轮胎印痕分析与运用课件.ppt
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1、轮胎印痕分析与运用,讲到轮胎痕迹,我省闻喜县交警大队邓水泉同志编著了道路交通肇事逃逸案件勘查与侦破一书。书中提出的“汽车指纹”理论,对汽车轮胎花纹进行了详细分析,同时对轮胎气压、载荷与轮胎印迹的关系及印迹的表现形态进行了详细阐述。并对轮胎印迹重新分类,即分为胎印、擦印、拖印与侧滑印。胎印又分为滚印与压印;擦印又分为泄气轮胎擦印、转弯擦印、减速擦印、点刹擦印、加速擦印、差速擦印、起步擦印、ABS擦印;拖印又分为直线连续拖印、跑偏拖印、断续拖印;侧滑印又分为制动侧滑印、制动跑偏印、曲线制动单边印和非因制动形成的差速侧滑印、碰撞侧滑印及其他侧滑印,而且对各种轮胎印迹形成的原因和如何利用轮胎印迹进行了
2、分析,对传统的轮胎印迹分为滚印、压印、拖印及其概念有所突破。,一、轮胎痕迹分类及其特征轮迹是车辆轮胎相对于地面作滚动、滑移等运动包括静止时,留在地面上的印迹。轮迹可以反映轮胎胎面花纹形态、花纹组合形态、胎面磨损和机械损伤以及轮胎的气压状态、是否爆胎等特征。通过轮迹可以判断车辆的种类、轮数、轴数,车辆的运动状态,车辆的制动性能,车辆驾驶人的驾驶特征。这些特征的不同组合,构成了不同事故现场轮迹的唯一性。在客观条件具备时现场轮迹与肇事车辆之间可以进行同一认定。轮迹作为一种重要的物证,在交通事故处理中有着不可替代的作用。因此发现、固定、采集、分析利用轮迹可以为交通事故再现、侦破交通肇事逃逸案件服务。轮
3、迹是在交通事故现场上遗留率最高的一类痕迹。轮胎表面上的各种各样的花纹,不仅能增加轮胎在地面的附着力,而且还能及时地排除路面的积水,确保汽车道路行驶的稳定性和安全性。轮胎的花纹可以分为条形花纹、羊角花纹、块状花纹、不对称花纹、单导向花纹等。花纹沟方向与圆周方向一致的是条形花纹,一般用于货车及巴士前轮。花纹沟方向与圆周方向垂直的是羊角花纹,一般用于自卸车,工业车辆以及巴士后轮。综合条形及羊角花纹的特点是复合花纹,一般用于货车及巴士的前后轮。花纹沟之间都相互连接,呈独立的花纹块结构的是块状花纹,一般用于轿车用全天候及雪地轮胎,商用车后轮。花纹沟之间都相互连接,呈独立的花纹块结构的是单导向花纹,一般为
4、高速轿车用轮胎,轮胎的安装位置与行驶方向相同。,图2-7各类轮胎花纹,图2-7各类轮胎花纹,图2-7各类轮胎花纹,前四后八车轮印迹,(一)轮胎痕迹分类 车辆轮胎相对于地面作滚动、滑移等运动时,留在地面上的印痕称为地面轮胎痕迹。根据轮胎相对于地面运动的状态不同,轮胎痕迹可分为滚印、压印、拖印、侧滑印等四类。 国标GA41-2005交通事故痕迹物证勘验对上述四种轮胎印痕的解释:滚印为车辆轮胎相对于地面作纯滚动运动时,留在地面上的印迹。能清晰反映轮胎胎面花纹形态、花纹组合形态、胎面磨损和机械损伤等特征。根据滚印可以确认车辆行驶方向、路线、轮胎种类及规格。同一车辆的两条滚印,可以判断车辆的轮距、轴矩,
5、从而判定事故车辆的大小类别。,7,轮胎印迹,图2-8制动车轮的胎面印迹,8,轮胎印迹,由轮胎滚动产生,纵向花纹印迹,横向花纹印迹,图2-9轮胎纵、横向花纹印迹,压印:车辆轮胎受制动力作用,沿行进方向相对于地面作滚动、滑移复合运动时,留在地面上的印迹。特征为胎面痕迹在车辆行进方向有所延长。根据制动压印可以确认车辆有过制动过程;根据其他压印痕迹如轮胎泄气压印、加速压印、转弯压印和碰撞压印等,可以判断车辆当时的运动状况。拖印:车辆轮胎受制动力作用,沿行进方向相对于地面作滑移运动时,留在地面上的印迹。特征为带状,不显示胎面花纹,宽度与胎面宽度基本一致。拖印的作用除了与滚印、压印相同之外,还可以根据制动
6、拖印的长度,推断车辆碰撞前的行驶速度。,图2-13由三区段组成的制动拖印,12,刹车痕迹,图2-14事故现场制动印痕迹,13,刹车时留下的较淡的痕迹,初始刹车痕,第五章,14,重叠的刹车痕迹,前轮,后轮,无花纹黑带拖印,侧滑印:车辆轮胎受制动力或碰撞冲击力或转向离心力的作用,偏离原行进方向相对于地面作横向滑移运动时,留在地面上的印迹。特征为印迹宽度一般大于或小于轮胎胎面宽度,一般不显示胎面花纹。一般情况下,车辆在制动时受到侧向力作用后容易产生侧滑。但是,在车速、转向、车辆装载、轮胎及道路状况等因素的影响下,车辆轮胎作用于路面的横向力大于路面附着力时,车辆轮胎也将相对于地面发生横向滑移,形成侧滑
7、印。根据形成侧滑的原因不同,可将侧滑划分为:转向侧滑印、制动侧滑印、驱动侧滑印、碰撞侧滑印等。,胎体断面扭曲印迹,车辆转弯时车体离心状态及轮胎扭曲示意图正是:,车辆转弯离心生,车体重心往外倾;胎体扭曲一边重,一边跷起印迹轻。,第六章,19,Striations条状痕迹,另外,实践中还有些习惯叫法如:擦印是指由于瞬间加速或者减速,车辆轮胎与地面形成的轮迹。其特征是方向与车辆前进或者倒退方向一致,宽度一般与胎面宽度相符。 搓印是指由于车辆在事故中受到外力作用,车辆轮胎与地面形成的轮迹,根据作用力的方向不同可分为纵向搓印和侧向搓印。纵向搓印特征与擦印类似,侧向搓印与车辆前进或者倒退方向有角度且宽度大
8、于或小于胎面宽度。 轧印是指车辆轮胎受制动力作用,沿行进方向相对于地面作滚动、滑移复合运动时,留在地面上的印迹。特征为胎面花纹在车辆行进方向有所延长。,第五章,23,偏转,24,额外重量,(二)轮胎痕迹特征 1 、不同气压、负荷时轮胎痕迹的区别 轮胎在不同气压与负荷时,其胎面与路面的接触的情况不同,这时产生的轮胎痕迹就不同(图2-15 、b)。,气压过低或轮胎超负荷,此时胎面向里弯曲,胎面呈桥式效应,使轮胎与地面的边缘压力急剧增大,中间部分压力降低,形成的轮胎痕迹反映为边缘较深,中间较浅(图2-16、) 。,气压过高或空载,其胎面由于充气压力的作用向外弯曲,这时胎面与路面的接触减少,轮胎印变窄
9、(图2-17、) 。在汽车行驶部分中轮胎气压是不可忽视的,它对汽车操纵稳定性和高速行驶的安全性,有直接的影响。,同一轴上的轮胎气压过低产生转向较沉重行车无正常感、气压较长时间过低两侧胎肩严重磨损(如果是前轮则会导致前轮定位不可靠)、胎壁龟裂、胎冠剥离、带束层折断、帘布层破损导致无气压,车辆失控,造成交通事故。 同一轴上的轮胎气压较长时间过高(如果是前轮)虽然转向灵敏、轻便但容易导致路面附着力降低、胎冠中部严重磨损容易导致前轮定位不可靠,车辆失控。 同一轴上的轮胎气压不一致或相差较大容易导致不能自动回位、跑偏、轮胎对路面附着系数的降低及不一致,尤其是在高速行驶时,如果在不良路面(潮湿、雨雪、有沙
10、石)或遇有紧急情况进行躲闪,并急踩制动时容易产生车辆失控,以上三种及易造成交通事故。,下面两个案例就是气压不一致所造成的事故: 2009年3月某日,张某某驾驶夏利牌轿车,沿市区大忻公路由南向北行驶至事故地点时驶入对行车道,遇对行王某某驾驶超载的东风牌中型货车行驶至此,两车相撞造成张某某死亡另一人重伤的交通事故。 办案单位要求对夏利轿车的失控原因进行鉴定。该车经我中心车辆鉴定人检验后,认定是由于该车车体、安全驾驶操纵及传动部分、电路部分、前悬挂及传动部分全部损毁,车轮轮胎均为玲珑牌165/70R1379T型轮胎,轮胎标注最大气压为250kpa,实际测量轮胎气压右前轮为280kpa,左前轮为320
11、kpa,右后轮为260kpa,左后轮轮胎被变形车体扎破无气压,轮胎花深度都大于2mm。,根据以上的检验结果分析该车失控的主要原因是:轮胎气压高于轮胎标注的最大气压,导致轮胎对路面附着系数的降低及不一致,如果在不良路面(潮湿、有沙石)或遇有紧急情况进行躲闪,并急踩制动时容易产生方向失控,尤其是在先向右后向左打轮进行躲闪的情况下会加剧转向失控。 结论为:轮胎气压高于轮胎标注的最大气压所致可能会导致夏利牌轿车失控。安全驾驶操纵部分损毁不能进行检验。,2009年5月某日,姚某某驾驶长安牌小客车,沿大运高速公路下行112.7处时,驶入道路右侧边沟内侧翻造成姚某某受伤的交通事故。办案单位要求对长安小客车失
12、控原因进行鉴定。该车经我中心鉴定人检验后,认定该车体、安全驾驶操纵及传动部分、电路部分、前悬挂及传动部分全部损坏异形,转向伸缩节花键与槽脱离、转向传动连接杆变形但连接牢固,左前轮轮辋变形轮胎无气压但无破裂。 车轮轮胎均为天府牌RD-103D6层级钢丝带束层子午线无内胎型轮胎,轮胎尺寸为165/70R1379T型轮胎,轮胎单胎标注气压为350kpa,实际测量轮胎气压右前轮为120kpa,左前轮无气压,右后轮为330kpa,左后轮为330kpa,轮胎花深度都大于3.2mm。,GB7258-2004机动车运行安全技术条件9.1.1规定:轮胎胎冠花纹深度:乘用车、摩托车及轻便摩托车和挂车轮胎胎冠上花纹
13、深度不允许小于1.6mm,其它机动车转向轮的胎冠花纹深度不允许小于3.2mm;其余轮胎胎冠花纹深度不允许小于1.6mm。9.2规定:轮胎负荷不应大于该轮胎的额定负荷,轮胎气压应符合该轮胎承受负荷时规定的压力。具有轮胎气压自动充气装置的汽车,其自动充气装置应能确保轮胎气压符合出厂规定。该车前、后轮轮胎气压相差悬殊,导致轮胎对路面附着系数的不一致,如果在不良路面(潮湿、有沙石)或遇有紧急情况变向并急踩制动时容易产生失控,尤其是在高速行驶时打轮进行躲闪的情况下会加剧转向失控。 以上案例警示我们,当发现车辆在行驶中当两手轻扶方向盘时车辆跑偏,转向后轻扶方向盘不能自动回位,转向时较沉重,行驶中较急踩制动
14、有甩尾迹象等,希望以上案例能够给我们以警示,车辆在行车前首先要检查一下轮胎气压及轮胎磨损情况或轮胎进行换位,万不可轻视,因为这些小故障容易引发大问题。,车辆行驶中轮胎爆炸演示,2、不同制动状态的拖印区别在交通事故现场,车辆作紧急制动时,不一定都有制动拖印出现,这与车辆的制动性能和驾驶员的操作技能有关,下雨天车辆的制动拖印也不明显,具有防抱死(ABS)装置的车辆制动拖印也不明显。因此没有制动拖印并不等于没有采取制动措施或措施不力。装有ABS糸统的车辆在制动时,可以防止车轮被抱死,最大程度地保证转向控制性能和整车稳定性,同时缩短制动距离。在同样紧急制动的情况下,ABS系统可以将滑移率控制在20左右
15、,也就是说,在正常的道路上行驶时,装有ABS车辆的制动距离要比不带ABS的车辆短。目前不少高级轿车和货车己安装了这种防抱死装置,据奔驰轿车上配置的ABS防抱死系统路试结果:,试验条件 无ABS系统 装有ABS系统 混凝土路面 起始车速(km/h) 制动距离(m) 制动距离(m) 制动距离减小量(m)干 100 50 41.8 8.2 湿 100 100 62.75 37.25 干 130 93.7 81.2 12.5 湿 130 138.2 97.1 41.1,由表中可以看出,对于干燥路面,ABS系统大约能减小制动距离15;而对于湿润的路面效果更明显,能减小30以上。装有ABS的车辆雨天行驶要
16、小心,因为,在积水或砂石路面上,装有ABS车辆的制动距离反而要比不带ABS的车辆长。汽车在制动过程中,车轮转速传感器不断把各个车轮的转速信号输出给ABS电子控制单元(ECU),ECU则根据己设定的控制逻辑对4个转速传感器输入的信号进行处理,计算汽车的参考车速,各车轮速度和减速器,以确定各车轮的滑移率。如果某个车轮的滑移率超过设定值,ECU就发出指令控制液压控制单元,使该车轮制动轮缸中的制动压力减小,如果某个车轮的滑移率还没有达到设定值,ECU就控制液压单元,使该车轮的制动压力增大,如果某个车轮的滑移率接近于设定值时,ABS(ECU)就控制液压控制单元,使该车轮制动压力保持一定,从而使各个车轮的
17、滑移率保持在10一20理想的范围之内,防止4个车轮完全抱死。然而,在雨天或在砂石路面上行驶时,这种路面不稳定的附着系数会导致滑移率的测量和计算过程不同,这个调节过程的时间就要比在正常路面行驶时长,因此,驾驶装有ABS的车辆在雨天行驶时不能掉以轻心。,装有ABS汽车的轮胎痕迹特征,制动痕迹为压印 ABS装置是指汽车制动防抱死装置。装有ABS汽车的制动痕迹为压印,这是由ABS控制原理所决定的。ABS实质上是控制车轮在制动中的滑移程度。当车轮滑移率为零时,留下的是滚印;当车轮滑移率为100时,留下的是拖印。汽车在紧急制动时,ABS便发挥作用,它使车轮的滑移率保持在15一20的范围内,车轮相对地面作边
18、滚边滑的状态,留下的制动痕迹必然是压印。地面制动痕迹的形态呈线条状,并可以看到变形的轮胎花纹形态。这些特征是典型的压印特征。,有些车型的制动痕迹为轻微的拖印 从理论上讲,装有ABS汽车的制动痕迹一般不会留下清晰的拖印。但是这一结论与一些试验的结果并不完全一致。1980年在法国进行的波许ABS试验表明,一般都产生轻微的制动拖印。而在德国进行的波许ABS试验结论是:只有一半的试验产生了拖印,而且指出拖印的整体形状与施加的踏板力大小有关。如果踏板力增大到正好使ABS起作用,则导致拖印的颜色时轻时重,像断划线一样。而丰田沙漠王ABS和坦威斯ABS的试验结果很相似,只有在一些偶然的情况下,才产生微弱的制
19、动拖印,并且拖印的起点和终点不易判断,也未出现断划线的现象。在另外一些的试验中表明:在起伏不平的路面上,有时会产生很重的制动拖印,从外部特征看是由于路面不平而使ABS失灵,形成轮胎瞬时抱死产生的拖印;在施加的踏板力过大时,也会使ABS瞬时失灵,使轮胎瞬对抱死,从而产生两条短而黑的拖印,一般长度为1米左右。,制动痕迹轻淡不易发现 普通车辆制动痕迹之所以浓重清晰,是因为制动时轮胎与地面之间产生强烈的滑动摩擦,使轮胎表层的橡胶颗粒脱落沾附在路面上而形成。装有ABS的车辆制动痕迹轻淡主要是因为在车辆制动过程中,ABS使车轮的滑移率保持在15一20范围内,致使在轮胎与地面制动力中,轮胎与地面的静摩擦力是
20、主要的,滑动摩擦力是次要的,这决定了轮胎的磨损量较小;轮胎边滚边滑,不会造成轮胎局部偏磨。装有ABS的车辆制动痕迹的外部特征主要表现为平面减层痕迹,因此,装有ABS的车辆制动痕迹较为轻淡。,制动痕迹容易消失 装有ABS的车辆制动痕迹很容易消失,主要因为空气中的粉尘等微粒在重力和外力的作用下会粘附在痕迹表面,对痕迹起到掩盖作用。装有ABS的车辆制动痕迹本身就比较轻淡,再加上粉尘等微粒的掩盖则会变得模糊不清。现场试验观察结果:形成痕迹20分钟后,痕迹的起点已变得模糊不清了。如果空气中的粉尘很大,或有大风天气,路面轮胎痕迹有可能会很快消失。,制动痕迹终点处没有遗留橡胶颗粒 由于装有ABS的车辆在紧急
21、制动中,车轮与地面的滑动摩擦较小,所以轮胎胎面的磨损较小,在制动痕迹的终止处不会发现轮胎上被摩擦掉的橡胶颗粒。而普通车辆在紧急制动中,车轮与地面之间主要是滑动摩擦,轮胎胎面的磨损较大,一般会在制动痕迹的终止处会发现轮胎上被摩擦掉的橡胶颗粒。,图2-18 最终停车时ABS产生的轮胎痕迹,装有(ABS)车辆制动时留在地面的痕迹(图2-19、),制动时在水泥路面形成的痕迹 终点处拖印较清淡,图2-20在泥地上形成的痕迹 图2-20痕迹终点处为压印,未装(ABS)车辆制动时留在地面的痕迹(图2-21、),制动时留在水泥路面的痕迹 终点处拖印粗黑有时伴有尘土,在泥地上形成的痕迹浓重 痕迹终点为拖印,第五
22、章,35,使用ABS时侧滑留下的点刹痕(深/浅),第五章,36,使用ABS时侧滑留下的痕迹的不规则边缘,第五章,37,使用ABS时侧滑留下的条痕方向,正常制动拖印。是两条与制动轮轮距相同的平等直线。当前后轴轮距相同的情况下,前后轮拖印局部区段产生重叠,重叠处拖印加深。在紧急制动时,制动印不一定都是连续的,有时会出现断续现象。主要是由于车轴上下振动或制动失灵所致,或驾驶员有意识交替踩刹,避免车轮抱死。制动跑偏印迹。汽车制动过程中向左或向右偏驶的现象称为制动跑偏。这是由于汽车本身两侧车轮(尤其是转向轮)制动力相差过大造成的。从而使车辆驶入对方行驶车道,或者驶入人行道或慢车道而发生碰撞事故。有时汽车
23、还会驶出路面。在多数情况下,两车轮制动力相差悬殊属于本身原因。制动跑偏印迹为圆滑弧线,弧线的偏转方向由两侧车轮在制动过程中的运动状态所确定。如图3-3所示。 当两侧车轮制动器的制动力不等,或两侧路面附着系数不等时,在制动过程中,两侧车轮处于不同的滑移状态下,导致两侧车轮滑移距离不同,使车辆向滑移距离短,即制动作用向车轮一侧偏转。,制动侧滑印迹。制动侧滑印迹是汽车轮胎受侧向力作用,某一轴车轮或全部车轮发生横向滑动,偏离原行驶前进方向相对地面作斜向滑移运动时,留在地面上的痕迹。侧滑是由于轮胎在制动纵向滑移过程中受侧向外力作用所致。车辆制动过程中所受的侧向力来自外力的冲撞、侧向风力、道路横向坡度所形
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