中国轮胎商业网-产品中心解析轮胎排水原理 轮胎对一辆车到底有多重要?它影响着车辆的的操控感觉,舒适程度,噪音大小,越野能力,油耗等等,当然还有下雨天的行车安全。下雨天减速慢行是经验之谈,但是为何要慢行?如果只是湿滑的路面减小的轮胎对地面的摩擦力,那么轮胎的花纹设计完全可以更加简单。
在雨天,轮胎的排水功能是怎样来实现的呢?那种花纹的轮胎排水效果更好呢?这是我们文章的重点,要弄清楚这点,你需要知道轮胎是怎样来进行排水的。
轮胎排水沟槽的形式 仔细观察轮胎的花纹你会发现,有些花纹相对比较深而且分布的面积相对大,这些“沟”就是轮胎的排水槽,排水槽可以是很多样式的,可以是封闭或半封闭的纵向直线花纹,也可以是曲线花纹,还可以是折线纹路,对于普通轮胎,起到主要排水作用的是中间的纵向条纹,他们比较深,呈均匀或者不均匀的分布。
两侧的横向花纹也起到了辅助排水的作用
汽车在湿滑路面上行驶时,被挤压进轮胎花纹中的水会顺着排水沟槽排出,保证了汽车在湿滑路面的正常行驶,普通轮胎除了这些主排水沟,两侧的横向花纹也起到了辅助排水的作用。但是如果车速越来越快,积水越来越多,轮胎的排水沟槽也会出现饱负荷的情况。这样很快车辆就会发生失控。
湿地影响轮胎的制动力 中国轮胎商业网-产品中心 我们在湿滑的路面上实地测量了轮胎的制动力,这辆
MG3的湿地制动距离是45.7米,而干地制动距离是45.3米,前提是这辆车使用了性能不错的排水轮胎。
滑水事故的运动轨迹 排水不但涉及汽车直线行驶问题,也涉及汽车转向行驶问题,排水欠佳的轮胎会使汽车失去控制能力,从而对行车安全构成严重威胁。我们的车辆高速行驶过程中制动,出现了严重的侧滑,具体可见视频中的介绍,这个路径就是一起典型的湿滑路面引起滑水现象的的车辆行驶轨迹。那什么是轮胎的滑水现象呢?
轮胎的滑水现象
车速提高时形成水漂现象 当轮胎在有积水的路面上滚动时,会挤压积水层,与轮胎接触的前部的积水会产生一定的压力冲向轮胎,这个就和我们把手伸进水缸里搅动水,会发现水会回馈手一个反作用力一样。但是水对轮胎产生的这个动压力与速度的平方成正比,当轮胎的转速再次提高,当动压力与轮胎的载荷相平衡的时候,这时候轮胎就完全是失去了与路面的接触,漂浮在水膜上,失去与地面的摩擦力。
这种现场就是学术上的“滑水现象”
轮胎的滑水现象的三个阶段 这种现象就很好的解释了为什么雨天汽车更容易失控和打滑。在轮胎发生滑水现象前会经历三个阶段,第一个阶段是胎面与路面完全接触,这时候水能够顺畅的通过轮胎排走,第二个阶段胎面和地面不完全接触,有大量水流散,但轮胎上仍然留有一层水膜,第三个阶段就是水膜完全把汽车托住,离开地面。这三个阶段的轮胎转速也是不断增加的。中国轮胎商业网-产品中心
发生滑水现象最低速度与轮胎内气压的关系 如果轮胎上几乎没有花纹,我们可以根据公式得出不同胎压下发生滑水现象的最小速度。
1968年Home得出最小极限水上滑行速度 式中 Vp——速度(km/h);p——轮胎内气压(kPa)。
如果按照普通轿车胎压是220kpa来计算,发生滑水现象的最小速度大概是80KM/H,胎压越高,临界速度还会越大。
这只是最基本的临界速度,影响临界速度的因素多种多样,这其中包括路面结构、积水深度、轮胎气压、载荷、沟槽花纹形式、磨损程度、水的深度,水和泥等杂质的混合程度。这其中,排水沟槽的花纹和磨损程度是车主可以控制的因素。中国轮胎商业网-产品中心
各种类型轮胎花纹对湿地性能的影响:
纵向花纹拥有不错的排水性能 对于普通轮胎来说,中间比较深的纵向花纹起到了主要排水的作用,大量的纵向花纹虽然拥有不错的排水效果,操纵稳定、噪声低、热量低,能提供良好的驾乘舒适感等特点,但是制动性能和湿地稳定性能较差,而且在高负荷下容易出现开裂,所以,拥有大量纵向条纹的轮胎还不能够提供可靠的湿地性能。中国轮胎商业网-产品中心
三道沟与四道沟花纹:
三道沟轮胎花纹
四道沟轮胎花纹 对于纵向的排水沟槽来说,沟槽的数量往往决定了其排水能力。就同一花纹轮胎而言,四道沟槽的设计在排水性能方面要优于三道沟槽的设计,所以湿地性能性对要好。三道沟槽的设计比较四道沟槽来说接地面积要大一些,所以在耐磨程度以及操控性能方面相对有优势。三个还是四个排水线轮胎是各有千秋,主要是看客户的需求。当然不同轮胎,与排水线的宽度也很有关系的。不能仅凭3条或者4条判断其排水能力的好坏。
羊角花纹:
横向花纹补充了制动缺陷 为了增加制动力,设计师给轮胎增加了羊角花纹,宽大的羊角花纹还起到了辅助排水的作用,但是羊角花纹会导致更大的噪音。
有些轮胎在排水沟槽上设计了刀槽花纹,除了提供更强的抓地力外,这种尖锐的刀槽还可以划破车辆在高速行驶时候的水膜,从而使车辆拥有更高的积水路段行驶速度。
非对称花纹:
非对称花纹的优点 而纵向花纹也要经过精心的设计,有些轮胎的纵向花纹是不对称的,甚至是横向花纹的位置也会不一样,这是因为在车辆高速行驶时,对称的花纹间距会使轮胎压过柏油路面上的颗粒时所带来的共振时间延长,而非对称式布局则会在花纹接触地面时将共振时间减少,因此非对称布局花纹可以减小轮胎接触面位移,有效降低滚动阻力。中国轮胎商业网-产品中心
开放式胎肩与封闭式胎肩:
封闭式外肩部和开放式内肩 在不对称的纵向花纹设计中,我们可以发现轮胎外肩采用了封闭花纹设计,其纵向沟槽未与横向沟槽连通、排水性略差,但保证了良好的转弯稳定性和精确的转向响应。轮胎这部分有更多的橡胶与路面接触,即使是在转弯时,也能提供更好的抓地力和制动性能。封闭式外肩部也意味着降低了轮胎行驶噪音。
在轮胎中央及内部的胎纹提供了良好的水滑性和干路制动性。胎纹中央的宽环槽沟与斜槽组合最优化了路面接触径向中心的排水。轮胎的开放式内肩部能使水完全排出。这样的组合可以兼顾了转弯的操控性和排水性能。
纵向花纹的深度 对于纵向花纹的沟槽,虽然理论上越深排水能力越强,但是如果花纹过深,不仅会增加滚动阻力,还会影响轮胎的正常散热,当胎温很快上升到极限值时,花纹根部有可能因受力和高温的折磨而撕裂、脱落。如果把胎纹排水槽设计过浅,排水不畅又会导致水膜的形成。
波浪形的排水沟槽 当然,排水沟槽不一定是笔直的,为了弥补纵向花纹的制动力和牵引力的先天不足,轮胎中会有一部分排水沟槽设计成了波浪的形状,用来增加制动力,但是噪音也变大了。中国轮胎商业网-产品中心
单导向花纹:
单导向轮胎的优点 还有一些是单导向的轮胎,胎面的花纹都是同一方向,加强中央排水槽让行经湿地时能快速排水,使湿地性能比非单导向的更好,它的设计目的就为了专供高速行驶,强调抓地力,因此胎块较大、横切纹少,且特别。中国轮胎商业网-产品中心
单导向轮胎的安装要注意方向 但是单导向轮胎的滚动方面是固定的,不能反向安装,在单导向轮胎在胎侧上面都有一个箭头后面有一个Rotation,这个箭头的指示方向就是轮胎的滚动方向,在安装的时候可以参考这个箭头。单导向轮胎操控性能很出色,但会导致胎噪较大;另外轮胎只能同侧换位,如果反了,轮胎的性能会大打折扣。需要注意的是单导向轮胎不能左右更换只能前后更换。
块状花纹:
块状花纹轮胎的排水性能 再来讲讲排水性能很好的块状花纹轮胎,其轮胎花纹呈块状排列,当车辆行驶在雪地或泥泞地面时,花纹深嵌入雪地或泥泞中,车辆借此产生驱动力。因此拥有非常好的驱动力和制动性能,同时,宽大的排水槽拥有非常突出的排水性能。
现在你知道了具备什么样特点的轮胎才拥有优异的排水性能,但是由于噪音、制动力、驱动力的要求限制,我们需要综合自己的需求选择合适的轮胎。
在湿滑路面上的安全车速:
拥有了排水性能不错轮胎也不可掉以轻心,在车辆的行驶过程中,我们应该注意这些问题。
1)车速越高其发生滑水的可能也就越高。所以在有水层路面上行驶时,降低行使车速,绝不能超速行驶;
积水越深,越容易产生滑水现象 2)拥有较强附着能力和排水能力的轮胎适合在积水路段行驶,但是积水越深,越容易产生滑水现象;试验资料表明,在混凝土路面上,水层为5mm深时,普通轮胎在车速80km/h时,附着系数已降为干混凝土路面的1/4以下(这时的附着系数仅相当于冰雪路面),100km/h时附着系数几乎降为零,这时汽车已完全飘在水面上了。对同样的轮胎,水层为1mm深时,情况只是略好一点:车速80km/h时,附着系数降为干混凝土路面的1/2以下,100km/h时附着系数仅为干混凝土路面的1/8。这说明,即使是薄如1mm的积水层,在车速较高时也会造成惨重的车祸。
轮胎花纹磨损后,其排水能力也明显减弱 3)轮胎花纹磨损后,其排水能力也明显减弱。正确的做法就是让轮胎始终保有合适的气压,并定期检查胎面花纹,从国际的规定来说,如果轮胎使用正常的话,轮胎磨至花纹深度为1.6毫米时就必须更换。几乎所有的轮胎在花纹深度为1.6毫米处有标记,称为胎面磨耗指示标TWI。普通轮胎如正常使用,都能够使用5-10万公里。
4)部分滑水虽然不会使轮胎完全失去转向控制,但是由于轮胎与路面的接触面积减少,附着力下降较多,很容易发生侧滑,引起交通事故。
5)车辆在湿滑路面上的制动距离增加,因此务必注意保持和前车的车距,根据车速的不同,最少应保持两个车身以上的车距,防止与前车发生追尾事故,如果后车跟车过紧,可以打开双闪警示灯提醒后车。
6)不要寄希望于车内的电子控制装置,任何ESP、tCS、ABS、EBD装备在车轮浮在水膜上的情况下都难以发挥作用,湿滑路面下,当车速达到110km/h就足以致命了。中国轮胎商业网-产品中心
及时去除轮胎中的石子 7)如果车辆经历过浑浊带有沙石的涉水路面,到达平地的时应及时检查胎面情况,去除被压进轮胎花纹中的沙石,保证轮胎排水性能的正常发挥。
如果车辆已经发生了打滑现象应该怎么办呢?
如果您发现车辆开始打滑,请不要猛踩制动或猛打方向,这可能导致汽车进入侧滑状态。将脚从油门踏板上抬起,直至车速变缓并重新获得路感。如果您需要制动,请采取轻柔的点刹操作。装有ABS的车辆可以自动进行点刹操作,此时您应该坚定而稳定地踩下刹车。车身如果发生了侧滑,在稳定制动的同时,应该顺着打滑的方向转动方向盘,可以抑制车身发生旋转。
在行车通过积水后,如果通过的积水很深使刹车片变湿,应进行数次轻微的制动以使刹车片变干,使之保持正常的制动效能。
总之,养成检查胎压和轮胎花纹的习惯,并且在湿滑路面慢速行驶才能避免事故的发生,当然,推荐给用户一个合适的轮胎更加重了安全的筹码。中国轮胎商业网-产品中心