轮胎性能对汽车行走行驶的影响.docx

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轮胎性能对汽车行走行驶的影响

轮胎性能对汽车行走行驶的影响

摘要:

一、车轮的功用：

1、支撑整车重量

2、缓和由路面传来的冲击载荷

3、通过轮胎和路面之间的附着作用为汽车提供驱动力和制动力

4、产生平衡汽车转向离心力的侧向里，以便顺利转向，并通过轮胎产生的自动回正力矩，具有保持直线行驶的能力。

5、此外，车轮和轮胎还是汽车重要的安全件。

二、轮胎的功用

1）支撑汽车的质量，承受路面传来的各种载荷的作用。

2）和汽车悬架同来缓和汽车行驶中所受到的冲击，并书熬煎由此而产生的振动，以保证汽车具有良好的乘坐舒适性和行驶平顺性。

3）保证车轮和路面有良好的附着性，以提高汽车的动力性、制动性和通过性。

三、轮胎的类型

1）按轮胎空气压力的大小分

1、高压胎（0.5-0.7兆帕）

2、低压胎（0.2-0.5兆帕）

3、超低压胎（0.2兆帕以下）

2）按轮胎有无胎分

1、有胎●有胎轮胎的构造

有胎轮胎的构造和无胎轮胎的构造大体一样，只不过无胎轮胎的"胎"和外胎溶为了一体，而有胎轮胎的胎是独立的，因为胎起到了轮胎的"胎胆"作用，所以，外胎和轮圈的结合并不十分紧密，一旦胎被尖硬物刺破，空气就会从胎口和圈口的结合部位突然流失，车速慢时可能会碾断轮胎胎侧帘布，使整个轮胎报废，车速快时，往往造成如翻车、"打横"等恶性事故。

2、无胎

无胎轮胎（TUBELESS）也称真空胎，有的地方也叫空心胎。

顾名思义，无胎轮胎也就是轮胎里面没有胎。

有些驾驶员不了解无胎轮胎的构造，因此，总觉着使用无胎轮胎心里没底、不踏实，其实，无胎轮胎并不是没有胎，它只不过是把胎，更科学、更进步地用另外一种材料、另外一种方法和外胎溶为了一体。

无胎轮胎的侧表面附有一层高密封性的密封胶膜（一般多用氧化丁基胶），紧紧地贴在轮胎的部。

当钉子等物一刺入，空气在从洞口外泄时，胎膜立刻随着空气的外流而收缩堵住洞口。

胶膜与轮胎一体，其间没有漏气的空隙。

另外，进气口只有一个，轮胎口和轮圈的严密咬合，也不会漏气。

因此，当轮胎被铁钉等物刺入以后，空气不是突然流失，只能从被刺的地方慢慢地漏出（因为膜收缩堵住了洞口，所以空气流失很慢），可以给驾驶员充裕的时间进行处理，这样，既不会因为空气的突然流失而发生车祸（车速快时，前轮突然漏气，往往造成车辆侧翻等恶性事故），也不会因突然漏气而碾坏外胎。

我们可以做这样一个试验：

把一个气球吹饱了气以后，用针一刺，气球就会爆炸；可是把同样的气球表面上贴上一片橡皮膏，吹饱后同样用针一刺，随着空气的流失，橡皮膏会收缩堵住洞口，空气慢慢流失，气球不会爆炸。

因此，从安全角度讲，真空胎是高速行车最为理想的轮胎。

另外，真空轮胎发热低、质量轻、节省燃料（试验证明，无胎轮胎比有轮胎节省燃料1％~2％），同时，修补快捷方便。

无胎轮胎发明于1930年，至今已60多年，当初研究发明无胎轮胎就是从安全角度考虑的。

可是，60多年后的今天，我们有些驾驶员还担心无胎轮胎不安全，可见，我们对于轮胎知识的宣传是很不够的。

图1-1

3）按胎体帘布层分

1、斜交轮胎

2、子午线轮胎

四、轮胎的结构

五、轮胎的优缺点

1、斜交胎的特点

　　斜交轮胎的胎体帘布层是由数层挂胶帘布组成，相邻的帘布层帘线角度相同，相互交叉排列,帘布层数一般为偶数，这样能使胎体帘布层负荷均匀分布。

斜交轮胎胎冠帘线角度通常取48度到55度之间，胎冠帘线角度是指帘线与胎冠中心垂直线的夹角。

帘布层分为帘布层和外帘布层两部分。

帘布层是胎体主要的骨架层，其特点是层数多，帘线密度较密，使胎体强度增大。

外帘布层位于帘布层与缓冲层之间起过度作用，又称之为胎体的辅助层，其特点是层数少，通常只有两层，帘线密度较帘线稀疏，附胶量较多，捏着强度较高，缓冲层位于外帘布层与胎面胶之间，其结构由胶片或两层以上挂胶帘线组成，布层的上，下或中间加贴缓冲胶层。

缓冲层帘布比外帘布层的密度稀疏，挂胶厚度较厚，帘线角度等于或稍大于帘布层帘线角度，相邻布层相互交叉排列，起宽度一般稍大或稍窄于胎冠宽度。

通常载重轮胎的缓冲层采用挂胶帘布与胶片组合结构，轿车轮胎也可采用缓冲胶片作为缓冲层。

现在，斜交轮胎为了在制作工艺上的简化，提高使用效能和经济效益，已趋于轻量化减层化。

国家限制超载的方案实施以后，像双喜等这样的大型斜交轮胎生产商逐渐减少了高层级斜交胎的产量，低层级的轮胎载重效果不是十分乐观，所以，小型轮胎也正逐渐走向子午化。

斜交轮胎是一种传统结构的轮胎，虽然沿用的时间很长，使用的围很广，生产技术也有了一定的基础，但由于其结构上的不合理，影响了发展，逐渐将被子午化的大潮所取代！

普通斜交轮胎

帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉与胎中心线呈一定角度排列的充气轮胎，称为普通斜交轮胎。

普通斜交胎的结构

斜交胎结构1

斜交胎结构2

外胎由胎冠、帘布层、缓冲层及胎圈组成。

帘布层是外胎的骨架，用以保持外胎的形状和尺寸，通常由成双数的多层挂胶布（帘布）用橡胶贴合而成。

帘布的帘线与轮胎子午断面的交角（胎冠角）一般为48度～55度，相邻层帘线相交排列。

帘布层数越多，强度越大，但弹性降低。

在外胎表面上注有帘布层数，如16层级，18层级等。

　　帘布由纵向的强韧的经线和放在各经线之间的少数纬线织成。

帘线可以是棉线、人造丝线、尼龙线和钢丝。

采用人造丝可以使同样尺寸的轮胎增加其载荷容量，因为人造丝的强度和弹性大。

尼龙丝又比人造丝好，耐用性高。

因此，当采用人造丝、尼龙丝或钢丝帘线时，在轮胎的承载能力相同的情况下，帘布层数可以减少，此时在外胎表面上标注的是层级，（相当于棉线帘布层数，而不是实际的帘布层数）。

我国已大量采用人造丝和尼龙丝帘线，近来也开始采用钢丝帘线，但因价高和质脆而没有得到广泛应用。

　　缓冲层位于胎面与帘布层之间，是用胶片和两层或数层挂胶稀帘布制成，故弹性较大，能缓和汽车在行驶时所受到的不平路面的冲击，并防止汽车在紧急制动时胎面与帘布层脱离。

　　胎面是外胎最外的一层，可分为胎冠、胎侧和胎肩三部分，胎冠用耐磨的橡胶制成，它直接承受摩擦和全部载荷，能减轻帘布层所受冲击，并保护帘布层和胎免受机械损伤。

为使轮胎与地面有良好的附着性能，防止纵、横向滑移等，在胎面上有着各种形状的凹凸花纹。

　　胎肩是较厚的胎冠与较薄的胎侧间的过渡部分，一般也制有花纹，以利散热。

　　胎侧橡胶层较薄，用以保护帘布层侧壁免受潮湿和机械损伤。

　　胎圈使外胎牢固地装在轮辋上，有很大的刚度和强度，由钢丝圈、帘布层包边和胎圈包布组成。

2、子午轮胎的优点与缺点

　　子午胎是指胎体帘布层中从一个胎圈到另一个胎圈的帘线与胎面中心线大体呈90°角排列的充气轮胎。

子午胎的结构特征主要表现在带束层是主要受力部件。

带束层与胎体帘线成一个较大角度（70－80）排列，胎体帘线与带束层帘线从三个方向交叉构成无数个三角形网格结构。

因此，胎冠刚度比斜交胎高，帘布层数比斜交胎少，胎侧比斜交胎柔软，重量较轻。

子午胎比斜交胎耐磨，节油，并具有良好的缓冲性能和高速性能等特点。

　　子午胎是轮胎产品一种称谓，主要是从轮胎产品的结构定义的，广义而言子午胎分为半钢子午胎、全钢子午胎两种。

子午线轮胎是由法国米其林轮胎公司1946年发明的。

这种轮胎的部帘布编织排列方向与胎面中心线呈90度角，形似地球仪上的子午线而得名。

胎顶加钢丝绳，能承受较大的压应力，胎面不易变形，具有良好的地面抓力和稳定性，十分适合高速行驶。

目前，现代化的轿车都是使用子午线轮胎。

子午线轮胎的优点与弱点

　　由于子午线轮胎结构与斜交轮胎不同，使其具有比斜交轮胎更优越的性能：

（1）使用寿命长。

子午线轮胎胎面刚性大，周向变形小，可用较硬质橡胶作为胎面材料，因此耐磨性好。

并且轮胎接地面积较大，单位接地压力小，载荷分布均匀，在路面上的滑移量小，使轮胎的行驶里程比斜交轮胎长50％左右。

（2）滚动阻力小、节省燃料。

由于子午线胎帘布层数少，层间摩擦力小，故其滚动阻力较斜交胎小25％--30％，不但能提高汽车的动力性，还能提高燃料经济性，实际使用中，节油率可达6％--8％，并且随车速的提高，节油效果更好。

　　（3）承载能力大。

子午线胎帘线径向排列，可充分利用帘线强度，比斜交轮胎承载能力提高约14％。

　　（4）附着性能好。

由于胎体弹性好、接地面积大，胎面滑移少，即附着性能好，有利提高汽车动力性。

（5）减振性能好。

子午线胎胎体较斜交胎柔软，弹性好，具有良好的缓冲性能，能改善汽车行驶平顺性，乘坐舒适性，并可延长汽车机件使用寿命。

　　（6）胎温低，散热快。

由于子午线胎帘布层数少，并且帘布层之间不产生剪切作用，故比斜交胎摩擦力小，散热快，温升低，有利于提高车速。

（7）胎面不易穿刺，不易爆胎。

子午线胎的带束层非常强韧，使轮胎被钉子等扎穿的情况大致可减少一半。

加上帘线强度得到充分利用，使其在恶劣的使用条件下，轮胎也不易发生爆破。

　　子午线胎的弱点是胎面与胎侧过渡区及胎圈附近易产生裂口，对材料及制造技术要求很高，制造成本较高。

但由于子午线轮胎明显优越于普通斜交胎，因此，应用越来越普遍。