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什么路况消耗轮胎空气(正常汽车轮胎为什么不能一年都不用打气)

汽车轮胎做不到「绝对气密」汽车轮胎为什么需要频繁充气,原因在于「氢分子·H」的直径要大于这些气球分子材料的间隙,原因是精子的还直径不会都比橡胶分子的间隙大,空气中的分子超过材料的分子间隙则无法穿透材料。不过因轮胎结构的强度约束了空气,在起伏状态中起到与轮胎同步变形而缓冲起伏冲击力的作用——功能与弹性元件(以螺旋弹簧为主)相同,橡胶材料...

正常汽车轮胎为什么不能一年都不用打气?

汽车轮胎做不到「绝对气密」

汽车轮胎为什么需要频繁充气,有没有气密性好到一两年都不用充气的轮胎呢?

轮胎充气的轮胎应当是汽车用户都在关心的,理想中的轮胎似乎应该是充气一次管多年的高标准,但是在实际用车过程中确实几个月就要充气,使用几年后的轮胎甚至每个月都要检查补气。

连几元钱一瓶的塑料材质的饮料瓶都能做到相对的绝对气密,数百甚至上千元一条的轮胎做不到是不是有些说不过呢?其实这个问题很好解释,核心在于轮胎的功能不仅是气密。

材料的区分

基础知识:汽车轮胎使用的材料是以天然橡胶合成的多种类型的橡胶,这些橡胶材料的应用非常广泛,比如五彩斑斓的气球和避孕套。在吹气球的时候是不是会发现不用多久就会瘪掉,尤其是充气氢气可以漂浮的气球更容易漏气,这是为什么呢?

原因在于「氢分子·H」的直径要大于这些气球分子材料的间隙,看似致密的气球其实也是有“缝隙”的;而正常吹出来的气球漏气的速度就会比较慢,原因则是空气中78%为氮气、21%为氧气,这两种分子要比氢气更大,所以泄露的难度与速度就会慢一些。

其次避孕套的避孕率并不是100%,原因是精子的还直径不会都比橡胶分子的间隙大,不同橡胶材料是存在差异的。那么这种极其细微的“小虫子”都能够从橡胶里钻出去,何况空气呢?然而为什么塑料瓶就能做到理想的气密呢?

理论上橡胶也属于可塑材料的一种,都属于「高分子材料」;但是分子量的标准却会有很大的差异,低则数千高则数十万。同时在低温环境中高分子的分子链会被冻结,状态是无法运动的“相对静态”的标准,此时这种塑料就是质地坚硬的高分子材料,空气中的分子超过材料的分子间隙则无法穿透材料。

不过在温度升高或分子量标准较低的状态下,橡胶材料的分子链就可以在小范围内运动,但分子链整体的纠缠保证了整体形状的不变化;状态则是材料变软,也就是橡胶的概念了。那么反之增加分子量并对温度进行调整,橡胶则会变得非常坚硬,这种材料还适合制造汽车的轮胎吗?

轮胎的功能

汽车轮胎不仅仅是用于支撑车身,其核心功能是用于「减振」。

所谓的子午线轮胎指的是轮胎的帘子线按照子午线的标准编织,其本质还是「充气轮胎」。胎压一般为2.5bar左右,这是远超标准大气压的压缩空气;空气是由多种分子组成,细化后有以下几种。

氮气78%氧气20.94%二氧化碳0.03%剩余为稀有气体(氦氖氩氪氙氡)

这些分子之间有既相互吸引又相互排斥的特点,在气压不变的前提下,分子之间的间隙是基本恒定的。而压缩后通过轮胎密封的空气则会与“容器”(轮胎)产生相互作用力,说白了就是由内而外的撑轮胎;不过因轮胎结构的强度约束了空气,所以两者之间仍能达到平衡的状态。

汽车在起伏状态中会产生与地面的相互作用力,标准超过“轮胎空气的撑力”的话,内部的空气则会被短暂的进一步压缩。当然前提是轮胎本身可以一定程度的压缩变形,如果轮胎硬度像塑料一样则难以或无法变形,那么内部有没有空气也就无关紧要了。

之所以要用压缩空气,密度是在平衡状态下起到支撑作用,在起伏状态中起到与轮胎同步变形而缓冲起伏冲击力的作用——功能与弹性元件(以螺旋弹簧为主)相同,减振器只是用于限制弹簧弹跳起伏的次数。所以轮胎是减振系统中的重要一环,保证可以轻易变形是很重要的,那么使用高强度的塑料也就不可取了,橡胶材料虽然会缓慢漏气但符合汽车的需求,懂了吧。

问题:为什么用上几年的汽车轮胎更容易漏气呢?

原因在于合成橡胶是会老化的,比如无时不刻影响着轮胎橡胶的「热氧老化」问题;温度的提高会造成橡胶的热裂解与热交联,对于橡胶起到的活化作用可以理解为增大分子间隙,或者增加空气分子碰撞运动的速度和氧化反应的程度,以造成更快速度的漏气——氧气会与橡胶分子发生连琑反应,造成分子链的断裂或者过度交联,橡胶的性能是会大幅改变的。

同时空气中的水分子会和橡胶中的水溶物质和亲水基团反应,再加上微量臭氧对分子链造成的断裂问题,轮胎橡胶的分子间隙越来越大则更容易造成轮胎漏气。这就是轮胎老化会造成漏气速度快的原因,目前还是个无解的问题。

最后再来了解一下轮胎的基础结构吧:(由外至内)

胎冠钢丝层帘线层气密层侧壁没有钢丝层

气密层使用的大多是氯化丁基橡胶或淳化丁基橡胶,标准是高于轮胎主体的氯丁橡胶、氟橡胶等透气性较大的橡胶材料;区分类型当然还是为了轮胎的结构适合用于减振,所以补胎的时候要尽量减少对气密层的破坏。

帘线层是用于加强轮胎的整体结构强度,说白了就是编织个网并固定好用于“捆住轮胎”;家用汽车使用的子午线轮胎的帘线多为人工合成纤维,这种结构的强度不高但可以让轮胎更有弹性,重载货车多使用全钢丝制造的帘线层,特点是强度高能载重但减振效果差。所以普通家用车只是在胎冠位置使用了钢丝层加固,这就是轮胎的特点了。

编辑:天和Auto-汽车科学岛

天和MCN授权发布

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下雪天轮胎冒烟?

下雪(雨)天轮胎冒烟是因为汽车行驶时轮胎与地面接触产生摩擦就会发热,车速越高发热越大。在遇到有水(雨或雪)时就被蒸发就会有白色烟气。

雨雪天气轮胎保养和其他季节保养没有多大区别。

1.至少每个月一次检查所有轮胎在冷却情况下的气压包括备胎在内。

2.不要超过驾驶条件所要求和法律限制的合理的速度(例如:遇到前方有石块、坑洞等障碍物时请缓慢通行或避让)。

3.定期进行车轮定位和平衡对于保证您的驾驶安全和获得理想的里程数很重要。

4.为了达到均匀磨损的效果从而延长轮胎使用寿命,轮胎调位是必须的。

5.防止阳光、油、酸、碳氢化合物侵蚀轮胎。

6. 需要养成良好的驾驶习惯,例如:避免紧急刹车,猛打方向盘等。

轿车轮胎在冬天会不会自己没气呢?

明确的说冬季当胎压低到一定程度的时候,轮胎会突然没气!

现在的轮胎都是子午线轮胎,轮胎里面没有内胆,靠的是轮胎胎圈的膨胀压紧力和轮毂紧密接触,防止轮胎失压!

由于冬季气温低,特别是东北冬季极寒地区,当胎压不足时,受到热胀冷缩的影响,胎压会进一步降低,由于轮胎胎圈和轮毂外侧附着力不够,有时候也会突然产生失压现象。特别是有时候稍微激烈驾驶、或者遇到坑颠簸一下,瞬间轮胎附着力不足,导致迅速失压。

冬季应该及时查看以及补充胎压

日常驾驶时,应该及时查看轮胎胎压状态,避免过于缺气,当然,也没必要充的过饱,冬季保持胎压在2.2左右,可以适当增加抓地力,特别在冬季冰雪路时,会增加安全系数,此外 有条件的应该尽量更换冬季胎。

夏天,高速路上跑多少公里就应该停下来让轮胎散热?

只要胎压正常,不需要专门停车让轮胎散热。

无论是冬天还是在夏天,高速行驶的轮胎内部温度都比较高,只是夏天的时候更严重一些。因此,到了夏天,轮胎适应放一些气,使胎压稍微较低些。

轮胎在出厂前,都要在恶劣的条件下严格检测,主要检测它们高速行驶下轮胎承受高温的能力。

走高速对轮胎磨损多大?

高速匀速行驶,对轮胎的磨损不会很大。轮胎的磨损是轮胎与地面间的磨擦力所造成的。物体的磨擦分为静摩擦,活动摩擦,滚动摩擦。我们知道要产生摩擦是由力引起的,因此在不同的摩擦状态,不同的力的情况下其轮胎磨损程度各不相同。

轮胎磨损和你的速度关系不大。在匀速直线运动中,无论速度如何,重力都等于阻力。在这种情况下,轮胎磨损最小。汽车加速或减速时,由于重力和阻力不相等,所以轮胎磨损大于匀速直线运动时的磨损。

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