作者：王淳浩
来源：《科技创新导报》 2011年第11期
王淳浩
(北京市公安交通司法鉴定中心 北京 100012）
摘 要:地面轮胎痕迹是道路交通事故现场的重要痕迹,地面轮胎痕迹的科学应用是事故重建工作的基础。本文介绍了地面轮胎痕迹的概念、种类、形成机理、特点及其在道路事故重建中作用。安顺学院学报
关键词:地面轮胎痕迹 道路交通 事故重建 作用
中图分类号:D918 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011）04(b）-0077-02
地面轮胎痕迹是地面痕迹的一种,在此前的文章中作者曾介绍了地面痕迹及散落物在道路交通事故重建中的作用,因地面轮胎痕迹的种类较多、形成机理较为复杂,限于篇幅,未将地面轮胎痕迹列为地面痕迹予以介绍。事实上,地面轮胎痕迹是地面痕迹中非常重要的一种,是道路交通事故现场重建之基,可谓重中之
重。因此,为全面介绍地面痕迹在道路交通事故重建中的作用,作为前文的补充,本文着重对地面轮胎痕迹的概念、种类、形成机理、特点及其在道路事故重建中的作用作一介绍。
1 地面轮胎痕迹的形成机理及种类
地面轮胎痕迹是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迹[1]。车辆运动的过程中,轮胎是造痕体,地面是承痕体,两者相互作用在地面上形成形象痕迹。 1.1 地面轮胎痕迹的形成机理
地面轮胎痕迹的形成与车辆轮胎运动的状态密切相关。车辆在行驶过程中,轮胎自由转动时,会在地面上遗留形态与胎面花纹基本一致的痕迹(滚印);轮胎受制动力作用时,轮胎未被抱死阶段(既有转动又有因车体惯性而起的相对于地面的滑动),会在地面遗留轮胎花纹依稀可辨并渐至模糊的痕迹(压印);轮胎完全被抱死后,胎冠在地面上滑动,会留下粗黑的痕迹,轮胎花纹形态则无法辨认(拖印)。此外,车辆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,从而在地面上留下侧滑痕迹(侧滑印)。其中,在地面干燥的情况下,轮胎相对于地面滑动时,地面印痕形成机理如下:轮胎在滑动时,胎冠内炭黑(橡胶间的配合剂)附着于地面及地面沥青融化、变黑等是地面遗留深轮胎印痕的原因。对车体较轻的轮胎而言,因接地压力较低,常温下不易留下地面印痕,但在滑动过程中,胎面与地面摩擦生热而使胎面橡胶温度升高,当高至接近沥青或橡胶的融点时,橡胶会软化使炭黑附于地面 形成印痕;反之,对于车体较重的轮胎,因接地压力较高,胎面橡胶容易磨耗,即使常温下地面印痕也易于产生[2]。
受轮胎磨损程度、道路状况、车辆制动性能、制动方式、碰撞方式、气候条件等诸多因素的影响,地面轮胎痕迹的质量亦有高低之分,但形成机理大致如此。
1.2 地面轮胎痕迹的种类
1.2.1 地面轮胎滚印(imprint)
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。
1.2.2 地面轮胎压印(scuffmark)
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。车辆制动时,车轮未抱死之前,会在地面留下轮胎制动压印;车辆加速运动时,如施加力过大,其从动轮相对地面会产生滑移,形成加速压印;车辆转弯时,由于速度较大,在离心力作用下,重心向外侧两轮转移,同时轮胎向外侧滑移在地面形成转弯压印;车辆发生碰撞接触后,轮胎会产生横向滑移从而形成碰撞压印;泄气轮胎也会产生波形并常带有转向特征的轮胎压印。
1.2.3 地面轮胎拖印(skid mark)
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。车辆正常制动的情况下,轮胎通常会在地面留下两条平行的直线,即正常制动拖印。此外,驾驶人间断制动时,地面会留下间断制动拖印;车辆在制动过程中,如与其他车辆或物体发生碰撞接触,地面会留下突变制动拖印;如车辆制动不均衡,地面会留有两侧印痕长度不等的制动拖印;如因道路条件或制动失效,使用驻车制动时,后轮会在地面遗留多方向的制动拖印。
1.2.4 地面轮胎侧滑印(yaw mark)
车辆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。车辆在行驶过程中,在急转弯时,由于侧向力作用,发生侧滑的轮胎会在地面遗留扭曲的转向侧滑印痕;车辆运行过程中,如与其他车辆或物体发生接触碰撞,轮胎会在地面遗留碰撞侧滑印痕;车辆在制动时发生侧滑或侧偏,地面会遗留轮胎的制动侧滑印痕;车辆在驱动时发生侧滑或侧偏,则会在地面留下驱动侧滑印痕。
以上地面轮胎痕迹中,在道路交通事故现场中以地面轮胎拖印最为常见[3]。
2 地面轮胎痕迹的特征及作用
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滚动转子式压缩机 基于不同的形成机理,地面轮胎痕迹会表现出不同的形象特征,这些形象特征有助于事故重建中车辆行驶方向、车速、第一接触点、最大接触点、碰撞位置、受力方向、加减速等因素的研判。具体而言:
2.1 地面轮胎滚印(imprint)
轮胎滚印能够清晰地反映出轮胎胎冠花纹的形态特征、组合特征及胎面磨损与机械损伤特征,其形成受车辆荷载、轮胎压力、地面状况等因素影响。通常,滚印宽度与轮胎胎冠宽度基本上一致。根据滚印的数量、宽度和花纹形态可以确定车辆轮胎的种类、规格、数量及车辆的行驶方向、运行轨迹。如滚印能准确反映出车辆轮数和轴数,可据此确定车辆种类,然后,依据胎冠宽度、轮距和轴距,参照车辆参数可确定车型。
横向花纹轮胎或横向花纹沟较宽的轮胎,在柏油、水泥或较硬的土路上行驶,花纹块先接触地面的一侧形成的痕迹颜深,后接触路得一侧,其痕迹颜较浅。因此,在同一花纹块上,痕迹颜由深至浅的方向为行驶方向。
2.2 地面轮胎压印(scuffmark)
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轮胎压印的宽度与轮胎胎冠宽度基本一致,其所反映的胎冠花纹沿车辆行驶方向稍有延伸。
轮胎制动压印总是出现在制动拖印之前,压印终点和拖印起点的位置很难确定,在测量拖印长度时应
将两者一并测量;加速压印形成过程中,由于加速时车轮的转动向后产生作用力,可使一些小石块和砂料被剥掉并形成刮痕;转弯压印通常是一条窄线,颜较深;泄气轮胎会形成中央凹入状,其压印为两条细长的痕迹,很像前轮拖印,但前轮拖印中常伴有由小石块、砂料等沿滑行方向所造成的刮痕线,而泄气轮胎压印中此类刮痕均为横向且为波形并常伴有转向特征。此外,装有ABS的汽车在制动时会留下轮胎压痕(有些车型为轻微的拖印),痕迹的形态呈线条状,并可以看到变形的轮胎花纹形态;痕迹轻淡不易被发现且容易消失、痕迹终点处无遗留的橡胶颗粒[4]。
当汽车急速起动时,砂土会在轮胎后下方产生隆起,形成起动痕迹。利用它可判断车辆加减速并辅助判断其行驶方向。
压印的作用除了与滚印相同之处外,根据制动压印还可以确认车辆有过制动过程:根据其他压印痕迹可以判断车辆当时的运动状况。
2.3 地面轮胎拖印(skid mark)
汽车车种、车型不同,使用轮胎的数目、轮距、轮胎胎面的大小及花纹也不一样。因此,在肇事逃逸现场,根据制动拖印测量出轮距、轮胎胎面宽度,发现轮胎磨损、损坏情况,从中可以判断出轮胎的新旧、尺寸、名称、轮胎的制造厂家等,进一步推断出装配此种轮胎的车辆种类、车型,进而侦查肇事逃逸车辆。
拖印受轮胎气压、车辆装载、载荷转移、地面状况及车辆运动状态等因素的影响,其宽度和形状也有所不同。正常情况下,拖印呈黑线条状,一般不能显示胎面花纹形状,其宽度与胎面宽度基本上一致;横沟轮胎花纹的制动拖印内无槽的痕迹,纵沟轮胎花纹拖印内大多可见槽的痕迹,但当纵沟轮胎倾斜地向前直线滑动时,因拖印宽度变大,其中槽的形状不明显;在无制动跑偏或侧滑的情况下,若车辆前后轮均为单轮,其制动拖印相互重合,当车辆后轮为双轮时,前轮制动拖印位于双后轮制动拖印中间;若两车追尾碰撞,后车在来不及制动的情况下碰撞已制动的前车,地面往往只留下前车轮胎拖印,若碰撞后后车后退,则可能出现前轮印迹粗浓、后轮印迹暗淡的压印。根据制动拖印可以判断车辆行驶方向,还可以根据制动拖印的长度,推断车辆碰撞前的行驶速度,同时还可以辅助判断车辆运行轨迹。
车辆制动不均衡时,左右车轮可能会形成长度不一的制动拖印,据此可判断车辆制动性能。
在柏油、水泥及较硬的土路上制动时,轮胎花纹由清晰逐渐模糊的方向或拖痕由轻到重的方向为车辆行驶方向。另外当汽车在松软的土路或夏季的柏油路上紧急制动时,在停止处会形成凹陷。利用它可辅助判断行驶方向。
2.4 地面轮胎侧滑印(yaw mark)
轮胎侧滑印是车辆轮胎受侧向力作用,偏离原行进方向相对地面作侧向滑移运动时留在地面上的痕迹。
制动侧滑印一般显示不出轮胎胎冠花纹且宽度大于胎冠宽度,根据制动侧滑印可计算制动前车速、判断车辆行驶方向。
当车辆急转弯时,转向侧滑印发生扭曲,其外侧颜更深;同时车辆外侧车轮侧滑印痕较内侧车轮颜更浓、更为清晰。如果汽车是在柏油或水泥地面上转弯,则在转弯处的轮胎痕迹上形成相互平行的倾斜线条,线条痕迹与车辆行驶方向呈锐角。藉此可判断车辆行驶方向、计算车辆制动前的速度。
碰撞侧滑印的形态与碰撞类型、碰撞接触部位、地面状况、车体动能速度等因素有关。其特征是轮胎印痕突然转折出现拐点且颜较深,转折后印痕宽度较未转折前宽。根据碰撞侧滑印痕转折的方向和角度可以确定第一接触点、碰撞的位置和受力方向,进而判断车辆行驶方向、计算碰撞前的速度。
3 结语
难忘的教诲
地面轮胎痕迹的科学运用有助于确定道路交通事故过程中车辆行驶路径、车辆类型、行驶速度、碰撞接触点、受力方向、时间(如反应时间)等基础数据和信息,进而为道路交通事故重建工作打下坚实基础;然而,我们知道,事故现场是一个有机整体,只有将地面轮胎痕迹分析与人体损伤、车体痕迹、地面(损伤)痕迹、散落物以及证人证言、当事人陈述等情况结合使用,综合分析研判,才能做好事故重建工作。
参考文献
[1] GA41-2005.交通事故痕迹物证勘验[S].中华人民共和国公共安全行业标准,2005.林贤贞
[2] 庄继德.汽车轮胎学[M].北京:北京理工大学出版社,1995.401.
[3] Ying-wei WANG.A DISTNACE-BASE MATCHING MODEL FOR CLASSIFYING TIRE-MARKS AT ACCIDENT SCENE[J],Journal of the Eastern Asia Society for Transportation Studies,Vol.5,October,2003, 2708～2721.
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