雪地轮胎性能

徐军辉

雪地轮胎在冬季低温或雪地环境中的性能，对于整车操控性和行车安全都是至关重要。我们来看一下哪些因素影响轮胎在冬季环境下的性能？如何来评价和测试雪地轮胎性能。

随着科技水平的提高，汽车上搭载的各类电子辅助控制程序越来越多，其中控制车辆制动、驱动和操控稳定性的电子程序诸如ASR、ABS、EBD、ESP等已经成了当前汽车上的必备功能，这些功能发挥功效的一个共同基础就是汽车轮胎的附着力，如果轮胎与车辆的附着力极小甚至为零，那么车辆任何电控功能的实现都无从谈起，可见轮胎附着力的重要性。

上一期我们已经介绍了轮胎湿地制动性能，本期将着重介绍雪地轮胎性能的特点以及测试雪地轮胎性能的一些常规方法。

首先从我们开车过程中所体会到的感性方面来简要谈谈轮胎的冬季性能。雪地轮胎性能中一个重要的性能就是雪地性能，轮胎的雪地性能体现在以下几个方面：纵向抓地力、纵向制动力以及横向附着力。

简单而言，纵向抓地力就是车辆加速行驶时轮胎能否抓住地面，从而推动车辆前行。在干燥路面上我们一般很少谈及纵向抓地力就是因为轮胎和干燥地面一般都可以提供足够的抓地力，而车辆在冰雪路面行驶的情况就完全不同了。有过冬季驾驶经历的驾驶员都知道，在冰面、雪地等路面行驶时轮胎经常容易打滑，导致车辆加速缓慢，更有甚者直接导致车辆侧滑。这就是我们为什么在雪地轮胎性能中单独提出轮胎纵向抓地力的原因。

纵向制动力，与普通轮胎类似，也是保证车辆在制动过程中安全性的一个重要方面，既要尽可能缩短车辆的制动距离，以减少前车碰撞的可能，又要尽可能保证车辆制动过程中方向稳定，不至于横向偏移，此时一般考虑车辆电子制动单元的控制影响因素。

轮胎的横向附着力我们单独拿出来说，即轮胎应尽可能增加横向附着力，增加制动过程防侧滑能力，提高车辆的弯道行驶、变线行驶、蛇形行驶时的操控性能。如果轮胎不能提供一定的与地面的横向附着力，车辆的电子稳定控制单元就不能够很好地发挥作用，车辆就很容易在车辆转弯过程中横向侧滑，从而发生危险。

从上面介绍大家对雪地轮胎的性能有了一定地了解，在这里进一步谈谈现在国内外是如何进行雪地轮胎性能测试的。首先，需要营造一个冬季的测试环境，即冬季汽车试验场。中国汽车技术研究中心2014年已在内蒙古牙克石市建设了冬季汽车试验场，该试验场提供了轮胎冬季性能测试所必需的试验环境、试验道路和试验辅助设施。我们就针对雪地轮胎的性能试验介绍一下试验道路和试验方法。测试轮胎纵向抓地力、纵向制动力所必需的场地为压实的雪动态广场。测试轮胎横向附着力所必需的场地为冰雪圆环。

纵向抓地力测试试验

在压实的动态广场上，可以进行加速试验，通过加装轮速传感器测量车辆驱动轮轮胎的转动速度、测试车辆的实际速度，通过二者能够计算出车辆驱动轮轮胎在加速过程中轮胎和地面的滑移率。驱动轮轮胎的线速度与车辆速度的比值大于1，说明轮胎打滑，比值越大说明打滑越多，轮胎与地面附着性能差。比值越接近于1，说明轮胎线速度与车辆速度接近，轮胎打滑少，轮胎与地面附着性能好。

纵向制动力测试试验

在压实的雪动态广场上，对车辆加装车辆测速系统后可以进行制动试验，测试车辆在制动过程中的制动距离、制动时间和制动减速度。制动距离越短、制动时间越短、制动减速度越大，说明该轮胎的制动附着力越大，性能越好。

轮胎横向附着力试验

在冰雪圆环上，为车辆加装测速系统、车身侧倾陀螺（或其他可行的测试方案）可以测试车辆稳定的最大临界绕环车速、绕环半径和最大横向加速度，从而计算出车辆的最大横向附着力，横向附着力越大表明轮胎的横向附着力性能越好。

在同一车辆上换装不同轮胎，在同一天、同一试验环境条件下，比对不同的轮胎试验结果就能得出轮胎的性能差异。轮胎研发企业一般通过该比对试验，定量测试不同代产品的单项性能提高程度。整车企业或者轮胎产品研究单位也可以通过该比对试验定量比对不同品牌轮胎的性能优劣差异。此外，在欧盟UN ECE R117轮胎测试标准中，大量采用了这种比对试验，尽可能在同一条件下比对测试轮胎与“标准轮胎”进行比对试验，比对结果作为该测试轮胎能否在欧盟进行销售的一项指标。

除此之外，还可以通过有丰富雪地驾驶经验的专业主观评价工程师去综合评价轮胎的性能。这里不作深入探讨。

为了深入研究轮胎雪地性能，我们对影响雪地轮胎性能的因素进行了分析。以下是部分试验介绍和结果。

分析轮胎花纹对雪地轮胎抓地力性能的影响

只研究花纹对雪地轮胎制动性能的影响，该试验方法用于轮胎企业对轮胎花纹进行研发和改进。选择同一生产厂生产、同一规格、同一轮胎材料的不同花纹的轮胎进行雪地轮胎抓地力指数测试。

分析同一轮胎不同载荷比对抓地力性能的影响

针对同一轮胎，研究不同载荷指数对试验性能的的影响，雪地轮胎试验时载荷要求满足轮胎载荷指数的60%～90%之间，分析加载轮胎载荷指数60%与加载90%轮胎载荷指数的试验性能有何影响。

分析轮胎规格对雪地轮胎抓地力性能的影响

选择同一品牌、同一花纹、同一高宽比、不同断面宽的轮胎做性能比对试验，研究雪地轮胎性能情况。

通过前面介绍，相信大家对雪地轮胎的性能已经有了一定的了解，那么我们如何简单地通过轮胎外观来辨识不同性能的雪地轮胎呢？

首先，看轮胎材料的软硬。作为汽车使用者，我们很难通过观察去鉴别轮胎的材料好坏，但是能通过按压等简单方法判断轮胎的软硬。轮胎的软硬在一定程度上体现了轮胎性能，一般在冬季寒冷的条件下，相对较软的轮胎橡胶有利于轮胎最大化地接触路面，从而提高轮胎的各项附着力性能。

其次，看轮胎的花纹沟槽深度和宽度。冬季道路条件下，积雪较多，要求轮胎能够有效地排开积雪接触硬质地面，从而加大轮胎附着力，因而雪地轮胎花纹的沟槽都较宽、较深，这种情况下轮胎旋转时能够更有效地排开积雪，附着在坚实的路面，从而提高冬季雪地行驶性能。当然花纹的宽度越宽、深度越深，那么轮胎的耐用性就会大打折扣，因而不能一味追求单一性能指标，而要综合考虑。

最后，看轮胎侧壁花纹和细花纹。有效的轮胎侧壁花纹能够提供一定的侧壁抓着力，也能提供一定的横向附着抓地力。细花纹由于能够有效提高轮胎与冰面的接触面积，因而能够有效提高汽车在冰面行驶时的附着力。

通过以上介绍，相信大家对汽车轮胎的冬季性能有了一定的了解。也希望对读者日后冬季驾驶安全有所帮助。