什么是轮胎驻波现象?有什么危害?

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轮胎,它是汽车与地面接触的唯一部件,同时也是影响汽车安全行驶的首要因素。不管你的车价值多少,你的开车技术多么牛X,轮胎的状态是否正常都将影响着车内人员的生命安全。



那么什么是轮胎驻波现象?

我们都知道车轮在滚动时,轮胎与地面接触的部位会因受压产生变形,正常的轮胎在向前滚动的过程中,受压部分在离开地面后会在橡胶弹性和胎压的作用下很快恢复成圆形。

但如果轮胎的某个受压部分在离开地面后,它的恢复速度赶不上车轮向前的转动速度,此时未恢复成圆形的轮胎就会反复与地面产生接触,这样轮胎就很容易形成不规则的多边形,我们把这种现象就称之为轮胎的驻波现象。


轮胎的驻波现象可以说是汽车在高速行驶过程中发生爆胎的主因之一,当轮胎产生驻波现象时,此时受积压变形的那部分轮胎所受到的摩擦力将会更大,进而导致那部分轮胎的温度会比其他部位更高。

产生驻波的这部分轮胎内部的钢丝或高强度尼龙丝也会在滚动过程中不断被挤压、扭曲,从而造成材质疲惫断裂引起高速爆胎。

通过以上的知识我们知道了什么是轮胎的驻波现象以及它的危害,那么有哪些因素会引起轮胎的驻波现象呢?

1、\t轮胎的胎压


如果问大家胎压高和胎压低,哪个更容易爆胎?相信很多人想都不用想就会回答胎压高爆胎的几率大。但懂车的老司机应该都知道,胎压过低反而更容易爆胎,原因就是胎压越低,产生驻波现象的几率就越高。

国外早就有专门的机构做过此类测试,当胎压超过标准值25%时,爆胎几率会提高1倍,但当胎压低于标准值25%时,爆胎几率反而会提高2倍。

所以我们不要觉得天气热了就给轮胎放点气,降低点胎压之类的,我们只需要按照所提示的标准胎压加气就可以了,至于这个数值一般都会藏于汽车油箱盖的位置。同时经常检查胎压是否正常,也是很有必要的。

2、\t轮胎的寿命


轮胎毕竟是橡胶制品,它也是有一定使用年限的,就算是从未使用过的轮胎,它的极限寿命基本在5-7年时间。轮胎随着使用时间的增加,它会出现氧化现象,弹性会降低,产生驻波现象的几率会增大很多。所以我们不要觉得自己的车轮看上去还挺新的就舍不得更换,在轮胎使用周期到了的时候就必须更换,而轮胎的生产日期一般都在它的侧面位置。

3、\t轮胎极限速度


这点可能是大多数车主都没有在意的地方,什么是轮胎的极限速度?它指的是每条轮胎的设计最高行驶速度,我们一般称之为“临界速度”。当你的行驶时速越接近这个“临界速度”时,轮胎产生驻波现象的几率也就越高。

这个“临界速度”的标记也在轮胎的侧面,我们在选购轮胎时也要注意一下这个速度值。例如你购买的轮胎为L级别,那它的极限速度就是120KM/小时,当你跑到120以上时,轮胎就容易产生驻波现象,这就增大了你高速爆胎的风险。


壹车热评


每年高速事故频频发生,其中就有接近一半事故是因为爆胎引发的,一旦车速过快出现爆胎,处理不当就会车毁人亡。值得注意的是,能引起汽车爆胎的,最严重的就是驻波现象。它不像漏气或者方向跑偏那么简单,在高速行驶时才会出现破坏现象,我们一般很难发现征兆,事故发生几乎也就在一瞬间。

什么的轮胎驻波现象

汽车在一般速度行驶时,轮胎在与地面接触的部分会得到压缩,轮胎受到内压力;当轮胎旋转到离开地面的上侧时,刚才受压的轮胎部位得到充分伸张。

如下图所示:

正常情况下,车轮在滚动过程中,轮胎的X点与地面接触,受到压缩变形,此时轮胎的形状是平的。当X点区域离开地面后,由于轮胎具有弹性,又会恢复成原状。

但当高速行驶时,由于被压缩的轮胎部位还没有来得及恢复原状,又被压缩了,如此反复就会出现明显的波浪状变形,这就是轮胎的驻波现象。简单来说,就是当车速很快的时候,轮胎复原形状的速度赶不上转速就会产生驻波现象。

轮胎驻波的危害

当出现驻波现象后,轮胎与地面之间的摩擦力会急剧增大,温度急剧上升,高温和变形就会引起胎面橡胶层从内部胎体脱离,最终引起碎裂,从而导致爆胎!

另外,这种爆胎的损坏极为严重,轮胎几乎彻底粉碎,只能换胎。

什么情况会发生驻波现象

高速开车别超速

轮胎都有最高可用速度,即是“临界速度”,如果长时间以这一速度行驶,驻波现象出现的概率就越大。所以我们在高速开车的时候,要控制好车速,同时在选择轮胎的时候,也需要注意轮胎的速度等级。

注意轮胎胎压

胎压过低,轮胎的变形量就越大,在滚动过程中恢复原状的时间就越长,就越容易发生驻波现象。我们在车辆使用手册,B柱附近或者油箱盖上都可以找到厂家提供的胎压参考值,最好准备一个胎压表,定期检查胎压比较稳妥。

轮胎使用年限

轮胎使用几年后就必须更换,不要以为轮胎不扎钉不爆胎就可以一直用下去,要知道过期的轮胎弹性小,出现龟裂纹,产生驻波现象的概率就更高。它生产日期在轮胎侧面就可以看到,一般使用年限为5年,不管有没磨损都得更换。


车早茶


不知道大家有没有见过轮胎损坏成这样的:


还有这样的:


你一定会感到非常的吃惊,是什么原因让轮胎受到如此强烈的破坏呢?其实这是一种非常特殊的导致轮胎损坏的故障现象:轮胎驻波现象。

那么什么是轮胎的驻波现象呢?汽车车轮在滚动过程中,轮胎的X点与地面接触,此时轮胎由于受到压缩变形,在X点区域轮胎的形状是平的,由于轮胎具有弹性,X点区域离开地面后将会恢复成原状(圆形),如果X点再次与地面接触、被压缩前还没有来得及恢复原状,那么整个轮胎就会呈现出多边形的形状,这就是轮胎的驻波现象。



轮胎出现驻波现象后轮胎与地面之间的摩擦力会急剧增大,会产生大量的热量,同时驻波的这部分花纹受到剧烈的摩擦而急剧升温,会引起胎面橡胶从内部胎体剥落,轮胎胎侧结构受到破坏,从而导致爆胎!这种爆胎轮胎的损坏极为严重,轮胎几乎彻底粉碎,没有任何维修的可能。


都有哪些因素会导致轮胎产生驻波现象呢?

1、轮胎的速度等级

大家更换轮胎时都很关心轮胎的型号、生产日期等信息,却很少有人关注轮胎的速度等级。其实轮胎都有一个设计的最高可用速度,当高速行驶达到这一速度时,轮胎就会出现“驻波”现象,这就是该轮胎的“临界速度”。如果在此条件下继续使用,轮胎就会发生爆裂。车速越快,给轮胎留出的恢复原状的时间越短,发生驻波现象的概率越大。所以轮胎是不允许超过设计速度使用的。我们在选择轮胎的时候需要注意轮胎的速度等级,这个标识标注在轮胎的侧面上。


假如说我的车使用的是M级别的轮胎,最高使用速度是130公里小时。如果我以150公里小时的速度行驶,轮胎就会发生驻波现象而爆胎。

2、轮胎的气压

如果轮胎的气压过低,轮胎的变形量过大,那么轮胎在滚动过程中返弹回原状的时间变长,就容易发生驻波现象。轮胎的压力越低,产生驻波现象的车速越低。经常说胎压低更容易爆胎,主要的原因就是这个。所以保证标准的胎压非常重要,轮胎压力的原则也是宁高勿低。轮胎的标准压力一般在油箱盖中可以看到。



3、轮胎的使用年限

轮胎是橡胶制品,长时间使用后在热和氧化的作用下会产生热氧老化,弹性会降低,轮胎将会变脆、变硬。因此更容易产生驻波现象。一般轮胎的弹性越小、轮胎越硬越容易产生驻波现象,而新轮胎的弹性较好,产生驻波现象的概率较低。这也是轮胎使用几年之后必须更换的重要原因。轮胎的生产日期在轮胎的侧面可以看到。


所以,大家在选择轮胎时,一定要根据自己爱车的最高车速来选择相对应速度等级的轮胎;在轮胎的使用过程中,保持轮胎气压不低于标准胎压,轮胎使用四年或八万公里时必须及时更换。以避免轮胎的驻波现象,防止爆胎,保证我们的行车安全。


老侯解车


看了众多回答,不够全面,特从整车设计角度予以补正。

科技科普促使人们养成理性思考和理性处理事务的习惯——凯腾聚知。

1.驻波概念(编自网络)

驻波:(standing wave) 频率相同、传输方向相反的两种波,沿传输线形成的一种分布状态。



由于节点静止不动,所以波形没有传播。能量以动能和位能的形式交换储存,亦传播不出。在节点处出现能量累加。

2.轮胎驻波概念,形成机理和危害

2.1轮胎驻波=轮胎驻波现象:

轮胎是弹性橡胶件,受压会变形,减压变形恢复,车辆运动时轮胎受压点会出现周期性的受压变形——减压回复——再受压变形——再减压回复。当轮胎转速足够高时,受压点在连续的受压过程中,轮胎上一次的受压恢复还没有完成,第二次受压已经来临。这样轮胎的变形——恢复现象类似于物理上的驻波现象。

2.2轮胎驻波形成机理

轮胎在变形——恢复中,弹性恢复势能+轮胎层级间摩擦势能=轮胎受到的挤压动能。

轮胎层级间摩擦势能以热能形式被轮胎吸收,这是轮胎发热的激励,而轮胎散热靠的是轮胎的自然散热(空气和轮辋俩个路径)。

驻波现象出现的核心是轮胎弹性恢复周期超过了轮胎受压周期。

这里有俩个要素:轮胎弹性刚度,轮胎运行速度。

在一定范围内轮胎弹性和轮胎充气压力/负载相关——气压高弹性大,气压低弹性低;轮胎负载越大弹性恢复周期越长,负载越小弹性恢复周期越短。

因此,轮胎负载指数,轮胎充气压力和轮胎速度是轮胎的三个安全指标参数。

2.3.轮胎驻波危害

驻波的特点是能量在受压点聚集,因此,当轮胎速度过高出现轮胎驻波现象时受压点温度急剧增加,从而造成,轮胎帘线层与橡胶层剥离,进而出现爆胎。

3.轮胎的选型与保养

由2.2知道,轮胎负载指数,轮胎充气压力和轮胎速度是轮胎的三个安全指标参数。

3.1.轮胎速度特性由整车企业按照车辆最高设计车速确定。一般设计选择,轮胎速度级别会高于车辆理论最高设计车速3-4个级别。

如:一般乘用车设计180公里/小时,设计上轮胎会选择H/V级别。

实际使用中使用者可以根据自己开车习惯,按照高于自己实际驾车最高速度3-4个级别选择轮胎,以节省维护费用。

有一定需要说明的是,轮胎速度级别越高,轮胎散热性越好!高速行驶越安全。



3.2轮胎的负荷指数

下图是轮胎简单受力示意图。


整车设计都会选择标准的负载指数,具体车辆说明书上都有,也可以实际查看轮胎标识(标识示例见3.4)。

如何使用中长期重载行车,可以考虑用规格的增强轮胎,以提高轮胎的弹性刚度(承载能力)。

轮胎负载指数在售后选择是要足够注意!

3.3轮胎气压


如上图例(图片选自网络)。由于充气轮胎介质具有热胀冷缩的特性。

所以在实际使用中轮胎气压会根据外界气温在标准气压基础上做上下浮动。

浮动标准值+/_0.2bar(大气压)。

极限值_0.4bar(大气压)。即一般不主张过度高压,漏气影响的亏气也不建议低于0.4bar。

轮胎充气压力虽然有标准推荐值,但每个整车制造企业都会根据标准值进行设计认可,以确定最适宜该车的气压(综合胎噪,乘坐舒适性,动力性经济性)。

因此,会出现说明书指示气压和轮胎标准推荐标准气压(如:2.5bar)不一致现象。

此时遵照整车说明书操作!

总之,在使用正常轮胎情况下,负载过重,气压过低,高速行驶容易出现轮胎驻波现象或类驻波现象(轮胎过热),从而出现爆胎安全事故。

3.4乘用车轮胎标识示例

国际标准化组织(ISO)规定新轮胎规格标志由下面内容组成:

① 轮胎名义断面宽度,单位为(mm) ② 轮胎名义高宽比 ③ 轮胎结构标志 ④ 轮辋名义直径,单位为in ⑤ 负荷指数 ⑥ 速度符号

例如 195/60 R 14 85 H

195:轮胎名义断面宽(195mm)

60:轮胎名义高宽比(H/B≈0.60)

R :子午线轮胎标志

14:轮辋名义直径(14in) 85:

负荷指数(515kg)

H :速度符号(210km/h)


凯腾聚知


为了更好地贴合地面(增加抓地力)以及获得减震效果,轮胎必须得适当“软”才行。所以轮胎在做旋转运动时会呈现“与地面接触部位轻微变形,变形部分离开路面后会回复原状”的现象。

这有点像呼吸,轮胎接触地面就像吐气,离开地面就像呼气。既然呼气和吸气需要时间,轮胎也同样如此。但理论上会出现一种极为特殊的情况——在还没来得及呼气的时候又吐了一口气。你可以试试这种感觉,肯定会很难受。就是驻波现象的通俗理解。


更为专业的解释是轮胎弹性恢复周期超过了轮胎受压周期,即轮胎还没来得及恢复就又进入了受压状态。

驻波现象是一种非常危险的驾驶状态,因为轮胎一直处在“亏气”的状态,胎面不断被地面和轮毂挤压,高温和高摩擦带来的损伤是不可想象的,特别是受力集中的胎冠部分受到的损伤最大(比如上图中就能看出是轮胎两侧发生了类似波纹状的变形)。

通常来说发生驻波现象后,车轮就好像被狗咬了一样,整个轮胎会被撕裂得非常严重,甚至还能看到被轻微烧焦的现象。比如下图,看起来非常触目惊心。

特别要说明的是,这种高速上独有的致命的现象,通常很容易与漏气爆胎混淆。但其实相比于后者,驾驶员通常很难发现征兆,事故发生几乎就是一瞬间的事情。而且因为就原理上说,轮胎胎冠刚度和轮胎运行速度才是导致驻波现象的直接因素。换句话说,即便胎压处在正常状态,也有可能发生轮胎驻波现象。


东拉西车


车辆在高速行驶时轮胎
受到冲击变形恢复的过程称之为轮胎驻波现象, 一般情况下都是正常现象。但当轮胎老化就会发生爆胎的危险。所以在日常行车中要做到以下几点。

1.经常检查轮胎观察是否有变形情况。

2.保持正常的胎压,胎压减少就会增加发生驻波现象的频率。

3.更换轮胎时一定要选择速度级别和原车一样的轮胎。轮胎速度级别有91V.94V.84H.88H 等。

4. 轮胎被扎钉子伤口大于6mm最好更换因为轮胎发生驻波现象轮胎温度就会瞬间升高,伤口过是很容易爆胎的。

5.避免超速行驶,尤其是在目测路面很好的情况下。

轮胎驻波现象不可能避免但做到以上几点就会降低轮胎驻波现象带来的爆胎危险。


骑士分享


先解释一下什么叫驻波!

驻波是振幅、频率、传播速度都相同的两列相干波,在同一直线上沿相反方向传播时叠加而形成的一种特殊的干涉现象。

所谓的轮胎驻波实际上就是轮胎在回转滚动时,某一个位置受力被压迫变形时,还没有来得及复原时,下一次固定的压迫力就已经来到,这样也会形成固定频率的压迫力,这种压迫了反复的叠加,这就是轮胎的驻波!


轮胎驻波的后果:

轮胎驻波形成以后,以波的方式传递、放大,导致轮胎薄弱部位因为摩擦发热,温度升高,胎压升高,于是某些部位就会开始鼓包,最重会导致爆胎的发生。

轮胎驻波产生的因素:

轮胎的驻波是固定存在的,一般比较小强度的驻波并不会影响行车安全。

  • 1、轮胎会弹力减弱:驻波总是从轮胎胎面最薄弱、回弹力最小的部位开始,随着轮胎的老化、硬化,轮胎的会弹力越来越差,此时轮胎驻波强度就越来越高。
  • 2、轮胎气压低时,更容易 产生驻波,由于轮胎气压低,导致轮胎在变形时,由于胎内压过小,轮胎形变过大,发热量高。
  • 3、速度过快,当汽车持久高速行驶或超速行驶时,汽车轮胎受力更大 此时也容易产生驻波。


在实际使用中,我们可以通过有针对性的操作来降低轮胎驻波的强度:通过增加胎压来降低驻波强度,发现轮胎老化,要及时更换,不要极速行驶,更不要超过轮胎的最高允许时速行驶!


众口说车


先看物理上的驻波,它指的是振幅、频率和传播速度都相同的两列相干波,在同一直线上沿相反方向传播时叠加而形成的一种特殊的干涉现象。对于轮胎而言,在高速行驶时轮胎变形的恢复速度没有轮胎圆周速度快,有时会在轮胎触地面后侧发生波状变形被称为驻波现象,请关注:容济点火器

汽车的重量会让轮胎接触地面的部分稍有变形。车行驶时变形的部分离开了路面后将恢复原状。如果从轮胎表面一个点来看,轮胎转一次,这个点就发生一次变形和复原的过程,但是变形和复原是要时间的,而在高速行驶的时候,其复原速度赶不上轮胎的转速的话,就会在轮胎接地面后侧造成驻波的异常形变现象,这就是驻波现象。可以说,驻波”现象是因汽车短时间高速行驶时,轮胎出现老化的一种特殊现象。当汽车高速行驶时,或者由于汽车轮胎本身的质量等问题,得到压缩的轮胎部位得不到完全的伸张,它表现为轮胎接地面后部的圆周上出现明显的波浪状变形,同时伴随有行驶阻力的急剧增加,轮胎迅速发热,导致橡胶脱层直至爆破损坏。

“驻波”现象的危害就是爆胎,然后引起事故的发生,一般在车速比较快的时候产生,有个临界值,比如80-100迈的时候,所以,在高速公路上行车时,车速最好控制在80-100千米时,且每行驶20-30千米时,有意将车速降低,将轮胎因高速而产生的“驻波”现象消除掉,能减少高速爆胎事故的发生。


容济点火器


驻波现象是因为汽车短时间高速行驶,或者高速飙车,汽车轮胎质量一般低劣,轮胎出现老化的一种特殊现象。



具体原理就是汽车在一般速度行驶时,轮胎与地面接触部分会得到压缩,轮胎受到内压力。当轮胎旋转到离开地面的上侧时,刚才受压的轮胎部位得到充分伸张。汽车在一般速度行驶时,尽管周而复始运动,但由于压缩和伸张是在橡胶质量容许的范围内不断正常交替进行,所以不会出现老化现象。



当汽车在高速行驶时,由于汽车轮胎本身的质量等问题,得到压缩的轮胎部位得不到完全的伸张,其表现为轮胎接触地面后部的圆周上出现明显的破浪状变形,并伴随有行驶阻力的急剧增加,轮胎迅速发热,以致橡胶脱层直至爆胎。





驻波现象一旦出现,重者车毁人亡,轻者人车两伤,所以要勤检查轮胎,注意轮胎胎压,高速上尽量不要超速,做到安全出行。


煤海人


还有一个很重要的问题没有说,轮胎为什么会发生这样,轮毂,轮毂,轮毂受到撞击后也会变形的,轮毂是铝合金的,轮毂变形,就好比轮毂不是一个圆,变得像鸡蛋形状,想想轮胎的感受…轮胎没有想的那么脆弱……车友们,有空给自己的爱车做个动平衡,一来看看自己的爱车随着速度的变化有没有抖动,二来看看爱车的轮毂有没有变形,自己的车自己开,你爱她,她也爱你


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