小汽車輪胎截面充完汽為什麼不是圓的?

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原因:空氣可以壓縮

不論什麼汽車輪胎充完氣落地後都不會是正圓形,首先因為空氣可以被壓縮,其次因為輪胎側壁的橡膠層強度很低也可以被壓縮,最重要的是車身總會有1~2噸不等的重量。

  • PV=nRT,這一公式指固定壓強下有氣體分子個數、常數以及溫度決定了氣體體積。在固定壓力下空氣的分子數量是相同的,那麼氣體的摩爾體積理論上固定不變,那麼壓強越大或溫度越高則空氣的體積會越小。

  • 氣體密封在輪胎與輪轂之內,車身重量對於輪胎施加的壓力則可以轉化為壓強。壓強等於壓力除以面積,壓力等於質量乘以重力重量除重力加速度,簡而言之只要重量足夠大就能把空氣體積壓縮成更小的體積,體積縮小後輪胎自然會癟一些。

其次輪胎的側壁本就需要被壓縮壓扁,因為側壁的作用是“減震和濾震”;正常道路看似平整但是實際卻有很多細微的凹凸不平,車輛在行駛中如果輪胎一點不變形則說明胎壓極其高或者是實心輪胎,此時路面高頻率起伏則會產生振動,這些振動通過螺旋彈簧和減震器並不能完全抵消,而是悉數傳遞到車架以及方向盤,駕乘體驗會差的一塌糊塗,就像是木車輪的板車或馬車。

而輪胎側壁如果做的很薄且胎壓合理並不會嚴重撐起側壁導致無法壓縮的話,路面細碎的震動則會通過擠壓輪胎使側壁不斷壓縮和釋放實現濾震,車輛的行駛體驗則會立下過的多。為了實現這種效果所以建議胎壓往往不會很高,輪胎的側壁的厚度也僅僅是6mm左右,加固層只有簾布層一層,滿足了這些條件汽車才能感覺到舒適。

所以汽車輪胎只需要按照建議胎壓充氣即可,扁一些也不會影響駕駛安全,因為被壓扁的位置在離開裡面後會因高氣壓快速恢復圓形。不過胎壓不能過低,因為低胎壓會造成輪胎形變嚴重,恢復成圓形的速度會邊長;此時如果車速過高則會導致輪胎的某一區域變形後未能恢復原狀,旋轉一圈後再次被碾壓,出現這種駐波現象的位置過多則會導致輪受熱不均導致爆胎事故,胎壓不建議低於建議值0.5。

而車輛行駛中輪胎的磨損又會產生高溫,高溫通過橡膠層傳遞至內部則會加熱空氣,空氣會造成壓力升高導致胎壓升高;一般連續駕駛200~300公里胎壓可升高0.5左右,所以胎壓也不宜高於建議值,供參考。


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