汽车轮胎爆胎分析与原因鉴定研究*

□ 江振飞□ 徐红光□ 蒋素琴□ 冯清付□ 胡蕴媛□ 郑绍元□ 李伯奎□ 昝卓良

1.淮阴工学院机械与材料工程学院 江苏淮安 223003

2.江阴工学院交通工程学院 江苏淮安 223003

3.江苏淮工车辆检测研究院有限公司 江苏淮安 223003

1 研究背景

轮胎与车轮共同组成车轮总成，是起到支承车身、缓冲冲击、传送扭力等作用的汽车重要组成部件。轮胎的基本结构如图1所示，由内向外依次为胎圈、橡胶层、帘布层、钢丝带束层、胎冠保护层、胎冠。车轮结构如图2所示，由轮辋、轮辐、轮毂组成。

▲图1 轮胎基本结构

▲图2 车轮结构图

随着我国汽车保有量的持续增长，交通事故数量也在不断上升，其中轮胎爆胎引发的交通事故数量一直居高不下。轮胎爆胎引起的交通事故多发且危害巨大，在处理此类交通事故时，对事故车辆轮胎进行多方面鉴定，确认轮胎爆胎原因，对于查明交通事实、认定事故责任起着重要作用。

2 案例情况

基于发生在某高速公路的小型普通客车交通事故，对汽车左后轮轮胎爆胎原因进行鉴定。经查验，送检轮胎胎冠花纹深度4.3 cm，胎冠纵向沟槽内有一处长约13 cm的断裂口，钢丝带束层断裂，部分断裂钢丝在胎冠断裂口处外露，外露长度约为10 cm（图3）。轮辋边缘有一处长约30 cm的凹损变形痕迹，钢丝圈钢丝断裂外露于胎侧（图4）。胎侧与轮毂接触部位橡胶脱落（图 5），轮胎胎圈的内侧气密层有一处长约6 cm的横向断裂口（图6）和两处补胎痕迹（图 7），轮胎内部有橡胶剥落（图 8）。

图3 轮胎胎冠断裂口

3 轮胎爆胎类型判断

轮胎爆胎可分为主动性爆胎和被动性爆胎。主动性爆胎指由于轮胎自身原因导致汽车行驶过程中爆胎，进而导致事故发生。被动性爆胎指由于与外物碰撞导致汽车轮胎爆胎，往往发生于事故中或事故之后[1]。

主动性爆胎的断裂口呈撕裂状，断缘不齐整，轮胎各层断裂形态各不相同，如图9所示。主动性爆胎时，轮辋会承受车辆的质量继续行驶，这使得轮辋显著损伤，轮辋呈现持续变形，如图10所示[2]。

被动性爆胎的断裂口多为细长，形状较规则，断裂口整齐新鲜，帘布层切口整齐，如图11所示。被动性爆胎时，轮辋往往在局部会有碰撞形成的变形，碰撞点明确，变形量一般不大，如图12所示。

根据图3轮胎胎冠断裂口，断裂口断缘不齐整，钢丝带束层断裂，部分断裂钢丝在胎冠裂口处外露，符合主动性爆胎的裂口形态特征。结合图4轮辋凹损变形，发现轮辋变形明显且范围较大，符合主动性爆胎时轮辋行驶一段距离而产生的变形特征。因此可以判断，这起轮胎爆胎事故属于主动性爆胎。

4 轮胎爆胎原因鉴定

4.1 车辆行驶状况分析

汽车超载行驶或者在高温环境下行驶均有引发轮胎爆胎的可能。

如果汽车载重超过轮胎最大允许载荷，便会导致胎面接地面积增大，胎侧变形严重，温度升高，磨损加剧，容易引发爆胎。另一方面，路面的高温会使轮胎表面的温度升高，出现胎面软化、抗压性变差等现象，同样很容易发生爆胎[4]。

因此，鉴定轮胎爆胎原因需要对车辆行驶状况进行分析。根据警方提供的调查信息，可以确认事故车辆是否超载，以及事故路段是否处于高温路段[5]。

经调查，本案例中小客车并未出现超载现象，行驶路段温度正常。

4.2 轮胎安全指标检验

汽车低压行驶时，车轮整体下降，胎面的接地面积增大，摩擦增大，胎温会随之升高，胎面软化，强度降低，容易引发爆胎。同时，气压不足使轮胎与地面接触部分反复快速进行弯曲拉直的运动，外胎与内胎容易发生偏移，胎侧变形严重，会使轮胎温度上升。另外，橡胶老化同样是引发爆胎的原因[6]。

轮胎在使用一段时间后，一方面不可避免地会出现胎纹磨损、胎面老化等现象，表面过度磨损的轮胎，抗压强度显著降低，如果不注意更换轮胎，就很容易因为承受不了高温、高压而爆胎；另一方面，轮胎容易出现被异物腐蚀、损伤等现象，或从内部出现裂纹、鼓包等现象，此时车主如果忽视或轻视，汽车行驶时就有可能出现爆胎。

因此，汽车行驶需保证轮胎各项安全指标符合道路安全行驶要求，对事故车辆轮胎进行胎冠宽度、花纹深度、轮辋直径、轮胎磨损程度等安全指标的检验必不可少。

▲图4 轮辋凹损变形

▲图5 胎侧与轮毂接触部位橡胶脱落

▲图6 气密层断裂口

▲图7 补胎痕迹

▲图8 轮胎内部橡胶剥落

▲图9 主动性爆胎断裂口

▲图10 主动性爆胎轮辋损伤

▲图11 被动性爆胎断裂口

▲图12 被动性爆胎轮辋损伤

轮胎胎冠宽度、花纹深度、轮辋直径等数据可用测量工具测得。轮胎磨损程度可以通过观察轮胎是否有陈旧的龟裂纹、是否有补胎痕迹等得出。

根据图7补胎痕迹，本起事故轮胎共有两处补胎痕迹。补胎方式属于冷补，这种补胎方式在经过一段时间的水浸或车辆高速行驶之后，修补处很可能再次出现漏气现象[7]，因此这一汽车轮胎可能存在多次低压行驶状态。

4.3 轮胎痕迹鉴定

超速行驶及外物同样是不可忽视的因素。

汽车行驶时，轮胎接触地面的部分会压缩变形，变形的部分离开地面后将恢复原状，轮胎的变形和复原是需要时间的。在超速行驶时，轮胎压缩的部位得不到完全伸张，其复原速度赶不上轮胎的转速，进而会在轮胎接地面后侧引起异常变形现象，这就是常见的驻波现象。轮胎出现驻波现象的部分因为剧烈摩擦而快速升温，随之引起胎面橡胶从内部胎体脱落，然后引发爆胎[8]。

汽车高速行驶过石子、铁钉等尖锐物体，或者因为操控问题与路面上的固定物撞击时，轮胎会因为强大的外力出现损伤，甚至爆胎[9]。

对事故车辆进行轮胎痕迹鉴定，可以帮助判断是否出现超速行驶及出现外物碰撞。轮胎痕迹主要包括橡胶脱落痕迹及非车身物质痕迹[10]。

橡胶脱落痕迹分为两种：①汽车高速行驶时，轮胎容易发生驻波现象，轮胎受到剧烈摩擦而升温，导致胎面橡胶从内部胎体剥落；②轮胎爆胎后，在轮胎的滚动过程中，胎侧与轮毂接触挤压，导致胎侧与轮毂接触的部位会有橡胶剥落痕迹[11]。

根据图8，轮胎内部脱落较多橡胶，符合汽车高速行驶时因驻波现象导致高温引起橡胶脱落的特征。根据图5胎侧与轮毂接触部位橡胶脱落，此特征符合轮胎爆胎后在轮胎滚动过程中胎侧与轮毂接触挤压所致。

在汽车高速行驶过路面上的碎石、钢钉等异物时，部分异物有可能会附着在轮胎上，如果轮胎被其穿透或者轮毂因其凹损，均会有引发爆胎的可能，如图13所示。除了路面上的异物，汽车在与其它车辆或者路边固定物相撞时，在轮胎撞击处附近会留有微量物质，同时其它车辆或固定物会留有该车的物质，如图14所示。

经查验，事故轮胎无明显非车身物质痕迹。

4.4 鉴定意见

根据上述鉴定，可以判断轮胎属于主动性爆胎，并且由轮胎两处补胎痕迹可以判断汽车存在低压行驶的可能性，由轮胎内部脱落的较多橡胶可以判断汽车存在高速行驶。因此，可以认定，本起事故系汽车高速行驶过程中轮胎自爆损坏。

▲图13 异物附着轮胎

▲图14 碰撞残留附着物

5 结束语

轮胎爆胎原因复杂多样，采取从判断爆胎类型，到鉴定爆胎原因，最后给出鉴定意见的流程，条理清晰且准确。通过鉴定轮胎爆胎裂口、轮辋损伤形态，以及对比样例，可以判断出事故轮胎属于主动性爆胎还是被动性爆胎。通过分析汽车行驶状况，可以鉴定事故轮胎是否属于超载或高温引发的爆胎。通过检验轮胎安全指标，可以鉴定事故轮胎是否属于低压行驶或使用故障轮胎引发的爆胎。通过鉴定轮胎痕迹，可以鉴定事故轮胎是否属于超速行驶或外物因素引发的爆胎。根据以上鉴定结果，综合分析，给出最终鉴定意见，为交通事故的处理提供依据。