分析輪胎性能對汽車行走行使的影響

關(guān)冬野　劉洋

摘 要：常規(guī)的來講，汽車動力性能與汽車輪胎的附著力有關(guān)，燃燒經(jīng)濟性欲汽車滾動阻力有關(guān)，制動性與輪胎與地面摩擦系統(tǒng)有關(guān)，恰當(dāng)?shù)哪Σ料禂?shù)可以保證汽車制動性能，而穩(wěn)定性與平順性更是與輪胎基本性能有關(guān)。

關(guān)鍵詞：輪胎；汽車行駛；輪胎性能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.021

0 引言

在現(xiàn)代轎車中，輪胎絕對不僅僅是行動部件，其成為汽車安全部件和重要組成部分。輪胎的性能及與汽車匹配情況成為影響汽車功率有效性發(fā)揮、操作穩(wěn)定性的重要因素。而且輪胎與汽車整體匹配更是成為最為重要的因素，因此，研究輪胎與汽車匹配情況成為重點，這其中除了相關(guān)理論研究和設(shè)計技術(shù)外，輪胎對汽車行駛過程影響是其重要研究內(nèi)容。

1 輪胎在汽車中的作用

作為汽車重要組成部分和完全部件，輪胎在汽車行駛過程中主要發(fā)揮如下作用：汽車行駛過程支持作用、對地面?zhèn)鱽碚駝雍蜎_擊發(fā)揮緩沖作用、通過與地面的反作用力實現(xiàn)驅(qū)動或者制定作用、在正常行駛中通過橫向或者正向力矩發(fā)揮平衡作用、提高翻越作用。可見，輪胎對于汽車來說要發(fā)揮承載作用，承擔(dān)提供反作用力，提供保障穩(wěn)定性的前提下的操作靈活性，同時提供緩沖功能。

2 輪胎性能對汽車行駛影響的分析

2.1 輪胎基本技術(shù)參數(shù)對汽車行駛的影響

2.1.1 尺寸方面的影響

輪胎尺寸主要包括輪胎結(jié)構(gòu)、輪胎直徑、輪胎接觸地面的寬度。輪胎的的尺寸對于汽車的操作性、動力大小、制動性能有重要影響。在汽車行駛過程中，輪胎尺寸不合適，其操作性和動力大小必然受到影響。除此之外，輪胎的尺寸對于燃燒經(jīng)濟性影響巨大，在車型設(shè)計時，輪胎尺寸選擇是必須重視的選項，這是匹配性的重要內(nèi)容。

2.1.2 胎面方面的影響

輪胎通過胎面與路面接觸，而行駛過程中，胎面與地面會產(chǎn)生相互作用力，進而為汽車提供行駛動力。相同尺寸的輪胎，胎面中花紋、溝槽（寬度、深度、角度、溝槽間隔）是影響行駛動力主要因素，同時，在正常行駛中，制動性能和抓地能力也同胎面有關(guān)，胎面出現(xiàn)磨損，輪胎與地面相互之間作用力減少，會導(dǎo)致汽車操作穩(wěn)定性、制動能力大大降低。除此之外，胎面花紋還是影響汽車噪音產(chǎn)生的因素。

2.1.3 冠帶層方面的影響

為了保障行駛過程中輪胎與地面受力更加均勻，剛性帶束層與柔性胎面之間被設(shè)置纖維布，這層結(jié)構(gòu)被稱為冠帶層，從其設(shè)置的目的可以知道冠帶層的作用，如果汽車輪胎的冠帶層結(jié)構(gòu)不當(dāng)或者出現(xiàn)磨損，汽車會因受力不均勻而導(dǎo)致操作不穩(wěn)定，甚至還可能導(dǎo)致行駛的不穩(wěn)定。

2.2 輪胎力學(xué)性能對汽車行駛的影響

2.2.1 動力性能對汽車行駛的影響

汽車的動力來源于發(fā)動機，可是直接推動汽車行駛的動力是輪胎與地面的相互的作用力，那么汽車輪胎與地面的附著力、汽車輪胎的滾動摩擦阻力成為影響汽車行駛的重要因素。相互作用力良好有利于汽車加速和減速的進行。汽車加速和減速行為當(dāng)然與其他原因有關(guān)，不過，輪胎的力學(xué)性能起到關(guān)鍵因素，因為其是該駕駛行為的直接影響因素。

2.2.2 行駛的燃燒經(jīng)濟性與輪胎有關(guān)

在設(shè)計汽車時，汽車的所需動力與汽車結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、輪胎的摩擦阻力有關(guān)，可是汽車定型后，其燃燒經(jīng)濟性就與汽車輪胎的滾動摩擦阻力有直接關(guān)系。汽車行駛過程中，為了保障汽車?yán)^續(xù)前行，必然需要發(fā)動機提供客戶輪胎滾動摩擦阻力的力矩，輪胎的滾動阻力越大，需要的驅(qū)動力就越大，那樣汽車發(fā)動機就需要消耗更多燃料，降低燃燒經(jīng)濟性。故而，行駛過程中輪胎的摩擦阻力情況影響汽車行駛過程中燃燒經(jīng)濟性。需要指出，當(dāng)前汽車消耗能源數(shù)量巨大，如果能提高汽車燃燒經(jīng)濟性，必然能為節(jié)約能源提供幫助。

2.2.3 制動性能對汽車行駛的影響

汽車行駛過程中，制動性能是安全駕駛的重要保證，除去緊急情況使用抱剎外，汽車行駛過程正常制動主要通過汽車輪胎與地面摩擦力，輪胎與地面接觸產(chǎn)生的摩擦力過小，汽車制動性能降低，行駛過程安全性降低。恰當(dāng)?shù)哪Σ磷枇ξ黄囂峁┝己玫闹苿有阅?，因此，輪胎對行駛中汽車制動性影響巨大，也對行駛安全具有影響?/p>

2.2.4 輪胎對操作穩(wěn)定性的影響

輪胎的側(cè)偏特性（主要指側(cè)偏力、回正力矩和側(cè)偏角間的相關(guān)性） 是輪胎重要的力學(xué)性能，直接影響汽車的操縱穩(wěn)定性。汽車通過操作輪胎和懸架系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)向操作，汽車行駛過程中，轉(zhuǎn)向是正常操作，轉(zhuǎn)向極為容易和極為困難都不利于轉(zhuǎn)向操作。輪胎側(cè)偏特征的改善可以幫助汽車行駛過程中改善轉(zhuǎn)向過大或者轉(zhuǎn)向困難的障礙。

2.2.5 輪胎影響汽車行駛的平順性

汽車行駛過程中不宜不穩(wěn)或者顛簸，不穩(wěn)和顛簸會影響汽車乘坐的舒適性，而輪胎作為彈性體，其自身的均勻性和振動性配合汽車懸架系統(tǒng)可以減少汽車的不穩(wěn)或者顛簸，提高汽車乘坐舒適性。因此，在正常行駛中，汽車輪胎的性能對于汽車行駛平順性影響極大，尤其是在路況不良時，緩沖地面帶給汽車的沖擊力，保證汽車的平穩(wěn)和均衡性是輪胎良好性能的表現(xiàn)。

3 總結(jié)

從上面分析可以看出，汽車行駛中動力性、制動性能、轉(zhuǎn)向性能、穩(wěn)定性、平順性都與輪胎與地面之間相互作用有關(guān)，從輪胎角度，輪胎自身的各種特征影響輪胎性能的發(fā)揮。汽車輪胎作為汽車一部分，兩者之間的相互匹配是關(guān)鍵，不同的車型及動力要求需要選擇不同的輪胎，而同一個輪胎對不同車輛表現(xiàn)出不用的性能。輪胎性能對汽車行駛有著重要的影響，輪胎的某一特性就可能影響諸多汽車行駛性能，如輪胎的垂直特性不僅影響汽車的操縱穩(wěn)定性，而且會影響汽車的行駛平順性，這些影響有時還是矛盾的。因此，輪胎與汽車的性能匹配一般是各性能和各因素之間的相互協(xié)調(diào)、平衡。

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作者簡介：關(guān)冬野（1990-），男，滿族，遼寧沈陽人，本科，學(xué)士，助理工程師，研究方向：交通事故方向。endprint