【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 比賽中絕對(duì)禁止使用無標(biāo)識(shí)輪胎，如果參賽者想要用一條沒使用過的輪胎替換另一條沒使用過的輪胎，必須將兩條輪胎都提交 國(guó)際汽聯(lián)的技術(shù)代表。 B. 一套 F1 輪胎的制造成本相當(dāng)驚人，如果把競(jìng)賽部的人工成本也計(jì)算在內(nèi)，每套完整的輪胎大約需要 3430 歐元。 C. F1 賽車使用后的輪胎，輪胎制造商會(huì)全部收回，不會(huì)隨便丟棄，因?yàn)槠渲邪舜罅康募夹g(shù)秘密。 汽車輪胎對(duì)車輛行駛的影響畢 9 二、輪胎與汽車的性能匹配分析 現(xiàn)代汽車 ,尤其是高檔轎車對(duì)輪胎動(dòng)態(tài)力學(xué)性能提出了越來越高的要求 ,脫離汽車研究輪胎的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能沒有實(shí)際意義。輪胎的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能不僅取決于輪胎本身 ,更取決于輪胎與汽車的匹配 ,因此當(dāng)前對(duì)輪胎性能的評(píng)價(jià)也就從對(duì)輪胎性能 本身的評(píng)價(jià)逐步轉(zhuǎn)移到對(duì)輪胎匹配的汽車行駛性能的評(píng)價(jià)。目前 ,對(duì)輪胎與汽車的性能匹配要求日益提高。 (一 )輪胎與汽車生產(chǎn)的相關(guān)性 單純討論輪胎的某項(xiàng)性能意義不大 ,輪胎性能的研究應(yīng)結(jié)合輪胎匹配的汽車性能 ,更確切地說是汽車懸架系統(tǒng) (如圖 1 所示 )性能來進(jìn)行。輪胎與汽車懸架系統(tǒng)匹配所構(gòu)成的集成系統(tǒng)的剛度、柔度及動(dòng)力學(xué)性能是影響汽車行駛性能的主要因素。同一條輪胎匹配于不同汽車表現(xiàn)出的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能可能會(huì)有較大差異 ,即一條輪胎與某一汽車匹配可能表現(xiàn)出良好的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能 ,而與另一汽車匹配則可能表現(xiàn)出個(gè)別動(dòng)態(tài)力學(xué)性能極差。 在國(guó) 外 ,為達(dá)到輪胎與汽車性能匹配 ,在進(jìn)行汽車設(shè)計(jì)時(shí) ,輪胎生產(chǎn)商一般會(huì)與汽車生產(chǎn)商密切合作 ,由汽車生產(chǎn)商提出輪胎與汽車匹配的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能要求或由輪胎生產(chǎn)商為汽車生產(chǎn)商提供輪胎的動(dòng)態(tài)力學(xué)模型 ,以便汽車生產(chǎn)廠家進(jìn)行懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)和整車性能模擬仿真計(jì)算。這就要求輪胎生產(chǎn)商不僅能夠設(shè)計(jì)、生產(chǎn)出滿足汽車性能要求的輪胎 ,同時(shí)也能夠提供用于懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)或整車性能模擬仿真計(jì)算的輪胎動(dòng)態(tài)力學(xué)模型。國(guó)內(nèi)輪胎生產(chǎn)企業(yè)必須深入了解并逐漸適應(yīng)高檔轎車原配市場(chǎng)在這方面苛刻的要求。 汽車輪胎對(duì)車輛行駛的影響畢 10 圖 1 輪胎與汽車懸架系統(tǒng)示意 （二） 輪胎在汽車中的作用 輪輞和輪胎是汽車行駛系中重要的部件 ,其作用是 :支撐整車質(zhì)量 。緩沖由路面?zhèn)鱽淼恼駝?dòng)和沖擊 。通過輪胎與地面的附著力 (輪胎抓著力 )來傳遞驅(qū) 動(dòng)力和制動(dòng)力 。產(chǎn)生橫向力和回正力矩來平衡汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)的離心力 。保證汽車正常轉(zhuǎn)向后車輪直線行駛 。翻越障礙 ,提高通過性。輪胎安裝在輪輞上 ,直接與路面接觸 ,其基本功能如下 : （ 1） 承受汽車負(fù)荷 。 （ 2） 為傳遞驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力提供足夠的附著力 。 （ 3） 為改變和保持汽車行駛方向提供足夠的轉(zhuǎn)向操縱性能和方向穩(wěn)定性能 。 （ 4） 與汽車懸架系統(tǒng)共同緩沖來自路面的沖擊 ,并衰減由沖擊產(chǎn)生的振動(dòng) ,以保證汽車良好的行駛平順性和乘坐舒適性。 （三） 汽車主要行駛性能 汽車的行駛性能是指汽車適應(yīng)各種行駛條件并發(fā)揮最大工作效率的能力 ,主要包 括以下幾個(gè)方面。 汽車輪胎對(duì)車輛行駛的影響畢 11 動(dòng)力性能是汽車首要的行駛性能。汽車必須通過輪胎與路面的接觸來獲得足夠的牽引力才能克服各種行駛阻力 ,必須達(dá)到一定的速度才能正常行駛 ,而汽車克服行駛阻力和保持正常行駛的能力取決于汽車的動(dòng)力性能。汽車的動(dòng)力性能可從三方面評(píng)價(jià)。 (1)最高速度 最高速度是指汽車滿載時(shí)在良好水平路面上行駛所能達(dá)到的最高速度。 (2)加速能力 加速能力是指汽車在各種條件下行駛速度迅速提高的能力。加速時(shí)間和加速距離越短的汽車加速性能越好。 (3)上坡能力 上坡能力用汽車滿載時(shí)以最低擋位在堅(jiān)硬路面上等速行駛所能越過的最大坡度來表示 ,還稱為最大爬坡度 ,它表征汽車的最大牽引力。不同類型的汽車對(duì)上述三項(xiàng)指標(biāo)的要求不同。轎車和客車偏重于最高速度和加速能力 ,載重汽車和越野汽車對(duì)上坡能力的要求較高 ,但在公路上正常行駛的汽車都須具備一定的加速 能力。 為降低汽車的運(yùn)輸成本 ,要求汽車以盡可能小的燃料消耗量完成盡可能大的運(yùn)輸量。汽車以最小燃料消耗量完成單位運(yùn)輸工作量的能力稱為燃料經(jīng)濟(jì)性 ,評(píng)價(jià)指標(biāo)為每行駛 100 km 消耗的燃料量。汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性與發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和輪胎的滾動(dòng)阻力密切相關(guān)。 良好的制動(dòng)性能不僅是汽車安全行駛的保證 ,而且是汽車動(dòng)力性能得以良好發(fā)揮的前提。 汽車的制動(dòng)性能通過三方面來衡量。 (1)制動(dòng)效能 制動(dòng)效能是汽車迅速減速直至停止的能力 ,常用制動(dòng)時(shí)間、制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離來評(píng)價(jià)。汽車的制動(dòng)效能除與汽車的技術(shù)狀況有關(guān)外 ,還與汽車制動(dòng)時(shí)的速度及輪胎與路面的接觸狀況有關(guān)。 汽車輪胎對(duì)車輛行駛的影響畢 12 (2)制動(dòng)效能的恒定性 汽車在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)制動(dòng) ,制動(dòng)器溫度升高導(dǎo)致的制動(dòng)效能下降稱為制動(dòng)器的熱衰退。汽車連續(xù)制動(dòng)后制動(dòng)效能的穩(wěn)定程度稱為制動(dòng)效能的恒定性。 (3)制動(dòng)時(shí)方向的 穩(wěn)定性 汽車制動(dòng)時(shí)方向的穩(wěn)定性是指汽車在制動(dòng)過程中不發(fā)生跑偏、側(cè)滑和失去轉(zhuǎn)向的能力。左右側(cè)制動(dòng)動(dòng)力不一樣時(shí) ,汽車易跑偏 。當(dāng)車輪“抱死”時(shí) ,汽車易發(fā)生側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力?，F(xiàn)代汽車設(shè)有電子防抱死裝置 ,以防止緊急制動(dòng)時(shí)車輪“抱死”而發(fā)生危險(xiǎn)。 操縱性是指汽車對(duì)駕駛員轉(zhuǎn)向指令的響應(yīng)能力 ,直接影響行車安全。輪胎的氣壓和彈性、懸掛裝置的剛度以及汽車重心的位置都是該性能重要的影響因素。汽車裝載超高、超載、偏載 ,轉(zhuǎn)彎時(shí)車速過快 ,在橫向坡道角度過大的路面上行駛及受其它側(cè)向力時(shí)容易發(fā)生側(cè)滑或者側(cè)翻。汽車的操縱穩(wěn) 定性是汽車受外界擾動(dòng)后恢復(fù)原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的能力及抵御發(fā)生傾覆和側(cè)滑的能力。側(cè)向操縱穩(wěn)定性對(duì)汽車來說尤其重要。合適的前輪定位角度使汽車具有自動(dòng)回正和保持直線行駛的能力 ,提高了汽車直線行駛的穩(wěn)定性。汽車重心越低 ,操縱穩(wěn)定性越好。 汽車在行駛過程中會(huì)因路面不平產(chǎn)生振動(dòng) ,使乘客感到疲勞、不適或貨物損壞 ,一般通過降低車速來避免或減少這種現(xiàn)象發(fā)生。同時(shí) ,振動(dòng)還會(huì)影響汽車的使用壽命。汽車在行駛過程中對(duì)路面不平產(chǎn)生的振動(dòng)減震能力稱為汽車的行駛平 順性?？蛙嚭娃I車采用“舒適降低界限速度”作為評(píng)價(jià)汽車行駛平順性的 指標(biāo)。當(dāng)汽車行駛速度超過此界限時(shí) ,乘坐舒適性就會(huì)降低 ,使人感到疲勞、不舒服。貨車采用“疲勞 2 低工效界限速度”作為評(píng)價(jià)汽車行駛平順性的指標(biāo)。這兩個(gè)界限值越高 ,說明汽車的行駛平順性越好。汽車車身的固有振動(dòng)頻率也可作為行駛平順性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。從舒適性出發(fā) ,車身的固有振動(dòng)頻率在 600～ 850Hz 的范圍內(nèi)較好。高速汽車 ,尤其是轎車要求具有優(yōu)良的行駛平順性。輪胎彈性好、懸掛裝置性能優(yōu)異、座椅減震性能好及非懸掛裝置質(zhì)量小都可以提高汽車的行駛平順性。 汽車在一定的載質(zhì)量下以較高的平均速度通過各種壞路和無路地帶及克 服汽車輪胎對(duì)車輛行駛的影響畢 13 各種障礙物的能力稱為汽車的通過性。不同汽車對(duì)通過性要求不同 ,轎車和客車一般在市內(nèi)行駛 ,對(duì)通過性的要求不是很高 ,而越野汽車、軍用車輛和貨車就必須具有較好的通過性。 提高汽車通過性的方法有 :采用寬斷面輪胎和增加輪胎裝配數(shù)量以減小滾動(dòng)阻力 。增大輪胎花紋深度以提高輪胎與地面的附著力、改善輪胎的防滑性能 。采用全輪驅(qū)動(dòng)方式以使汽車的動(dòng)力性能充分發(fā)揮 。選擇合理的結(jié)構(gòu)參數(shù) ,如較大的最小離地間隙、接近角、離去角、車輪半徑及較小的轉(zhuǎn)彎半徑、橫向和縱向通過半徑等以提高汽車通過障礙的能力。 (1)操縱輕便性 汽車的操縱 輕便性應(yīng)根據(jù)駕駛汽車時(shí)的操作次數(shù)、操作用力、操作便利情況以及視野、照明、信號(hào)等來評(píng)價(jià)。良好的操縱輕便性可以減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度并舒緩其緊張情緒 ,保證行車安全。采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向、制動(dòng)增強(qiáng)裝置、自動(dòng)變速器及膜片 離合器等可使汽車的操縱輕便性明顯改善。 (2)機(jī)動(dòng)性 市區(qū)內(nèi)行駛的汽車經(jīng)常在狹窄多彎的道路上通行 ,機(jī)動(dòng)性顯得尤為重要。機(jī)動(dòng)性主要用最小轉(zhuǎn)彎半徑來評(píng)價(jià) ,轉(zhuǎn)彎半徑越小 ,機(jī)動(dòng)性越好。 (3)裝卸方便性 裝卸方便性與車廂的高度、可翻倒的欄板數(shù)及車門數(shù)和尺寸有關(guān)。 (4)容量 容量表示汽車一次能運(yùn)輸?shù)淖畲筘浳锪炕蜃疃噍d 客人數(shù)。貨車容量用載質(zhì)量和載貨容積表示 ,客車容量用載客人數(shù)表示。質(zhì)量利用系數(shù)反映汽車結(jié)構(gòu)的合理程度 ,它用額定載質(zhì)量與空車質(zhì)量之比表示。 （四） 輪胎六分力 輪胎的宏觀力學(xué)性能主要是指輪胎的六分力 ,六分力是輪胎與路面及汽車之間作用力的集中體現(xiàn)。輪胎的六分力 如圖 2 所示。 汽車輪胎對(duì)車輛行駛的影響畢 14 圖 2 輪胎六分力示意 （ 1）