轮胎的部分基本性能是通过胎面花纹来实现。胎面花纹的基本功能是:提供纵向附着力,以实现汽车的驱动和制动;提供侧向附着力,以实现汽车转向和行驶稳定性;排除路面积水,以增强胎面在水湿路面上的附着性能,提高行驶稳定性。
通常说的胎面由处于中间部位的胎冠和两侧的胎肩组成,在载荷的作用下,胎冠与部分胎肩参与地面接触,共同承担载荷压力。平整的胎面经纵、横沟槽的分割后就形成了花纹胎面。花纹指的是沟槽的形状,被花纹沟分割成的块状叫花纹块。这些纵横交错、形状各异、大小不一沟槽的设计都有着它的功能依据。
附着功能与排水功能都是轮胎主要功能之一。下面对花纹的排水功能进行特别介绍。
对于轿车轮胎,尤其是高级轿车轮胎,胎面花纹必须具备良好的排水功能。路面水湿、积水将使附着性能下降,附着系数由干燥路面的0.70~1.00下降至0.10左右,甚至0.05。这时以100km/h左右的车速通过时,轮胎将明显滑移,方向明显发飘,汽车失去操纵性。因此,轮胎花纹的结构设计使其具有良好的排水功能是必须的。随着子午线轮胎扁平程度的提高,胎面与地面接触印痕将转变为纵缩横扩,使得胎面与地面接触时间相对短促,这就更需要胎面花纹具有良好的排水功能,以提高其在湿水路面上的行驶能力。但这种提高应以不降低其在干路面上的行驶性能为前提,也就是说在轮胎滑水临界速度得以提高和湿水路面制动距离得以降低的同时,也能兼顾对轮胎低滚动阻力、低磨耗、低噪声等性能的要求。
在水膜层区,滚动的轮胎胎面实际上没有接触地面,但大部分水已被排走;在过渡区,轮胎部分接触地面,花纹块开始变形,水从纵向直沟的前后和两侧的横沟开始排出;剩下少量的水进入直接接触区,经由花纹块压辗,加上上面许多细小“刀槽”花纹揉搓(如图1-62b所示),使水更彻底地被挤到纵、横花纹沟而排出(如图1-62a所示)。(www.xing528.com)
图1-62 轮胎的排水功能
a)花纹沟的排水情形(仰视图) b)花纹块上的细微刀槽花纹
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