雨天请放慢脚步 新浪用车解析轮胎排水原理
http://zz.auto.sina.com.cn2012年08月31日06:00新浪郑州汽车 字号:大 中 小
新浪汽车讯 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。
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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。
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。
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。
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。
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?
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”
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。
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。
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。