早期的汽車使用木制或鐵制的車輪,懸架結構也不完善,再加上路面行駛條件不好,盡管汽車行駛速度不高,但還是颠簸得厲害。有位海軍上校對乘坐早期汽車的感受如下追述:“我初次嘗試不用馬拉的交通工具。1886年,我乘坐鐵輪的汽車在高低不平的花崗石路上行駛,車子的劇烈颠簸使我聯想到藥水瓶上的說明--服前搖勻”。哈哈,不得不佩服人家的幽默感!
雖然最早1845年就已經發明出了空心輪胎,但是由于技術和材料的限制,可靠性非常低,在汽車上并沒有得到應用,直到1893年汽車快速發展和材料技術的突破,才推動輪胎工業的廣泛發展。
首批汽車輪胎樣品是1895年在法國出現的,這是由平紋帆布制成的單管式輪胎,有胎面膠而無花紋。1908年至1912年間,輪胎才有了顯著的變化,即胎面膠上有了提高使用性能的花紋,從而開拓了輪胎胎面花紋的曆史,并增加了輪胎的斷面寬度,允許采用較低的内壓,以保證獲得較好的緩沖性能。
到現在技術不斷創新和合成的材料的突破。輪胎其中的技術已經非常成熟,種類也越來越龐雜,有适用于不同路況和車型的輪胎。
(1) 支撐
(2) 減震
(3) 附着
按有無内胎分:有内胎輪胎(tube tire)和無内胎輪胎(tubeless tire)
按胎壓分:高壓胎(5~7bar)、低壓胎(2~5bar)、超低壓胎(2bar以下)
按輪胎适用路面分:普通輪胎、雪地用輪胎、防滑釘輪胎、全天候輪胎、沙地用輪胎
按用途分:轎車輪胎、載貨車輪胎、工業輪胎等
按花紋分類:可分為條形花紋、橫向花紋輪胎、混合花紋輪胎、越野花紋輪胎
按胎體結構分:斜交輪胎、子午線輪胎
斜交輪胎
斜交輪胎的胎體簾布層是由數層挂膠簾布組成,相鄰的簾布層簾線角度相同,相互交叉排列,簾布層數一般為偶數,這樣能使胎體簾布層負荷均勻分布。斜交輪胎胎冠簾線角度通常取48度到55度之間,胎冠簾線角度是指簾線與胎冠中心垂直線的夾角。簾布層分為内簾布層和外簾布層兩部分。内簾布層是胎體主要的骨架層,其特點是層數多,簾線密度較密,使胎體強度增大。外簾布層位于内簾布層與緩沖層之間起過度作用,又稱之為胎體的輔助層,其特點是層數少,通常隻有兩層,簾線密度較内簾線稀疏,附膠量較多,附着強度較高。緩沖層位于外簾布層與胎面膠之間,其結構由膠片或兩層以上挂膠簾線組成,外簾布層的上、下或中間加貼緩沖膠層。緩沖層簾布比外簾布層的密度稀疏,挂膠厚度較厚,簾線角度等于或稍大于簾布層簾線角度,相鄰布層相互交叉排列,寬度一般稍大或稍窄于胎冠寬度。通常載重輪胎的緩沖層采用挂膠簾布與膠片組合結構,轎車輪胎也可采用緩沖膠片作為緩沖層。
胎面: 胎面是外胎的外表層,包括胎冠、胎肩和胎側三部分。
胎冠:胎冠用耐磨的橡膠制成,它直接承受摩擦和全部載荷,能減輕簾布層所受的沖擊。并保護簾布層和内胎,以免其受到機械損傷。胎面上有各種凹凸花紋,以保證輪胎與地面的附着性能,防止輪胎滑移。輪胎胎面的花紋對汽車使用性能有非常重要的影響,因此在選用輪胎時必須足夠重視輪胎的花紋。
胎肩:胎肩是較厚的胎冠與較薄的胎側之間的過渡部分。它除了起到保護簾布層的作用外,表面一般還制有各種花紋,以利于防滑和散熱。
胎側:胎側是貼在簾布層側壁的較薄的一層橡膠層,其作用是保護簾布層免受機械損傷和水分侵蝕。
簾布層:簾布層是外胎的骨架,也稱胎體。其主要作用是承受載荷,保持外胎的形狀和尺寸,使外胎具有一定的強度。簾布層通常由多層挂膠簾線用橡膠粘合而成。為了使負荷均勻分布,簾布層數多為偶數。簾布層數越多,其強度越大,但相應它的彈性随之降低。一般簾布層數都标在外胎的表面上,簾布材料一般有棉線、人造絲線、尼龍線和鋼絲等。現在多采用聚酰胺纖維和鋼絲作簾線後,在輪胎的承載能力相同的情況下簾布層數可以減少,這樣既減少了橡膠的消耗、提高了輪胎的質量,又降低了滾動阻力,延長了輪胎的使用壽命。
緩沖層:緩沖層位于胎面和簾布層之間,一般用兩層或數層較稀疏的簾線和彈性較大的橡膠制成,所以其彈性較大,能緩和汽車在不平路面上行使時所受的沖擊,并防止汽車在緊急制動時胎面與簾布層脫離。
胎圈:胎圈由鋼絲圈、簾布層包邊和胎圈包布組成,具有很大的剛度和強度,可使輪胎牢固地裝在輪辋上。
優點
(1)适當充氣時,能保證輪胎具有适當的彈性,足夠的承載能力,能滿足汽車對輪胎的使用要求
(2)由于簾布層的斜交排列,斜交輪胎的胎面和胎側的強度大。
缺點
(1)斜交輪胎的胎側剛度較大,舒适性差。
(2)由于高速時簾布層間移動與磨擦大,容易發熱,并不适合高速行駛。
(3)材料消耗大。
子午線輪胎
這種輪胎的特點是簾布層簾線排列的方向與輪胎的子午斷面一緻(即胎冠角為零度),由于簾線的這樣排列,使子午線的強度能得到充分利用,子午線輪胎的簾布層數一般比普通的斜線胎約可減少40—50%。簾線在圓周方向隻靠橡膠來聯系,現在市場上使用最多的就是子午線輪胎。
優點
(1)輪胎使用壽命提高30—50%,耐磨性強。
(2)承載能力大,不易穿刺。
(3)滾動阻力小,可降低汽車油耗8%左右。
(4)減震性能好。
缺點
(1)胎側易裂口。
(2)由于側面變形大,導緻汽車側向穩定性差。
(3)制造技術要求及成本高。
無内胎輪胎
無内胎輪胎俗稱原子胎或真空胎,這種輪胎是利用輪胎内壁和胎圈的氣密層保證輪胎與輪辋間良好的氣密性,外胎兼起内胎的作用。輪胎内未配裝内胎,空氣即充填在胎中,目前已普遍采用,取代有内胎的車輪。
無内胎輪胎為了保證密封性,與有内胎輪胎所不同的是在無内胎輪胎的内壁上附加了一層約為2-3毫米的橡膠密封層,它是用硫化的方法粘附上去的。在密封層正對着胎面下面還貼有一層自粘層,作用是在輪胎有較小的的刺破時,可以暫時堵住漏氣孔,減少漏氣。另外空部氣體的壓力的作用下,輪圈會緊緊地粘在輪辋邊緣上,從而保證輪胎和輪辋之間的氣密性。氣門嘴用橡膠密封墊直接固定在輪辋上,也有防漏氣處理。
優點
(1)經濟性好,無内胎輪胎沒有内胎,結構合理,輪胎質量輕,滾動阻力較小。試驗表明,無内胎輪胎的滾動阻力降低了10%,可節省燃油2%~3%。無内胎輪胎由于其接地壓力比較均勻,輪胎磨損均勻,因而延長了輪胎的使用壽命。
(2)環保性好,無内胎輪胎接地面積大且壓力均勻,可以減少輪胎對地面的破壞;滾動阻力小,可減少車輛的尾氣排放。無内胎輪胎無需内胎和墊帶,減少了生産、運輸資源的消耗。無内胎輪胎的使用壽命長,減少了因大量廢棄和處理輪胎對環境造成的污染。
(3)結構簡單,質量更輕
(4)散熱快
缺點
(1)途中修理困難。此外,自粘層隻有在穿孔尺寸在小範圍時能自行帶合穿孔,尺寸稍大些便難以黏合;當外界氣溫過高時,自粘層可能會軟化而出現流動,從而破壞輪胎的平衡。
輪胎技術規格詳解
輪胎的規格用一組數字加字母表示,印在輪胎的側面。第一個數字表示輪胎的斷面寬度;第二個數字代表扁平比,即斷面高度與斷面寬度之比;第三個是字母,表示輪胎結構,接下來的數字指的是輪辋直徑;最後的一個數字和一個字母,分别代表負載系數和速度級别。
例如:175/65R15 86H,表示胎寬175毫米,扁平比率65,輪辋直徑15英寸。扁平比與輪辋中間的字母或符号,最為常見的是“R”,它和“Z”一樣,是子午胎的意思;其它,“X”是高壓胎;“—”是低壓胎;“B”代表斜交輪胎
下圖是輪胎上一些常見标識,該圖為僅供參考
扁平比
随着汽車車速的提高,要求降低整車重心,改善操縱性能,這就要求提高輪胎的側向穩定性和對路面的附着性能,以确保高速狀态下的行車安全,這樣低斷面輪胎的出現就成為必然趨勢。輪胎的斷面高(H)與斷面寬(B)的比值(H/B)是代表輪胎結構特征的重要參數,稱之為輪胎的高寬比,也有人稱之為扁平比。
斷面寬度
斷面寬度指的是輪胎橫截面的寬度
指的是該輪胎結構限制的最大安全速度
在日常轎車上較常見輪胎速度标識為:P,S,T,H四種類型,如果輪胎無速度标識,除非另有說明,一般認為最大安全速度為120km/h。
一般指單條輪胎所承載最大質量(Kg)
還有如廠家、品牌、型号等信息,這裡需要特别注意的是生産日期,輪胎也是有保質期的,還有三T指數,就是側面我們看到常常連在一起的Treadwear(耐磨指數) Traction (牽引性能) Temperature (溫度指數)這三種标識。
(1)盡量平穩起步,避免輪胎與地面拖曳,以減少胎面磨耗。
(2)禁止左右搖擺和急劇轉向,以防輪胎和輪辋之間産生橫向的切割損傷輪胎。
(3)盡量減少緊急制動,減少輪胎磨損,而且對安全行車也有保障。
(4)行車轉彎應根據彎道情況控制車速,不要高速轉彎,否則車輛産生較大的離心力,重心偏移一側,單邊輪胎負重加劇,加速磨耗,同時還會使輪胎被輪毂橫向切割,造成損壞。
(5)在不良道路上應減速行駛,并仔細觀察,擇路通過,通過後應停車檢查輪胎花紋中是否夾有石子,如有應及時排除。
(6)車輛途中停車和到場停車,要選擇地面平整、幹淨和無油污的地面停放,每條輪胎都要平穩落地。
1、胎面損耗接近磨損标記
任何品牌的輪胎都會在胎面溝槽底部設置一個磨損标記。一般轎車輪胎的磨損标記高度為1.6毫米(這個高度也是法定的輪胎最小溝槽深度),載重輪胎上的磨損标記高度為2.4毫米。有些車主以為隻要輪胎沒有磨損漏氣,連花紋都沒有了還在使用,其實這樣的輪胎安全系數非常低:當遇上濕滑路面時,胎面花紋無法将輪胎下方的積水完全排出,很容易導緻車輛失控。
2、輪胎出現裂縫或鼓包等受損情況
日常用車,複雜的路面會使輪胎紮釘,或不小心撞到馬路牙子,這些都會導緻輪胎受損。輪胎受損的情況包括胎面裂縫、胎面鼓包、胎面橡膠缺失、胎側磨損嚴重、輪胎多次被異物紮到等。尤其是鼓包,輪胎随時都會有爆裂的危險。隻要發現輪胎出現這些受損情況,車主應該到專業的售後服務點檢查,及時更換損壞的輪胎。
3、輪胎年限
有些車主的駕車習慣非常好,所以輪胎使用了很長的時間也還并沒有出現問題,其實輪胎的使用也是有保質期的,通常在5年左右,超過這個年限,輪胎就會開始老化。輪胎老化的主要表現就是表面硬化,繼而出現龜裂紋。老化的輪胎會失去應有的彈性,繼續使用的話會導緻胎面變形,存在爆胎風險。
輪胎其實也是消耗品,除了正常磨損還有可能會紮釘,長時間的氧化等都會使輪胎失去可靠地使用性,那麼該如何選擇一條适用于自己愛車的輪胎呢?
(1)首先要清楚的了解原車輪胎規格數據,在更換輪胎的時候一定要注意更換原廠相同規格的輪胎。不同規格的輪胎可能會增加懸架和轉向系統的磨損,對車身有很大的損害,而且安全性也會大大的降低。
(2)認識輪胎花紋其中的奧秘也是選擇一條好輪胎的必備技能之一,不同的輪胎花紋會對車輛的噪音,油耗,操控性,安全性等有着非常大的影響,例如米其林主打操控與運動系列的輪胎(Pilot Sport系列)配備在很多高性能跑車上例如法拉利458,克爾維特zr1,寶馬M6保時捷 918 等等,其中保時捷918Spyder 配備米其林 Pilot Sport Cup 2 輪胎,在紐約柏林24小時耐力賽中跑出了單圈 6 分 57 秒的最快車速,比前記錄保持者快了足足 14 秒。還有主打節油旗号的米其林Energy XM1輪胎,它獨特的含矽配方和獨特的花紋創新技術大大降低車輛對燃油的消耗,使滾動阻力值分别平均降低21%和24%。由于每減少3%-5%的滾動阻力就能節約1%的燃油消耗,因此如果一部車使用四條Energy XM1輪胎,平均可降低約5%的汽車燃油量。
(3)在選購汽車輪胎的時候,必須要了解到每個輪胎都有不同的速度級别,在購買的時候要不能超過标定速度駕駛車輛,不然很容易造成危險;同樣的,輪胎也有載重指數,如果高于這個指數,可能還造成負載超重,最嚴重還可能爆胎。
輪胎的知識點很多,這裡也隻是非常膚淺地介紹了一下,隻是想引起侃友們對于輪胎的重視。這個重視體現在兩個方面,一個是在選購新車的時候,除了關注車型本身外,還需要留意所使用的輪胎品牌、型号等,建議選擇知名品牌的輪胎;另外一方面就是在用車的過程中,注意自己輪胎的保養,養成檢查輪胎的習慣,對于潛在的風險及時規避掉。還有另一部分朋友,對于車輛的行駛性能想做一些優化的,無論是操控、節油還是降噪,首先可以做的都可以換一條更符合自己需求的輪胎,這也是相對容易實現的方式。
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