雪地輪胎性能

徐軍輝

雪地輪胎在冬季低溫或雪地環(huán)境中的性能，對(duì)于整車操控性和行車安全都是至關(guān)重要。我們來(lái)看一下哪些因素影響輪胎在冬季環(huán)境下的性能？如何來(lái)評(píng)價(jià)和測(cè)試雪地輪胎性能。

隨著科技水平的提高，汽車上搭載的各類電子輔助控制程序越來(lái)越多，其中控制車輛制動(dòng)、驅(qū)動(dòng)和操控穩(wěn)定性的電子程序諸如ASR、ABS、EBD、ESP等已經(jīng)成了當(dāng)前汽車上的必備功能，這些功能發(fā)揮功效的一個(gè)共同基礎(chǔ)就是汽車輪胎的附著力，如果輪胎與車輛的附著力極小甚至為零，那么車輛任何電控功能的實(shí)現(xiàn)都無(wú)從談起，可見(jiàn)輪胎附著力的重要性。

上一期我們已經(jīng)介紹了輪胎濕地制動(dòng)性能，本期將著重介紹雪地輪胎性能的特點(diǎn)以及測(cè)試雪地輪胎性能的一些常規(guī)方法。

首先從我們開(kāi)車過(guò)程中所體會(huì)到的感性方面來(lái)簡(jiǎn)要談?wù)勢(shì)喬サ亩拘阅?。雪地輪胎性能中一個(gè)重要的性能就是雪地性能，輪胎的雪地性能體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：縱向抓地力、縱向制動(dòng)力以及橫向附著力。

簡(jiǎn)單而言，縱向抓地力就是車輛加速行駛時(shí)輪胎能否抓住地面，從而推動(dòng)車輛前行。在干燥路面上我們一般很少談及縱向抓地力就是因?yàn)檩喬ズ透稍锏孛嬉话愣伎梢蕴峁┳銐虻淖サ亓Γ囕v在冰雪路面行駛的情況就完全不同了。有過(guò)冬季駕駛經(jīng)歷的駕駛員都知道，在冰面、雪地等路面行駛時(shí)輪胎經(jīng)常容易打滑，導(dǎo)致車輛加速緩慢，更有甚者直接導(dǎo)致車輛側(cè)滑。這就是我們?yōu)槭裁丛谘┑剌喬バ阅苤袉为?dú)提出輪胎縱向抓地力的原因。

縱向制動(dòng)力，與普通輪胎類似，也是保證車輛在制動(dòng)過(guò)程中安全性的一個(gè)重要方面，既要盡可能縮短車輛的制動(dòng)距離，以減少前車碰撞的可能，又要盡可能保證車輛制動(dòng)過(guò)程中方向穩(wěn)定，不至于橫向偏移，此時(shí)一般考慮車輛電子制動(dòng)單元的控制影響因素。

輪胎的橫向附著力我們單獨(dú)拿出來(lái)說(shuō)，即輪胎應(yīng)盡可能增加橫向附著力，增加制動(dòng)過(guò)程防側(cè)滑能力，提高車輛的彎道行駛、變線行駛、蛇形行駛時(shí)的操控性能。如果輪胎不能提供一定的與地面的橫向附著力，車輛的電子穩(wěn)定控制單元就不能夠很好地發(fā)揮作用，車輛就很容易在車輛轉(zhuǎn)彎過(guò)程中橫向側(cè)滑，從而發(fā)生危險(xiǎn)。

從上面介紹大家對(duì)雪地輪胎的性能有了一定地了解，在這里進(jìn)一步談?wù)劕F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外是如何進(jìn)行雪地輪胎性能測(cè)試的。首先，需要營(yíng)造一個(gè)冬季的測(cè)試環(huán)境，即冬季汽車試驗(yàn)場(chǎng)。中國(guó)汽車技術(shù)研究中心2014年已在內(nèi)蒙古牙克石市建設(shè)了冬季汽車試驗(yàn)場(chǎng)，該試驗(yàn)場(chǎng)提供了輪胎冬季性能測(cè)試所必需的試驗(yàn)環(huán)境、試驗(yàn)道路和試驗(yàn)輔助設(shè)施。我們就針對(duì)雪地輪胎的性能試驗(yàn)介紹一下試驗(yàn)道路和試驗(yàn)方法。測(cè)試輪胎縱向抓地力、縱向制動(dòng)力所必需的場(chǎng)地為壓實(shí)的雪動(dòng)態(tài)廣場(chǎng)。測(cè)試輪胎橫向附著力所必需的場(chǎng)地為冰雪圓環(huán)。

縱向抓地力測(cè)試試驗(yàn)

在壓實(shí)的動(dòng)態(tài)廣場(chǎng)上，可以進(jìn)行加速試驗(yàn)，通過(guò)加裝輪速傳感器測(cè)量車輛驅(qū)動(dòng)輪輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、測(cè)試車輛的實(shí)際速度，通過(guò)二者能夠計(jì)算出車輛驅(qū)動(dòng)輪輪胎在加速過(guò)程中輪胎和地面的滑移率。驅(qū)動(dòng)輪輪胎的線速度與車輛速度的比值大于1，說(shuō)明輪胎打滑，比值越大說(shuō)明打滑越多，輪胎與地面附著性能差。比值越接近于1，說(shuō)明輪胎線速度與車輛速度接近，輪胎打滑少，輪胎與地面附著性能好。

縱向制動(dòng)力測(cè)試試驗(yàn)

在壓實(shí)的雪動(dòng)態(tài)廣場(chǎng)上，對(duì)車輛加裝車輛測(cè)速系統(tǒng)后可以進(jìn)行制動(dòng)試驗(yàn)，測(cè)試車輛在制動(dòng)過(guò)程中的制動(dòng)距離、制動(dòng)時(shí)間和制動(dòng)減速度。制動(dòng)距離越短、制動(dòng)時(shí)間越短、制動(dòng)減速度越大，說(shuō)明該輪胎的制動(dòng)附著力越大，性能越好。

輪胎橫向附著力試驗(yàn)

在冰雪圓環(huán)上，為車輛加裝測(cè)速系統(tǒng)、車身側(cè)傾陀螺（或其他可行的測(cè)試方案）可以測(cè)試車輛穩(wěn)定的最大臨界繞環(huán)車速、繞環(huán)半徑和最大橫向加速度，從而計(jì)算出車輛的最大橫向附著力，橫向附著力越大表明輪胎的橫向附著力性能越好。

在同一車輛上換裝不同輪胎，在同一天、同一試驗(yàn)環(huán)境條件下，比對(duì)不同的輪胎試驗(yàn)結(jié)果就能得出輪胎的性能差異。輪胎研發(fā)企業(yè)一般通過(guò)該比對(duì)試驗(yàn)，定量測(cè)試不同代產(chǎn)品的單項(xiàng)性能提高程度。整車企業(yè)或者輪胎產(chǎn)品研究單位也可以通過(guò)該比對(duì)試驗(yàn)定量比對(duì)不同品牌輪胎的性能優(yōu)劣差異。此外，在歐盟UN ECE R117輪胎測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中，大量采用了這種比對(duì)試驗(yàn)，盡可能在同一條件下比對(duì)測(cè)試輪胎與“標(biāo)準(zhǔn)輪胎”進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)，比對(duì)結(jié)果作為該測(cè)試輪胎能否在歐盟進(jìn)行銷售的一項(xiàng)指標(biāo)。

除此之外，還可以通過(guò)有豐富雪地駕駛經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)主觀評(píng)價(jià)工程師去綜合評(píng)價(jià)輪胎的性能。這里不作深入探討。

為了深入研究輪胎雪地性能，我們對(duì)影響雪地輪胎性能的因素進(jìn)行了分析。以下是部分試驗(yàn)介紹和結(jié)果。

分析輪胎花紋對(duì)雪地輪胎抓地力性能的影響

只研究花紋對(duì)雪地輪胎制動(dòng)性能的影響，該試驗(yàn)方法用于輪胎企業(yè)對(duì)輪胎花紋進(jìn)行研發(fā)和改進(jìn)。選擇同一生產(chǎn)廠生產(chǎn)、同一規(guī)格、同一輪胎材料的不同花紋的輪胎進(jìn)行雪地輪胎抓地力指數(shù)測(cè)試。

分析同一輪胎不同載荷比對(duì)抓地力性能的影響

針對(duì)同一輪胎，研究不同載荷指數(shù)對(duì)試驗(yàn)性能的的影響，雪地輪胎試驗(yàn)時(shí)載荷要求滿足輪胎載荷指數(shù)的60%～90%之間，分析加載輪胎載荷指數(shù)60%與加載90%輪胎載荷指數(shù)的試驗(yàn)性能有何影響。

分析輪胎規(guī)格對(duì)雪地輪胎抓地力性能的影響

選擇同一品牌、同一花紋、同一高寬比、不同斷面寬的輪胎做性能比對(duì)試驗(yàn)，研究雪地輪胎性能情況。

通過(guò)前面介紹，相信大家對(duì)雪地輪胎的性能已經(jīng)有了一定的了解，那么我們?nèi)绾魏?jiǎn)單地通過(guò)輪胎外觀來(lái)辨識(shí)不同性能的雪地輪胎呢？

首先，看輪胎材料的軟硬。作為汽車使用者，我們很難通過(guò)觀察去鑒別輪胎的材料好壞，但是能通過(guò)按壓等簡(jiǎn)單方法判斷輪胎的軟硬。輪胎的軟硬在一定程度上體現(xiàn)了輪胎性能，一般在冬季寒冷的條件下，相對(duì)較軟的輪胎橡膠有利于輪胎最大化地接觸路面，從而提高輪胎的各項(xiàng)附著力性能。

其次，看輪胎的花紋溝槽深度和寬度。冬季道路條件下，積雪較多，要求輪胎能夠有效地排開(kāi)積雪接觸硬質(zhì)地面，從而加大輪胎附著力，因而雪地輪胎花紋的溝槽都較寬、較深，這種情況下輪胎旋轉(zhuǎn)時(shí)能夠更有效地排開(kāi)積雪，附著在堅(jiān)實(shí)的路面，從而提高冬季雪地行駛性能。當(dāng)然花紋的寬度越寬、深度越深，那么輪胎的耐用性就會(huì)大打折扣，因而不能一味追求單一性能指標(biāo)，而要綜合考慮。

最后，看輪胎側(cè)壁花紋和細(xì)花紋。有效的輪胎側(cè)壁花紋能夠提供一定的側(cè)壁抓著力，也能提供一定的橫向附著抓地力。細(xì)花紋由于能夠有效提高輪胎與冰面的接觸面積，因而能夠有效提高汽車在冰面行駛時(shí)的附著力。

通過(guò)以上介紹，相信大家對(duì)汽車輪胎的冬季性能有了一定的了解。也希望對(duì)讀者日后冬季駕駛安全有所幫助。