冬季事故为何频发?这个原因你要知道
国庆期间,电影《长津湖》热映,影片讲述了抗美援朝时期在零下40度的极端恶劣环境下,志愿军战士于朝鲜长津湖一线和美军展开英勇顽强战斗的故事。
人在极端低温下存活极度艰难,而装备虽无生命却也一样。低温下战士们手中的钢枪冻住了,拉不开枪栓;低温下汽车发动机冻住了,无法发动;低温下汽车轮胎冻住了,橡胶硬化,车辆无法正常驾驶...
汽车轮胎在极端低温下严重打滑导致翻车,很多南方小伙伴就无法理解了。——当然这对于北方车友而言却并不陌生。因为北方车友在冬季严寒时段都有使用冬季轮胎的习惯。
笔者也接触过很多北方车友,大家虽然知道要用冬季轮胎,却并不知道何时用。有人说0℃以下就用;也有人说入冬就得用;还有人说看到下雪了就要用,说法各不相同。今天也在此和大家谈谈这个话题。
"7 ℃ 临界点"是绕不开的痛
图中红色的是夏季轮胎的"温度-摩擦系数"曲线;而灰色的则是冬季轮胎的"温度-摩擦系数"曲线;我们可以从图中看到一个"7℃"的交点。
《不同种类轮胎的温度-摩擦系数曲线图》
夏季轮胎的"温度-摩擦系数"曲线与冬季轮胎的"温度-摩擦系数"刚好在7℃相交,而且夏季轮胎与冬季轮胎的摩擦系数性能,刚好是"反着来"的。——这就是轮胎行业公认的"7℃原则"。
国际规定的轮胎测试温度
夏季轮胎在环境温度低于7℃时,由于橡胶变硬,因此和地面的相对摩擦系数大大降低,所以性能受到较为明显的影响。 最直观的现象就是:同样车速下,紧急制动(急刹车)的距离明显变长。比如气温25℃时刹车距离37米的,到了2℃气温时刹车距离拉长到42米。
这里的7℃指的是气温,而事实上更为专业的尺度是"地表温度"。 通常夏季地表温度高于气温;而冬季地表温度低于气温。
在轮胎行业中,精确的说法是:夏季轮胎可维持正常抓地性能的地表温度区间是5℃~50℃之间(温度过高一样会引发轮胎抓地性能恶化)。
事实上轮胎测试的专业测试员都清楚:在欧盟轮胎测试规范(ECE-R117体系)中就规定:地表温度低于5℃或者高于50℃,就禁止开展夏季轮胎的性能测试业务。因为此时轮胎性能恶化,测出来的成绩也不准。
0 ℃ 以下须使用冬季胎
话题跑远了,我们普通车主毕竟不需要这么专业、精确,我们只需要看气温即可。当然温度低于7℃的环境,夏季轮胎也并不是说就绝对不能用了,只是它的性能会大打折扣。但倘若温度低于0℃,也许事情就没那么简单了。
我们知道0℃以下水会结冰,倘若路面上有水,那么在低温作用下就会结成薄冰。夏季轮胎如果压上薄冰会是什么后果,我想不说大家心里都有数。—— 因此气温低于0℃,路面会结冰的时候,原则上是禁止继续使用夏季轮胎的,此时必须要换上冬季轮胎,以确保安全!
夏季胎、冬季胎不同的材质
另外一个问题似乎从未有人思考过:夏季轮胎扛不住的低温,为何冬季轮胎却能应付自如?进入到我们要讨论的第二个话题:冬季轮胎与夏季轮胎究竟有何不同?具体是何处不同?
事实上冬季轮胎与夏季轮胎的不同之处具体分布在:材质、花纹设计、花纹深度这3个方面。我们逐项来讲解。首先是胎面材质不同。我们知道轮胎的胎面材质是橡胶,但橡胶本身是一种非常复杂的混合物。
在橡胶中,分布着如:炭黑(碳粉)、白炭黑(微米级二氧化硅粉体)、有机硅(硅烷)等等添加剂。通常炭黑添加比例更高的橡胶,展现出良好的强度和耐磨性以及较高的硬度。——而这对于夏季轮胎而言是非常合适的。因此夏季轮胎基本都采用"高炭黑比例配方"。
而白炭黑、有机硅添加比例更高的橡胶,则会展现出良好的弹性、柔韧度、以及低温适应能力。——而这对于冬季轮胎而言是非常恰当的。因此夏季轮胎基本都采用"高硅比例配方"。
夏季胎、冬季胎的花纹不同
除了材质的区别,冬季轮胎与夏季轮胎无论是在花纹设计、花纹深度方面都截然不同。夏季轮胎考虑到操控和耐磨需求,需要花纹呈现出"大块"的式样,因为橡胶块面积越大,花纹刚度就越高,越利于抓地和耐磨。
但冬季轮胎为了冰雪路面抓地,不得不采用极端细碎的花纹设计手法。如此才能大幅度降低橡胶块的刚度。如此一来,胎面在冰雪路面上滚动时,橡胶块蠕动变形,因此会产生很多条横向"刃边","刃边"能"切入"冰雪面而防止轮胎打滑,这是"齿轮效应"的典型运用——而这却是夏季轮胎最怕的"卷边"现象。
当然,为了配合"卷边",同时为了容纳更多的冰雪,冬季轮胎的花纹深度也比夏季轮胎较为深。
这就是冬季轮胎与夏季轮胎的巨大差异之处。在特定的场合使用正确的轮胎,是确保行车安全的重要手段。
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