汽车轮胎的功用、结构及使用维护

工 业 技 术
随着我国汽车销量的增多,有大批的新车主和准车主急于了解如何正确使用和维护好自己的车辆,其中汽车轮胎的使用及维护是最急迫的问题之一,本文从车辆使用者的角度,对汽车轮胎的功用、结构及使用维护作一个系统的梳理,供广大汽车使用者参考。

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,保证车轮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、停车都要通过轮胎与路面“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
杨杰华
(江门职业技术学院 广东江门 529090)
摘 要:汽车轮胎是汽车的重要总成之一,如何尽快认识和使用好轮胎,是汽车使用者非常关心的问题,本文从汽车轮胎的功用、结构和使用维护三个方面对轮胎相关实用知识进行了梳理,以帮助使用者尽快认识和使用好轮胎。

关健词:汽车轮胎 功用 结构 使用维护中图分类号:U463.3文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)09(a)-0101-04
表1 外胎各组成部分的功用
①作者简介:杨杰华(1964—),男,高级工程师,学士,从事汽车检测与维修技术教学与科研工作,研究方向为汽车发动机及汽车使用 技术。

a)斜交轮胎 b)子午线轮胎
图1 斜交胎与子午线轮胎
图2 外胎的组成
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于轿车。

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2～3m m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
荷重等级 最大载荷质量/kg 荷重等级 最大载荷质量/kg 荷重等级 最大载荷质量/kg 71 345 90 600 109 1030 72 355 91 615 110 1060 73 365 92 630 111 1095 74 375 93 650 112 1129 75 387 94 670 113 1164 76 400 95 690 114 1200 77 412 96 710 115 1237 78 425 97 730 116 1275 79 437 98 750 117 1315 80 450 99 775 118
1355 81 462 100 800 119 1397 82 475 101 825 120 1440 83 487 102 250 121 1485 84 500 103 875 122 1531 85 515 104 900 123 1578 86 530 105 925 124 1627 87 545 106 950 125 1677 88 560 107 975 89
580
108 1000
表3 荷重等级及对应的最大载荷质量表
花纹延圆周展开连接
在一起(纵纹)
横向切割的花纹(横纹)横纹和纵纹相结合的花纹 由独立的块组成的花纹 (1)有较好的操控稳定性。

(2)滚动阻力较低。

(3)噪音低。

(4)排水性好。

(5)防侧滑，转向稳 定性优异。

(1)横向刚度大，纵向刚度小。

(2)有出色的驱动力和制动力。

(3)抗滑能力纵强横弱。

(4)滚动阻力大。

(1)纵纹提供转向稳定性 并有助于防止侧滑。

(2)横纹改善了驱动力、 制动力及牵引力。

(1)出色的驱动力和制动力。

(2)在雪地和泥泞路
面上具有良好的转向稳定性。

表2 常见轮胎的花纹及特征
图3 轮胎胎侧标记的含义
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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。

3.3养成良好的驾驶习惯
(1)避免急加速或急减速。

汽车的驱动力和制动力都是通过轮胎与地面的摩擦力实现的,急加速或急减速时容易导致轮胎与地面之间产生相对滑移,加剧轮胎的磨损。

同时,踩急刹车不仅加剧轮胎和摩擦衬片的损耗,还容易导致汽车的操纵稳定性下降。

(2)避免急转弯。

汽车转弯时,车身将产生一个沿圆周向外的离心力F,该离心力将使车辆产生一个向外滑移的趋势,F的大小为:F=MV 2/R,由于F与V 2成正比,因此,控制汽车行驶速度,可使汽车转弯时的离心力快速下降,减小轮胎沿路面向外的侧向滑移,从而在减小轮胎磨损的同时,也增加了汽车行驶的
速度等级
最高车速，km /h 速度等级 最高车速，km /
h L 120 T 190 M 130 U 200 N 140 H 210 P 150 V 240
Q 160 Z 240以上 R 170 W 270以下 S 180 Y 300以下
图4 子午线轮胎实物断面结构图图5 轮胎磨损程度标示平台
表4 速度等级及对应的最高车速
(下转105页)
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稳定性。

(3)避免超速行驶。

高速行驶时轮胎将产生过多的热量,加快了轮胎磨损,减弱了轮胎的耐久性。

(4)下长坡时利用发动机制动。

下长坡时挂上合适的挡位,利用发动机进行制动,可减少制动的次数,既保证了行车安全,又减少了因轮胎与地面因摩擦而导致的磨损。

3.4下雨天控制好汽车行驶速度
在湿地上行驶时,地面与胎面的附着力下降,导致车辆容易侧滑,汽车的制动距离延长,制动时汽车的方向稳定性能变差,同时,汽车的转向操控性能也变差。

汽车轮胎花纹具有排水功能,随花纹深度的减小,其排水功能也下降,遇到下雨天及路面结水,轮胎与路面之间会形成一个“水楔子”,随着行车速度的增加,这个“水楔子”会越来越厚,从而造成极其危险的打滑现象,如果这时踩刹车,汽车就会打转,危险会随时降临。

此时控制好汽车行驶速度,避免踩急刹车,才能保障车辆的行驶安全。

3.5保护轮胎侧面不被划伤
子午线轮胎侧面是整个轮胎中强度比较薄弱的部分,如图4,因此在汽车行驶过程中要注意重点保护。

车轮运转时,路面的凸起物最容易划伤轮胎侧面,因此,在修路地段及有坎的路
段行驶时要小心翼翼的行驶,保证轮胎侧
面不与凸起物相碰擦,一旦擦伤,就要及时
注意及更换轮胎,以免在行驶过程中突然
破裂。

3.6及时清理轮胎花纹里的夹石
轮胎花纹可提升轮胎的抗滑移能力,
但行驶一段时间后容易产生夹石。

夹石在
轮胎花纹里,汽车行驶时,不断与周围的胎
面挤压,使胎面橡胶层随时承受一个挤压
应力,较大的夹石在车辆行驶时直接与地
面接触,导致轮胎与地面的附着力下降,使
轮胎与地路面容易打滑,加剧了轮胎的磨
损,并使制动距离延长,车辆的行驶安全性
能下降。

3.7及时检查轮胎的磨损程度
当轮胎使用到一定里程时,需对轮胎
的磨损程度进行检查,可用深度尺检查轮
胎花纹的深度,也可通过观察胎面橡胶层
与磨损指示平台是否平齐来判断,如图5所
示;当磨损到与轮胎磨损指示器平台平齐
时需更换轮胎,另外,除了检查轮胎的磨损
程度外,还应检查胎面磨损的是否均匀,根
据磨损均匀情况相应进行四轮定位、车轮
动平衡、轮胎换位等操作。

3.8更换新胎
当轮胎磨损到胎面与轮胎磨损指示器
平台平齐时,就要即时更换新胎,否则,由
于轮胎与地面的附着力下降,加之排水性
能变差,容易导致交通事故的发生。

更换新胎时,型号规格一定要与原车
的轮胎一致,轿车最好一次更换两条新胎,
更换的两条新胎安装在两个前轮,因为一
般轿车的两个前轮承担了驱动和转向双重
任务,显得相对重要。

两个轮胎新旧程度相
同,可使左右车轮与地面附着力一致,保证
行驶时方向稳定,更换新轮胎时必须做车
轮动平衡,并按规定的气压进行充气。

参考文献
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分析[J]．科技信息:高校理科研究,2011
(10).
以通过在气动阀门上装一个传感器,通过它将所测得的压差信号传给系统,经过控制系统计算后与设定值进行对比,最后结果要保证在设定值的范围之内,这样才能保证送丝系统的风速稳定。

(2)烟丝水分的预补给:为了提高烟丝的延伸度和抗拉强度,需要将烟丝的含水率进行适当的提高,卷接工艺的实际要求要低一些,为了满足工艺要求应当如何提高烟丝含水率？通过在输送过程中对烟丝水分损失给予提前补给,这样既可以保证满足了工艺的要求还能达到提高烟丝含水率的目的。

换言之,通过对烟厂所处地理位置和空气相对温度的调查得出的不同结果,分别检测出送丝过程中不同烟厂的烟丝水分损失的准确数值。

确保在烟丝进入喂丝机前的制丝工艺过程之前对烟丝的水分损失给予必要的给予。

通过这种提前给予烟丝的水分损失的补给达到了卷接工艺的要求,也最大限度地增加了烟丝的韧性和延伸率,最终达到了降低送丝过程中烟丝造碎的目的。

(3)改变和控制二相流的流态:①风力送丝流态由管道上部的飞翔流和管道下部的集团流组成。

在风力送丝过程中,管道上部的飞翔流保留了烟丝输送的去杂、除尘
和增加填充能力的优点;烟丝在管道下部
半悬浮滑动,所以烟丝在飞翔流中所受的
几中力在集团流中基本消失,这样就避免
了烟丝在输送过程当中会发生相互的碰
撞。

这样不但可以大大降低送丝系统的烟
丝造碎,还能提高烟丝的质量和烟丝的耐
加工性。

此外,还可以大大降低系统输送的
风速和能耗和节约能源的目的;②集团流
态下优化风速的确定,流态从飞翔流过渡
到集团流是一个渐变过程,没有截然的界
限。

如何确定合理的输送风速,使烟丝悬浮
滑动又不产生栓塞呢？输送风速一般是根
据计算或测定出被输送物料的悬浮速度而
确定,烟丝的悬浮速度为6～8m/s。

实际工
作中还没有比较可靠的理论推导能够计算
出最优的输送风速,根据经验性的数据可
以确定为优化风速为18±2m/s;③在保证
合理的输送风速之后如何对风送系统的风
速进行稳定？在对常规送丝系统的观察中
看到它仍通过重力调节阀来实现系统风量
的调节。

其工作原理是:当系统内某些卷烟
机不需供丝时,系统负压会增加,产生的压
力差驱动调节阀开大间隙,增大补风量,反
之,则逆向动作。

实际上,由于供丝时间的
短暂性和调节阀动作的滞后性,加上各支
管风量的不均匀性,使得各送丝支管的风
速难以稳定和控制。

3 结语
通过对卷烟厂风力送丝系统的改进可
以有效降低烟丝造碎率、提高卷烟产品的
内在质量。

不但给企业节约了成本,还增强
了企业竞争力。

通过对风力送丝系统的改
进和优化可以为企业创造更好的经济效
益,所以卷烟厂在未来风力送丝系统的探
索和改进工作仍然任重道远、势在必行。

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