轮胎对驾驶安全的影响及对策研究

2020-12-15 06:46张良发
关键词:维护保养轮胎影响

摘 要:随着人民生活水平的不断提高,汽车早已成为日常生活中必要的交通工具。汽车的轮胎作为汽车构件中的重要组成部分,全面了解汽车轮胎的特性,分析汽车爆胎产生的原因,有效加强汽车轮胎的维护保养和故障排除,特别是熟练掌握汽车爆胎后的紧急应对策略,直接关系到汽车的行驶安全。

关键词:轮胎;爆胎;轮胎选用;维护保养;驾驶安全;影响

轮胎是汽车与地面直接接触的唯一重要部件,它承受着整辆汽车的全部重力。可以说,性能合格、安全可靠的轮胎,不仅直接影响汽车的舒适性和平稳性,还直接关乎汽车内驾乘人员的生命财产安全。近年来,汽车特别是高速行驶的汽车出现爆胎而引发的交通伤亡事故的案例急剧上升。据公安部门相关统计,在我国每年因高速行驶中车轮突然爆胎而引发的人身伤亡事故占所有高速公路意外交通事故总数的49.4%[1],事故造成的人员伤亡、财产损失也比其他意外交通事故更为严重。可以说,高速行驶的汽车突然爆胎而引发伤亡事故已经成为汽车高速行驶过程中的“隐形杀手”,给驾乘人员一种防不胜防的感觉。它已经和疲劳驾驶、超速并列行驶一起成为我国交通事故中的三大致命杀手[2]。事实证明,汽车在行驶过程中突然爆胎,将严重破坏行进中汽车的受力平衡,造成驾驶员方向操纵失灵。这不但危及该汽车的安全,若其他过往车辆无法及时躲避,极易造成多车相撞,发生连环相撞,甚至引起火灾,形成较大甚至是重大的交通安全事故[3]。

1 汽车爆胎产生的原因分析

研究表明,造成汽车轮胎爆胎的主要原因有轮胎结构上固有的弱点、轮胎制造时产生的缺陷、轮胎使用维护保养不当、胎压过高或者过低、意外因素等[4]。

1.1 轮胎结构上固有的弱点

目前,汽车配件市场上的汽车轮胎的带束层边缘、胎唇边缘、胎体帘线边缘等部位是由两种性能差异较大的不同材质所形成的联结边界,在受力导致变形的情况下会产生局部应力集中,从而导致车胎局部大变形或者形成高生热,造成爆胎。

1.2 轮胎制造时产生的缺陷

轮胎在制造过程中,因为工艺原因和技术条件,必然会产生各种不可避免的产品缺陷,比如胎内脱层、胎面麻点、胎侧鼓包、胎体碾轧、胎周开裂、胎边连线密度不均匀等。

1.3 轮胎使用维护保养不当

一方面,汽车超载行驶过程中,轮胎承受的负荷变大,导致形变过大,从而胎体所承受的压力相应增高,轮胎表面和路面接触的面积变大,相对滑移加剧,轮胎磨损加快,导致轮胎出现爆胎。另一方面,汽车高速行驶也是造成爆胎的主要原因,由于车速过快导致轮胎与地面产生不规则的摩擦,胎面逐渐出现剥离损耗,从而产生滑移引发交通事故;车速过快容易造成胎圈损伤或者轮胎与胎惘脱离,胎面中心磨损加快,尤其在受到外力冲击时,容易产出裂痕甚至爆胎。

1.4 胎压过高或者过低

不同材质的轮胎,在不同的季节,轮胎压力都有一个适当胎压数值。轮胎压力应当根据路面条件的不同,而进行适宜的调整[5](详见表1)。

当胎内压力高于该数值时,胎面中间将产生凸起,导致行驶过程中胎面磨损加剧,此外还会增加轮胎打滑以及受到冲击时被割伤的危险;胎内压力低于该数值时,会造成轮胎老化加速、内部结构松散,轮胎正常寿命缩短。

1.5 意外因素导致爆胎

例如,汽车行驶过程中压扎到马路上的铁钉、尖石、玻璃碎渣等尖锐物;路面凹凸不平或者轮胎直接冲击路面基石等,胎体产生瞬间集中的不规则内应力导致爆胎;轮胎缺陷产生后,未能及时从外观检查中察觉,导致车胎运行条件逐渐恶化从而导致爆胎;车轮不平衡、车辆定位不准、不同速度级别的轮胎混合使用、轮胎结构选用不当等因素也能造成爆胎。

2 汽车轮胎的选用和日常维护保养

汽车轮胎的品质与性能直接影响到汽车行驶的安全性、舒适性和稳定性。

2.1 汽车轮胎的选用基本原则

2.1.1 选用尺寸合适的轮胎

轮胎选用必须符合车辆出厂使用说明书中的规范尺寸范围。轮胎大小要与车辆的动力性能相关联,小排量的汽车换了大轮胎,会因为牵引力不足而跑不动;排量大的汽车轮胎太小,会限制动力的输出而影响速度。

2.1.2 选用速度等级匹配的轮胎

轮胎选用要与车辆日常使用中出现的最高行驶速度相适应。轮胎的速度等级代表着汽车在高速行驶以及紧急转向、制动过程中保持表面低温的能力,它不仅仅代表着轮胎的可承受车速极限,还会极大程度地影响车辆操控性能。因此,轮胎的速度等級一定要大于或者等于最高行驶速度。

2.1.3 选用与负载能力相适应的轮胎

一般情况下,轮胎的负载能力有预留安全系数,如果超载严重,轮胎将处于比较危险的状态,加上遇到凹凸不平路面引起的对轮胎的不规则冲击,尤其是当冲击力大于负荷能力极限时,极易出现爆胎事故。

2.1.4 选用与路面条件、环境气候相适应的轮胎

在良好的硬路面行驶可选用阻力小、速度快的直排纵向花纹;反之选用耐磨性强的“M+S”花纹。在寒冷的北方冬季,普通的四季轮胎则极易打滑或空转,要选用抓地、排水、操控稳定性和耐低温性能强的冬季轮胎。

2.1.5 尽量选用优质的品牌轮胎

品质好的轮胎能够有效提高轮胎的刹车制动效果和行驶里程。有关数据显示,选择子午线品牌轮胎的汽车对比其他汽车,在时速100公里状态下紧急制动的平均距离缩短4%,即1.7米左右(详见图1);轮胎平均行驶里程也相应高出20%。

除了选择品质优良、尺寸合适、功能适用的轮胎以外,还要注重汽车轮胎日常的维护保养,这些对汽车安全驾驶起到至关重要的作用。

2.2 汽车轮胎的维护保养原则

2.2.1 及时检查并清理车胎花纹里的异物

在汽车的日常行驶中,不可避免会有一些小石子、玻璃碎片等不同类型的尖锐异物陷入轮胎花纹之中,无法正常掉出来。驾驶员要定期检查轮胎,并及时发现轮胎花纹间的碎石或者其他异物,根据不同类型轮胎的花纹特点选用不同工具将异物抠取出来,以保持胎面干净平整。否则,这些异物会严重影响轮胎的使用寿命,从而影响到汽车的行驶安全与平稳[6]。

2.2.2 经常观察、定期检查轮胎的磨损情况

在汽车的日常行驶中,轮胎会直接与各种地面接触并发生摩擦,因此车胎磨损是不可避免的。一般情况下,胎面磨损总量与轮胎里程数成正比关系(详见图2)。

驾驶员要经常检查轮胎磨损情况,通常正品轮胎在出厂前都会在轮胎的胎侧标注出该轮胎的磨损极限,如果胎纹磨损已接近磨损极限时,驾驶员就要及时更换轮胎;若无此标注线,也可采用卡尺测量,即沟槽深度低于1.6毫米的轮胎就不能继续使用,因为此时轮胎排水性能和抗扎性能都已经大幅度降低,继续使用就有爆胎的危险。如果轮胎出现了不规则的磨损,则说明轮胎存在安全问题,要调整、更换轮胎。此外,要定期检查并保证轮胎正常胎压,胎压过高不仅会给正常驾驶带来干扰,还会导致胎冠中央磨损比两侧严重,从而引发高速行驶过程中的爆胎;如果胎压过低则会导致胎冠两侧磨损比中央严重,车轮如果长时间不进行定位调整或者不换位,则轮胎内外侧磨损都会增大,增加爆胎危险。

2.2.3 定期检查并调整胎压

一般情况下,在汽车的随车出厂手册中都会明确标明轮胎所需的充气压力,因此对轮胎进行充气最好是借助现代标准仪器,胎压既不能过高,也不能过低。不同品牌、不同类型的车款都有其合理的胎体范围,在合理胎压范围中使用轮胎才能延长轮胎的使用寿命和提高汽车行驶的舒适性和安全性。如果在胎压范围内适当偏高,对节约汽油和增强汽车动力有益;如果适当偏低,则对汽车的操控性和安全性有利[7]。但是,在胎压范围外过高,就会严重影响到轮胎的使用寿命,还极易引发车辆爆胎;在胎压范围外过低,就会导致轮胎摩擦过大,极易过热,缩短轮胎使用寿命,同样存在高速行驶中的爆胎危险。同时,要注意同一车辆轮胎的胎压要保持基本一致,否则会产生汽车制动不均衡、转向不灵、部分胎面边缘磨损加快等,严重危及行驶安全。一般不同类型的轮胎的气压公差范围是:轿车轮胎为±10KPa,载重轮胎为±20KPa。由此可见,定期检查胎压,并将其控制在合理范围内是提高汽车安全性能和车胎使用寿命的重要手段。

2.2.4 及时补胎并按照规范更换轮胎

由于路面情况的复杂性和不可预测性,汽车在行驶过程中难免会出现轮胎被扎的情况。如果轮胎被扎,即使车内胎压控制系统没有提示车胎漏气,驾驶员也要及时更换备胎或者及时补胎。如果一条轮胎已经修补过三四次,也应把该条轮胎调整至非驱动或者后轮位置,从而降低爆胎风险。此外,轮胎没有表面没有发生任何损坏,也要在使用一定时间或者行驶里程后进行及时更换,比如一般情况下建议更换时间是2年或行驶里程数是40000公里以上。

2.2.5 定期对汽车进行四轮定位

四轮定位是以汽车四个轮胎的参数为依据,通过调整以确保车辆良好的行驶性能,并具备一定的可靠性、安全性。如果在驾驶过程中,感觉车辆摇摆不定,尤其在平直的路面上行驶,还存在车辆跑偏等情况,要及时保证良好的四轮定位[8]。如不及时进行汽车四轮点位,就会影响汽车行驶的稳定性,加速汽车轮胎的磨损,缩短轮胎使用寿命,还有可能导致车辆跑偏,从而引发交通事故,影响车辆和车内驾乘人员的安全。

2.2.6 根据不同季节加强轮胎的保养

例如,夏季期间,轮胎要注意保持正常胎压,不能对轮胎进行泼水降温,行驶速度不宜过快,同时尽量将汽车停至阴凉的地方,避免轮胎橡胶加速老化等。冬季期间,尤其是在北方风雪环境,应尽量选用冬季防滑胎,适当增加胎压,汽车不宜停靠在有水的地方避免结冰冻伤轮胎,汽车起步时应低速平稳行驶,待轮胎变热后再提高速度等。

2.2.7 其他情况对车胎磨损的不良影响

轮胎保养不当,加之长时间暴晒,轮胎胎面会发胀变薄,从而导致轮胎老化,轮胎出现龟裂而加大爆胎可能性。

3 高速行驶中爆胎紧急应对策略

夏季是车辆爆胎的高发期,开车上高速前一定要检查车辆安全状况,及时排除隐患,根据实际情况调整胎压。一旦在行驶过程中遇到爆胎也要沉着冷静,从容应对,避免造成严重的交通事故,带来驾乘人员的伤亡。

在长途旅行或者即将上高速行驶之前,驾驶人员应进行一次系统性的胎压检查。目前,一般汽车都有配备胎压监测器,应每隔一两周进行胎压监测,胎压过高或者过低的轮胎必须经过正确调整后,才能驾驶出车场。如果确实有必要,要将汽车驶至最近的4S店进行检测并调整胎压。数据表明,在高速公路上,一些性能良好的高级轿车,其车速常常在每小时120公里以上,特别是当性能相近的高级轿车在高速公路上相互超车时,时速就会变得更高。因此,汽车不能长时间处于超过正常高速行驶的状态,否则时间一长,会造成轮胎劳损面难以得到调节,轮胎内压超过轮胎劳损面负荷强度而爆胎。

在高速上如果发生爆胎现象,一定不许进行紧急刹车。对于前轮驱动的车辆,如果单侧前轮爆胎后,会导致车辆向爆胎车轮一侧跑偏,同时出现方向极难操控;如果单侧后轮爆胎后,会导致车辆出现车尾颠簸。对于后轮驱动的车辆,如果单侧后轮爆胎后,会导致车辆向爆胎车轮一侧跑偏;如果单侧前轮爆胎后,会导致车辆出现方向操控困难,并伴随车头颠簸不断。

因此,当行驶的车辆突然爆胎,驾驶员要第一时间紧紧稳住方向盘,松开油门,切记不可急打方向或猛踩刹车。在稳住车辆的行进方向后,通过变速箱换挡将档位挂入抵挡,利用发动机制动性能逐渐将车速降下来。在当车速降至每小时20公里或以下时,再采用轻点刹车方式,逐步降低车速,并缓慢向路边停车。与此同时要迅速打开双闪灯,向附近车辆发出警示。车辆靠路边停好后,要立即熄火并拉上手剎,从后视镜观察后方没有来车时,方才可下车检查车辆情况,并尽快在车辆后方的150米处放置三角反光板,避免造成二次事故。最后,根据实际情况选择自行更换备胎,或拨打电话求救,同时将车乘人员安排至路面防护栏外的安全位置等待救援。

轮胎作为汽车的一个重要安全部件,是影响驾驶安全的一个重要因素,了解分析轮胎爆胎的真实原因,及时有效对轮胎进行维护保养,提高驾驶人员在高速行驶中爆胎紧急应对的演练,这些都是提高行车安全的必要举措,是保障驾乘人员生命财产安全的必要手段。

参考文献:

[1]张世琪,李迎,孙宇,等.现代制造引论[M].北京:科学出版社,2003.

[2]李满长.采取防控爆胎事故措施发生—防控爆胎概念篇[J].汽车与配件,2005(47):37.

[3]张玉琴.新型汽车防爆胎技术--爆胎紧急充气关键技术研究[D].江苏:河海大学机电工程学院,2007.

[4]姚明.轮胎使用注意事项[J].汽车运用,2006(02):41-42.

[5]黄晓英.汽车轮胎选用与维修[M].北京:机械工业出版社,2015.

[6]刘国涛.浅谈汽车轮胎保养与使用[J].科教文汇,2012(04):84-85.

[7]孙飞飞,黄跃.浅析汽车轮胎的正确使用[J].南方农机,2014,45(02):23.

[8]陆耀迪.汽车四轮定位基础教程[M].北京:机械工业出版社,2016.

作者简介:张良发(1963-),男,福建漳州人,大专,技师,主要从事汽车驾驶。

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