子午线轮胎的结构及生产工艺

厂牌 法国米其林 日本普利斯通 意大利倍耐力 日本东洋 国产双钱
胎型 全钢子午胎 全钢子午胎 半钢子午胎 半钢子午胎 斜交胎
室温/0C 19 22 18 17 16
胎面温 度/0C
46 45 48 45 52
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子午线轮胎结构特点
子午胎的优越性
● 滚动阻力低、节省燃料 ● 高速安全、生热低 ● 耐磨、耐刺、耐用 ● 减震、舒适 轮胎的生热和热破坏是轮胎在高速行 驶条件下损坏的主要原因之一。图15和表1-6列出了子午线轮胎与同类斜 交胎在负荷下的行使温度情况。从中 可以看出，斜交轮胎的行使温度一般 比子午线轮胎高出30度左右。
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子午线轮胎结构特点
子午胎的优越性
● 滚动阻力低、节省燃料 ● 高速安全、生热低 ● 耐磨、耐刺、耐用 ● 减震、舒适
● 操纵稳定性好。
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子午线轮胎结构特点
● 1 滚动阻力低、节省燃料
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子午线轮胎结构特点
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子午线轮胎结构特点
● 5 操纵稳定性好
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子午线轮胎结构特点
子午胎的优越性
● 滚动阻力低、节省燃料 ● 高速安全、生热低 ● 耐磨、耐刺、耐用 ● 减震、舒适
● 操纵稳定性好
轮胎与路面附着是否良好，是行车安 全的一个重要条件。子午胎胎体柔软， 下沉大，胎面与路面接触面积大，接 触压力分布均匀。此外胎冠刚性大， 胎面周向滑移小，因此，胎面与路面 抓着性能好，，所以它的抓着力强， 制动性能好，操纵稳定性能好。子午 线轮胎可以安全、高速地在高速路上 行驶。从图1-6中还可以看出，子午 线轮胎的横向滑移与纵向滑移都比斜 交胎小 。
● 操纵稳定性好。
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子午线轮胎结构特点
● 3 耐磨、耐刺、耐用
表1-7 9.00R20里程试验结果
厂牌
试验 条数/ 条 54 54 54 54 54 花纹深 度/mm 12.0 13.6 14.1 14.6 16.7 新胎里程 /km 77331 95510 93726 99452 92285 一次翻 新率/% 77 93 52 100 94 累计磨耗 Km/mm 8409 10591 9223 8870 7392 指数 114 143 125 120 100
● 1 滚动阻力低、节省燃料
表1-1 轻型载重子午线轮胎的滚动阻力和滚动阻力系数 （f值是用牵引法测定）
轮胎类型 6.50R 16 6.50 - 16 汽车总量/kg 4075 4075 轮胎气压 /kPa 450 412 滚动阻力/N 423 583 滚动阻力系 数/f 0.0106 0.0146 滚动阻力降低 值/% 27.4 0
主要损坏
冠空爆，冠 空 冠空爆
M S P D D(斜交胎)
冠空爆，冠 空
注：中国的广东阳春，浙江杭州，湖北荆州三个地区的实际里程试验平均值
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子午线轮胎结构特点
子午胎的优越性
● 滚动阻力低、节省燃料 ● 高速安全、生热低 ● 耐磨、耐刺、耐用 ● 减震、舒适 由于子午线轮胎胎面与胎体帘布层之 间具有刚性较大的带束层，因此轮胎 在路面上滚动时，周向变形小，相对 滑移小。又因轮胎体的径向弹性大， 使轮胎接地面积增大，压强减小，故 胎面耐磨性强，且耐刺扎，不易爆胎。 实验证明，要从胎面打入直径2mm的 钉子，斜交胎只需196N的力就能贯穿， 而子午线钢丝胎，则需要980N的力才 能贯穿它。
● 操纵稳定性好。
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子午线轮胎结构特点
● 2 高速安全、生热低
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子午线轮胎结构特点
● 高速安全、生热低
表1-6 不同结构(9.00R20，9.00R20-14PR 9.00-20-14PR )轮胎的机床试验温度测定
带束层温度/0C 1 65 75 83 76 102 2 65 65 72 74 102 3 78 67 72 73 87 4 74 62 74 91 97 5 60 69 84 95 110 平均 68 68 77 82 101
子午线轮胎的结构特点及生产工艺
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目录
1
2 3
子午线轮胎简介 子午胎的结构特点 子午胎的结构设计
4
生产工艺及相关设备
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子午线轮胎简介
何谓子午线轮胎?
在地球仪表面的图形上，常标有一条条 连接南北极极点的线，这就是子午线。如果 把子午线轮胎经过胎侧的帘子线暴露出来， 并把其端点想象延伸至轮胎轴线位置，这时 再看这种轮胎的帘线排列，就非常像地球仪 上的子午线排列。子午线轮胎也就因此而得 名。又因为子午线是地球的经线，早年也有 人称子午胎为“经线胎”。 子午线轮胎是由米其林公司首次于1946 年发明，子午线轮胎的出现,使轮胎的生产技 术水平有了新的突破。
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● 操纵稳定性好。
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子午线轮胎结构特点
● 4 减震、舒适
表1-8 载重子午线轮胎在EQ-140汽车上的噪音测定结果
轮胎类型
花纹型式
噪音/dB 40/(km•h-1) 50/(km•h-1) 60/(km•h-1) 70/(km•h-1)
斜交轮胎
半钢子午胎 全钢子午胎
烟斗
50年代后期子午线轮胎流入西欧，60年代日本和原苏联开始制造，70年代 初美国投入批量生产，70年代中期世界上许多发展中国家都纷纷着手研究子午 线轮胎，到了1983年世界上子午线轮胎已占汽车轮胎产量的63%。
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子午线轮胎简介
子午线轮胎的分类
1 全钢丝子午线轮胎
胎体,带束层全为钢丝,且 帘线只用一层。
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子午线轮胎结构特点
● 1 滚动阻力低、节省燃料
表1-3 轻型载重轮胎油耗试验 轮胎类型 6.50 R 16 6.50 - 16
机场道路油耗试验
油耗/(L•100km) 11.41 12.87 节油率/% 11.3 0
公路实用油耗试验
平均油耗/(L•100km) 12.31 13.21 节油率/% 6.8 0
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子午线轮胎结构特点
● 5 操纵稳定性好
表1-11轻型载重轮胎制动性能测定结果
刹车时速度/(km•h-1) 轮胎类型 6.50-16 6.50R16 40 40 5.8 6.2 93.5 100.0 刹车距离/m 刹车距离比值/%
表1-12 不同结构轿车轮胎附着系数比较
表1-2 轻型载重子午线轮胎的滑行距离测定
轮胎类型 6.50R 16 6.50 - 16 6.50R 16 6.50 - 16 汽车总量/kg 4075 4075 4075 4075 滑行时间/s 150 109 146 109 滑行距离/m 910 574 868 670 滑行距离比较/% 158.5 100.0 129.0 100.0
北京橡胶工业研究设计胎的标识
轿车轮胎胎侧标识 商标；轮胎规格；负荷指数；速度符号；无内胎轮胎标 记；生产地；胎侧帘线层数和结构；胎冠帘线层数和结构； 花纹代号；轮胎制造厂商；美国轮胎品级标记（3T标记）： 胎面温度等级、胎面牵引等级、胎面磨耗指数；适合澳大利 亚、加拿大、美国使用的气压和负荷值；巴西认证标记；美 国交通安全认证标记、产品代码；欧盟安全认证批准代码； 子午线轮胎标记；生产日期；CCC认证标记。
烟斗 条形
77.1
70.9 69.1
74.4
73.3 70.0
81.4
77.1 73.3
85.9
80.8 75.0
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子午线轮胎结构特点
子午胎的优越性
● 滚动阻力低、节省燃料 ● 高速安全、生热低 ● 耐磨、耐刺、耐用 ● 减震、舒适 因子午线胎体的径向弹性大，径向 （垂直于地面方向）变形大，可以缓 和不平路面的冲击，使汽车挟顺性得 到改善，乘坐舒适，同时也降低了车 辆受冲击损坏的可能性，有助于延长 车辆的使用寿命。表1-8的测定结果 表明，在胎面花纹型式相同的条件下， 子午线轮胎的噪音也低于斜交轮胎。
表1-4 载重子午线轮胎滑行距离测定
轮胎类型 9.00R20-14PR 9.00-20-14PR 初速/(km•h-1) 50 50 滑行时间/s 199.91 151.63 滑行距离/m 1090.25 805.03 滑行距离比较/% 135.4 100.0
表1-5 载重子午线轮胎油耗试验
轮胎类型 9.00R20-14PR 9.00-20-14PR 机场道路油耗试验 油耗/(L•100km) 21.40 23.81 节油率/% 10.1 0 公路实用油耗试验 平均油耗/(L•100km) 23.85 26.36 节油率/% 9.52 0
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子午线轮胎结构特点
子午胎的结构与刚性
带束层角度小,几乎是周向排列, 剪刀效应小,周向变形小 带束层帘线与胎体帘线交叉排 列,形成三角形,限制了变形 带束层帘线(钢丝等)伸长小,刚 性大,强度高 周向变形小、刚性大、 强度高的带束层
刚性胎冠
胎体帘线子午线一个方向排列， 不是多层交叉排列 充气和负荷下的侧向和法 向变形大，胎体柔软 胎体帘线层数少 胎侧薄
不同
2
半钢丝子午线轮胎
胎体为纤维,带束层为钢 丝,帘线层数比斜交胎要 少。
3
全纤维子午线轮胎
胎体，带束层全为纤维。
注意：斜交胎没有钢丝帘线的，当然也就没有全钢或半钢斜交胎之说。 只要说“全钢胎”或半钢胎，那肯定是指子午胎。
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子午线轮胎结构特点
让我们来看看子午线轮胎
子午线轮胎主要由胎冠、胎 侧、胎圈三大区域组成。胎 冠部分有胎面、带束层、帘 布层和胎肩垫胶；胎侧部分 有胎侧胶、帘布层；胎圈部 分有钢丝圈、钢丝圈填充胶、 帘布层和胎圈钢丝加强层等。 轮胎的胎里一般都有气密层。
32.56
26.60 29.20 25.20
40.2
47.5 38.7 44.9
100.0
100.0 96.3 94.5
6.50R16
表1-10 载重轮胎直接档(20~60/km•h-1)加速试验结果
轮胎类型 9.00-20-14PR 9.00R20-14PR 加速时间/s 66.50 56.92 加速距离/m 767.50 676.83 加速效应比值/[l•(s•m)-1] 100 132
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柔性胎侧
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子午线轮胎结构特点
子午胎的变形特点
“刚性”胎冠和“柔性”胎 侧在子午线轮胎整体上协同 作用的结果，使子午线轮胎 在内压、负荷和外力作用下 的变形与斜交胎相比，具有 二大、四小的特点。
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子午线轮胎结构特点
子午胎的变形特点
二大： ① 轮胎侧向变形大，即在轮胎断面宽方向上的变形大； ② 轮胎法向变形大，即轮胎垂直于地面方向上的变形大，胎体下沉量大。 子午胎的变形特征， 四小： 决定了它的使用性 ① 胎冠周向变形小，即轮胎胎冠圆周方向上的变形小，也叫纵向变形小； 能的优越性。 ② 胎冠周向滚动变形小，即轮胎在地面每滚动一周所产生的胎冠周期变形小； ③ 高速旋转下的轮胎变形小 ④ 轮胎材料剪切变形小。
道 轮胎类型 气压/kPa 水泥路 路 沥青路
干燥
165R15 5.90 - 15 提高效率 /% 216 157 1.19 1.13 5.3
潮湿
0.99 0.84 17.7
干燥
1.22 1.02 19.6
潮湿
1.10 1.07 2.8
硬雪 路 0.45 0.27 66.7
光滑冰路 0.25 0.24 4.2
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子午线轮胎结构特点
子午胎的优越性
● 滚动阻力低、节省燃料 ● 高速安全、生热低 ● 耐磨、耐刺、耐用 ● 减震、舒适 子午胎帘线的排列方式，消除了斜交 胎交叉排列层间剪切移动造成的内部 磨擦，因此生热低，消耗能量少。此 外，由于胎体帘布层数较少，胎侧较 薄，也便于内部积热的散发。 又因 周向变形小，故滚动阻力比普通斜线 胎小20%-30%，滑行距离多35%左 右，因此，使用子午线轮胎不但可提 高汽车的行驶速度，还可提高汽车燃 油经济性（一般可降低油耗6%-12%， 新一代子午胎更节油，如绿色轮胎进 一步降低滚动阻力23%~26%）。
● 操纵稳定性好。
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子午线轮胎结构特点
● 5 操纵稳定性好
表1-9 轻型载重子午线轮胎全油门加速试验结果
轮胎类型 6.50-16 档位 加速中止速度 /(km•h-1) 加速油耗 /(L•100km) 加速时间/s 加速时间/%
4
5 4 5
71.8
62.0 75.0 65.0