拖拉机汽车防侧翻装置的技术探讨 - 汽车与驾驶维修(汽车版)杂志社投稿

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拖拉机汽车防侧翻装置的技术探讨

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本文设计构想了在充气轮胎紧靠轮圈处再加一个特制的内胎和网罩，在爆胎的同时靠其内部的气压，暂时承担起车体的压力，起到爆胎后仍然保持车体平衡，防侧翻的作用。一、防侧翻装置的设计理念无论任何车辆，只要是充气轮胎，就有爆胎的可能。质量再好的轮胎也不可能保证100%不爆胎。据报道，全国各地因爆胎引发的交通事故时有发生。本文设计构想的目的并不是能够保证拖拉机、汽车轮胎不爆胎，而是能够保证在爆胎的同时承担起该轮胎的承载力，使车体不会过度倾斜而侧翻，使司机有机会采取措施（一般是踩刹车并稳住方向盘），从而保证了人车的生命财产安全。在拖拉机、汽车家族中，充气轮胎爆胎后最容易侧翻的是大中型拖拉机和轿车。大中型拖拉机重心高，轮胎内外径间距大，爆胎后车体倾斜大，易侧翻；轿车虽然重心低，但车速快、惯力大，特别是前轮爆胎后车体前部一侧突然失去承载力，由强大的惯力推动而翻车。此瞬间司机根本来不急反应事故已经发生。这两种车的轮胎又不能用双轮胎来防爆胎后的侧翻（特大型拖拉机后轮有用双轮胎的，但前轮一般不能用）。现在许多汽车生产厂家为了爆胎后防侧翻，将汽车钢板和轮圈做得很大，轮胎的内外径间距很小（一般只有7cm左右），这样虽然对爆胎后防侧翻起一定作用，但使轮胎弹力幅度降低，若压到较大的石块后就碰到了轮圈，经常把轮胎刻坏（这如同刀在菜板上剁橡胶），反而增加了爆胎率。为此，我设想了此轮胎爆胎防侧翻装置，在此提出，希望专家认真研究和评价。二、基本结构和质量要求 1.基本结构该装置的基本结构也是一个轮胎的内胎，该内胎的里层用高弹力橡胶做成，厚约2mm左右，外层套上高强度尼龙编织布（两者是分离的，尼龙布是透气的），其强度要求能抗住爆胎时的气流冲击和外胎裂口处气压的挤压而不损坏。该尼龙编织布不需要有弹力，但要尽量柔软。该尼龙编织布的作用是保证里层的内胎充气后达到或超过所设计气压后该内胎体积不会再扩大。一般设计该内胎的尼龙布外套展开后的最大容积是原轮胎容积的4／5以上。以下将该内胎总成叫防侧翻内胎。 2.安装位置该防侧翻内胎是紧套在现在的拖拉机、汽车的钢板轮圈上，套在轮圈中心的最凹处，以用撬棍拉长后能套上为宜。该内胎的气嘴在轮圈上单独钻眼伸出。该内胎适合于有内胎的轮胎和无内胎的轮胎。由于有内胎的轮胎其气嘴在轮圈上并伸出轮圈外，所以需要特制的长导管气嘴绕过该防侧翻内胎。无内胎的轮胎安装更简单，只需在轮圈上再钻个孔将该内胎的气嘴伸出即可。 3.充气气压和体积防侧翻内胎规定气压是随着不同车型的气压要求而变化的。不论什么车型的气压，都比原车气压低0.8个气压。在充气时，应先充防侧翻内胎，待达到规定气压后，再充原车的轮胎（这一点非常重要，否则充气总量不够，起不到防侧翻作用）。对于无内胎的轮胎，虽然防侧翻内胎压住了原充气孔，但因打气的气压高于防侧翻内胎的气压，所以不影响充气。根据帕斯卡定律，被压缩气体的压强与体积成反比。所以，当原车气压高于防侧翻内胎气压时，防侧翻内胎的体积会减小（被压扁），同时该内胎的气压会升高，一直变化到两者的气压相等为止。此时防侧翻内胎的容积被压得比原来小，也很扁，尼龙布处于松软状态（因为尼龙布是透气的）。三、防侧翻内胎的作用在拖拉机、汽车行驶中爆胎后，气压突然降低为0，这时，该防侧翻内胎外部突然失去压力，该内胎在内压力作用下突然体积膨胀，被尼龙编织布兜住，达到设计的最大容积和最小气压，即容积达到原轮胎容积的4／5，受到车体压力后，靠近地面部分有少许塌陷，其塌陷幅度等同于原轮胎气压减去0.8个气压的程度。这个塌陷幅度车身只有少许倾斜，是不会侧翻的。从而保证了司机有机会采取刹车等措施，保证了人车的安全（爆胎是很响的，司机不会继续开车）。这一系列过程都是在爆胎的同时完成的，只要产品质量符合标准，此产品的防侧翻作用应该相当可靠。需要说明的是：第一、当轮胎爆胎后，外胎的钢丝断头可能扎破防侧翻内胎，但因为漏气速度比较慢，不会影响防侧翻作用的发挥。第二、爆胎以后，由于气流冲击和钢丝扎破，应该换新的防侧翻内胎，以保证防侧翻的可靠性，这个付出与侧翻事故相比值得。