预防机动车爆胎相关知识

1预防机动车爆胎相关知识随着夏季到来，天气越来越炎热，车辆爆胎事故进入一个多发季节，因爆胎导致的车毁人亡交通事故明显上升。这些交通事故的教训，应引起广大机动车驾驶人和乘坐人的高度重视，积极预防此类交通事故的发生，构建和谐交通。一、车辆爆胎事故的严重性爆胎是指轮胎在极短的时间（一般少于0.1秒）内因破裂突然失去轮胎中所充气体的情况。爆胎的发生往往非常突然，之后留给驾驶人采取补救措施的时间非常短，车辆往往难以控制，突然爆胎将严重破坏行驶车辆的受力平衡性和方向操纵性，特别是高速行驶中的车辆在巨大的惯性力作用下发生剧烈的侧滑、甩尾，严重的爆胎事故会导致车辆的连续翻滚，并与护栏、其他车辆发生碰撞。形成极为严重的多车相撞交通事故。因爆胎发生的重大事故举不胜举：2004年7月18日，京津塘高速公路进京方向，一辆轿车行驶中发生爆胎，与其他车辆相撞，造成3死4伤的恶性交通事故。2007年2月23日，湖北武汉市新洲区，一辆载有20余名乘客的客车因爆胎翻入深沟。2008年7月24日，112国道河北唐山遵化段一辆中巴车因爆胎穿过隔离带，与对向行驶的水泥罐车相撞，造成6人死亡、22人受伤。这些爆胎事故给当事人造成了严重的人员伤亡和财产损失。痛定思痛，分析车辆爆胎原因、总结预防车辆爆胎的方法和在发2生爆胎后采取正确的处置措施是非常重要的。二、车辆爆胎事故的种类及原因要分析车辆爆胎的原因，总结归纳预防方法和处置措施，首先应了解车辆轮胎的作用、结构及特性，并分析爆胎过程。（一）轮胎结构及特性。轮胎是车辆与行驶路面直接接触的部件。它主要起到支撑整车、缓和并部分吸收车辆行驶时所受的冲击和振动、保证车轮与地面的良好附着，使车辆有良好的牵引性能、制动性能以及通过性能的作用，此外，轮胎对车辆的操纵稳定性也有十分重要的影响。因此轮胎应具备抗磨性、低滚动阻力、耐久性、安全性等性能特点。根据不同的分类方法可以对轮胎进行分类。1、轮胎结构。按照结构特点分，轮胎一般可分为:子午线轮胎和斜交轮胎。子午线轮胎是指胎体帘布层与胎面中心线呈90度角或接近90度角排列，以带束层箍紧胎体的充气轮胎。子午线轮胎主要由胎冠、带束层、胎肩、帘布层和胎圈组成。子午线轮胎胎体弹性大，耐磨性好，滚动阻力小，附着特性好，缓冲性能好，承载能力大，不易穿刺。但胎体不易伸缩，包络特性较差，胎侧易裂口，制造技术要求高，成本也高。目前，大多数轿车轮胎均为子午线轮胎。斜交轮胎是指胎体帘布层和缓冲层各相邻层帘线交错，且与胎面中心线呈小于90度角排列的充气轮胎。斜交轮胎通常由胎面、3帘布层、缓冲层和胎圈组成。胎面是胎体最外面的一层，可分为胎冠、胎侧和胎肩三部分。对有内胎的轮胎，还有内胎和垫带等。斜交轮胎的包络特性大，平顺性好。但当轮胎发生挠曲时，各帘布层间产生大的相对滑动，内部摩擦大，发热和滚动阻力也大。另外，曲面状轮胎胎体的一部分在与平坦路面接触时变平，接触面内的胎体收缩。这样，在胎面与路面之间产生纵向或侧向摩擦力，又使得斜交轮胎的耐磨耗性降低，滚动阻力较大。2、轮胎特性。轮胎的作用比较多，与安全行驶有关的特性包括轮胎的负荷、气压、高速性能、侧偏性能、水滑效应和耐磨耐穿孔性等性能。（1）负荷。轮胎是车辆与地面接触的唯一纽带，是承受车辆负荷的最终部件。轮胎负荷须根据轮胎结构、帘布层数的强度以及使用气压和速度进行计算。为了行驶安全，须根据车辆的最大总质量来确定相应负荷的轮胎，不得超负荷使用轮胎。（2）气压。轮胎气压由厂家设定，充气轮胎气压以标准气压为准，每种轮胎都有其标准气压值。同一规格的轮胎，充气压力越高，所能承受的负荷越大，但气压过高会使内胎不堪承受而爆裂，对于外胎会使胎冠中心部分异常磨损，降低轮胎的使用寿命。充气压力也不能低于标准气压，若气压偏低，不仅使轮胎的承受负荷降低，滚动阻力增大，动力性、经济性下降，也会使制动性能和转向性能受到影响，轮胎胎肩也会出现异常磨损而降低使用寿命。4（3）高速性能。轮胎的高速性能是指高速行驶时轮胎的适应性，使用许用额定车速符号来表示。如今额定车速符号用一个英文字母作为标记，各字母所对应的具体车速值如下表：FGJKLMNPQRSTHV8090100110120130140150160170180190210240车辆高速行驶时，轮胎内部温度升高较快，加速了轮胎橡胶的老化。如果轮胎散热不好，其结构又不能适应高温，轮胎会因脱层而损坏。另外，当车辆高速行驶时，轮胎变形的频率、胎体的振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加。当车速提高到某一临界值后，会产生共振，导致轮胎表面变形来不及回复原状而在轮胎胎冠表面呈现为驻浪波形，称之为“驻波”，此时，消耗的功率与轮胎运转速度的三次方成正比，极易导致爆胎。（4）侧偏性能。轮胎的侧偏性能即轮胎的转弯性能，主要是指侧偏角、侧偏力、回正力矩与侧偏刚度的关系。转动方向盘后，轮胎旋转方向和车辆前进方向不一致，其夹角为侧偏角；轮胎接地印迹上的地面给轮胎的反力为侧偏力。当侧偏角不大时，侧偏力和侧偏角呈线性关系，其斜率即为侧偏刚度。侧偏刚度越大的轮胎侧偏性能越好，即转弯能力强、抗侧滑能力强。子午线轮胎比斜交轮胎的侧偏刚度大；低断面轮胎（高宽比小）的侧偏刚度大；轮胎充气压力高其侧偏刚度高；轮胎尺寸大，其侧偏刚度也大。此外，和干燥的路面相比，潮湿路面的侧偏力显著下降；随5着轮胎负荷的增加，侧偏刚度减小。（5）水滑效应。轮胎的水滑效应，又称“滑水”现象、“水膜”效应或“水膜”滑溜现象，是指车辆在具有一定厚度水膜的路面上以较高速度行驶时，轮胎会浮在水膜上打滑，丧失车辆的操纵性、制动性和驱动性的现象。产生水滑效应的临界速度取决于水膜厚度、路面的粗糙度、轮胎花纹形式及深度、轮胎充气压力等多种因素。水膜越厚越容易产生水滑效应；排水好的路面不易产生水滑；轮胎花纹越好越不容易产生水滑；轮胎充气压力高有利于排水，也不容易产生水滑。（6）耐磨耐穿孔性。轮胎磨损不仅会使附着力下降，在湿润路面上还会使制动、转向能力下降，而这些都会直接影响到行车安全。因此，在轮胎花纹部位离花纹槽底一定高度的地方设有数个标记，称为磨损极限标记，一旦这个标记凸出轮胎表面，必须更换新轮胎。为防止钉子、石子等尖锐异物刺入轮胎面，轮胎应有较高的强度，即耐穿孔性。以上轮胎特性，时刻影响着轮胎的安全性能，自然也关涉到轮胎的防爆性能。（二）爆胎事故的种类车辆爆胎都表现为轮胎在极短的时间内失去大部分所充气体，但车辆爆胎事故的形态却由于所处环境和轮胎位置的不同而呈现不同的形态，只有分析这些不同形态的车辆爆胎事故，才能有针对性地找出正确的预防方法和处置措施。61、根据行驶路况不同，爆胎分以下两种情况：（1）直路爆胎。直路爆胎后，轮胎内空气泄出，轮胎渐渐扁平，此时轮胎只受车身重量的垂直压力，变形不大，车辆可以继续行驶。如果爆胎时车速过高，往往容易造成翻车。（2）弯路爆胎。弯路爆胎，即车辆在转弯时发生爆胎。转弯时，车辆受离心力的影响，轮胎挤向一边，胎边陷入胎圈的凹坑内。如果离心力不大，胎边陷入不多，部分轮胎仍然留在轮辋边上，还可以避免轮辋与地面的直接接触；倘若整个轮胎都脱离了轮辋，则后果不堪设想。失去轮胎橡胶的抓地性和缓冲效果，通常会使车辆迅速失去控制，一旦碰坏车轮附近的机件，如制动油路、转向杆等，事故后果更为严重。2、根据爆胎轮胎位置不同，分为前轮爆胎和后轮爆胎:（l）前轮爆胎。前轮负担车辆转向，一旦爆胎，车辆会立刻出现跑偏或严重的摇摆，极大地影响驾驶员对转向盘的控制。（2）后轮爆胎。如果后轮发生爆胎，轮胎会失去抓地力，车辆会出现较大的颤动，但轮胎倾斜度不会太大，方向也不会出现大的摆动。（三）爆胎过程分析因现代轿车轮胎基本上采用子午线轮胎，在此仅阐述子午线轮胎的爆胎机理。子午线轮胎由尼龙帘线、聚醋帘线、钢丝帘线等骨架材料和各种功能橡胶组成。层数一般为2至3层，层级强度在5至13级之间。尼龙帘线、聚醋帘线和各种橡胶都属于高分7子材料，而高分子材料有两个基本特性。一是高分子材料在往复变形过程中会产生热量，且变形越大，生热越多；二是高分子材料为热的不良导体。车辆行驶过程中，作用在车轮上的部分车辆总质量和路面对轮胎产生的冲击负荷，使轮胎产生反复压缩变形，压缩变形消耗的功大部分转化为热量。由于组成轮胎的大部分高分子材料是热的不良导体，热量难以散发，胎内温度迅速升高。轮胎内部温度与轮胎的负荷和运转速度的乘积成正比；与轮胎壁厚的平方成正比。当车辆高速行驶时，随着轮胎变形频率、胎体振动频率以及轮胎周向和侧向产生的扭曲变形频率的增加，当车速提高到某一临界值后，会在轮胎胎冠表面出现“驻波”现象，此时消耗的功率与轮胎运转速度的三次方成正比，且消耗的大部分能量都转化为热能，致使轮胎温度骤升；轮胎内部温度升高导致轮胎材料的机械性能下降。轮胎材料的强度随着温度上升而不断下降。与此同时，随着温度升高，轮胎气压上升，使得帘线应力增大，最终可能导致轮胎爆裂。此外，车辆在特殊路面行驶时遇有特殊外力作用时，会突然造成胎压的增加，胎压超出了轮胎橡胶材料的承受能力而发生爆胎。（四）爆胎原因。造成车辆轮胎爆胎的原因主要有轮胎结构上的固有弱点、轮胎制造缺陷、使用维护不当、意外因素等。81、轮胎结构上的固有弱点。现行轿车轮胎的带束层边缘、胎体帘线边缘、胎唇边缘等部位是两种性能差异很大的材料的交叉边界，在受力变形的情况下会产生应力集中，从而导致局部大变形、高生热。往复变形一段时间后，轮胎局部温度可高达250℃以上，这将导致材料的结合性能劣化并由此引发分离、熔断等缺陷。轮胎过热使胎面或帘布层脱层，并使胎面沟槽及胎肩龟裂、帘线断裂、胎肩部位快速磨耗，而不规则磨损造成轮胎滚动阻力增加。胎圈与轮辋之间的异常摩擦是引起胎圈损伤或者轮胎与轮辋脱离形成爆胎的最大隐患。2、轮胎制造缺陷。轮胎在制造过程中会带进各种不可避免的缺陷，如气泡、杂质等。这些缺陷在轮胎动态运行中都会成为应力集中点。随着缺陷的发展，会因为胎腔气体的高压渗透作用而形成空腔，并导致层间剥离，在外观上表现为脱层、鼓泡，即使在使用条件正确的情况下这些缺陷也会使轮胎发生早期爆破。3、使用维护不当。一是超载轮胎是车辆与地面接触的唯一纽带，是承受车辆负荷的最终部件。轮胎负荷是根据轮胎结构、帘布层数强度以及使用气压和速度等经过精确计算确定的。车辆超载行驶时，轮胎承受的负荷、形变增大，胎体所承受的压力也相应增加，胎面与路面的接触面增大，相对滑移加剧，磨损加快，特别是胎侧弯曲变形会引起胎肩磨耗、胎温升高、轮胎帘布层脱落。二是高速行驶。行驶在高速公路上的车辆，车速快是影响轮胎爆胎的主要原因:其一，车辆主要是轮胎与地面接触，在匀速运9行下，轮胎的磨损是有规则的。在高速公路上，路面平整，单向行驶长途车比较多，速度快使轮胎与地面形成不规则的磨损，轮胎内部的磨损深度超过标准胎面花纹时，胎面出现剥离现象，易产生滑移，发生交通事故。其二，轮胎寿命受车辆行驶速度影响很大。随着车辆行驶速度增加，其轮胎寿命不断降低，当行驶速度达到70公里/小时，轮胎寿命下降30%左右；其三，行车速度过快会加速轮胎劣化过程，造成胎圈损伤或轮胎与轮辋脱离，胎面中心快速磨耗。当受外力冲击时，容易产生外伤甚至爆破胎面。（3）欠压或过压。和轮胎负荷一样，轮胎气压也是在轮胎设计时就已给定的。因此，充气轮胎气压以标准气压为准，且每种轮胎都有其标准气压值。有的驾驶员因为害怕“爆胎”，往往在充气时没有达到标准气压，这种做法是非常错误的。因为轮胎气压过低，车轮的下沉量增大，径向变形量增大，胎面与地面摩擦增加，滚动阻力上升，胎体的内应力也随之上升，造成胎体温度急剧升高，胎面橡胶变软，老化速度加快，引起胎体局部脱层和胎面磨损加剧。在这种情况下，如果车辆再在高速公路上高速行驶，就会使轮胎的升温老化反应加快，就很有可能发生爆胎。有的驾驶员为了提高车辆的载货能力，在充气时喜欢超过轮胎的标准气压，孰不知这样做加快了轮胎的磨损速度，从而加大了爆胎的可能性。因为胎压过高，胎体帘线张力增大，使帘线的疲劳过程加快，特别是在过量充气又超载超速行驶时，更增加了帘线的内应力，胎温快速上升，橡胶老化