轮胎痕迹的提取及鉴定

轮胎痕迹的提取及鉴定



一、轮胎痕迹的宽度及花纹



轮胎是车轮的重要组成部分，也是道路交通事故中痕迹提取与鉴定的关键部件之一。由于轮胎与路面接触并承受车辆的重量，因而轮胎的痕迹能够反映车辆的运动轨迹，同时轮胎还有传递驱动力和制动力的作用，这就使得轮胎痕迹的变化能够真实地反车辆运动状态的变映化。



宽度和花纹是不同车辆轮胎痕迹相区别的明显标志：轮胎宽度取决于轮胎的规格和形式，相同规格和形式的轮胎充气之后其断面宽度是一定的。例如，10．00～20的轮胎为278±5mm、6．70～13的轮胎为170±4mm等。在相同路面、负载条件下，轮胎端面宽度越大，轮胎痕迹的宽度也越大。轮胎痕迹的宽度还与轮胎的负载和充气压力有关。相同的轮胎在负载加大时其变形也越大，轮胎痕迹也比负载较小时宽。汽车制动时由于轴向载荷的作用使前轮的负载增加，因而可以从前轮的轮胎痕迹的宽度变大推断汽车的制动情况。



充气压力对轮胎痕迹的宽度也有明显影响。因为轮胎气压低于标准对轮胎变形的影响相当于轮胎超负载的作用。例如，轮胎气压为标准的80％，相当于轮胎在标准气压下超载20％的断面宽：气压为70％时相当于超载40％；而气压为55％时相当于超载80％。可见在相同路面条件下，鉴别轮胎痕迹的宽度要考虑气压的影响。



车轮在路面上滚动，有时会在路面上留下和轮胎胎面花纹形状基本相似的轮胎痕迹。轮胎的花纹形形色色，多种多样，即使是相同型号的轮胎也有多种花纹，但大体上可分为四种：纵向、横向、混合、块状。



①纵向花纹：轮胎接触地面的花纹，朝着旋转方向排列成纵向的花纹，其形状可为直线形、波浪形、链条形、锯齿形等。这种花纹横向滑动和上下跳动少，所以乘坐舒适，行驶稳定，主要应用于轿车、轻型客货两用车和小型载货汽车等。



②横向花纹：轮胎接触地面的花纹与旋转方向呈横向排列，花纹的种类有直线形、山形，其排列的角度有的呈直角，有的呈斜向排列。这种花纹与纵向花纹的轮胎相比驱动力较强，制动性能好，但上下跳动较大，容易横向滑移，乘坐不舒适，驾驶稳定性差，主要用于大客车、载货车及土建用的车辆。



③纵横混合花纹：轮胎接触地面的花纹呈纵向、横向混合式，胎面中央部分是纵向花纹，左右是横向花纹。这种花纹具有纵、横两种花纹的优点。轮胎的中央部分花纹呈纵向使得驾驶有稳定感，而左右呈横向可以增加制动力和驱动力。这种花纹主要应用于大客车、载货车、吉普车、土建车，有时也应用于小客车。



④方块花纹轮胎：轮胎接触地面的花纹呈方形、龟甲形以及相互独立的花纹。这种轮胎的驱动力大，制动性好，横向滑动少。但是这种花纹磨损较快，使用寿命短，主要应用于吉普车、越野车、建筑用车。



轮胎的尺寸因车辆的型号而不同，其花纹也因车辆的种类、用途而不同。因此，从车辆遗留在现场的轮胎痕迹的宽度和花纹形状，可以推断出车辆的大小和种类。从花纹的磨损程度还可推断出车辆的新旧。



除此之外，根据轮胎的花纹还可以判断出轮胎是厂家生产还是更生胎，从而可以判断装配这种轮胎的汽车新旧。更生胎是把磨损部分重新加上一层橡胶，制作上新的花纹，重新加以利用的轮胎。这种胎的花纹是仿造制造厂的花纹，故总有不同之处。例如，花纹的细沟部分的间隔不太均匀，有宽有窄。另外前后轮的左右轮胎花纹不同的车辆也不是新车，花纹的提取可用石膏或明胶纸。



二、在各种运动状态下轮胎痕迹



轮胎痕迹会随着车轮运动状态而变化。根据车轮运动状态的不同，轮胎痕迹可分为滚动痕迹和滑动痕迹两个基本类型。



1．滚动痕迹



车轮在路面上作单纯滚动时留下的痕迹叫滚动痕迹。



滚动痕迹的特点是痕迹的形状与胎面的花纹基本一致。匀速运动的车辆，其轮胎滚动痕迹是一条与轮胎宽度相当且有均匀深浅的连续压痕。当车辆速度变化很大时，在变速的瞬间，其局部痕迹花纹有加深的现象，加深的程度与车辆的加速度的大小相对应。



2．滑动痕迹



车轮在路面上不是单纯的滚动而是其着地部分与地面有相对滑动时留下的痕迹叫滑动痕迹。根据车轮滑动的状态不同，又可分为滑转痕迹和滑移痕迹。



1)滑转痕迹



滑转痕迹即车轮在部分转动的情况下与路面滑磨。在这种情况下痕迹中不能显现出轮胎的花纹而只有粗黑的划痕。滑转痕迹的后方有时可以看见泥砂或橡胶微粒飞溅出的痕迹。软路面还可形成路面被车轮磨陷的情形。当车辆紧急加速或遇到较大行驶阻力，特别在滑溜、松软路面上，可能造成驱动车轮滑转。滑转痕迹有助于分析驱动车轮的运动状态。




2)滑移痕迹



滑移痕迹即轮轴向前运动的同时，车轮在路面上边滚边滑。滑移中如果车轮滚动的成分较多时，胎面花纹的印迹虽变形或模糊，但仍可分辨。随着滑移成分的增多，轮胎将因与路面摩擦剧烈，使胎面橡胶分子脱落形成一条粗黑印痕。



鉴于纯滑动印迹发生在汽车制动时车轮被制动器完全抱死不转的拖滑情况，因此称这种印迹为“制动拖印”。



车轮产生滑移的方向和滑移的距离，主要取决于车辆的惯性力以及轮胎与路面的附着力，按车轮印迹的走向，现场勘查中将滑移印迹又分为纵向滑移、横向滑移和斜向滑移印迹。不同方向滑移时的轮迹宽度有所不向。若车轮在滑移过程中伴随有绕其垂直中线的回转运动，印迹的宽度则出现变化。



一般说来，滑移痕迹有如下特点：



对于纵向滑移，其痕迹的宽度与胎面的宽度一致；对于横向滑移，其痕迹宽度等于轮胎与路面相对静止时接触面的宽度；对于斜向滑移，其痕迹宽度介于纵向滑移与横向滑移之间，当滑移方向和旋转平面的角度发生变化时，其宽度也会发生变化：



三、不同气压、负载下轮胎痕迹



轮胎在不同气压和负载时，其胎面与路面的接触情况不同，如图4-3所示，轮胎和路面相对滑移时遗留下来的痕迹形状也不相同。



当气压很低或者轮胎超负荷时，其胎面将向内弯曲。胎面象一座拱形桥，这就使得轮胎与地面接触面的边缘部分的压力急剧增大，而其他部分的压力变小。其纵向滑移痕迹一般呈双线拖痕，或者边缘的痕迹较深，中间部分较浅。



当气压很高或者轮胎轻负载，其胎面由于充气压力的作用向外弯曲，如图4-3所示，这时胎面和路面的接触较少，痕迹的宽度变窄。



在紧急制动时，由于前轮的负载变大，其痕迹一般呈双线拖痕，而后轮由于负载的减小而形成比正常情况窄的拖痕。



四、不同制动状态下轮胎痕迹



制动拖痕是指车轮不能自由转动时，滑行轮胎在路面上留下的黑色痕迹，它是滑移痕迹的主要形式。由于制动时轮胎的滑移率和滑移状态不同，所以痕迹也不同。当制动开始时，滑移率(f)由零开始增加，但是0＜f＜1，轮胎既有滚动又有滑动，遗留在路面上的轮胎花纹形状开始仅局部变得模糊。但是随着滑移率的增加，这种现象变得越来越严重，轮胎花纹在车辆行驶的方向上被拉长，但还是可以辨认。这就是通常所说的制动轧印。当车轮被抱死后，滑移率f等于1，车轮纯滑移而无滚动，使得路面上的花纹无法辨认，形成一条连续的黑色拖印。



值得注意的是，在交通事故现场，车辆在作紧急制动时并不一定就会有制动拖印的出现，这与车辆的制动性能和驾驶员的操作性能直接相关，下雨天车辆的制动拖印也不明显。根据制动理论知道，制动拖印的出现，并不是制动的最理想的效果，具有防抱死装置的车辆，一般说来不会出现制动拖印。因此，没有制动拖印并不能说没有采取制动措施或措施不力，这一点在处理交通事故时一定要充分考虑。



1．正常情况下的制动拖印



拖印的痕迹是两条与制动轮轮距相同的平行直线。在车辆的前后轮轮距相同的情况下，前后轮的痕迹会在局部区域产生重叠，在重叠处痕迹会加深。



在紧急制动时，制动痕迹不一定都是连续的，有时会出现断续现象—这是由于客观原因的作用，例如车轮轴的上下振动或制动失灵，或者由于主观原因的作用，例如驾驶员有意识的交替踩制动踏板，避免车轮抱死。



根据制动拖印的长度可以大致计算出车辆制动开始时的行驶速度。在逃逸案件中可以确定现场中心，推断肇事车辆的行使方向。还可根据制动痕迹的具体情况判断肇事车辆的车况。



通常情况下，后轮的制动痕迹要比前轮的明显，也比前轮先出现。



2．制动侧滑痕迹



制动侧滑是指制动时车辆的某一车轮或者全部的车轮都抱死而产生横向滑动的现象。产生的原因主要有：轮胎在制动纵向滑移时受到侧向外力如侧向冲撞力、侧向风力、受路面不平冲击的侧向风力的作用。另外，驾驶员操作不当，造成车辆离心力过大，也很容易造成侧滑。如：在弯道处车辆作曲线运动制动；为回避障碍绕行时制动减速，急回转方向时制动。



侧滑的痕迹，其最大的特征是左右两轮的痕迹曲率发生突变。突变点就是侧滑的开始，’且痕迹变宽。发生严重侧滑时，车辆将会绕其垂直轴心作大幅度回转，重心保持着向前移动，其回转的轮胎痕迹如同摆线。



在一般路面制动时，车辆前后轴的车轮不可能同时抱死，其抱死的时间间隔和顺序对车辆的侧滑影响很大。在事故现场看到的大多是后轮侧滑痕迹。这是因为驾驶员在遇到突发事件而采取紧急制动时，大多数情况是后轮先抱死。当受到侧向力作用而发生侧滑时，侧滑本身所产生的离心力和侧滑力方向相同，从而导致侧滑加剧，车辆做大回转运动。


3．离心侧滑印



在没有制动力的情况下，当侧向作用力大于轮胎与地面之间的横向作用力的极限值将引起侧滑。从形成原因上说，离心侧滑与制动侧滑有本质的区别。如果车辆转弯时速度超过临界值或者车辆受到侧向力的作用将会引起侧滑，这种情况产生的侧滑一般是轮胎在接触面上产生局部滑移，这样一来，遗留在路面上的轮胎痕迹及其花纹就可以辨认。这一点与制动侧滑痕迹有区别。



我们可以根据路面上的制动侧滑痕迹和离心侧滑痕迹的形态来判断车辆在侧滑或者翻车前的车速，以及驾驶员所采取的措施。



4．制动跑偏痕迹



制动跑偏痕迹是指在制动的过程中，车辆没有按照原来的运动方向继续作直线运动，而是不可控制地偏向一边。产生这一现象的主要原因有：制动时左右两侧车轮的制动力不相同，车辆偏向先抱死或制动力大的一侧。



制动跑偏的痕迹如图4-7所示。其主要特征有：



①车轮两侧的痕迹不等长，外侧短，内侧长，外侧有时无明显痕迹；


②痕迹一般为一条比较光滑的弧线，没有曲率发生突变的区域；



③通常情况下前后两轮痕迹不重叠，后轮的痕迹向内侧偏离；



④弧线曲率随着跑偏的程度不同而变化，两者成正比的关系。