高速公路上汽车爆胎原因及其防止措施浅探.pdfVIP

2007年第1期 黑龙江交通科技 NO．1．2007 KEJ (总第155期) HEILONGJIANGJIAO下ONG (SumNo．155) 高速公路上汽车爆胎原因及其防止措施浅探 张玉琴，唐亚鸣，王锦桥 (河海大学机电工程学院) 摘要：车辆行驶中的爆胎事故频频发生。详细分析了爆胎过程和诱发爆胎的主要原因，提出了安装示警装 置、泄气保用轮胎等主动和被动防止措施并介绍了轮胎的正确使用措施，对车辆轮胎防爆有一定的借鉴作 用。 关键词：轮胎；爆胎原因；防止措施 中图分类号：u463．341文献标识码：B 文章编号：l008—3383(2007)01—0092一03 随着我国汽车工业的发展和人民生活水平的提高，汽车 午线轮胎由尼龙帘线、聚酯帘线、钢丝帘线等骨架材料和各种 越来越多地进入普通家庭；同时，伴随国家道路交通状况的 功能橡胶组成。层数一般为2—3层，层级强度在5—13级之 改善，汽车的平均行驶速度显著提高，使得人们对安全行驶 间。尼龙帘线、聚酯帘线和各种橡胶都属于高分子材料，而高 的需求也越来越大。但是，车辆行驶中的爆胎事故频频发 分子材料有两个基本特性：(1)在往复变形过程中会产生热 生。据公安部统计，爆胎所引起的交通事故占国内高速公路 量，且变形越大，生热越多；(2)是热的不良导体。 交通事故总数的70％，而汽车在时速130km以上行驶时发 车辆行驶过程中，作用在车轮上的部分汽车总质量和路 生爆胎，乘驾人员死亡率接近100％。怎样防止爆胎已成为 面对轮胎产生的冲击负荷，使轮胎产生反复压缩变形，压缩 目前安全行驶的一项重要研究课题。 变形消耗的功大部分转化为热量。由于组成轮胎的大部分 1爆胎现象描述 高分子材料是热的不良导体，热量难以散发，胎内温度迅速 行驶中的汽车，其轮胎在极短的时间内失去大部分空气 升高。且有试验得知：轮胎内部温度与轮胎的负荷和运转速 称之为爆胎，这给车辆安全行驶带来极大危害。根据行驶路 度的乘积成正比；从轮胎结构上来说，胎内温度与轮胎壁厚 况不同，爆胎分以下两种情况。 的平方成正比。当汽车高速行驶时，轮胎变形频率，胎体振 1．1直路爆胎 动频率以及轮胎周向和侧向产生的扭曲变形频率也随之增 直路爆胎后，轮胎内空气泄出，轮胎渐渐扁平，此时轮胎 加。当车速提高到某一临界值后，产生共振，导致轮胎表面 只受车身重量的垂直压力，变形不大，车辆可以继续行驶。 变形来不及恢复原状，在轮胎胎冠表面呈现驻浪波形(称之 这种情况下，一般不易发生危险。 为“驻波”)，此时消耗的功率与轮胎运转速度的三次方成正 1．2弯路爆胎 比，且消耗的大部分能量都转化为热能，致使轮胎温度骤升； 弯路爆胎，即汽车在转弯时发生爆胎。转弯时，汽车受 轮胎内部温度升高导致轮胎材料的机械性能下降。当温度 离心力的影响，轮胎挤向一边，胎边陷入胎圈的凹坑内，如果 由零度上升到100℃时，轮胎材料的强度下降大约20％；当 离心力不大，胎边陷入不多，部分轮胎仍然留在轮辋边上，还 温度上升到110℃时，轮胎材料的抗拉强度迅速下降。与此 可以避免轮辋与地面的直接接触，这种情况比较幸运；倘若 同时，随着温度升高，轮胎气压上升，使得帘线应力增大，最 整个轮胎都脱离了轮辋，后果不堪设想。失去轮胎橡胶的抓 终导致轮胎爆裂。 地性和缓冲效果，通常会使汽车很快