2.5.1 轮胎磨损的影响因素轮胎在路面上滑动时所产生的摩擦力,会使胎面和其他橡胶面遭受磨损或损坏,这就是轮胎磨损。轮胎磨损因充气压力、载荷、车速、制动、路面条件、温度及其他因素的不同而异。 1.充气压力的影响充气压力不足,会使胎面在与路面接触时产生过量挠曲,从而加速轮胎磨损,见图2-15。 2.车速的影响作用在轮胎上的驱动力和制动力、转向时的离心力以及其他作用力,与车速的平方成正比(见图2-16),因此提高车速会使这些作用力急剧增大,同时也增大了胎面与路面的摩擦力,从而加速了轮胎磨损。除了上述因素之外,路面条件也对轮胎磨损有很大的影响,粗糙的路面比平坦的路面更磨损轮胎。
3.载荷的影响与充气压力的作用完全相同,较大的载荷也会加速轮胎磨损,见图2-17。重载车辆,在转向过程中,也会使轮胎磨损加快。这是因为转向过程中,较大的离心力使车辆产生了较大的转向力,从而使轮胎与路面之间产生了较大的摩擦力。
4.轮胎均匀性的影响轮胎均匀性一般是指轮胎质量、尺寸及刚度的均匀性。
对于质量分配的均匀性,通过平衡车轮来解决,车轮平衡分为静平衡和动平衡。
如果尺寸不均匀,轮胎会出现偏摆。
当轮胎的刚度不均匀时,会出现径向偏摆和/或轴向偏摆。
2.5.2车轮的平衡由于发动机、操纵系统、制动性能以及车身空气动力学方面不断改善,使汽车车速得以不断提高。高速行驶时,不平衡的车轮总成(盘式车轮加上轮胎)会产生振动,并通过悬架部件将这一振动传至车身,从而使驾驶员和乘客感到不适,见图2-18。所以,要正确地平衡车轮总成,以消除这种振动。
1.静平衡将质量分布均匀的车轮总成安装在轴颈上,如果轮胎质量绕车轮轴线均匀分布,车轮上某一特定点便可在任何位置上处于静止状态。在这种情况下,便可以认为车轮总成已静态平衡,见图2-19。静平衡指的是静止状态下的径向质量平衡。
2.5.3 偏摆偏摆是指轮胎转动时轮胎尺寸的波动,它包括径向和轴向偏摆,见图2-21。
2.5.4 均匀性轮胎受到载荷作用就会出现挠曲,其表现与弹簧相似。由于胎面、胎体、束带以及橡胶等构成轮胎的材料,不是绕轮胎圆周均匀分布的,故轮胎的刚度也不均匀。
当轮胎转动时,在其挠曲方向产生微小的波动,会使轮胎从路面接受到的作用力产生周期性变化,其应力分解为3个分力,见图2-22。
1)径向力的变化(RFV):向上作用在轮胎中心的垂直作用力的波动(与轮胎半径平行)。
2)横向力的变化(LFV):平行作用在轮胎轴上的水平力的波动。
3)牵引力的变化(TFV):平行作用在轮胎运动方向上的水平力的波动在上述作用力中,RFV最为重要。实际上,汽车使用有高RFV的轮胎时,垂直作用的径向力变化将会施加在车桥上,从而导致车辆高速行驶时有过大振动。
轮胎均匀性,一般用均匀性测试器测量。当轮胎慢慢转动时载荷通过圆筒作用在轮胎上,圆筒轴线与轮胎轴线之间的距离保持不变。测试器测试出轮胎均匀性的变化,从而导致载荷量改变(以千克为单位),载荷量的变化越小,则均匀性越好,见图2-23。
2.5.5 轮胎的故障分析及排除轮胎的不正常磨损主要分为如下几种情况1.胎肩或胎面中间磨损集中在胎肩上或胎面中间的磨损,主要是由于未能正确保持气压所致。如果轮胎气压低,轮胎的中间便会凹入,将载荷移到胎肩上,使胎肩磨损快于胎面中间,见图2-24。
另一方面,如果充气压力过高,轮胎中间便凸起,承受较大的载荷,使轮胎中间磨损快于胎肩。
故障排除步骤如下1)检查驾驶条件。如果超载,向车主提出建议;如果不超载,进行下一步。
2)检查充气压力,如果充气压力不当(过大或过小),调整充气压力;如果充气压力正常,进行下一步。
3)进行轮胎换位。
2.内侧磨损或外侧磨损形成内侧磨损或外侧磨损的可能原因有:外倾角不正确、悬架部件变形间隙过大、急转向等,见图2-25。
故障排除步骤：
1)检查驾驶条件。必要时,向车主提出建议。
2)检查悬架部件。如果变形或磨损,进行修理或更换;如果发现部件松动,按规定力矩将其紧固。
3)检查外倾角。如果不正确,校正相应外倾角。
4)进行轮胎换位。
3.前束磨损(羽状磨损)轮胎胎面羽状磨损的原因有:不正确的前束、路面长距离凸起或凹陷等,见图2-26羽状磨损的故障排除步骤如下：
1)检查前束。如果前束过大或过小,需按标准校正;如果前束正确,进行下一步。
2)进行轮胎换位。
特别提示：
*如果两侧的轮胎都出现这类磨损,则表示前轮定位不当。如果只有一只轮胎出现这类磨损,则可能是转向节臂弯曲所致。转向节臂弯曲会使某一车轮的前束或后束大于另一车轮的前束或后束。
4.前端和后端磨损轮胎的前端和后端磨损是一种局部磨损,常常出现在具有横向花纹和纵向折线花纹的轮胎上。后端磨损的原因是:当制动时,非动力车轮发生短距离滑动而形成的;前端磨损的原因是:动力轮在驱动力作用下所形成的，见图2-27。
轮胎前后端磨损的故障排除步骤如下:
1)检查充气压力。如果充气不足,充气到规范值;如果胎压正常,进行下一步。
2)检查车轮轴承。如果出现磨损或松动,进行调整或修理,或更换轴承;如果轴承正常,进行下一步。
3)检查外倾角和前束。如果外倾角或前束不正确,按规范进行校正。
4)检查轴颈或悬架部件。如果发生损坏,进行修理或更换;如果没有问题,进行下一步。
5)进行轮胎换位。
5.斑状磨损(环状槽形磨损)斑状磨损是由于车辆在高速行驶时,车轮发生摆振造成的。斑状磨损可能出现一处或多处,见图2-28。导致车轮摆振的因素有:车轮轴承、球节、横拉杆、直拉杆等部件的间隙过大或轴颈弯曲。
特别提示：
为了修补扎破的轮胎面而粘上的帆布补片或由于轮胎各胶层出现分离,也会导致轮胎斑状磨损。
突然地起动、制动、转向,也会导致斑状磨损。
车轮总成过分不平衡,也会导致斑状磨损。
轮胎斑状磨损的故障排除步骤如下：
1)检查车轮轴承。如果发现有磨损或松动,进行调整或更换;如果轴承良好,进行下一步。
2)检查球节和转向横拉杆球头。如果磨损,进行相应更换;如果没有问题,进行下一步。
3)检查制动器。如果有拖滞现象,进行维修或更换;如果良好,进行下一步。
4)检查车轮定位。如果有问题,需做车轮定位检测及调整;如果没有问题,进行下一步。
5)检查车轮平衡。如果有问题,进行静平衡和动平衡调整;如果良好,进行下一步。
6)检查车轮偏摆。如果车轮偏摆过大,校正或更换轮胎或车轮。
