轮胎牵引力如何影响制动

2022-05-07 13:49:16· 来源：北橡检测

美国交通运输部（DOT）表示，在美国每年发生的580万起车祸（2007年至2016年的统计数据）中，约有21%（120万）与危险天气有关。在美国，天气造成的车祸死亡人数占

美国交通运输部（DOT）表示，在美国每年发生的580万起车祸（2007年至2016年的统计数据）中，约有21%（120万）与危险天气有关。在美国，天气造成的车祸死亡人数占所有车祸死亡人数的16%左右。

在52000起车祸中，50%的关键原因是路面光滑，这与车辆的牵引力有关，表明存在轮胎/制动问题。牵引力对车辆安全起着十分重要的作用。

01牵引和制动

轮胎将发动机的能量传送到路面上，使汽车能够向前行驶。起作用的是牵引力。

牵引力是轮胎和地面之间的相互作用力，它是发动机对轮轴施加的扭矩的反作用。每当粘着摩擦通过路面时，不可避免地会产生牵引力，而制动也是必须的。

无论是直线行驶还是曲线行驶，只要汽车处于运动状态，牵引力就会起作用。在所有路况下都是。当驾驶员踩下刹车踏板并期望停车时，制动开始起作用。换句话说，制动是牵引力的一种形式。

虽然有衡量牵引力和/或制动的标准，但每个车辆制造商都有自己的标准和限制来评估制动和/或牵引性能。对于某些制造商来说，制动是关键，轮胎需要在潮湿、干燥、冰雪天气下满足一定的制动距离。对于其他制造商来说，牵引力是关键的衡量标准，它们要求轮胎达到一定的摩擦系数，才能被批准用于车辆。

02轮胎和牵引力

胎面花纹、轮胎轮廓、轮胎结构和胎面胶会影响轮胎的整体牵引力或制动性能。根据不同制造商对牵引或制动类型的不同侧重，也会考虑轮胎不同部位的影响。

胎面胶是牵引力第一个需要考虑的因素。图1显示了胎面胶性能的“魔三角”。如图所示，其中一个方面性能比如耐磨性的改善会影响其他两方面的性能，如燃油效率和湿地牵引/制动。一般说来，红色字体部分是胎面胶要重要考虑的性能。

第二个要考虑的是胎面花纹。胎面花纹主要影响干地制动和雪地牵引/制动。其中一方面性能的改善会对其他性能方面产生负面影响，例如湿地牵引力/制动和胎面的磨损。

第三个考虑的是轮胎轮廓，它主要影响干地牵引力/制动。也会出现“魔三角”，例如干地牵引/制动的改善，会对耐磨和操控性能产生负面影响。

虽然轮胎结构会影响牵引性能，但主要影响的是负荷指数和速度级别。在开发后期进行一些调整有助于保持驾驶和操控的平衡，这些调整可能略微会影响牵引性能。

最后一点，尽管我们习惯认为胎面花纹、胶料和轮胎轮廓是各自作用的，但其实它们不是。图2显示了轮胎在不同作用下，不同摩擦系数表面（低μ是湿的，高μ是干的）下的抓地力水平。例如，高刚度块状胎面花纹（夏季）需要柔软的胶料，以在较低μ级（湿）下提供最佳抓地力。

泥浆和岩石牵引力也是轮胎开发的重要参数，尤其是轻型卡车轮胎，以后重点介绍。

03用于干式制动/牵引的轮胎开发

提到干地制动/牵引时，我们会想到赛车。对于赛车手来说，最好的轮胎是光面轮胎！

没有花纹或花纹沟的光面轮胎提供了最大的接触面。因此，它在干燥条件下提供最大牵引力。

在分子水平上，粘性的胶料与路面的相互作用最大。因此，在干燥条件下使用赛道的光面轮胎是最理想的。很显然，我们不能在日常驾驶条件下，使用光面的轮胎，但当需要改善干地牵引力时，就需要最大化表面相互作用，越近似光面轮胎越好。

干地制动/牵引的轮胎开发，轮胎工程师主要考虑胶料、轮廓和花纹这三个方面，并谨记以下目标：

1.胎面胶胶料能够迅速消散能量（高μ胶料）；

2.轮胎和胎面胶表面之间的高渗透性；

3.在分子水平上，胎面橡胶和路面之间的粘合更高（趋向软/粘性胶料）

4.制动状态下轮胎轮廓的大接触面积；

5.轮胎轮廓在接地面载荷的均匀分布；

6.减少块状花纹变形，更好地将车轮的力由胎面花纹传递到路面；

7.轮胎和ABS系统的最终调节。

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