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TUhjnbcbe - 2024/9/15 4:31:00

#老司机聊汽车知识#

内容概述:汽车轮胎空气的功能,空气主要成分与氮气和惰性元素关系,实际测试结果解析。一度成为热门话题。氮气被视为“惰性气体”,是可以让普通轮胎降低爆胎风险,安全等级接近「RSC-泄气保用轮胎」的优质选项;然而这种理解是完全错误的,因为压缩空气与爆胎系数并无绝对关系,轮胎压力阈值有非常充足的冗余,本篇分为三节简单解析。

01轮胎结构

参数标准以常用的「/60·R17」为参考,数值的意思分别如下。

胎冠(接地面)宽度为mm毫米侧壁垂直高度为×60%Radialtier指子午线轮胎17数值为适配轮胎英寸标准基础参数的概念不再赘述,相信都能理解其含义。这里需要说明的是的及二狗特点,其本质是“帘线层”的编制或排列方式,特点接近地球子午线的布局(环绕标准);该结构可以大幅提升轮胎整体的抗压强度,说白了就是内部压力高一些也不会“撑破”合成橡胶体。

知识点:

1:帘线层只是轮胎的基础结构之一,胎冠区域还有「钢丝层·带束层」等等,内部与空气接触的层面叫做“气密层”。

由于胎冠直接与地面接触,达不到绝对平整的铺装路面或非铺装路面会有很多凸起与凹陷;胎冠则要被动的高频率的“被形变”,也就是高频率的被撕扯;所以冠层必须加入多层加强结构,只要胎冠沟槽底部没有因老化而严重开裂(2mm左右),或者因碰撞而破损则不用担心会爆胎。

2:轮胎侧壁的结构强度理论上比较弱,因为只有帘线层进行加固。如此设定的原因是要保证侧壁容易变形,因为轮胎是汽车的第一道减振系统;路面细碎的起伏要通过挤压侧壁使其变形而缓冲,这样能保证车身姿态的稳定,同时也能降低对减振器和螺旋弹簧的冲击,使用寿命能延长。

至于强度可靠性也是不用担心的,因为只要没有破损,则≥6mm的合成橡胶与帘线层的组合仍旧会有足够的强度,轮胎敢于如此设计一定是在安全性能足够强的基础上实现。

3:轮胎承受压力的阈值很高,即使普通子午线低压轮胎建议胎压标准为「2.5bar」,然而实际填充到3.0bar也是没有问题的,不过造成胎冠接地面的减少而加速中间区域的磨损;同时高压空气压缩的难度会升高,侧壁无法轻易的变形等于硬度的提升,车身会显得颠簸且噪音增大。

至于行驶中对压力的影响也在可控范围内,持续的驾驶充其量会造成胎压自动升高0.5bar左右,实测过一些轮胎升高1.0仍旧可以正常稳定的行驶;所以氮气所谓的“控制胎压升高”以保证驾驶安全,这种说法本身就是站不住脚的,毕竟极少会有汽车用户会去主动升高0.5bar胎压。

02气体知识

首先需要说明最重要的一点:「氮气·N元素」并不属于惰性气体!所谓的化学性质不活泼的说法站不住脚,真正的惰性气体外层电子是8个,而氮气其实是6个,那么哪些气体才真正的“惰性”呢?

氦-He氖-Ne氩-Ar氪-Kr氙-Xe氡-Rn这六种物质是惰性气体,而这六种物质的存在与特性更加说明了没有填充氮气的任何必要性!

空气成分:空气中的主要成分正是,占比高达78%。剩余部分是21.94%的氧气,两者综合就接近%了;而氧气本身是不可燃烧气体,其本质是支持或催化燃烧(氧化还原反应)的气体。

说白了氧气本身就不是燃烧物,对于高温的也并不十分敏感;压缩空气之所以能产生高温,原理只各类分子碰撞摩擦,在过程中产生的热能才会升温。参考缸内内燃机缸内直喷技术的特点,在燃烧过程中空气环绕可以降低热能损耗,其中很重要的原因氮气阻隔热能的传导;而热能的产生不仅是轮胎的外部摩擦通过橡胶的传导,同时有内部空气摩擦产生的热能,所以充氮气反而会适得其反,参考下图。

「成分组成」中秒的的其他其他,是占比很低但是事实存在的,也就是说直接填充空气才能真正有惰性气体,空气就是轮胎最优质的气体选项。

以同一台车的四个轮胎进行过实测,对角线分别充空气和氮气;结果显示的是氮气轮胎因温度升高导致的压力升高数值没有什么不同,甚至右侧车轮因道路右侧偏低(滚动阻力·摩擦力偏大),其压力标准还高了0.1bar,充氮气有意义吗?

关于汽车轮胎的知识就聊这些了,正常使用车辆没有必要选择一些看着挺新奇的物品,大部分都没有实际价值。

编辑:天和Auto-汽车科学岛

责编:天和MCN

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