汽车轮胎的构造功用

汽车轮胎的功用、结构

1 汽车轮胎的功用

现代汽车大都采用充气式轮胎。轮胎安装在轮辋上, 直接与路面接触。它的功用有以下几点。

(1)承受载荷:支承汽车的质量 , 承受路面传来的各种载荷和作用力。

(2)产生驱动力与制动力 :因为轮胎是汽车上唯一与路面接触的部位, 保证车和路面有良好的附着性, 因此, 不论是汽车的起动、行驶、还是制动、停车都要通过胎与路面“沟通”, 以提高汽车的动力性、制动性和通过性。

(3)缓冲和吸震 :和汽车悬架共同来缓和汽车行驶中所受到的冲击, 减轻和吸收汽车在行驶时的震动和冲击力, 防止汽车零部件受到剧烈震动和早期损坏, 适应车辆的高速性能并降低行驶时的噪音, 保证行驶的安全性、操纵稳定性、舒适性和节能经济性。

(4)改变汽车行驶方向 :汽车不论是转向还是制动都需要由汽车的轮胎来完成, 它经常要按照驾驶员的意愿来改变汽车行驶的方向和行驶速度。正因为轮胎具有上述四大作用。因此汽车才能在凹凸不平的路面上安全、自由、迅速、舒适的行驶, 所以, 轮胎在整个汽车零部件中才显得特别的重要。换句话说, 人和车在行驶过程中的安全很大程度上依赖轮胎好坏而定。

2 汽车轮胎的结构

2 . 1 轮胎的类型

(1)按轮胎内空气压力的大小 , 轮胎分为高压胎(0.5～0.7MPa) 、低压胎(0.2～0.5MPa) 和超低压胎(0.2MPa以下) 三种。低压胎弹性好、减振性能强、壁薄散热性好、与地面接触面积大、附着性好, 因而广泛用汽车轮胎的功用、结构及使用维护

1 胎面(Tread)

(1)轮胎与路面接触的部分，它应该在保护胎体的同时，还具有良好的耐磨性、耐刺穿性。

(2)其表面刻有不同的胎面花纹，在湿的地面上行驶时能有效的排水。在受驱动力和制动力作用时有防止打滑的功用。

2 胎肩(Shoulder) 是轮胎的肩膀部分，具有保护胎体的使命。

3 胎侧(Sidewall)

(1)行驶时曲挠最严重的部分。

(2)具有保护胎体的功用。

(3)在此处印有轮胎规格，制造商和花纹等

。

4 胎圈(SteelBead)

(1)固定胎体帘线的两端，同时担负着将轮胎固定于轮辋的使命。

(2)由高碳素钢丝构成。

5 带束层(Steelbelt)

(1)子午线构造的胎面与胎体之间沿圆周展开的补强带。

(2)带束层就象桶箍一样紧付于胎面提高了胎面的刚性。

(3)主要使用钢丝帘线。

6 胎体(Carcass)

(1)构成轮胎骨架的覆胶帘线部分。

(2)具有耐负荷，耐冲击，耐内压的作用。

a ) 斜交轮胎 b ) 子午线轮胎

超低压胎在松软路面上具有良好的通过能力, 多用于越野汽车及部分高级轿车。

(2)汽车轮胎按用途分 , 可分为载货汽车轮胎和轿车轮胎; 而载货汽车轮胎又分 为重型、中型和轻型载货汽车轮胎。

(3)按有无内胎 , 轮胎分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两种。有内胎轮胎由外胎、内胎和垫带等组成, 使用时安装在汽车车轮的辋上。无内胎轮胎俗称真空胎, 在外观上与普通轮胎相似, 但是没有内胎及垫带。它的气门嘴用橡胶垫圈和螺母直接固定在轮辋上, 空气直接充入外胎中, 其密封性由外胎和轮辋来保证。无内胎轮胎的外胎内壁上附加了一层厚约2～3mm 的专门用来封气的橡胶密封层, 用硫化的方法粘附上去的。在密封层正对着胎面的下面贴着一层用未硫化橡胶的特殊混合物制成的自粘层。当轮胎穿孔时, 自粘层能自行将被刺穿的孔粘合, 故为有自粘层的无内胎轮胎。气门嘴直接固定在轮辋上, 其间垫以密封用的橡胶密封衬垫铆接轮辋和辐板的铆钉自内侧塞入, 并涂上一层橡胶。无内胎轮胎摩擦生热少, 散热快, 适用于高速行驶,

几乎所有的轿车都使用无内胎

轮胎。

(4)充气轮胎按胎体中帘线排列的方向不同, 还可分为普通斜交胎、带束斜交胎和子午线轮胎, 如图1所示。子午线轮胎的特点是帘布层帘线与胎面中心线的夹角接近90°, 相对于斜交胎可减少帘布层数40%～50%,因此, 子午线轮胎具有滚动阻力小, 节约燃油; 胎面耐磨性好, 使用寿命长; 弹性大, 缓冲性好; 抗剌能力强、不易爆胎; 附着力性能好等优点, 目前在汽车上广泛应用。

2 . 2 外胎的组成

外轮胎主要分为胎面部分, 胎肩部分、胎侧部分、胎圈部分等几大部分, 它是由橡胶层, 带束层, 胎体, 钢丝圈等材料组成, 如图2所示。各部分功用如表1。 2 . 3 轮胎花纹和特征

轮胎的胎面部分镶嵌有各种各样的沟槽, 这就叫胎面花纹, 胎面的基本花纹和特征有4种, 如表2。

汽车轮胎的花纹是由这些基本的纹型自由组合, 再添加许多新的设计理念后而制成的。

2 . 4 轮胎规格表示方法

轮胎的尺寸及主要信息、参数压铸于轮胎的侧面, 轮胎胎侧标记含义如图3所示。 现以轮胎规格195/60R1485H为例作进

一步说明。

(1)195表示轮胎宽度为195mm, 而货车子午线轮胎的宽度一般用英寸(in)为单位。

(2)60表示扁平比为60%,扁平比为轮胎

高度H 与宽度B 之比。有60、65、70、75、80,5个级别。

(3)R表示子午线轮胎, 即“Radial ”的第一个字母。

(4)14表示轮胎内径为14英寸(in)。

(5)85表示荷重等级, 即最大载荷质量。荷重等级为85的轮胎的最大载荷质量为515kg 。常见的荷重等级及对应的最大载荷质量见表3所示。

(6)H表示速度等级, 表明轮胎能行驶的最高车速为210km/h。常见的速度等级及对应的最高车速见表4。另外, 在轮胎规格前加“P ”表示轿车轮胎; 在胎侧标有“REINFORCED ”表示经强化处理“,RADIAL ”表示子午线胎“,TUBELESS ”(或 TL) 表示无内胎轮胎 (真空胎 ) “, M＋ S ”

(MudandSnow)表示适于泥地和雪地“, →”表示轮胎旋向, 不可装反。(注(1)无速度级别或无速度表示种类的轮胎最高速度为160km/h。(2)冬季专用轮胎若最高时速未有标示, 以此轮胎的速度级别为准, 无标明速度级别的轮胎最高时速为160km/h。(3)T型应急用轮胎的最高时速为130km/h。)

3 汽车轮胎的正确使用及维护轮胎的使用及维护主要注意以下几个方面。 3 . 1 保持合适的轮胎气压

合适的轮胎气压可以起到节省燃油和延长轮胎使用寿命的作用。如果轮胎气压过低, 在运行过程中轮胎的变形加剧, 导致汽车行驶时滚动阻力增加, 增加了汽车的油耗, 同时, 轮胎的反复变形也使轮胎容易过热, 并导致胎面脱层, 从而缩短轮胎的使用寿命。相反, 如果轮胎气压过高, 将导致轮胎接地面积过小, 胎面磨损加剧, 轮胎刚度增加, 车辆的舒适性下降, 紧急制动或急加速时汽车容易滑移, 同时, 高温环境下长时间高速行驶容易出现爆胎现象。汽车适宜的气压可通过查阅使用说明书得知, 轿车也可以在车身上查找, 通常标注在车门立柱或油箱盖内侧上。3 . 2 避免轮胎出现异常磨损

汽车轮胎出现快速磨损或非均匀磨损即为异常磨损。普通轮胎如正常使用, 一般

能够行驶5～ 10万公里 , 如果使用里程过短 , 则属快速磨损, 快速磨损除轮胎本身的质量外, 主要与使用者的不良操作习惯有关, 如经常急加速、急减速或高速急转弯等。轮胎的非均匀磨损一般包括:中部磨损、双肩磨损、单肩磨损、锯齿状磨损、羽状磨损、波浪状磨损、局部磨损、非正圆磨损。其主要原因是:中部磨损是轮胎气压过高或轮胎与轮圈不匹配, 双肩磨损是轮胎气压不足或超载、轮胎轮圈不匹配、经常高速急转弯, 单肩磨损是车轮定位不准、悬挂不良或超载锯齿状磨损是气压不足或超载、突然制动或急加速, 羽状磨损是车轮定位不准或轮轴弯曲, 波浪状磨损是气压不足、悬挂不良、定位不良、车轮动平衡不良, 局部磨损是悬挂不良或动平衡不良, 非正圆磨损是悬挂不良、轮圈不良或动不平衡。 考文献

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2]汽车底盘构造与维修(2版)[M]．大连:大连理工大学出版社,2010．

3]．汽车轮胎知识 [M]．北京 :中国劳动社会保障出版社,2003．

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