换个车轮胎居然这么凶险?千万别靠近轮胎附近的这些位置

把科学带回家 2022/9/27 18:34:47 责编:远生

汽修实际上是一种很有技术含量,而且相当危险的工种。许多人不知道,汽车轮胎,尤其是卡车轮胎附近有一些禁区,许多汽修工人就是在这些禁区里命丧黄泉的。今天我们就来了解一下轮胎的那些“脏事儿”。

▲ 图片来源:wikipedia

不知道大家在刷短视频的时候有没有看过这样的神奇操作:人们用啥东西喷了一下车轮胎,然后点上火,原本瘪掉的车胎就 duang 一下鼓起来了。

▲ 作死操作,请勿模仿。图片来源:funny hill

这些视频多年来一直在网上流传,点击量惊人。可是,这是什么原理呢?这种“技术”的原理并不复杂,可是这种操作却包含致命风险。

这种方法的原理要从现代轮胎的结构说起。

以前的车胎大都是有内胎轮胎,也就是大胎套二胎的结构。在外层轮胎里面,还有一个用不同的橡胶制成的内胎。

不过这样的胎包胎已经比较少见了,现在的车胎大都是无内胎轮胎。你可能没想到轮胎内部是这样的吧:

▲ 无内胎轮胎。图片来源:wikimedia

由图可知,无内胎轮胎的轮胎并不全封闭,而且和轮毂(也叫钢圈)是分离的。

轮胎的内侧有胎缘(也叫胎踵),它们类似于瓶口的密封圈,可以和轮毂上的卡槽正好卡在一起。

▲ 轮胎横截面:轮胎(蓝色)和轮毂(灰色)依靠胎缘(带有红点的结构)契合。图片来源:wikimedia

但是,胎缘并不总是和轮毂严丝合缝。

有时为了增加轮胎的抓地力,司机会故意给轮胎放些气,这个时候胎缘就有可能从轮毂卡槽里滚出来。此外,急转弯或者被马路牙子撞了一下都有可能让胎缘脱轨。

▲ 轮胎(黑色)的胎缘(白点)和轮毂(灰色)契合和脱轨时的不同情况。图片来源:见水印

显然,一旦胎缘脱轨,轮胎就会迅速漏气。而这个时候要给轮胎正常打气就很麻烦了,因为打气的气门一般是在轮毂上面,如果轮毂和胎缘并不密合,打气只能让人生气。

▲ 打气的气门一般在轮毂上面。图片来源:funny hill

遇到这种情况,一些老司机就会用上视频里的“技巧”:在轮毂上喷上可燃物,液体就会渗入轮胎里。这时候点燃可燃物,可燃物燃烧爆炸,瞬时膨胀的轮胎就会带动胎缘归位。

然而,这种“技巧”实际上暗藏杀人风险。

美国职业安全与健康管理局(OSHA)禁止这种操作。该局指出,千万不要用任何汽油、启动液或其他可燃物质润滑胎缘,因为这有可能导致轮胎和轮毂分离,进而导致人员伤亡。

▲ 图片来源:BlondinrikardFröberg / flickr

实际上,哪怕不用点火的骚操作,光是给轮胎打气或者维修轮胎(尤其是卡车轮胎)就是一件非常危险的工作了。曾经有许多人因此死亡,美国职业安全与健康管理局等不少国家的相关规范就是建立在一条条人命之上的。

▲ 作死操作,请勿模仿。图片来源:funny hill

比如,加拿大不列颠哥伦比亚省劳动安全署(Worksafebc)就曾介绍过 3 起修 / 换轮胎导致的死亡事件。

第一个工人在卸轮胎时死掉了。

涉事轮胎有好几层轮毂,外部的轮胎和内部的轮毂之间是用数十个螺栓衔接起来的。当时,这位工人在没有将轮胎完全放气的情况下移除螺栓,结果意外发生了。

▲ 肇事轮胎和轮毂。图片来源:Worksafebc

螺栓没能顶住轮胎内部的 6.1 个标准大气压,轮胎整一个飞了出去,撞到了工人身上。在巨大的冲击力下,工人弹到了后方的车上,把坚硬的车皮都砸瘪了。

▲ 砸瘪的车厢。图片来源:Worksafebc

在第二起事故中,工人是在焊接轮毂上的裂痕时出事的。

他倒是事先把轮胎放气了,不过在作业时,轮胎并没有卸下来,还是在车上。焊好了轮毂上的裂缝后,这位工人就在轮胎还在车子上的情况下重新给轮胎充气。

此时意外发生了。焊接时的热量让轮胎部分融化,产生了可燃气体。在打气的时候,这些可燃气体开始燃烧,使轮胎爆炸,裂成了四片。其中一片击中了工人,使其当场去世。

▲ 裂开来的肇事轮胎。图片来源:Worksafebc

你可能已经发现了,这个工人的操作和文头提到的“技巧”实际上非常相似,所以你现在明白美国职业安全与健康管理局为何禁止那样的轮胎“正轨”方式了吧。

在第三起事故中,倒霉的工人没有犯第二位工人的错误,他在打气前已经把轮胎卸下来了。

当时轮胎是平放在地面上的,工人正面轮胎的上方。可是,轮胎的胎缘没有卡到轮毂里。为了让胎缘和轮毂契合,工人持续给轮胎打气,结果气打多了,胎缘整一个炸了,工人和轮胎都弹射到了空中。

这是当时事发现场轮胎在屋顶留下的凹痕:

▲ 图片来源:Worksafebc

美国职业安全与健康管理局介绍,大部分意外都是在轮胎组装完成后的充气阶段发生的。

因为这无数血与泪的教训,在给轮胎,尤其是卡车轮胎打气的时候需要遵守一套固定的操作规范,比如在下螺栓前要先放气,还有在给轮胎充气的时候,要把轮胎放到安全充气笼(safety cage)里面,绝对不能出现第三位工人那样的姿势。

轮胎充气时使用的安全笼。

当然了,不同轮胎的危险程度不尽相同。在历史上曾经出现过一种诨名为“寡妇制造者”(widow maker)的轮胎,直到现在它还没有完全退出舞台,一些卡车上依然在使用这种滚动的杀人机器。

这个“寡妇制造者”就是凡士通出品的 RH5 轮胎(Firestone RH5 )。

▲ RH5 轮胎。图片来源:jalopyjournal.com

美国职业安全与健康管理局指出,截至 1973 年,仅在美国的 10 个州里 RH5 轮胎就造成了 81 起事故,在 13% 的事故中有人员死亡。

RH5 轮胎实际上是一种具有开创性的轮胎,因为它采用的是一种新设计:多件式轮毂,也就是说轮毂有好多个,多件式轮毂依靠轮胎充气后的气压把各个部件压实,并不用螺丝。而在此之前,轮毂是一件式的。

▲ 多件式轮毂轮胎。图片来源:OSHA

可是在多件式轮毂问世后事故频发。1980 年,美国职业安全与健康管理局将 4 种多件式轮毂列为对人有安全隐患的设计,其中就包括 RH5 轮胎。该局指出,这些设计虽然比较省钱,但却让轮胎爆炸的伤害力加成,其中最危险的就是 RH5 轮胎。

这是多件式轮毂轮胎充气爆炸时的威力:

▲ 图片来源:OSHA

因此在 1980 年,美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)曾考虑过禁止多件式轮毂,不过这件事后来不了了之,现在市面上的许多轮胎还是多件式的。RH5 轮胎是在 1946 年面世的。而在 1946 年-1973 年间,1500 万个 RH5 轮胎被造了出来,其中一些依然在市面上流通。

上面提到的风险对汽修工人来说很高,但是普通人在轮胎附近也不能掉以轻心。美国职业安全与健康管理局公布了下面这些轮胎附近的危险区域,大家平时最好远离这些无声的危险区,尤其要教导小朋友注意安全啊。

▲ 多件式轮毂的危险区(灰色)。图片来源:OSHA 1910.177 Appendix A

谁能想到,不但运行中的汽车很危险,被卸下来的轮子也是潜在的炸弹呢?

一些滚滚可爱得要命,一些滚滚可得要命。

参考资料:

  • https://docs.qq.com/doc/DVGRYRG1Lc25OU01N

本文来自微信公众号:把科学带回家 (ID:steamforkids),作者:七君

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关键词:轮胎

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