车轮与轮胎的基本知识

车轮与轮胎的基本知识一、车轮汽车的车轮是介于轮胎和车轴之间承受负荷的旋转组件。

车轮的作用是支持全车重量，并通过车胎同路面接触而实现汽车运动。

同时，转向车轮还起引导汽车行驶方向的作用。

通常是由轮毂、轮辋和它们之间连接部分所组成。

轮辋用于安装轮胎，按其断面形状可分为深式轮辋和平式轮辋，小客车及轻型越野汽车上多采用深式轮辋；载重汽车多采用平式轮辋。

国产轮辋型号的表示方法是：最前面的数字表示轮辋宽度(英寸)，中间的拉丁字母表示边缘高度与弧度半径，最后的数字表示直径(英寸)，而直径前面的符号，平式轮辋用“一”，深式用“×”，600T一20、61／2L×15等。

但对于斜底平式轮辋只有表示宽度数字，而没有表示边缘高度的拉丁字母，如7．5—20。

由于载重汽车后轮负荷较大，为了不使后轮过载，通常在后轮上装用双胎，即在同一轮毂上安装两套轮辋，但从整体来看，它还是一个车轮。

二、轮胎轮胎是汽车等各种机动车辆的重要部件之一。

其性能的优劣会直接影响车辆的性能。

轮胎是固定在车辆的轮辋上，支撑着负载的车辆重量，传递着车辆的牵引力、制动力和侧向力（转向力），减轻和吸收车辆在行驶时来自路面的振动和冲击，保证车辆与路面的附着性能，适应车辆的高速性能并降低行驶时的噪音。

因此，车辆对轮胎提出许多严格并苛刻的要求。

这些功能性能要求基本上可以下几个方面：安全性、操纵稳定性、行驶性、乘坐舒适性和节能经济性等。

轮胎是汽车组成部件中价格较高的部件之一，如载重汽车在卡车上装配的整组轮胎要占车辆价格的25％左右，此外汽车使用过程中在轮胎上消耗的保养管理费约10－15％，所以必须努力提高轮胎的使用寿命和降低其成本。

我国"七五"规划明确规定了汽车工业为国民经济发展中的支柱工业，导致我国的轮胎工业也需相应地加速发展。

国内的轮胎工业与国外相比，无论从品种到质量上差距较大。

目前我国的轮胎工业发展是以提高产品质量为中心和产品更新换代，对尼龙斜交胎提出优质轻量化，换代产品的趋向是子午胎化、无内胎化和扁平化，实现这"三化"技术的关键是要以轮胎结构设计为核心，产品结构带动创建新工艺、新设备。

轮胎的分类轮胎依工作原理不同，可分为充气轮胎和实芯轮胎两大类。

充气轮胎所充满压缩空气且固着于轮辋上的弹性橡胶/帘线复合材料壳体，依靠压缩空气形成的充气垫弹性原理工作，因而一方面具有良好的缓冲弹性另一方面又可承受超过它自身重量几十倍的负荷能力，并适应于较高的行驶速度。

广泛应用于汽车、电车、拖拉机、工程车和飞机等高速交通工具上。

实心轮胎由环状橡胶块固着于轮辋上构成，依靠橡胶弹性原理工作，不会发生因泄漏压缩而停止工作，使用简单，负荷能力大，但滚动阻力大，不适应高速行驶，可用于炮车、起重铲车、载货拖车等特殊用途的车辆上。

按胎体结构不同可：1．普通斜交轮胎普通斜交轮胎的外胎由胎面、帘布层、缓冲层及胎圈组成。

帘布层是外胎的骨架，用以保持外胎的形状和尺寸，通常由成双数的多层挂胶布用橡胶贴合而成，帘布的帘线与轮胎子午断面的交角一般为52～54度，相邻层帘线相交排列。

帘布层数愈多强度愈大，但弹性降低。

2．子午线轮胎子午线轮胎（在轮胎上用Redial表示）的特点是：帘布层帘线的排列方向与轮胎的子午断面一致。

由于帘线的这种排列，使帘线的强度能得到充分利用，因此，子午线轮胎的帘布层数一般比普通斜交轮胎的帘布层数可减少40～50％。

3．带束斜交轮胎带束斜交轮胎是介于普通斜交轮胎和子午线轮胎之间的一种折衷结构方案。

其帘布层的帘线与子午断面的交角比普通斜交轮胎小，比子午线轮胎的大。

因此，带束斜交轮胎的寿命和滚动阻力也介于上述两种轮胎之间，但是汽车侧向稳定性比子午线轮胎更好。

4．无内胎轮胎无内胎轮胎（俗称真空胎，在轮胎上用Tubeless表示）在外观上和结构上与有内胎轮胎近似，不同的是无内胎轮胎的内壁上附加了一层厚约2～3毫米的橡胶密封层，在密封层下面贴着一层用未硫化橡胶的特殊混合物制成的自粘层。

轮胎的分类一般是指按轮胎用途来分的,例如在我国的轮胎国家标准,美国轮胎轮辋手册,欧洲轮胎轮辋标准,日本轮胎标准以及国际轮胎标准中都是以用途进行分类的,可分为以下几种类型:1.轿车轮胎是装于轿车上的轮胎, 它主要用于良好路面上高速行使,最高行驶速度可达200千米/小时以上,要求乘坐舒适,噪声小,具有良好的操纵性和稳定性. 轮胎结构多数采用子午线结构. 根据行驶速度的要求分为不同系列,在标准与手册中常见的有95、88系列为斜交轮胎,80、75、70、65系列为子午线轮胎.2. 轻型载重汽车轮胎通常指轮辋直径16英寸及其以下的断面宽9英寸及其以上的载重汽车轮胎. 这类轮胎主要行驶于公路, 行驶速度一般可达80～100km/h.3. 载重和公共汽车轮胎通常指轮辋直径18～２４英寸，断面宽7英寸及其以上的载重汽车，自卸货车，各种专用和拖车等轮胎。

其行驶路面较为复杂，有良好的柏油路，也有较差的碎石路，泥土路，泥泞路，冰雪路，甚至无路面条件等，行驶速度一般不超过80km/h.4.工程机械轮胎工程机械轮胎是装于专用性作业的工程机械车辆上，例如装载机、推土机、挖掘机、平整土地机、压路机和石方作业机等。

行驶速度不高，但使用的路面条件和载荷性能要求苛刻。

轮胎主要采用斜交胎结构，但如法国米西林公司也采用子午线结构。

从轮胎断面宽度分类可分为标准轮胎和宽基轮胎两种系列。

5. 越野汽车轮胎越野汽车为前后轮驱动。

越野汽车轮胎主要行驶在坏路面上如沙漠、泥泞地、松软土壤或其它无路面道路，要求轮胎具有较高的通过性能，越野轮胎往往采用低气压，有的还采用调压轮胎，根据路面条件来调节轮胎气压的大小。

为了提高越野通过性，一般采用加宽轮胎断面和轮辋宽度，及降低轮辋直径等措施，以便增大接地面积和降低接地压力。

轮胎结构除采用斜交胎结构外，也用子午线结构。

6. 农业和林业机械轮胎农用轮胎主要装在拖拉机、康拜因联合收割机和农机具车辆上使用。

林业机械轮胎装在林业拖拉机和林业机械上，进行林业的采伐、集材、铲运和挖掘等作业，这两种轮胎的特点都是行驶速度要求不高，但其使用条件苛刻，经常行驶于状况不良的田间小路和坚硬的留茬地或石子山路，甚至是无路面的道路，轮胎易被划伤或割破。

另一个特点是间歇作业、里程短，但使用期较长，因此要求轮胎具有较好的耐屈挠龟裂和耐老化性能。

轮胎以斜交结构为主，但也采用子午线结构。

三、轮胎的构造1、有内胎的轮胎有内胎的轮胎是由外胎、内胎和垫带组成。

外胎是一个弹性胶布囊，它能使内胎免受机械损坏，使充气内胎保持规定的尺寸，承受汽车的牵引力和制动力，并保证轮胎与路面的抓着力。

内胎是一个环形橡胶筒，置于外胎内，其中充入压缩空气。

在内胎和轮辋之间有一条垫带(在深式轮辋上使用的轮胎则不用垫带)，垫带是具有一定断面形状的环形胶带，保护内胎不受磨损。

有内胎轮胎的主要缺点是行驶温度高，不适应高速行驶，不能充分保证行驶的安全性，使用时内胎在轮胎中处于伸张状态，略受穿刺便形成小孔，而使轮胎迅速降压。

2、无内胎轮胎不使用内胎，空气直接充入外胎内腔。

轮胎的密封性是由外胎紧密着合在专门结构的轮辋上而达到的。

为了防止空气透过胎壁扩散，轮胎的内表面衬贴有专门的密封层，这样在穿刺时空气只能从穿孔跑出。

但是，穿孔受轮胎材料的弹性作用而被压缩，空气只能从轮胎中徐徐漏出，所以轮胎中的内压是逐渐下降的。

如果刺入无内胎轮胎的物体(钉子等)保留在轮胎内，物体就会被厚厚的胶层包紧，实际上轮胎中的空气在长时间内不会跑出。

无内胎轮胎的优越性不仅是提高行驶安全性，这种轮胎穿孔较小时能够继续行驶，中途修理比有内胎轮胎容易，不需拆卸轮辋，所以在某些情况下可以不用备胎。

无内胎轮胎有较好的柔软性，可改善轮胎的缓冲性能，在高速行驶下生热小和工作温度低，可提高轮胎的使用寿命。

3、外胎的构造外胎是由胎体、缓冲层、胎面、胎侧和胎圈组成。

外胎断面可分成几个单独的区域：胎冠区、胎肩区(胎面斜坡)、屈挠区(胎侧区)、加强区和胎圈区。

(1). 胎体使外胎具有强度、柔软性和弹性的挂胶帘布主体称为胎体。

胎体需要有充分的强度和弹性，以便承受强烈的震动和冲击，承受轮胎在行驶中作用于外胎上的径向、侧向、周向力所引起的多次变形。

胎体由一层或多层挂胶帘布组成，这些帘布能使胎体以及整个外胎具有必要的强度。

(2). 缓冲层胎体和胎面之间的胶片或挂胶帘布－胶片复合结构称为缓冲层。

缓冲层用来预防胎体受到振荡和冲击，减少作用于胎体的牵引力和制动力，增强胎面胶和胎体间的附着力。

子午线结构轮胎的缓冲层由于其作用不同，一般称为带束层。

外胎内产生的最大应力集中于缓冲层，而且缓冲层的温度最高。

缓冲层的材料及结构一般因外胎的规格和结构，以及胎体材料等不同而异。

(3). 胎面外胎最外面与路面接触的橡胶层称为胎面(通常，把外胎胎冠、胎肩、胎侧、加强区部位最外层的橡胶统称为胎面胶)。

胎面用来防止胎体受机械损伤和早期磨损，向路面传递汽车的牵引力和制动力，增加外胎与路面(土壤)的抓着力，以及吸收轮胎在运行时的振荡。

轮胎在正常行驶时直接与路面接触的那一部分胎面称为行驶面。

行驶面表面由不同形状的花纹块、花纹沟构成，凸出部分为花纹块，花纹块的表面可增大外胎和路面(土壤)的抓着力和保证车辆必要的抗侧滑力。

花纹沟下层称为胎面基部，用来缓冲震荡和冲击。

胎面花纹可分为三种基本类型：普通花纹、越野花纹和混合花纹。

普通花纹用于硬路面行驶的轮胎，花纹分横向(如烟斗)和纵向(如锯齿)两种，花纹块总面积占胎面行驶面的70～80%，花纹应使轮胎与路面有良好的纵向和侧向抓着力，行驶低噪音和高耐磨。

越野花纹用于无路面条件下行驶的轮胎。

花纹分无向(如马牙)和有向(如人字)两种，花纹块总面积占胎面行驶面的40～60%，花纹块粗大，以使轮胎具有高行驶性能和良好的自洁性。

混合花纹既用于硬路面，也用于土路面上行驶的轮胎，胎面的行驶部分由普通花纹块和越野花纹块构成，花纹块总面积占胎面行驶部分总面积的70%左右。

这种花纹的外侧可保证外胎与土壤有良好的抓着力，使车辆能在坏路面行驶，比普通花纹胎面的磨损要大。

(4). 胎侧贴在胎体侧壁部位，用来防止胎体受机械损伤和其它外界作用(如泥、水等)的橡胶覆盖层称为胎侧。

胎侧与胎面的不同是不承受大的应力，不与地面接触，因而不受磨损，胎侧主要是在屈挠状态下工作，因此胎侧的厚度可以稍薄，但它能有效地承受多次屈挠应力，并应有很好的耐光老化和耐臭氧老化的性能。

胎侧上标有轮胎的商标等。

(5). 胎圈用来使外胎固定在轮辋上而又不易伸张的刚性部分称为胎圈。

胎圈能使外胎牢固地固定在轮辋上，并在车辆运行时抵抗使外胎脱离轮辋的作用力。

胎圈朝向胎内腔的一边称为胎趾，与轮辋边缘相接触的一边称为胎踵。