為什么汽車在冰雪路面上行駛急加油車輪就打滑,急剎車就側(cè)滑?
這幾天,北方下了一場大雪,路面變得異常的濕滑。小伙伴們開車上路,總是小心翼翼,急加油車輪就會(huì)打滑,急剎車就會(huì)側(cè)滑。很多人感到很困惑:為什么汽車在冰雪路面上就變成這個(gè)樣子了呢?今天我們就來詳細(xì)的分析一下這個(gè)問題。
要說明這個(gè)問題,首先我們要明白汽車的行駛原理。
汽車行駛必須具備兩個(gè)基本行駛條件:驅(qū)動(dòng)條件和附著條件。
1、驅(qū)動(dòng)條件
汽車的驅(qū)動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生。發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由傳動(dòng)系統(tǒng)傳到車輪上,驅(qū)動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)。由此,驅(qū)動(dòng)輪向地面施加一個(gè)作用力;與此同時(shí),地面對車輪施加一個(gè)數(shù)值相等、方向相反的反作用力。這個(gè)反作用力就是汽車的驅(qū)動(dòng)力。
汽車行駛中還會(huì)受到各種阻力的作用,包括滾動(dòng)阻力、空氣阻力、坡路阻力和加速阻力。
汽車行駛的過程就是驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力交替變化的過程:
當(dāng)驅(qū)動(dòng)力等于行駛阻力時(shí),汽車勻速行駛;
當(dāng)驅(qū)動(dòng)力大于行駛阻力時(shí),汽車加速行駛;
當(dāng)驅(qū)動(dòng)力小于行駛阻力時(shí),汽車減速行駛。
汽車必須有足夠的驅(qū)動(dòng)力以克服各種行駛阻力,這就是汽車行駛的驅(qū)動(dòng)條件。
2、附著條件
汽車的驅(qū)動(dòng)力其實(shí)是地面給輪胎的反作用力,這個(gè)反作用力的大小與輪胎與地面附著力的大小有直接關(guān)系。這個(gè)附著力我們可以把它理解成車輪與地面的最大靜摩擦力。它不僅僅關(guān)系著汽車的驅(qū)動(dòng),還關(guān)系到汽車的制動(dòng)。它與車重、輪胎與地面的附著系數(shù)有關(guān)。附著力是汽車所能發(fā)揮驅(qū)動(dòng)力的極限。
汽車要想正常行駛,驅(qū)動(dòng)力必須小于附著力。這就是汽車行駛的附著條件。
3、汽車的驅(qū)動(dòng)與附著條件
汽車要想正常行駛,驅(qū)動(dòng)力必須大于或等于行駛阻力,否則汽車就不能起步或減速停車;同時(shí)驅(qū)動(dòng)力必須小于附著力,否則車輪就會(huì)打滑空轉(zhuǎn)。這就是汽車的驅(qū)動(dòng)與附著條件。用公式表示如下:
接下來我們就來分析汽車在冰雪路面上的行駛狀態(tài)
冰雪路面一般是指積雪路面、積雪壓實(shí)路面、積雪成冰路面及冰路面。冰雪路面最大的特點(diǎn)就是附著系數(shù)低。
大家在這個(gè)表中可以看到,冰雪路面的附著系數(shù)只有干燥良好路面附著系數(shù)的10%~20%,附著系數(shù)低,附著力就小,汽車的動(dòng)力稍微大一些,就會(huì)引起驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn),汽車就無法行駛了。如果在驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)的同時(shí),受到一定的側(cè)向力,就會(huì)發(fā)生側(cè)滑。
附著力關(guān)系還到汽車的制動(dòng)。汽車的最大地面制動(dòng)力(使汽車減速的有效制動(dòng)力)就是汽車的附著力。在冰雪路面上,即使你的車剎車再好使,由于附著力比較小,汽車所受到的制動(dòng)力也比較小,不足以將汽車停下來。
看到這里,你應(yīng)該明白了,汽車在冰雪路面上的滑轉(zhuǎn)、側(cè)滑、制動(dòng)距離長、剎不住車,其實(shí)都是一個(gè)原因引起的,就是汽車的附著力不足。汽車在冰雪路面上行駛時(shí),如果加油門,汽車的驅(qū)動(dòng)力就會(huì)大于附著力,車輪就會(huì)打滑空轉(zhuǎn);如果緊急制動(dòng),地面附著力又不足以提供足夠的制動(dòng)力,所以制動(dòng)距離就會(huì)很長;在制動(dòng)過程中,如果有側(cè)向力的作用,汽車就會(huì)滑向一邊,引起側(cè)滑。
那么,有什么辦法能夠增加汽車的附著力呢?
1、使用雪地輪胎
與普通輪胎相比,雪地輪胎通過特殊的配方來增大與冰雪路面的摩擦力。它的優(yōu)點(diǎn)在于提高了冰雪路面的通過性和安全性。雪地輪胎胎面的材質(zhì)更軟,精心配制的二氧化硅混合物橡膠配方能與光滑冰面接觸得更緊密,從而產(chǎn)生比四季輪胎更大的摩擦力,使得車輛在光滑冰面上的操控性和安全性大大提高。當(dāng)溫度低于10℃時(shí),雪地輪胎的表面變得更軟,從而獲得更好的抓地力。普通輪胎正好相反,越冷越硬。同時(shí)雪地胎的胎面有更多細(xì)小紋路,在積雪路面可增強(qiáng)抓地力;在潮濕雨水條件下排水更容易。降低了濕地滑胎的風(fēng)險(xiǎn)。
雪地胎在冰雪路面上的制動(dòng)距離要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于普通的四季胎。使用四季胎的車在96.5km/h的時(shí)速下,冰雪路面剎車距離達(dá)到驚人的203.6m,而同路況、同車型使用雪地胎剎車距離僅94.5m。
2、使用四輪驅(qū)動(dòng)
所謂4輪驅(qū)動(dòng),又稱全輪驅(qū)動(dòng),是指汽車前后輪都有動(dòng)力。當(dāng)汽車使用四驅(qū)模式 時(shí),汽車的附著力大大增加,會(huì)增強(qiáng)汽車在冰雪路面上的行駛安全性。如下圖,對比了前驅(qū)、后驅(qū)與全輪驅(qū)動(dòng)的附著系數(shù)的變化。
3、使用防滑鏈
防滑鏈一般是由鋼鏈或橡膠鏈制成,安裝在汽車的驅(qū)動(dòng)輪上,具有防滑的功能。防滑鏈的原理是把車輛的重力集中到鐵鏈的幾個(gè)點(diǎn)上,產(chǎn)生巨大的壓強(qiáng),軋透冰雪層直達(dá)路面,從而增大摩擦力,增加車輛行駛的安全系數(shù)。
這三種方法,都可以增加汽車的附著力,是汽車在冰雪路面上行駛時(shí)不打滑,制動(dòng)時(shí)縮短制動(dòng)距離,從而讓那個(gè)行車更安全。三種方法中,更換雪地輪胎是最佳辦法,因?yàn)樗苯犹岣吡溯喬ヅc地面的附著力。而防滑鏈?zhǔn)褂冒惭b不便,同時(shí)對輪胎和路面有一定的傷害,所以使用的較少。但是大家要注意,這三種方法只是提高了一定的附著力,遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到正常的水平。在這種情況下,我們在駕駛時(shí)仍需要一定的駕駛技巧來保證行車的安全。
老侯點(diǎn)評
寒冷的北方冬季,冰雪路面是每個(gè)機(jī)動(dòng)車駕駛員的噩夢。特別是對一些新手來說,更需要小心、小心、再小心!我們在冰雪路面上行駛時(shí),首先要做到的就是慢,保持慢速行駛,是你能夠控制住車輛的最好的辦法;起步時(shí)應(yīng)慢慢松開剎車,緩放離合,讓車輛緩慢動(dòng)起來后再輕踩油門,手動(dòng)檔可以采用2擋起步,自動(dòng)擋可以使用雪地模式;在加速時(shí)要緩慢踩油門,切不可急加速;盡量不要緊急制動(dòng),盡可能的利用發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng);在轉(zhuǎn)向時(shí)要慢慢打方向過彎,在彎里不可突然給油或重踩剎車;要和前車保持足夠的安全距離;切記在任何時(shí)候都不能空檔滑行。如果車輛有驅(qū)動(dòng)防滑功能,上述的很多情況都可以避免,所以在北方盡可能的選擇帶有驅(qū)動(dòng)防滑功能的車型。
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