分析輪胎性能對汽車行走行使的影響

關冬野　劉洋

摘 要：常規的來講，汽車動力性能與汽車輪胎的附著力有關，燃燒經濟性欲汽車滾動阻力有關，制動性與輪胎與地面摩擦系統有關，恰當的摩擦系數可以保證汽車制動性能，而穩定性與平順性更是與輪胎基本性能有關。

關鍵詞：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揮、操作穩定性的重要因素。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，這其中除了相關理論研究和設計技術外，輪胎對汽車行駛過程影響是其重要研究內容。

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揮如下作用：汽車行駛過程支持作用、對地面傳來振動和沖擊發揮緩沖作用、通過與地面的反作用力實現驅動或者制定作用、在正常行駛中通過橫向或者正向力矩發揮平衡作用、提高翻越作用。可見，輪胎對于汽車來說要發揮承載作用，承擔提供反作用力，提供保障穩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 輪胎基本技術參數對汽車行駛的影響

2.1.1 尺寸方面的影響

輪胎尺寸主要包括輪胎結構、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濟性影響巨大，在車型設計時，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，胎面出現磨損，輪胎與地面相互之間作用力減少，會導致汽車操作穩定性、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置纖維布，這層結構被稱為冠帶層，從其設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構不當或者出現磨損，汽車會因受力不均勻而導致操作不穩定，甚至還可能導致行駛的不穩定。

2.2 輪胎力學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然與其他原因有關，不過，輪胎的力學性能起到關鍵因素，因為其是該駕駛行為的直接影響因素。

2.2.2 行駛的燃燒經濟性與輪胎有關

在設計汽車時，汽車的所需動力與汽車結構、質量、輪胎的摩擦阻力有關，可是汽車定型后，其燃燒經濟性就與汽車輪胎的滾動摩擦阻力有直接關系。汽車行駛過程中，為了保障汽車繼續前行，必然需要發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，需要的驅動力就越大，那樣汽車發動機就需要消耗更多燃料，降低燃燒經濟性。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濟性。需要指出，當前汽車消耗能源數量巨大，如果能提高汽車燃燒經濟性，必然能為節約能源提供幫助。

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。恰當的摩擦阻力位汽車提供良好的制動性能，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。

2.2.4 輪胎對操作穩定性的影響

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

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或者顛簸，不穩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可以減少汽車的不穩或者顛簸，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，保證汽車的平穩和均衡性是輪胎良好性能的表現。

3 總結

從上面分析可以看出，汽車行駛中動力性、制動性能、轉向性能、穩定性、平順性都與輪胎與地面之間相互作用有關，從輪胎角度，輪胎自身的各種特征影響輪胎性能的發揮。汽車輪胎作為汽車一部分，兩者之間的相互匹配是關鍵，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調、平衡。

參考文獻：

[1]鄭靜壽.輪胎性能對汽車行駛影響分析[J].科技與生活，2012（22）

：15-16.

[2]明平順，楊萬福.現代汽車檢測技術[M].北京人民交通出版社，

2001（10）：127-147.

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