浅析高速公路轮胎爆破原因及预防措施

　　笔者在此对高速公路轮胎爆破机理以及影响因素加以分析，并提出防止轮胎爆破的一些措施。
　　一、轮胎爆破机理
　　轮胎工作时，除了承受一定的气压外，与路面接触时产生较大的变形，胎体帘线外侧承受拉力，内侧承受压力，随着轮胎的运转，胎体各部分将不断地承受这一交变拉压应力。胎体帘线之间不断产生挤压、拉伸及摩擦而生热，导致胎温升高。另外，外胎与内胎、外胎与轮辋、内胎与垫带之间也会因轮胎的不断变形产生摩擦生热。同时，汽车制动时产生的热量也会传给轮胎，当热量超过轮胎的散热能力时，胎体的温度将会不断上升，胎体帘线的强度逐渐下降。由图1可见，轮胎温度由0上升到约120时，帘线的强度下降大约为钢丝5、人造丝18、尼龙30；胎温继续上升时，胎体帘线的强度将迅速下降。胎温的上升还将使轮胎气压随之上升，胎体帘线将承受更大的应力，最终导致轮胎某一薄弱部位产生裂口，外层橡胶和帘线被撕裂，气体由破口泄出，导致爆胎。
　　二、影响因素
　　轮胎爆破主要是胎温过高所造成的，而影响胎温升高的因素主要有以下这些。
　　1。车速
　　车速与轮胎的变形频率成正比。车速提高，轮胎的变形频率、滑动率、胎体的振动以及轮胎的周向和侧向产生的扭曲变形也随之增加，导致胎温及胎压随之上升，轮胎的磨损将成倍增加，加速轮胎的机械和热损伤，降低其疲劳强度。当行驶速度达到临界速度时胎冠表面出现驻波，轮胎因迟滞损失所消耗的能量与车速的三次方成正比，这些能量大部分变成了热量，致使轮胎温度超过其临界温度（约92左右），极易产生轮胎胎体帘线脱层、热爆胎等现象。
　　2。载荷
　　载荷增加，将使轮胎的变形增大，从而使车轮滚动其帘线的相互挤压、摩擦加剧，胎温升高；同时载荷增加将使胎体帘线承受更大的应力。当轮胎所承受的载荷超过允许范围时，轮胎的变形会过大，胎体帘线的疲劳强度下降，易造成帘线断裂、胎体脱层，甚至爆胎。轮胎的载荷还与其寿命密切相关。由图2可见，载荷超过20时，行驶里程下降30；超过50时，行驶里程下降60；载荷超过一倍时，行驶里程下降90以上。
　　3。气压
　　轮胎的气压是轮胎的生命。气压过低时，胎体的刚性下降，变形增大，轮胎滚动时，产生更多的热量，胎温易过高。气压过高时，胎体的变形虽减小，但轮胎的接地面积减小，与路面的附着力下降，胎冠磨损严重，胎体帘线所承受的应力加大，帘线易断裂。同时，气压高时轮胎的刚性增大，承受的动载荷相应增大，相对于气压低时更易爆胎。
　　4。其他因素
　　（1）环境温度。环境气温高时，轮胎的散热效果下降，高速行驶时，胎温易升高。这正是夏天轮胎易爆破的主要原因。
　　（2）制造缺陷。外胎厚度不匀、胶料不匀、帘线质量低劣、外胎与轮辋的结合不牢固等都易造成轮胎的早期损坏，甚至爆胎。
　　（3）选型及使用不当。不同类型的轮胎，其性能差异较大。从高速性能来说，无内胎轮胎要比有内胎轮胎好（因为少了内、外胎之间的挤压、摩擦生热，可降低胎温）。定期换位、及时去除嵌入的尖硬物、驾驶中尽可能以滑行代替制动、避免紧急制动、转弯要平稳等，都有利于延长轮胎使用寿命。
　　三、预防措施
　　1。合理选用轮胎
　　常在高速公路上行驶的车辆，宜选用子午线无内胎轮胎。子午线轮胎具有滚动阻力小、承载能力高、耐磨、减振性与附着性能好等优点。无内胎轮胎则具有密封性好、胎温低、质量小，适宜高速运行。目前，绝大多数轿车选用无内胎的子午线轮胎。
　　选用轮胎时，还应注意速度等级。国产货车用子午线轮胎的速度级别一般为L、M、N三个等级，相应的最高限速为120kmh、130kmh、210kmh。轿车用子午线轮胎的速度级别为S、T、H，相应的最高限速为180kmh、190kmh、210kmh。另外，轮胎的花纹最好选纵向布置的沟槽细而浅的普通花纹，这种花纹防侧滑性能好、散热快、噪声小。
　　2。正确使用
　　首先要保持轮胎的气压正常。通常汽车制造厂在确定所选轮胎的气压时，将考虑汽车的载重量、最高设计车速、行驶安全性等因素，而胎侧标志上的气压值是由轮胎制造厂根据轮胎帘线材料、层数、结构特点等因素来确定的。因此，轮胎的充气压力应以汽车制造厂的为标准，胎侧标志上的气压值可作为参考。另外，现代高速轿车前后轮胎气压还有较大的差异，一般前轮比后轮气压低50～100kPa，这主要是为了提高车辆高速行驶时的安全性，不可随意改变。（注意：应在轮胎处于常温状态下检查气压）。
　　其次，严禁车辆超载。超载除了引起轮胎损坏，还是造成路损和引发交通事故的主要因素。还应注意车辆装载均匀。
　　第三，同一辆车装用的轮胎应一致，包括尺寸、花纹、规格、速度等级等。轮胎不一致，不仅会使轮胎早期损坏，还会使车辆的使用性能发生变化。
　　3。合理驾驶
　　尽量保持中速行驶；少用制动、尽可能以滑行代替制动，避免紧急制动；转弯要平稳，尤其是在急弯，要提前减速；遇不良道路时应慢行，并选择良好路面通过。夏天正午应休息，行车选择在早上、晚间、傍晚等时段。冬季寒冷的天气行车，刚开始行驶的一段里程（20～30km），车速不宜太高，因此时轮胎的温度低，胎体较硬，轮胎的防滑和抗震性能都较差，等胎温有所上升后，再以正常车速行驶。
　　4。定期维护
　　轮胎的定期检查、维护工作，合理换位，及时更换十分重要。不用的轮胎应妥善保管。由于车轮的定位参数、悬架的工作状况、制动系统的工作情况，对车轮的影响最大，定期对上述参数和机构进行检查、调整和修复，保持车辆良好的技术状况，对延长轮胎寿命也是重要的环节。
　　（作者单位：浙江杭州技师学院）