汽車依靠輪胎支撐在路面上,而直接與路面接觸的是輪胎花紋。輪胎不僅承載、滾動,而且通過其花紋塊與路面產生的摩擦力,成為汽車驅動、制動和轉向的動力之源。
輪胎翻新胎面花紋的選擇在翻胎質量中占著重要地位,本文詳細介紹胎面花紋的作用,胎面花紋的種類及特點及胎面花紋的選擇。
胎面花紋的作用
輪胎花紋的主要作用是增加胎面與路面間的摩擦力,以防止車輪打滑,這與鞋底花紋的作用如出一轍。輪胎花紋提高了胎面接地彈性,在胎面和路面間切向力制動力和橫向的作用下,花紋塊能產生較大的切向彈性變形。切向力增加,切向變形隨之增大,接觸面的摩擦作用也_隨之培強,進而抑制了胎面與路面打滑或打滑趨勢。這在很大程度上消除了無花紋,光胎面輪胎易打滑的弊病,使得汽車的動力性、制動性、轉向操縱性和行駛安全性的正常發揮有了可靠的_。
胎面花紋的種類及特點
輪胎花紋型式五花八門,歸納為三類:普通花紋、越野花紋和混合花紋。
普通花紋
普通花紋適合于在硬路面上使用。它分為橫向花紋、縱向花紋和縱橫混合花紋。
橫向花紋
這種花紋的特點是胎面橫向連續、縱向斷開,因而胎面橫向剛度大,而縱向剛度小。故輪胎抗滑能力呈現縱強而橫弱,汽車以較高速度轉向時,容易側滑;輪胎滾動阻力也比較大,胎面磨損比較嚴重。這種形式花紋適合在硬路面上、牽引力比較大的中型或重型貨車使用。
縱向花紋
這種花紋共同特點是胎面縱向連續、橫向斷開,因而胎面縱向剛度大,而橫向剛度小,輪胎抗滑能力
縱橫混合花紋
這種花紋介于縱向花方和橫向花紋之間。一般在胎面中部是曲折形的縱向花紋,而在接近胎肩的兩邊則設計有橫向花紋。這樣一來,胎面的縱橫方向抗滑能力都比較好。因此這種形式花紋的輪胎適應能力強,應用范圍廣泛,適用于各種不同的硬路面,適宜安裝于轎車和貨車上。
普通花紋也稱公路花紋,主要有八腳、煙斗、連煙斗、鋸齒形、波浪形幾種型式。八角和煙斗花紋適用于條件一般和較差公路。橫向排列的花紋溝,使輪胎縱向隨著力大,耐磨性好,能自動甩出夾進的石子,不易產生溝底裂口。但散熱性差,易肩裂、肩空,不適用于高速行駛,滾動阻力比較大。鋸齒或波浪形花紋適用于條件好路面,縱向排列的花紋溝使輪胎滾動阻力小,防側滑性好,散熱性好。但溝內易裂口,夾石子,耐磨性和防滑性能差。連煙斗花紋兼備上述花紋的優點。適用于各種公路路面。
越野花紋
越野花紋的特點是花紋溝槽寬而深,花紋塊接地面積小。在樺軟路面上行駛時,一部分土壤被嵌入花紋溝槽中,_交嵌入花紋溝槽的這一部分土壤_之后,輪胎才有可能出現打滑。據測試:在泥濘路面上,同一車型的車輛使用越野花紋的牽引力可達普通花紋的1.5倍。
越野花紋分為無向和有向花紋兩種,有向花紋使用時具有方向性。越野花紋亦稱雪泥花紋。越野花紋輪胎適合 于在崎嶇不平的道路、松軟土路使用。也適合在無路面條件下行駛,對地面附著力大,能自潔排泥。
由于越野花紋塊的接觸壓力大,滾動阻力大,故不適合在良好硬路面上長時間行駛。否則,將加重輪胎磨損,增加燃油消耗,汽車行駛振動也比較厲害。
混合花紋
混合花紋是普通花紋和越野花紋之間的一種過渡性花紋。其特點是胎面中部具有方向各異或以縱向為主的窄花紋溝槽,而在兩側則以方向各異或橫向為主的寬花紋溝槽。這樣的花紋搭配使混合花紋的綜合性能好,適應能力強。它既適用于條件良好的硬路面,也適應于條件差的碎石路面、雪泥路面和松軟路面,附著性能優于普通花紋,但耐磨性能稍遜。
混合花紋也稱通用花紋或萬用花紋,在公路或無路面條件下都可以使用。但在公路上,性能不及普通花紋輪胎;在無路面條件下,越野性能不及越野花紋輪胎。目前,一些貨車和四輪驅動的乘用車多使用這種型式的花紋輪胎。
輪胎翻新胎面花紋型式的選擇
轎車輪胎
高速行駛的轎車,側滑危險性增大,側滑與原車速的平方成正比。加速后側滑距離為原來的四倍,因后輪扭動發飄,車輛行駛線路變為扭動的蛇形線。輪胎在濕路上高速行駛時,導致輪胎打滑,尤以橫向花紋_明顯,縱向花紋優于橫向花紋。車輛在有積水的路面上高速行駛時,輪胎由于水的阻力而浮起在水膜上滑行,車輛會操作失控,這種水飄現象能造成車輛制動和驅動失靈。輪胎花紋中的空氣在行駛過程中不斷被壓縮和排出,而產生噪聲,它隨胎面花紋的種類不同有所差異。因此,轎車輪胎翻胎胎面花紋型式的選擇應以縱向花紋為主并采用變節距,使花紋無規則化以消除明顯的車輛側滑、水飄現象及聲壓峰值。
載重車胎
在條件好路面行駛的高速載重翻胎,應選擇普通花紋中的縱向花紋。縱向花紋是以縱溝或縱垅為主的縱向曲折花紋。這種花紋防側滑性能好,但不能防縱滑,故不能_輪胎對地面的必要抓著力。因此除了某些特殊用途的導向輪胎外,一般輪胎花紋溝部都與周向成30-45度的曲折花紋溝。縱向花紋溝的優點是滾動阻力小,防側滑性能好。適用于高速和條件好路面行駛。缺點是花紋轉角處易夾石子,溝底部易裂口。
在砂石路和山區公路行駛載重翻胎,應選擇普通花紋中的橫向花紋。橫向花紋是以橫紋和橫垅為主的橫向曲折花紋。這種花紋溝通常與徑向呈10-45度角度。花紋溝比較寬,花紋比較大。橫向花紋胎面耐磨,花紋溝不夾石子,隨著輪胎滾動變形,石子很易甩出。橫向花紋的缺點是防側滑性能差。我國公路除柏油路和水泥路面外,還有相當大量的砂石路和山區公路,行駛速度不高于60km/h,因此橫向花紋如煙斗和八角花紋受到區使用者的歡迎。
在雪地、沙地和泥濘路等條件差路面行駛載重翻胎,應選擇越野花紋。越野花紋輪胎的特點是具有良好的抓著力,花紋溝較寬,易脫掉夾在花紋溝中的雪泥和沙石,有較好的自潔性能,適宜在雪地、沙地和泥濘路等條件差路面或無路面行駛。花紋塊面積占整個行駛而的40-60%。越野花紋輪胎不適用于良好路面和快速行駛,其原因是花紋塊的接觸地面積較小,不耐磨,平穩性差和滾動阻力大,因負荷集中于較窄的花紋塊上,使橡膠和簾布的工作條件惡化,導致溝底部裂口或簾線損傷。有些越野花紋為提高自潔性能,花紋塊的排列是有方向的。這類花紋的胎側上應有方向標記:箭頭,應嚴格按箭頭所指方向裝胎。
在條件好和條件差路面都能行駛載重翻胎,應選擇混合花紋。這類輪胎花紋的特點是兼顧多種使用條件。花紋中部為普通花紋,兩側為越野花紋,其花紋塊面積占整個行駛面的60-70%。這類花紋的輪胎既可在條件好路面行駛,也可在條件差路面行駛。
胎面花紋選擇的正確與否在輪胎翻新的質量中占有重要地位,對翻新輪胎在行駛中的安全性、平穩性、節油、降噪聲、排種面積水等都產生影響。