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行驶系统的检查及保养

时间:2023-11-05 百科知识 版权反馈
【摘要】:为了使汽车保持稳定的直线行驶,转向轻便、减少轮胎与转向机构的磨损,要求装配后的转向车轮、转向节和前轴与车架有正确的相对位置。轮胎具有抵抗侧滑的能力和自动回下正的能力,使汽车正常转向,保持汽车直线行驶。实心轮胎目前仅用于在沥青混凝土路面的干线道路上行驶的低压汽车或重型挂车。目前轿车上的轮胎大多为子午线轮胎。有利于安全行驶。在汽车行驶中,当一侧车轮跳动时,不会影响另一侧车轮的工作。

任务8 行驶系统的检查及保养

【学习目标】

通过本任务的学习,学会检查车辆的行驶系统并对其进行必要的检查、保养操作。

【工作场景】

车辆进入举升机后,按要求将车举起至比操作人员高10cm左右处锁住(举升机自锁),然后把两个安全支架分别推至车辆的前后轴下以确保安全。

【基础知识】

一、汽车行驶系统的功用

汽车行驶系统有如下功用。

(1)将汽车构成一个整体,支撑汽车全部质量。

(2)将传动系统传来的转矩转化为汽车行驶的驱动力。

(3)承受并传递路面作用于车轮上的各种反力和力矩。

(4)减少振动,缓和冲击,保证汽车平顺行驶。

二、汽车行驶系统的组成

汽车行驶系统一般由车架、车桥、车轮和悬架组成,如图3-35所示。

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图3-35 轿车行驶系统的基本组成(箭头为动力传递方向)

1—从动桥;2—悬架;3—车轮;4—车架;5—传动轴;6—驱动桥

1.车架

车架是汽车的基体,如发动机、变速器、传动机构、操纵机构、车身等总成和部件都安装于车架上。按其结构形式不同可分为边梁式车架、中梁式车架、综合式车架和无梁式车架。边梁式车架由位于左右两侧的两根纵梁和若干横梁构成,横梁和纵梁一般由16Mn(锰)合金钢板冲压而成,两者之间采用铆接或焊接连接。中梁式车架只有一根位于汽车中央的纵梁。纵梁断面为圆形或矩形,其上固定有横向的托架或连接梁,使车架成鱼骨形。

2.车桥

车桥通过悬架与车架连接,支承着汽车大部分重量,并将车轮的牵引力或制动力,以及侧向力经悬架传给车架。车桥分为整体式和断开式两种,如图3-36所示。按使用功能划分,车桥又可分为转向桥、转向驱动桥、驱动桥和支承桥。

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图3-36 车桥

1)转向桥

安装转向轮的车桥称为转向桥。现代汽车一般都是前桥转向,也有少数是多桥转向的。

(1)与非独立悬架匹配的转向车桥。

这类转向桥结构大体相同,主要由前梁,转向节,主销和轮毂等部分组成。车桥两端与转向节铰接,前梁的中部为实心或空心梁。

(2)与独立悬架匹配的转向车桥。

断开式转向桥的作用与非断开式转向桥一样,所不同的是断开式转向桥与独立悬架匹配,断开式车桥为活动关节式结构。

(3)转向车轮定位。

为了使汽车保持稳定的直线行驶,转向轻便、减少轮胎与转向机构的磨损,要求装配后的转向车轮、转向节和前轴与车架有正确的相对位置。前轮、前轴、转向节与车架的相对安装位置,称为转向车轮定位,也称前轮定位。前轮定位包括主销后倾、主销内倾、前轮外倾、前轮前束四个参数。

①主销后倾:主销装在前轴上后,其上端略向后倾。

②主销内倾:主销装在前轴上后,其上端略向内倾。

③前轮外倾:汽车的前轮安装后,其旋转平面上方略向外倾。

④前轮前束:汽车两个前轮的旋转平面不平行,前端略向内收。汽车的前束值一般小于10mm,通过改变横拉杆的长度可以调整前束的大小。

2)支承桥

转向桥和支承桥都属于从动桥。有些单桥驱动的三轴汽车,往往将后桥设计成支承桥。挂车上的车桥也是支承桥。发动机前置前驱动轿车的后桥也属于支承桥。

3.车轮与轮胎

车轮用于支承汽车车体重量,缓和由于路面不平引起的冲击力,接受和传递制动力、驱动力。轮胎具有抵抗侧滑的能力和自动回下正的能力,使汽车正常转向,保持汽车直线行驶。

1)车轮

车轮的基本构造如图3-37所示。

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图3-37 车轮的基本构造

1—轮毂;2—挡圈;3—轮辐;4—轮辋;5—气门嘴孔

轿车车轮轮辐的辐板采用材料较薄,常冲压成起伏各样形状,以提高其刚度。辐板上开有若干孔,用以减轻质量,同时有利于制动器散热,安装时可作把手。

货车后轴负荷大多比前轴大很多,为使后轮胎不致过载,后桥车轮一般安装双式车轮,在同一轮毂上安装两副相同的辐板和轮辋。为方便互换,辐板的螺栓两端做成锥形,便于安装。

2)轮胎

轮胎作为汽车与道路之间力的支承和传递部分,它的性能对汽车行驶性能影响很大。轮胎的性能与其结构、材料、气压、花纹等因素有关。

轮胎总成是安装在轮辋上的,直接与路面接触。它的作用是承受汽车的重力;在汽车行驶中,与悬架一起缓冲路面不平引起的冲击和振动;保证车轮和路面接触具有良好的附着性,传递驱动力和制动力,保持汽车行驶稳定性。其结构如图3-38所示。

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图3-38 轮胎的结构

1—胎冠;2—缓冲层;3—胎肩;4—帘布层;5—胎侧;6—胎圈

胎冠:指轮胎两胎肩夹的中间部位,包括胎面,缓冲层(或带束层)和帘布层等。

胎面:指胎冠最外层与路面接触带有花纹的外胎胶层。其作用是保护胎体,防止其早期磨损和损伤。

缓冲层:指斜交轮胎胎面和胎体之间的胶布层。其作用是缓和并部分吸收路面对轮胎的冲击。

带束层:指在子午线轮胎和带束斜交轮胎的胎面基部下,沿胎面中心线圆周方向箍紧胎体的材料层。其作用是增强轮胎的周向刚度和倾向刚度,并承受大部分胎面的应力。

帘布层:指胎体中由覆胶平行帘线组成的布层,它是胎体的骨架,支撑外胎各部分。

胎侧:指胎肩到胎圈之间的胎体侧壁部位上的橡胶层。其作用是保护胎体,承受侧向力。

胎体:由一层或数层帘布与胎圈组成整体的充气轮胎的受力结构。斜交轮胎的胎体帘布线彼此交叉排列,子午线的胎体帘线互相平行。

胎圈:指轮胎安装在轮辋上的部分,由胎圈芯和胎圈包布等组成。其作用是防止轮胎脱离轮辋。

(1)轮胎的种类 汽车轮胎按胎体结构不同可分为充气轮胎和实心轮胎。汽车上常用的汽车轮胎是充气轮胎。实心轮胎目前仅用于在沥青混凝土路面的干线道路上行驶的低压汽车或重型挂车。充气轮胎按结构不同可以分为有内胎和无内胎两种。

按帘布材料可分为棉帘布轮胎、人造线轮胎、尼龙轮胎、钢丝轮胎、聚酯轮胎、玻璃纤维轮胎、无帘布轮胎。

按胎面花纹可分为普通花纹轮胎、越野花纹轮胎、混合花纹轮胎,如图3-39所示。

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图3-39 轮胎花纹及其特点

按气压可分为高压轮胎、低压轮胎、超低压轮胎。

按帘布层结构可分为斜交轮胎、带束斜交轮胎和子午线轮胎。

①子午线轮胎。目前轿车上的轮胎大多为子午线轮胎。这种轮胎的胎体帘布层与胎面中心线呈90°或接近90°角排列,帘线分布如地球的子午线,因而称为子午线轮胎。子午线轮胎帘线强度得到充分利用,它的帘布层数小于普通斜交轮胎帘布层数,使轮胎重量可以减轻,胎体较柔软。子午线轮胎采用了与胎面中心线夹角较小(10°~20°)的多层缓冲层,用强力较高,伸张力小的结构帘布或钢丝帘布制造,可以承担行驶时产生的较大的切向力。带束层像钢带一样,紧紧箍在胎体上,极大地提高了胎面的刚性、驱动性和耐磨性。

子午线轮胎高速旋转时,变形小,升温低,产生驻波的临界速度比斜交胎高,提高了车辆行驶的安全性。

②无内胎轮胎。无内胎轮胎在外观上与普通轮胎相似。所不同的是无内胎轮胎的外胎内壁上附加了一层厚2~3mm的专门用来封气的橡胶密封层。它是用硫化的方法黏附上去的,密封层正对着的胎面下面,贴着一层未硫化橡胶的特殊混合物制成的自粘层。当轮胎穿孔时,自粘层能自行将刺穿的孔黏合,因此也称为有自粘层的无内胎轮胎。

无内胎轮胎在穿孔时,压力不会急剧下降。有利于安全行驶。无内胎轮胎不存在内外胎之间的磨损和卡住,它的气密性好,可直接通过轮辋散热,温升低,使用寿命长,结构简单,重量轻。其缺点是途中坏了修理困难。

(2)轮胎的气压 充气轮胎按胎内空气压力大小可分为高压胎(气压0.49~0.69MPa)、低压胎(气压0.147~0.49MPa)和超低压胎(气压0.147MPa以下)三种。

目前,轿车、载重车大都采用低压胎,因为低压胎弹性好,断面宽,与路面接触面积大,胎壁薄、散热性好。这些性能使轮胎寿命得到延长。

4.悬架

1)作用和组成

悬架把车架与车桥弹性连接起来,吸收或缓和车轮在不平路面上受到的冲击和振动,传递各种作用力和力矩。它一般由弹性元件、导向装置和减振器三部分组成。

2)类型

悬架可分为独立悬架和非独立悬架两类,如图3-39所示。

(1)独立悬架 独立悬架的特点是每一侧车轮单独通过弹簧悬挂在车架下面。在汽车行驶中,当一侧车轮跳动时,不会影响另一侧车轮的工作。独立悬架中多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧作为弹性元件,并配用导向装置和减振器。独立悬架在轿车上得到广泛应用。

(2)非独立悬架 非独立悬架的特点是两侧的车轮分别安装在同一整体式车轿上,车轿通过弹性元件与车架相连。这种悬架在汽车行驶中,当一侧车轮跳动时,另一侧车轮也将随之跳动。非独立悬架中广泛采用钢板弹簧作为弹性元件,这种悬架在中、重型汽车上被普遍采用。

3)弹性元件

悬架采用的弹性元件有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧、油气弹簧、橡胶弹簧等。

(1)钢板弹簧 钢板弹簧又称为叶片弹簧,它是由若干不等长的合金弹簧片叠加在一起组合成一根近似等强度的梁。钢板弹簧的第一片(最长的一片)称为主片,其两端弯成卷耳,用弹簧销与固定在车架上的支架或吊耳作铰链连接。钢板弹簧的中间用U形螺栓与车桥固定。

钢板弹簧在载荷作用下变形,各片之间因相对滑动而产生摩擦,可促使车架的振动衰减。车轮将所受冲击力传递给车架,增大了各片的磨损。所以在装合时,各片间涂上较稠的润滑剂(石墨润滑脂),并应定期保养。

(2)螺旋弹簧 螺旋弹簧是用弹簧钢棒卷制而成,它们有刚度不变的圆柱形螺旋弹簧和刚度可变的圆锥形螺旋弹簧。

螺旋弹簧大多应用在独立悬架上,尤以前轮独立悬架采用广泛。有些轿车后轮非独立悬架也有采用螺旋弹簧作弹性元件的。由于螺旋弹簧只承受垂直载荷,它用做弹性元件的悬架要加设导向机构和减振器。它与钢板弹簧相比具有不需润滑,防污性强,占用纵向空间小,弹簧本身质量小的特点,因而在现代轿车上被广泛采用。

(3)扭杆弹簧 扭杆弹簧总成用铬钒合金弹簧钢制成,它的表面经过加工很光滑。通常为保护扭杆表面,在其上涂有环氧树脂,并包一层玻璃纤维,再涂一层环氧树脂,最后涂上沥青和防锈油漆,以防摩蚀和损坏表面,从而提高扭杆弹簧的使用寿命。

(4)气体弹簧 气体弹簧主要有空气弹簧和油气弹簧两种。

以空气作弹性介质,在一个密闭的容器内装入压缩空气(气压为0.5~1MPa),利用气体的可压缩性实现弹簧的作用的弹性元件称为空气弹簧。它分为囊式空气弹簧和膜式空气弹簧。空气弹簧在轿车上有采用,尤其在主动悬架中被采用。这种弹簧随着载荷的增加,容器内压缩空气压力升高,使其弹簧刚度也随之增加;载荷减少,弹簧压力也随空气压力减少而下降。因而这种弹簧有理想的弹性特性。

油气弹簧以气体(氮气)作为弹性介质,用油液作为传力介质,如图3-40所示。

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图3-40 油气弹簧的基本结构

1—活塞杆;2—工作缸筒;3—活塞;4—伸张阀;5—储油缸筒;6—压缩阀;7—补偿阀;8—流通阀;9—导向座;10—防尘罩;11—油封

4)减振器

减振器用于改善汽车行驶平稳性。为衰减振动,汽车悬架系统中采用的减振器多是液力减振器。

工作原理:当车架(或车身)和车桥间受振动出现相对运动时,减振器内的活塞上下移动,减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力,使汽车振动能量转化为油液热能,再由减振器吸收散发到大气中。在油液通道截面等因素不变时,阻尼力随车架与车桥(或车轮)之间的相对运动速度增减,并与油液黏度有关。

【技能训练】

一、减振器工作情况检查

1.检查步骤

(1)将车辆停放在水平地面上,拉起驻车制动器。

(2)将双手放在一个车轮上方的车身上,然后迅速用力下压车身,使车身在弹簧上跳动。

2.检查注意事项

(1)车型不同,减振器的特性也不同。将一辆车的减振器振动情况与另一辆车的减振器的振动情况相比较时,要确定参照车辆的车型相似或完全相同。

(2)检查后减振器时,最好打开后车门。在离后车轮最近的位置的后车门口下压后车门。

(3)也可粗略地测量车辆从开始上下振动到停止振动所持续的时间。

(4)在车辆的每一个角重复检查。

(5)此方法只是大致检查减振器的情况,如果怀疑某个减振器有问题,应将其拆下做进一步检查。

(6)按压车辆时不要使车的钣金变形,同时操作时手里不应拿任何工具。

二、悬挂系统零件检查

1.操作步骤

(1)举升车辆,拆下车轮。

(2)目视检查下列项目:减振器油是否渗漏;连杆、悬挂臂及相关零件是否变形或损坏;橡胶轴套是否老化和损坏。

(3)抓住悬挂部件并摇动这些部件,检查其是否松动。

(4)使用扭矩扳手检查紧固件的拧紧扭矩,将任何松动之处拧紧。

2.检查注意事项

(1)减振器是可伸缩的,油液渗漏主要发生在减振器内外管之间的间隙内,渗漏的油液往往由于灰尘而变黑。

(2)手沿着连杆、悬挂臂和相关的零件移动并目视比较车辆左右两侧对应的零件,检查其是否变形。

(3)连杆和悬挂臂轻易不会变形,除非受到严重撞击。所以,如果连杆或悬挂臂变形,附近的部件也可能会受到影响。因此,检查包括车身在内的附近所有零部件是十分重要的,不要将检查局限在悬挂系统。

(4)通过触摸橡胶轴套及摇动相关的部件,检查橡胶轴套的间隙。

三、车轮轴承检查

1.检查步骤(粗略检查)

(1)将车辆升起。

(2)上下紧握车轮,并沿轴的方向推拉车轮,检查其轴向间隙,此时感觉不到有间隙为正常。

(3)从下向上用力推车轮,检查其径向间隙,同样是感觉不到间隙为正常。

(4)转动车轮,感觉轴承内是否有异响或异物。

2.检查注意事项

(1)如果感觉到有间隙,应进一步拆下后用千分尺检查。

(2)推、拉车轮时应沿着轴的方向或垂直于轴,不应成一定角度。

(3)四个车轮要都检查到,检查前轮时要考虑转向系统的影响。

四、轮胎检查

1.轮胎充气压力检查

(1)检查方法:将轮胎气门嘴盖卸下来,在气门嘴上放置气压表(最大限度减少空气泄漏),读取表上读数。

(2)注意事项:由于不同的压力表、车型等标注的压力单位不同,故检查时一定要看好单位。气压的各常见单位换算关系如下:

1MPa=10.2kg/cm2=145psi(磅/平方英寸)=10bar(巴)=9.8atm(大气压)

1psi=0.006 895MPa=0.070 3kg/cm2=0.068 9bar=0.068atm

1atm=0.101 325MPa=14.696psi=1.033 3kg/cm2=1.013 3bar

检查气压时轮胎必须处于冷却状态,即车辆至少停放3h或行驶未超过1.6km;如果压力比规定的值高,按动释放按钮(如安装)或轻轻放松气门嘴上的气压表释放一些空气。若比规定值低,应给轮胎充气,直到符合规定气压值;检查调整完成后,安上轮胎气门嘴盖。

2.轮胎损坏检查

目视检查每个轮胎有无下列异常状况:

(1)轮胎花纹或侧壁凸起或膨胀(若有,必须更换轮胎);

(2)轮胎花纹或侧壁出现伤口或裂痕(若有,必须更换轮胎);

(3)轮胎花纹沟内有石子、玻璃、金属片或其他异物(若有,必须清除)。

3.磨损检查

轮胎的花纹沟深必须大于或等于1.6mm。轮胎上都有轮胎磨损指示标,以便在轮胎磨损达到极限时提供指示。这些指示标采用带状形式绕着轮胎的周边,轮胎侧壁还标有轮胎磨损指示标位置的记号以便查找。可用胎纹深度尺或钢尺测量胎纹深度,发现有达到磨损极限的轮胎,应提示车主更换轮胎。

4.不均匀磨损检查

在正常情况下,车辆的轮胎应当均匀磨损。但是,某些问题会导致轮胎磨损不均匀。例如,轮胎中心的花纹比肩部的花纹磨损得更快,外侧花纹比内侧花纹磨损得更快,肩部花纹比中心花纹磨损得更快等。另外,前轮与后轮的磨损率不同,左轮与右轮的磨损率也不同。前轮驱动的车辆的前轮比后轮磨损得更快。

造成不均匀磨损的两个主要原因是轮胎气压不正常和前轮定位不正确。如果轮胎中心的花纹或肩部的花纹严重磨损,那么轮胎气压很可能不正常。检查轮胎的磨损程度时,目视检查四个轮胎。以确定其是否磨损不均匀。

如果轮胎确实磨损不均匀,应采取下列步骤:①检查轮胎气压;②重做四轮定位。

5.轮胎换位

车辆驱动车轮的轮胎比非驱动车轮的轮胎磨损得更快。前轮驱动式车辆轮胎的磨损率差异特别大,受转向操作力和发动机功率支配的前轮胎比负荷较轻的后轮磨损得快得多。

为了均匀地分配轮胎磨损,必须进行轮胎换位,即每隔一定时间间隔将轮胎移动至不同的位置。若车辆的轮胎从未被换位,那么轮胎磨损不均匀将会逐渐影响车辆的性能,而且将会缩短其使用寿命。

轮胎换位有4种基本方式。指定车型所采用的轮胎换位方式取决于轮胎是否有方向性(设计为仅按一个方向换位),以及备用轮胎是否属于换位轮胎(有些车辆备有备用轮胎)。

1)非方向性轮胎的换位

非方向性轮胎必须根据图3-41所示进行对角和纵向换位。如果包括备胎,备胎应安装在车辆方向盘侧的后轮上。

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图3-41 非方向性轮胎的换位方式

2)方向性轮胎的换位

方向性轮胎(轮胎侧壁上有方向标识、子午线轮胎)只能在车辆同一侧的前后轮之间换位。如果包括备胎,备胎应当安装在方向盘侧的后轮上。换位方式如图3-42所示。

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图3-42 方向性轮胎的换位方式

3)轮胎换位步骤

(1)将车辆驶入举升机上,拉起驻车制动器。

(2)轻轻松开仍与地面接触的所有车轮上的螺栓或螺母。

(3)举升车辆,使车轮离开地面。

(4)拆卸一个车轮上的螺(栓)母,然后将该车轮从车辆上拆卸下来。

(5)将卸下的车轮放在新的位置上。

(6)更换车轮,然后用手指拧紧新安装车轮上的螺母。重复该步骤,直到每个车轮均安装在新的位置上。

(7)放下车辆,按规定扭矩拧紧所有车轮的螺母。

4)注意事项

(1)拆卸车轮螺母时,应首先拆卸下部的螺母,最后拆卸顶部的螺母。这样可以防止车轮危险落地。

(2)在每一个车轮上,按照对角线顺序每次将螺母拧紧一点,逐渐全部拧紧。如图3-43所示。

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图3-43 车轮螺栓拧紧顺序

(3)子午线轮胎和斜交胎千万不要混用,否则将容易导致危险事故的发生。如发现此类现象必须及时告知车主,更换轮胎。

6.轮胎更换

1)将轮胎从车轮上拆下

(1)如果是准备修补的旧轮胎,拆卸前应在轮胎和车轮上标出定位记号。修好后安装时按照原来的位置重新装上可以保持车轮与轮胎间的平衡。

(2)拆卸轮胎气门芯,释放轮胎内的空气。

(3)用扒胎机先推开两侧的胎唇,以便胎唇进入车轮的中心槽。

(4)用扒胎机撬起轮辋外侧的一个胎唇边以便使其与车轮分开。采用同样的方法将另一个胎唇与同侧的车轮分开,以便使胎体与轮辋分离(详见扒胎机使用说明书)。

2)检查车轮

当胎体与车轮分离后,检查轮辋是否有凹痕或凹凸不平。使用粗钢丝棉将锈点擦掉。把刻痕与毛边锉掉,清洗轮辋,以清除所有的锉屑和污物。如因意外事故或撞击路边石而弯曲的车轮或轮辋不应继续使用。将弯曲的车轮弄直通常是不可取的。即使将车轮弄直,车轮的性能也会减弱,在高速公路上行驶时也会非常危险。

3)将胎体安装回车轮上

(1)给轮辋和胎唇涂上专用润滑剂或植物油软皂,切勿使用非干性润滑剂、润滑油或润滑脂。这些润滑物会使胎体在轮辋内转动,导致车轮和胎体失去平衡,或腐蚀胎体橡胶。

(2)当重新安装被拆卸的胎体时,要与定位记号对齐。

(3)具体安装方法与拆卸方法相同(详见扒胎机使用说明)。

(4)给胎体快速充气,以使胎唇安装到位。

(5)胎唇安装到位后,给胎体充气时,充气量应比规定略多一些,以保证胎唇牢固地安装到位。然后,按规定的压力给轮胎放气,最后调整到规定压力。

(6)拧上气门嘴帽。气门嘴帽除了防止污物进入气门嘴外,万一气门嘴出现故障,还可以提供辅助密封,避免突然放气而引起的意外事故。

4)注意事项

(1)使用扒胎机前要仔细阅读其使用说明书。

(2)如果用一个新轮胎换一个旧轮胎,更换完后必须做车轮动平衡。

(3)给轮胎充气时,不要充气过量。如果轮胎爆炸,后果非常可怕。

(4)操作时戴上安全护目镜。

【相关拓展】

一、防爆轮胎

爆胎是非常严重的安全事故,特别是在高速公路爆胎。据统计,国内高速公路70%的意外交通事故是由爆胎引起的,而时速在160km以上发生爆胎死亡率接近100%。

防爆轮胎(RSC)学名称为“泄气保用轮胎”。给车辆配置防爆轮胎就能最大限度地解决令人担心的安全问题。不过,真正称得上“防爆轮胎”的是军用的6×6、8×6等越野装甲车轮胎,它们的轮胎里设计了专门的金属条,即使遇到炮火弹片击穿也能保持轮胎不会发生形变,继续前进。普通的民用防爆轮胎虽然做不到如此强悍,但其“防爆”原理是基本一样的。

二、研制历程

1.宝马7系装备的第一款RSC防爆轮胎

2001年,宝马第四代7系面市。7系除了怪异的造型、复杂得令人疯狂的idrive电子系统引起人们争论外,其在量产车型中装备了第一款的防爆轮胎,也足够引起人们的关注。而在2005年国产新3系第一次亮相时,华晨宝马也高调地把这款称为RSC防爆轮胎的技术推向市场,时至今日宝马全线车型都装备了RSC轮胎。

RSC轮胎与传统轮胎的不同之处包括防爆特性、加强的侧壁、附加的气门嘴条带和高耐热性的合成橡胶材料,如图3-44所示。

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图3-44 防爆轮胎

宝马的RSC是德国大陆(马牌)产品,其防爆胎的设计原理是利用坚固的侧壁提供支撑。还有一种防爆轮胎的设计方案,是在里面安装一个被称作固定圈的装置,这个固定圈可以从内侧支撑轮胎,从而使轮胎不至于被压坏,同时还能防止轮胎从轮胎垫圈上脱落。

2.米其林遭遇挫折

每一个轮胎品牌都有自己的防爆轮胎技术,包括固特异、米其林等。作为世界轮胎巨头之一的米其林,在防爆轮胎的发展中曾遭遇挫折。

2007年12月,米其林宣布停止PAX泄气保用轮胎和轮圈系统的开发。米其林技术中心研发总裁Philippe Denimal先生说:“我们不准备研发新的PAX系统,仅仅是因为没有大量的市场需求,现在市场需求不足,不足以填补在这项技术上的费用。”

米其林早在1997年就宣布了PAX系统的面市。PAX系统非常先进,它由外胎、特殊轮毂、内置支撑环及压力检测器四部分组成。它必须由特殊设计的轮圈安装,轮圈拥有向外锚定的子口,当轮胎垂直安装在轮圈上时,特殊设计的子口能像卡子一样把轮胎卡在轮圈上。

PAX同样装备胎压探测器,在泄气时则能在仪表盘上发出讯号以便提示驾驶员。PAX轮胎系统在轮胎泄气后,不会损坏轮胎和轮圈,也不影响行车的安全,并且还能以80km/h的车速行驶200km。PAX照顾到安全性和舒适性,因此像奥迪A8、劳斯莱斯等顶级车都采用PAX。

但问题总是有的,PAX不是一个轮胎,而是整个系统。之所以被称为“系统”,是因为这种轮胎不仅仅是一个普通的轮胎,而是由轮毂和轮胎共同组成的一个相互关联的整体。特殊设计的轮圈使推广变得更加困难,也增加了制造成本。

另一个致命的问题是,2005年投放的PAX系统会比普通轮胎增加25%的重量,也就是四个PAX轮胎就等于多出了一个备胎的重量,这样因采用防爆轮胎而取消备胎的减轻重量设计就变得不再有意义。

三、技术原理

虽然从统计数字来看轮胎发生损坏的概率相对较低,但是轮胎漏气是最令驾驶员不愉快的体验之一。如今,宝马成为全球首家为客户提供防爆轮胎系统部件(RSC)的制造商。RSC是一套轮胎安全组件,它使轮胎发生漏气的概率风险和驾驶员对此的担忧都成为过去。

RSC包含安装在EH2(加宽的凸峰)轮辋上的RSC轮胎和TPI电子警告系统。一旦轮胎压力开始下降,RSC立即向驾驶员发出警告,但是即使轮胎压力下降为零,RSC仍能确保轮胎安全地固定在轮辋上,使轮胎继续行驶一定的距离。这样,车辆上不再需要放置备胎、修理套件和汽车千斤顶,而驾驶员也无需在路边亲自更换轮胎。

由于具有经过特殊设计的轮辋凸峰,EH2轮辋能够防止轮胎在压力突然下降后脱离轮辋。RSC轮胎与传统轮胎的不同之处包括防爆特性、加强的侧壁、附加的气门嘴条带和高耐热性的合成橡胶材料。根据车辆负载情况,这种自支撑轮胎能够在压力降至最低的情况下,使车辆以80km/h的最高车速继续行驶50~250km。

在所有的轮胎损坏故障中,只有20%是轮胎压力突然或迅速下降。换言之,在80%的情况下轮胎压力下降都是个缓慢的渐进过程,而此时,RSC轮胎能够使车辆继续行驶长达2 000km。因此毫不夸张地说,RSC轮胎本身就是自己的备用轮胎。这种安全性的显著改善还在于ABS防抱死制动系统、ASC自动稳定控制系统、DSC动态稳定控制系统始终保持功能完全正常。

RSC系统中包含的轮胎压力监视器(TPI)通过不断比较各个轮胎的转速而对各个轮胎的气压进行监视。在车速超过15km/h、轮胎压力下降幅度超过30%时,如果某个轮胎的转速发生不规则变化,系统将通过警告灯和声音信号提醒驾驶员注意。

但是,TPI不能替代驾驶员对轮胎压力的定期检查。在每次改变轮胎压力或安装了新的轮胎之后,需要按照一个简单便捷的操作步骤将TPI系统重新初始化,以使其保存轮胎数据。

即使在轮胎压力完全消失的情况下,RSC仍能够使驾驶员以中等车速继续驾驶车辆,而无需因轮胎漏气而不得不在一些有潜在事故风险的地点停车,如狭窄而危险的位置、弯道上、高速公路上的施工路段、隧道中等。驾驶员可以将车辆驾驶到不太远的维修中心(不必一定是最近的维修中心),然后由维修车间的专业人员以更为稳妥的方式对轮胎进行更换,从而避免了由于亲自更换轮胎而占用的时间和带来的不便。

宝马BMW320i标准装备了安装205/55R16轮胎的铝合金车轮,而330i和325i则使用225/55R17轮胎。

四、未来趋势

米其林PAX遇到的问题,所有防爆轮胎生产厂家都有遇到,以致原本还挺火热的防爆轮胎,后来“冷静”了下来。宝马在推广RSC时也并非一帆风顺,至今还得不到人们的完全理解。

早年的RSC防爆轮胎,加固的侧壁令到舒适性大大下降,甚至影响了车辆的操控性能,影响了宝马车的豪华运动形象。经过几年的努力,马牌RSC防爆轮胎的性能已经与普通轮胎非常接近,而其出色的安全性也得到人们接受。

在价格方面,RSC防爆轮胎依然比普通轮胎贵许多,一条宝马3系的RSC轮胎,4S店报价一般在3000元以上,而且昂贵的防爆轮胎使用寿命却与普通轮胎一样,令车主的使用成本增加。

不仅如此,RSC轮胎由于有坚固的侧壁,如果不动用专业的换胎工具是没法更换的,更换方法不正确甚至会损坏轮圈,这又给车辆的维修增加了困难。装备了RSC轮胎的宝马车系,都采用取消备胎设计。

RSC爆胎后能支持车辆行驶250km,实际如果遇到较大的破损(例如被大面积尖锐物刺穿)或路面状况恶劣,行驶里程可能缩短为几十千米,而在100km左右的范围内,要想找到一家宝马的4S店,或者是能够更换RSC轮胎的维修店,有时并非是一件容易的事。

但无论如何,防爆轮胎仍然是未来汽车轮胎发展的最重要方向之一。因为它带来的安全性和方便性是人们所需要的。随着技术的进步,防爆轮胎的成本最终也将会走到一个合理的阶段。

【复习延伸】

1.轮胎充氮气有哪些好处?

2.如何区分子午线轮胎和其他普通轮胎?

3.查阅相关资料,比较铲车、挖沟机、货车、客车、轿车、拖拉机等各自采用了什么类型的悬架系统。为什么?

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