崔聲伶 高為群 朱 陽
(江蘇省交通技師學(xué)院,江蘇 鎮(zhèn)江 212006)
汽車輪胎是車輛的重要組成部分,直接關(guān)系到汽車的使用性能和行駛安全,在行駛的過程中,輪胎的磨損是不可避免的,其磨損與許多因素有關(guān),有正常磨損也有異常磨損。我們可以通過分析輪胎磨損的原因及類型,采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施以避免輪胎的異常磨損,從而正確地維護(hù)和保養(yǎng),以便延長輪胎的使用壽命。
磨損過程基于系統(tǒng)觀點(diǎn),摩擦是導(dǎo)致系統(tǒng)輸入能量損耗的過程,而磨損則是導(dǎo)致系統(tǒng)元素?fù)p耗的過程。磨損一般分為下述3個(gè)過程。
表面間相互作用:摩擦表面間的相互作用方式有機(jī)械和分子兩種。機(jī)械作用可以是兩摩擦表面間直接接觸,即兩體磨損;也可以是兩表面間夾雜外界磨粒的接觸,即三體磨損。分子作用包括兩表面的相互吸引和粘附。
表層材料的變化:在摩擦過程中,受表面變形、界面溫度和環(huán)境條件等的影響,表層材料將發(fā)生機(jī)械、組織結(jié)構(gòu)、物理和化學(xué)變化,例如胎面在反復(fù)碾過粗糙路面時(shí),胎面膠的反復(fù)彈性變形使其產(chǎn)生疲勞;接地面的局部高溫使輪胎膠料在速度突變條件下(抱死車輪的高速滑動)產(chǎn)生熱降解。
表層材料的破壞形式主要有犁削、撕裂、疲勞破壞、剝落和磨損花紋。
輪胎的氣壓狀況影響著胎面的磨損情況。輪胎氣壓過低是輪胎損傷的主要原因之一。輪胎在充氣不足時(shí),其胎肩與道路接觸面較多,汽車長期在此情況下行駛,輪胎的胎肩處將磨損嚴(yán)重,影響輪胎的使用壽命。根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn),如氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)的30%,輪胎壽命將縮短30%。輪胎如果長時(shí)間氣壓過高,其與地面接觸面較少,胎面中央的磨損加劇。此外,輪胎不能按周期進(jìn)行換位,也是造成輪胎胎肩和胎面磨損嚴(yán)重的原因之一。
該現(xiàn)象多為輪胎氣壓過低或車輛超速行駛所致。當(dāng)汽車在輪胎氣壓較低的情況下行駛時(shí),其徑向變形較大,胎側(cè)內(nèi)壁受壓,胎側(cè)外壁受拉。在這種情況下,胎體內(nèi)的簾線產(chǎn)生較大的變形。由于簾線的抗伸張能力好,而抗壓縮能力差,將會加速簾線的疲勞損失,簾布層破裂。車輛超速行駛,輪胎受負(fù)荷作用的頻率增加,胎體內(nèi)部摩擦產(chǎn)生的熱量增加,使輪胎溫度升高,從而導(dǎo)致輪胎工作性能下降。此外胎體受力增加還容易出現(xiàn)簾布層破裂與胎面剝落現(xiàn)象。
輪胎單側(cè)磨損主要是前輪定位失準(zhǔn)所致。如果前輪的前束及外傾角過大,胎面外邊緣磨損嚴(yán)重。前輪的前束及外傾角過小,胎面邊緣磨損嚴(yán)重。此外,懸架變形也將導(dǎo)致輪胎單側(cè)磨損。如果后輪發(fā)生單側(cè)磨損,主要是后橋扭曲變形或后懸架變形及定位不當(dāng)所致。
這種現(xiàn)象多為車輛動不平衡造成的。車輛動不平衡時(shí),車輛在行駛中,會引起車輪跳動和偏擺,不平衡的質(zhì)點(diǎn)會加大路面的沖擊力,造成胎面局部出現(xiàn)禿點(diǎn)。輪輞與制動鼓變形、輪胎磨損不均勻等原因也能引起輪胎局部出現(xiàn)禿點(diǎn)。
輪胎配裝的輪輞如果過窄,會造成胎冠的中間部分磨損。如果在裝配時(shí)輪胎和車輪偏心或者輪毅和軸偏心或彎曲,會造成輪胎半面磨損。另外,輪胎的靜態(tài)不平衡和后輪前束不良,也會造成輪胎胎面上的塊狀磨損。
有些駕駛員在不了解緊急制動對于輪胎的危害,或因突發(fā)事件的情況下緊急制動,會造成輪胎胎面的局部快速磨損。有些駕駛員在開車起步時(shí),用力加油,使輪胎發(fā)生空轉(zhuǎn),與地面發(fā)生摩擦,同樣也會造成輪胎胎面的局部快速磨損。
標(biāo)準(zhǔn)的汽車輪胎氣壓,對預(yù)防輪胎磨損和發(fā)揮汽車使用性能至關(guān)重要。輪胎的氣壓過低,輪胎的變形加大,輪胎胎面與地面的接觸面增加,汽車的滾動阻力加大,不僅加劇輪胎胎面的磨損,還會使汽車的動力性和燃料經(jīng)濟(jì)性變差。輪胎氣壓過高,輪胎的剛性變大,輪胎與地面的接觸面減小,胎面磨損加快。
當(dāng)氣溫過高時(shí),輪胎氣壓過高還容易造成爆胎。因此,輪胎氣壓應(yīng)保持在正常范圍內(nèi),對輪胎氣壓應(yīng)經(jīng)常檢查。輪胎氣壓的標(biāo)準(zhǔn)印制在輪胎的胎側(cè),有的車型輪胎氣壓的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注在加油口蓋的內(nèi)側(cè)。檢查輪胎氣壓時(shí),應(yīng)用輪胎氣壓表進(jìn)行檢測。當(dāng)氣溫過高時(shí),禁止用放氣的方法來降溫。由于輪胎溫度的升高與氣壓升高是成比例的,一般可用測量輪胎氣壓的辦法來判斷輪胎的溫度。
汽車超載行駛,將加大輪胎的負(fù)荷,使輪胎對地面的壓力增加,導(dǎo)致輪胎的磨損加快。由于輪胎超載,輪胎側(cè)壁的彎曲變形增大,擴(kuò)大與地面的接觸面積,胎溫升高,加速胎肩的磨損與損壞。輪胎超速行駛,其使用壽命將大大降低。實(shí)驗(yàn)表明,輪胎若超載10~20%,輪胎行駛里程將下降20~40%。所以,汽車必須按核準(zhǔn)裝載,嚴(yán)禁超載。另外,汽車裝載時(shí),應(yīng)注意裝載負(fù)荷均勻,貨物固定牢靠,避免汽車行駛中貨物移動,而引起個(gè)別輪胎超載。
隨著車速的增加,輪胎的變形頻率、胎體的振動以及輪胎的圓周和側(cè)向扭曲變形也隨之增加。有車速達(dá)到某一速度時(shí),此能量大部分轉(zhuǎn)換成熱量,使輪胎的工作溫度和胎壓升高,使輪胎磨損加劇。因此控制車速是非常必要的。
輪胎的工作氣壓應(yīng)與胎溫相適應(yīng)。汽車行駛時(shí),其輪胎斷面產(chǎn)生變形,而形成撓曲變形,輪胎產(chǎn)生內(nèi)部摩擦,引起輪胎發(fā)熱,胎溫升高,胎內(nèi)氣體受熱膨脹,致使胎壓升高。
保持車況完好,特別是汽車底盤技術(shù)狀況良好,是防止輪胎早期損壞的有效措施。保持車況完好,應(yīng)使車輛所有的輪胎承受均勻的重量,否則,各個(gè)輪胎磨損不均衡,承載較重的輪胎加速磨損,從而縮短輪胎的使用壽命。
經(jīng)常檢查輪胎的氣壓和工作溫度,勤挖輪胎上的雜物,輪胎花紋中的石子要及時(shí)除去,雙并胎間的石塊要及時(shí)取出。發(fā)現(xiàn)胎面上有小洞要及時(shí)修補(bǔ),防止沙泥侵入簾布層。輪胎換位的目的是為使全車輪胎合理負(fù)荷和磨損均勻,避免偏重和偏磨現(xiàn)象。汽車進(jìn)行輪胎換位時(shí),要使用同一廠家、同一尺寸、同一花紋、同一規(guī)格的輪胎。輪胎換位的方法有"交叉換位法"和"循環(huán)換位法"兩種。輪胎換位可結(jié)合汽車定期保養(yǎng)進(jìn)行,如果汽車行駛路面拱度較大或炎熱季節(jié)用胎,可增加換位次數(shù)。
前輪定位失準(zhǔn),會使輪胎磨損增加。當(dāng)發(fā)現(xiàn)輪胎異常磨損時(shí),要及時(shí)檢查前輪定位是否正確??刹捎盟妮喍ㄎ粌x全面檢查前輪定位參數(shù),必要時(shí)予以調(diào)整。輪胎在使用過程中,如輪胎磨損不均勻、輪胎質(zhì)量欠佳、使用翻新胎、補(bǔ)胎等,均會造成車輪產(chǎn)生動不平衡。另外輪輞與制動鼓變形、輪胎螺栓分布不均也會造成車輪產(chǎn)生動不平衡。車輪產(chǎn)生動不平衡不僅會增加輪胎磨損,還會使汽車的有關(guān)零件產(chǎn)生損壞,縮短汽車的使用壽命。當(dāng)汽車行駛8000km 左右時(shí),應(yīng)對車輪進(jìn)行動不平衡檢測,以保證車輛的正常行駛。
汽車駕駛方法,涉及輪胎與路面相互作用的所有受力情況。不正確或不經(jīng)心地駕駛汽車,都會使輪胎使用壽命急劇縮短。急加速、急劇制動,則會引起胎冠的不均衡磨損,以及不經(jīng)心駛過和碰撞障礙物等也會對輪胎造成傷害。
通過分析輪胎異常磨損的原因,提出了預(yù)防措施。輪胎是汽車重要配件之一,預(yù)防是否得當(dāng),使用是否合理,以及能否對輪胎進(jìn)行科學(xué)管理,將直接影響汽車的行駛性能、輪胎的使用壽命和汽車運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益。應(yīng)用科學(xué)方法對車輛進(jìn)行維護(hù)和檢測,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)維修,提高駕駛操作技術(shù),從而延長汽車輪胎的使用壽命。
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