能是最危險的爆胎現象,輪胎駐波瞭解一下

但賽車運動就不一樣了,比如FIA就非常關注輪胎胎壓最小值,這是因為很多廠家為了提高成績會鋌而走險,通過降低胎壓來獲得更大的抓地力。顯然這會增加駐波現象的發生幾率。

所以以後要是有人問你為什麼F1官方要查常勝將軍梅賽德斯奔馳車隊的胎壓,用低壓容易爆胎來解釋就不夠專業了,更專業的說法是低壓會增加輪胎駐波的風險。

小結

汽車輪胎就好比籃球鞋,保證舒適性、包裹性的同時又要保證足夠的支撐性才能算上是一雙好鞋。一雙鞋的好與壞,對於我們普通人來說可能平時不會感覺到差別,但對於運動員來說就不一樣了,因為需要經常做一些極限動作這些特質缺一不可。

但我們也不可以掉以輕心,因為我們的日用輪胎不比賽車輪胎,可能使用幾百公里就直接報廢了。因為需要長時間使用,日積月累下的小毛病有可能在某一瞬間爆發。所以請務必關注輪胎的最高車速限制,並勤於檢查輪胎的胎壓和表面(特別是胎冠部分)是否出現異常。


分享到:


相關文章: