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1、德瑞宝轮胎培训教程子午线轮胎培训教程 山 东 德 瑞 宝 轮 胎 有 限 公 司目 录第一章 概论01第一节 轮胎工业发展简史及发展趋势02第二节 子午线轮胎的发展概况04第二章 轮胎介绍09第一节 轮胎分类和组成09第二节 几种不同结构特点的轮胎品种12第三节 轮胎的胎面花纹15第三章 子午线轮胎概述17第一节 子午线轮胎的结构和种类17第二节 子午线轮胎的优越性21第四章 子午线轮胎的原材料24第一节 生胶与再生胶24第二节 配合剂29第三节 骨架材料33第五章 子午线轮胎的生产流程38第一节 生产工艺条件39第二节 胶料生产的主要工艺过程39第三节 钢丝帘布压延40第四节 00带束层生产

2、43第五节 复合压出43第六节 内衬层型胶压出46第七节 纵裁47第八节 胎圈制造48第九节 帘布裁断50第十节 成型52第十一节 硫化 56第一章 概论第一节 轮胎工业发展简史及发展趋势轮胎工业与汽车工业密切相关，汽车工业承担着为国民经济各部门提供交通运输机具的重要任务，轮胎又是汽车、拖拉机和各种工程车辆的主要配件，它固定在汽车轮辋上形成整体，起支承车辆重量、传递车辆牵引力、转向力和制动力的作用，并使车辆行驶，吸收因路面不平产生的震动，并保护车辆及货物的安全和乘坐舒适。轮胎工业总是随着交通运输业、农业机械化、矿业、林业及国防端尖端技术的发展而发展。在橡胶工业中，轮胎的产量、耗胶量比其它橡胶制

3、品所占的比重大，约占总耗胶量的60%-65%。轮胎工业已形成一个原材料生产、产品制造、成品测试、科学研究、工厂设计、设备加工等庞大的独立体系。一、 轮胎工业发展简史轮胎工业的发展应追溯到16世纪初，在巴西发现天然橡胶后，古人用胶乳制成原始的胶球、胶鞋及各种橡胶制品。1833年有人利用高弹性的橡胶尝试减弱马车行驶时所承受的冲击，直至1839年美国科学家固特异发明了硫化技术，改善了胶料的使用价值后，橡胶制品才得到广泛应用。1845年研制出硫化橡胶实心轮胎。1865年实心力车轮胎已获推广应用，但是实心胶条弹性小，固着方法不牢固，影响使用。1888年英国医生约翰布义德邓禄普发明了充气轮胎取得专利权。充

4、气轮胎虽然弹性大、重量轻、大大减弱马车在行驶中与路面的冲击与震动，并提高了车速，但由于当时充气轮胎处于低级阶段，是借助空心胶管充气的伸张和涂刷胶浆后与轮辋结合在一起的，这种固着方法不能随意装卸，也不牢固。1889年美国人巴尔特列取得楔形轮胎专利权。1890年成功试制出由外胎和内胎组成的力车轮胎，胎圈部装有金属圈，轮胎与轮辋紧密固着得以初步解决，这就是近代直角形胎圈轮胎的雏形，这两种不同形状的胎圈使轮胎固着在轮辋上，为充气轮胎的发展打下了良好基础。1895年发明汽车，扩大了充气轮胎的应用范围。1910年美国人白里米尔发明棉帘布取代矾布制造轮胎，不但增强轮胎胎体强度，克服了成型工艺上的困难，而且大

5、大地提高了轮胎的行驶里程，发展了轮胎品种，虽然在1904年马特首创用炭黑补强生胶，但大规模用作胎面的补强剂还是在轮胎采用帘布后才开始的。胎面胶采用炭黑后，轮胎的行驶里程由6*103增加到2*1043*104，胎面的耐磨性能和拉伸强度有了改善，这种轮胎早期称为高压轮胎。1919年自从采用有机促进剂、防老剂及各种活性剂以及帘布用胶乳浸渍以后，轮胎生产技术更为完善。至1923年过渡为低压轮胎，其空气容量较高压轮胎大，改善轮胎的缓冲性能，提高行驶的稳定性及安全性，同时改善胎面的耐磨性能，扩大了轮胎的应用范围。至1930年已应用超低轮胎。1937年-1947年，轮胎结构随着骨架材料的发展有了重大的变革，

6、除了棉帘线外，出现了人造丝帘线、钢丝帘线及屁龙帘线等各种高强度的骨架材料。随着丁苯橡胶的广泛应用，炉法炭黑取代槽法炭黑，助剂品种不断增加，使轮胎品种有了较快的发展，出现无内胎轮胎和高行驶性能轮胎等品种。法国米其林公司早于1933年首创出钢丝斜交轮胎后，于1948年相继生产出钢丝子午线轮胎，震动世界各国，促使子午线轮胎的迅速发展。二、 轮胎工业的发展趋势目前汽车工业向高速度、高功能、高载荷方向发展，因此轮胎工业必须从胎体结构上进一步提高轮胎强度、提高轮胎翻新率，朝着子午化、无内胎化和扁平化方向发展。自1948年法国米其林钢丝子午轮胎问世以来，子午线轮胎结构的做下性大大超过斜交轮胎，形成世界轮胎发

7、展的主流，据资料所载，几个主要美欧国家的载重斜交轮胎平均行驶里程为8*104-1*105，轿车斜交轮胎为4*105，子午线轮胎的行驶里程可提高50%左右，甚至高达1倍以上。如米其林全钢丝子午线轮胎平均行驶里程为12*104-15*104，总里程有高达3*105以上的。目前子午线轮胎总产量中，子午线轮胎遥遥领先，占75%以上（其中轿车子午线轮胎约占90%）,预计，1995年可达85%。至2000年可达到90%。国外轿车轮胎现已基本实现“子午化”，国外载重子午线线轮胎将可超过一半以上。所以，子午线轮胎象征着橡胶工业技术进步的标志，也是当今轮胎工业发展的方向。三、 中国轮胎工业状况及发展轮胎工业近年

8、来发展迅速，轮胎产量、质量、品种、设备均有较大的提高与发展，但与国外先进水平相比，差距仍然很大。中国橡胶工业起步晚，创始于1915年，比资本主义国家晚了近100年，当时橡胶厂规模小，设备简陋、生产分散，手工作业为主，产量很低，所用原材料及设备依靠进口，甚至国内使用的轮胎大部分也由国外进口，1950年进口轮胎占90%，1952年降到37%，至1957年才降到0.1%。我国轮胎工业是在建国才获得了新生。汽车工业也是从无到有、从小到大逐步发展起来，现已具备有完整基础，有一定制造水平及生产能力的汽车轮胎制造厂，如第一汽车制造厂、第二汽车制造厂，许多省市地区也建立了不同类型的汽车制造基地。汽车工业的迅速

9、发展，促使轮胎产量、质量提高，品种增多。1988年统计，10年间，化工部布点的全国60家定点轮胎生产厂，年产量增加近一倍，达2200万套，轮胎规格品种发展已达300多种，并有30多个轮胎厂向美、欧、亚、非等国家及地区出口轮胎。目前轮胎的生产水平，载重轮胎预计在相当一段时间内，尼龙斜交轮胎仍会占相当比重，在加速子午线轮胎开发与生产的同时，提高尼龙斜交胎的质量，向国际先进水平靠拢，任务仍相当艰巨。子午线轮胎，虽然早晨在60年代初便开始研制，但迅速发展起来还是在近10年中。不少轮胎生产厂引进国外子午线轮胎制造技术及主要关键设备，使子午线轮胎的生产得以迅速发展，将逐步取代斜交轮胎的生产，显示出轮胎工业

10、的新水平。扩大无内胎的应用也是子午线轮胎的一个发展趋势，有的国家无内胎子午线轮胎同步发展，轿车轮胎已基本无内胎化，载重无内胎轮胎也达60%-80%。大型工程轮胎，近年来有较大的发展，河南、桂林、天津、贵州、厦门等地区已生产出各种规格的工程胎。36.00-51-58层级巨型工程胎的问世，填补了该产品的空白，并打破了依赖进口的被动局面。今后中国轮胎工业将要向高技术、高质量、高效率、低能耗、多品种方向发展，子午线轮胎要提高生产技术水平，使子午线轮胎能够大规模工业化生产，早日进入先进行列。第二节 子午线轮胎的发展概况一、子午线轮胎发展历程子午线轮胎20世纪40年代问世，50年代起步，60年代推广，70

11、年代和80年代大发展，90年代以后子午化。早在1913年英国人格雷(Gray )和斯洛泊(Slope )就提出了子午线轮胎的结构设想，并申请专利权。但是，他们错误地把交叉排列的钢丝补强层放在胎体帘线的下面，结果没有达到预想效果而宣告失败。20世纪30年代初，法国米其林(Michelin )公司首先研制并生产出钢丝斜交轮胎，尽管还不是现代概念的子午线轮胎，但积累了10多年的钢丝帘线和钢丝轮胎的研制经验。为钢丝冷拔、钢丝帘线制造，橡胶与钢丝的粘合，钢丝帘线压延工艺和装备等技术奠定了基础。最重要的是发明了在胎体上面安放一个变形小，刚性大的钢丝帘线带束层结构，又研制了高精度的子午线轮胎成型机和完善了成

12、型工艺。因而直到1948年被称为“X”轮胎的钢丝带束层、纤维胎体的子午线轮胎才正式问世。而后，又于1953年开发了全钢丝载重汽车子午线轮胎。法国米西林公司生产的全钢丝载重子午线轮胎受到西欧汽车公司的热烈欢迎，意大利菲亚特公司要求意大利皮列里(Pirelli )公司提供了子午线轮胎、否则他们将转购米西林公司的子午线轮胎配套。皮列里为了不失掉菲亚特公司这个长期合作的用户，不得不尽快研制子午线轮胎。1995年意大利皮列里公司发明了全纤维子午线轮胎。时隔几年，到60年代初，皮列里公司又开发出了全钢丝载重子午胎。子午线轮胎的问世，与斜交轮胎比显示出了无比的优越性。因此，在西欧子午线轮胎发展得最早，发展速

13、度也最快。早在1972年法国已经几乎100%子午化，到1989年末，西欧轮胎市场已经100%子午化。美国子午线轮胎的发展落后于西欧，当西欧的子午线轮胎传到美国后，子午线轮胎的优越性很快被认识。但是，要生产子午线轮胎，大部分斜交轮胎的生产设备要更换，投资很大，而各轮胎生产厂家又不想丢掉斜交胎的老设备，只想在斜交胎的基础上修补，进行一下改造。故此，在60年代中后期美国开发了一种带束斜交轮胎，即带束层用钢丝帘线，胎体用纤维斜交胎体，企图以此来代替子午线轮胎，但终因带束斜交轮胎的各项技术性能不如子午线轮胎，满足不了汽车工业和用户的要求，尤其是不能适应高速公路的发展和石油价格的猛涨，直到1972年美国各

14、大轮胎公司才终于下决心调过头来大力发展子午线轮胎。日本，是在1966年才从西欧大量引进了子午线轮胎的生产技术和关键设备的。由于国家下决心大，各大轮胎公司舍得投资，所以转化很快。在当时日本全国子午线轮胎产量仅占0.5%的情况下，10年之后的1978年轿车子午线轮胎产量已达到54.9%，载重子午线轮胎产量已达34%，到1989年已达到97.3%。俄罗斯是60年代末开始研究子午线轮胎的，由于原有的轮胎工业基础就比较差，再加上国家体制的影响，所以发展一直比较慢。直到80年代中期，花了几亿美元从西欧引到了先进技术和设备，建设了几条子午线轮胎生产线，从而使子午线轮胎技术发展起来。二、我国子午线轮胎的发展应

15、该说，我国自行开发研制子午胎的时间并不算太晚。我国子午线轮胎从20世纪60年代初开始研制以来，已有近40年的历史。直到80年代后期，国家下决心大力支持子午线轮胎发展，并取得较大的进展，为我国加速发展子午线轮胎打下了良好的基础。纵观我国子午线轮胎的发巨乳经历，大体可概括为：60年代起步，70年代缓慢前进，80年代加快步伐，90年代以后迅速发展。一、 开始起步，组织科研我国子午线轮胎开发研究的萌芽时期可追溯到1958年，当时天津橡胶工业研究所的科技人员以敢想敢于的精神开始了研究工作。直到1960年院、所（天津橡胶工业研究所与北京橡胶工业设计院）合并为化工部北京橡胶工业研究设计院之后，继续开展了全钢

16、丝斜交载重胎和活胎面载重胎以及半钢丝载重子午线轮胎的研制工作。后来到了1964年，由中国橡胶工业总公司下达科研项目，以北京橡胶工业设计院为龙头在四个点同时开展不同品种子午线轮胎的研制：桦林橡胶厂搞活胎面载重子午胎；上海大中华轮胎厂搞全钢丝载重子午线轮胎；青岛橡胶二厂搞半钢丝载重子午线轮胎；北京橡胶工业研究院除自己研制子午线轮胎以外，还配合各厂开展工作。从时间上看，我国研制子午线轮胎起步早于美国和日本，但由于当时的技术不完善，装备水平低等种种原因，致使我国的子午结轮胎事业徘徊了20多年，发展迟缓。尽管如此，在子午线轮胎的研制，生产和使用各方面积累了不少经验，为以后发展我国的子午胎事业奠定了基础。

17、二、 不断实践，缓慢前进在摸索研制的基础上，逐步积累了经验，产品投入试用，获得初步效果。在20世纪70年代初，大中华、青岛、桦林各厂子午线轮胎先后通过产品鉴定并转入小批量生产，也就陆续有一定数量的子午线轮胎投放到社会使用。这期间子午线轮胎生产工艺和装备漳平还很差，原材料品种和质量也不能满足要求，产品设计仅是模仿国外的老产品结构，因此轮胎质量水平不够高，不够稳定。即使如此，子午线轮胎的优越性仍能明显地表现出来，并逐步得到了用户的认识和欢迎。但是各厂生产线的水平提高缓慢，总体来说，子午线轮胎的技术和产量都没有新的进展，因此始终处于小量生产的徘徊除阶段。三、 明确方向，决心攻关由国家科委组织专家们在

18、全车进行了系统调查，召开会议进行论证。专家们根据掌握的大量科学实验和实际使用数据，得出了明确的结论，在中国也应该发展子午线轮胎。这个结论对进一步统一认识、明确子午线轮胎的发展方向，起到了很好的作用。但由于汽车工业在那个时代主要生产无期徒刑汽车，轿车产量极少，所以对配用子午线轮胎的要求不高（因为子午胎价格高于尼龙斜交胎）。直到上海大众、一汽、二汽引进轿车生产线才认识到了子午线轮胎的必要性。再加上高速公路的修建迫使要采用子午线轮胎。为了要立足于国内发展，必须要提高子午线轮胎的质量和生产水平，国家将子午线轮胎列入了“六五”（1980-1985年）科技攻关项目，由北京橡胶工业研究设计院和上海大中华轮胎

19、厂为主要攻关单位，组织了全国十几个配合单位联合攻关。两个主要承担攻关项目单位分别完成了任务，达到了攻关指标，通过了鉴定验收，使国产子午线轮胎达到了一定水平，为今后推广使用国产子午线轮胎的生产技术奠定了良好的基础。四、 借助外力，加快步伐实行改革开放以后，20世代70年代末上海正泰橡胶厂由于轮胎出口的压力，迫使产品进行更新换代，只有子午线轮胎才能满足要求。当时从原联邦德国密茨勒公司引进了全套生产技术和设备。经过2-3年的努力，终于在1982年生产出合乎国际标准的轿车子午线轮胎，这在我国历史上才算开始有规模地生产子午线轮胎。“六五”攻关虽然取得了成绩，但是子午线轮胎的生产水平与国外相比仍有很大差距

20、，尤其是工艺装备满足不了规模生产的需要。借助改革开放的有利形势，我国制订了“七五”（1985-1990）子午胎发展规划。规划由8个厂引进生产技术和关键设备，3个厂利用消化吸收引进技术和国内攻关成果进行推广。1986年8月，8个引进项目全部获得批准，并先后签约成交，首批有桦林橡胶厂和辽宁轮胎厂分别引进了10万套和15万套全钢丝载重子午线轮胎线，随后签约项目有上海大中华橡胶厂30万套轻载车和轿车半钢丝子午胎、广州华南轮胎厂30万套轻载和轿车半钢丝子午胎、重庆轮胎厂15万套全钢丝载重子午胎、东风轮胎厂30万套全钢丝载重子午胎。另外还有三个国产化项目，即安徽轮胎厂10万套全钢丝载重子午胎，山东荣成10

21、万套轻载半钢子午胎，杭州橡胶厂2.5万套半钢丝载重子午胎。“八五”（1990-1995年）的预备项目是上海正泰橡胶厂长春分厂的75万套轿车子午胎。这些项目在20世纪90年代中相继投产，开始形成了规模化的生产。到1995年，子午线轮胎产量占轮胎总量的百分比，已从1985年的1.7%提高到1995年的13.1%。1996年至2002子午线轮胎产量的增长比例见表2-1。表中子午线轮胎占的比例是对轮胎总量包括农业胎和工程胎，另外中外合资、外方独资的子午线轮胎产量未包括在内。“十五”（2000-2005年）期间我国子午线轮胎进入了快速发展阶段，2005年，我国轮胎总产量达到12500万条，其中子午线轮胎

22、产量5600万套。子午胎占汽车轮胎需求总量的70%，占轮胎总需求量的45%。其中轿车轮胎子午化率真达100%，轻载轮胎子午化率达60%，载重胎子午化率达35%以上。预计2015年轮胎总产量将达到21500条，其中子午胎产量为15000万条，子午胎占汽车总产量的69.7%。1996-2002年子午胎占轮胎产量的比例年份1996199719981999200020012002轮胎总产量（万套）100100100100100100100斜交胎工程胎2.02.11.92.12.08.711.9载重胎32.830.526.725.424.522.520轻卡胎27.626.425.521.318.916.

23、715.1斜交胎轿车胎1.61.41.50.90.60.40.3农业胎21.622.019.519.416.415.814.6小 计85.682.475.169.162.464.161.9子午胎载重胎2.12.53.03.13.84.66.7轻卡胎3.83.34.96.89.412.012.9轿车胎8.511.817.021.024.419.318.5小 计14.417.624.930.937.635.938.1注：仅统计轮胎分会的生产企业子午线轮胎发展史：1888年 英国人Dunlop首先发明了充气轮胎 1913年 英国人Gray和Sloper发明子午线轮胎，并获得了专利权1947年 法国米

24、西林公司提出全钢丝子午线轮胎的专利权1948年 法国米西林公司制造了世界第一个子午线轮胎1960年 法国米西林公司发明了全钢丝载重无内胎子午线轮胎中国在1960年开始研究全钢丝子午线轮胎，60年代末试产，80年代开始批量生产，90年代末和本世纪初加速发展。美、日两国在60年代初开始研究子午线轮胎，70年代加快了子午线轮胎研究和生产。 第二章 轮胎介绍第一节 轮胎分类和组成一、轮胎的组成所谓轮胎，是指安装在轮辋上构成车轮外缘部分的圆环形橡胶制品。它具有支承重量（自身重量、载重重量）的作用，缓和车辆在行驶时受到的冲击，并减少由此而产生的振动，保证车辆具有良好的牵引性能和制动性能。轮胎一般由内胎、垫

25、带和外胎三部件组成，如下图所示：轮胎的组成（如图示）：三角胶芯胶 （轮胎的结构分布图，外胎的各部件组成指子午线轮胎，与斜交胎有所区别。）1、 内胎内胎是装有气门嘴的密封环形胶筒，位于外胎与轮辋之间，用以充入内压空气，使轮胎获得弹性并承受载荷。内胎本身不能承受较大的压力，只有装在外胎里面才能发挥其作用，内胎胶料要具有良好的气密性、耐撕裂性。2、 垫带垫带是具有一定断面形状的无接头环形胶带，置于轮辋与内胎接触部位，用以保护内胎，不受轮辋与胎圈的磨损。垫带底部有一圆孔可使气门嘴通过。与外胎、内胎组成一套轮胎。垫带只用于多件式平底轮辋的载重轮胎上，轿车轮胎所用的深槽式轮辋和超低压轮胎所用的特殊结构轮辋

26、均为整体件，轮辋与轮胎着合紧密，不必使用垫带。3、 外胎它是一个环形的外壳，可使轮胎具有一定的外形尺寸，以阻止内胎在充气时过度变形及维持一定的内压并可保护内胎在行驶时免受损伤。外胎由胎面、胎体、胎圈三大部件组成。胎面包括胎冠胶和胎侧胶，胎体包括帘布层和缓冲层。1 胎面胎面是指外胎与地面接触部位，是覆盖于胎体外部，具有一定断面形状的实心胶条，用来传递车辆的牵引力的制动力。因此要求胎面具有优异的耐磨性能、耐切割性能，较高的强度，并需具有一定形状、一定深度的花纹作保证。胎冠胶：又称胎面的行驶面，直接与路面接触，直接承受冲击和磨损，并使轮胎与路面有很大的抓着力，因此要求其有较高的强度和耐磨性能。并且在

27、胎冠上设置各种花纹，以避免轮胎在行驶进程中产生横向、纵向打滑现象。胎肩胶：较厚的胎冠向较薄的胎侧均匀过渡的部分，以防止应力集中，同时也设置花纹以提高该部位的散热性能。胎侧是指外胎断面两侧帘层的胶层，用以保护胎体帘布层不受机械损伤和大气侵蚀。胎侧经常在屈挠状态下工作，为此要求胎侧胶较薄并且具有良好的耐疲劳和耐日光老化性，便于屈挠变形。由于胎面、胎侧作用各异，宜采用两种不同胶料制备。2 胎体胎体包括胎体帘布层和缓冲层（带束层）。帘布层是胎体的骨架层，使外胎具有必要的弹性和强度，承受轮胎的载荷和行驶中的反复变形，承受由于路面不平引起的强烈振动和冲击。帘布层一般由多层挂胶帘布组成，使胎体强度增高，并可

28、固定外胎的外缘尺寸规格。缓冲层（带束层），缓冲层位于胎面胶和胎体帘布层之间，由挂胶帘布或胶片制成。由于轮胎在行驶过程中，该部位所受应力最大、最集中，温度也最高，极易脱层损坏，因此要求缓冲层具有较高强度、弹性和较好的粘着性能，吸收并缓冲外来的冲击和振动。缓冲层可采用尼龙帘线、人造丝帘线或钢丝帘线制成。3 胎圈：由胎体帘布层的正反包钢圈和胎圈包布组成，其作用是使轮胎牢固地箍着在轮辋上。二、 轮胎的分类轮胎种类繁多，达数百种以上，一般习惯根据轮胎气压、用途、结构、载荷能力等因素进行综合分类。目前国际标准规定，应按轮胎的用途分类。常用的几种轮胎分类法分述如下。1、 按结构不同分类可分为普通结构轮胎（斜

29、交轮胎）和子午线轮胎两类。2、 按胎体骨架材料不同分类分为棉帘线轮胎、人造丝帘线轮胎、尼龙帘线轮胎、聚酯帘线轮胎、钢丝帘线轮胎、浇注轮胎。3、 按有无内胎分类可分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两类。普通汽车轮胎多属有内胎轮胎，通过内胎上的气门嘴充入压缩空气。无内胎轮胎则不必配用内胎，压缩空气可直接充入外胎内径。4、 按规格大小范围不同分类汽车轮胎可分为巨型轮胎、大型轮胎、中型轮胎和小型轮胎等。按名义断面宽不同区分，巨型轮胎在中国指工程轮胎；大型轮胎指13.00-0和14.00-20；中型轮胎包括7.00-20内至12.00-20；小型轮胎一般指轻型载重轮胎和轿车轮胎；微型轮胎如4.50-12、5.0

30、0-10和5.00-12等。5、 按用途不同分类可分为汽车轮胎、工程机械轮胎、农业和林业机械轮胎、航空轮胎、摩托车轮胎、工业车辆轮胎、畜力车轮胎（马车轮胎）和力车轮胎等。汽车轮胎按用途又可分为5类：（1）轿车轮胎 装车轿车上的轮胎，在良好路面上高速行驶用，最高行驶速度可达210/h；（2）轻型载重汽车轮胎 一般指轮辋直径在405mm及其以下，断面宽为255mm及其以下规格的轮胎，行驶于路面上，行驶速度可达80-100Km/h。（3）载重和公共汽车轮胎 一般指轮辋直径在460-620mm，断面宽为255 mm及其以上的载重汽车、自卸货车、各种专用车和拖车等轮胎。其行驶路面较复杂，有良好路面，也有较差的路面条件，行驶速度通常不超过80 Km/h。（4）越野汽车轮胎 越野汽车为前后轮驱动。主要行驶于坏路面上，如沙漠