最全面的轮胎知识

2009-02-17 05:57    作者:PantheraTigris    来源:新锐车网    浏览:

  (一)沿革:

  轮胎是汽车的重要部件之一,它直接与路面接触,和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击,保证汽车有良好的乘座舒适性和行驶平顺性;保证车轮和路面有良好的附着性,提高汽车的牵引性、制动性和通过性;承受着汽车的重量,轮胎在汽车上所起的重要作用越来越受到人们的重视。

  很早以前轮胎是用木头、铁等材料制成,第一个空心轮子是1845年英国人罗伯特·汤姆逊发明的,他提出用压缩空气充入弹性囊,以缓和运动时的振动与冲击。尽管当时的轮胎是用皮革和涂胶帆布制成,然而这种轮胎已经显示出滚动阻力小的优点。根据这一原理,1888年约翰·邓录普制成了橡胶空心轮胎,随后托马斯又制造了带有气门开关的橡胶空心轮胎,可惜的是因为内层没有帆布,而不能保持一定的断面形状和断面宽。

  1895年随着汽车的出现,充气轮胎得到广泛的发展,首批汽车轮胎样品是1895年在法国出现的,这是由平纹帆布制成的单管式轮胎,虽有胎面胶而无花纹。直到1908年至1912年间,轮胎才有了显著的变化,即胎面胶上有了提高使用性能的花纹,从而开拓了轮胎胎面花纹的历史,并增加了轮胎的断面宽度,允许采用较低的内压,以保证获得较好的缓冲性能。

  1892年英国的伯利密尔发明了帘布,1910年用于生产,这一成就除改进了轮胎质量,扩大了轮胎品种外,还使外胎具备了模制的可能性。随着对轮胎质量要求的提高,帘布质量也得到改进,棉帘布由人造丝代替,50年代末人造丝又被强力性能更好、耐热性能更高的尼龙、聚酯帘线所代替,而且钢丝帘线随着子午线轮胎的发展,具有很强的竞争力。

  1904年马特创造了炭黑补强橡胶,大规模用于补强胎面胶是在轮胎采用帘布之后,因为在这之前,帆布比胎面在轮胎使用中损坏得还要快,炭黑在胶料中的用量增长很快,30年代每100份生胶中使用的炭黑也不过20份左右,这时主要在胎面上采用炭黑,胎体不用,现在已达50份以上。胎面中掺用炭黑以前,轮胎大约只行驶6000km就磨光了,掺用炭黑后,轮胎的行驶里程很快就得到显著的提高。现在一组货车轮胎大约可行驶10万km,在好的路面上,甚至可达20万km。

  1913-1926年,因发明了帘线和炭黑轮胎技术,为轮胎工业发展奠定了基础。轮胎外缘的标准化,制造工艺的逐渐完善,生产速度比以前提高了,轮胎的产量与日俱增。

  随着汽车工业的发展,轮胎技术一直不断地改进与提高,如20年代初至30年代中期轿车胎由低压轮胎过渡到超低压轮胎;40年代开始轮胎逐步向宽轮辋过渡;40年代末无内胎轮胎的出现;50年代末低断面轮胎问世等等。许多新技术的出现都莫过于1948年法国米西林公司首创的子午线结构轮胎,这种轮胎由于使用寿命和使用性能的显著提高,特别是在行驶中可以节省燃料,而被誉为轮胎工业的革命,在这里简略介绍一下当今发展的主要几种轮胎特征。

  子午线轮胎:这种轮胎的特点是帘布层帘线排列的方向与轮胎的子午断面一致(即胎冠角为零度),由于帘线的这样排列,使帝线的强度能得到充分利用,子午线轮胎的帘布层数一般比普通的斜线胎约可减少40—50%。帘线在圆周方向只靠橡胶来联系。

  子午线轮胎与普通斜线胎相比,具有弹性大,耐磨性好,可使轮胎使用寿命提高30—50%,滚动阻力小,可降低汽车油耗8%左右,附着性能好,缓冲性能好,承载能力大,不易穿刺等优点。缺点是:胎侧易裂口,由于侧面变形大,导致汽车侧向稳定性差,制造技术要求及成本高。

  无内胎轮胎:无内胎轮胎与一般的轮胎不同之处在于没有内胎,空气直接压入外胎中,因此轮胎与轮辋间需有很好的密封。

  无内胎轮胎在外观上和结构上与有内胎轮胎近似,所不同的是无内胎轮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,它是用硫化的方法粘附上去的,当轮胎穿孔后,由于其本身处于压缩状态而紧裹着穿刺物,故能长期不漏气,即使将穿刺物拔出,也能暂时保持胎内气压。

  无内胎轮胎胎圈上有若干道同心的环形槽,在胎内气压作用下,槽纹能可靠地使胎圈压紧在轮辋边缘上保证密封。安装无内胎轮胎的轮辋是不漏气的,它有着倾斜的底部和平匀的漆层。气门嘴直按固定在轮辋上,其间垫以密封用的橡胶衬垫。

  无内胎轮胎有气密性好,散热好,结构简单,质量轻等优点。缺点是途中修理较为困难。宽断面轮胎:随着汽车车速的提高,要求降低整车重心,改善操纵性能,这就要求提高轮胎的侧向稳定性和对路面的附着性能,以确保高速状态下的行车安全,这样低断面轮胎的出现就成为必然趋势。轮胎的断面高(H)与断面宽(的比值(H/是代表轮胎结构特征的重要参数,称之为轮胎的高宽比,也有人称之为扁平比。从上世纪20年代开始,轿车轮胎的外径减小了25%,轮辋直径减小了35%,轮胎和轮辋的宽度增加了将近一倍,轮胎的高宽比不断减小,轿车达0.5,赛车达0.4,特别是宽宽的轮胎与高级轿车匹配,更为美观大方。

  汽车轮胎生产发展的历史表明,前50年主要是解决如何提高轮胎的使用寿命问题,近年来,由于汽车制造和交通运输部门对轮胎的要求日益苛刻,轮胎研究的重点转到轮胎行驶性能、安全性能、舒适性能和经济性能上来,总之,轮胎的发展总趋势是“三化”,即子午线化、无内胎化、低断面化。目前,轿车轮胎已实现了这“三化”,货车轮胎正在向这个方面发展。

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