轮胎工作原理

轮胎工作原理

轮胎剖面图

当您在市场上寻找新款轮胎时，各种轮胎规格以及从轮胎推销员或“专家”那里听到的令人茫然的术语可能会让您在购买时感到压力重重。也许您只想充分了解现有的轮胎、适用的概念以及胎壁上所有标记的含义。如何用通俗的语言来解释这些标记呢？

在本文中，我们将介绍轮胎的制作过程以及轮胎的组成。此外，我们还将了解胎壁上所有编号和标记的含义，同时对一些轮胎术语进行解释。本文最后将介绍轮胎支撑汽车的方式，您还将了解轮胎中产生热量的原因，以及为什么轮胎在气压低时更容易产生热量。最后，您还将学会如何正确调整轮胎压力并诊断一些常见的轮胎问题！

一个轮胎包含若干不同的组件，如下图所示。

轮胎的零件

胎圈束带

胎圈是一圈高强度钢丝绳，外部由橡胶包裹。它为轮胎提供必需的强度，以使其固定在钢圈上并承受在钢圈上安装轮胎时由安装器施加的作用力。

胎身

胎身由几层不同的纤维组成，称之为层。最常用的层纤维是聚酯帘线。在子午线轮胎中，帘线与胎面垂直。有些老式轮胎使用对角斜交轮胎，在这种轮胎中，纤维的走线与胎面构成一定的角度。各个层均涂有橡胶，用于帮助它们与其他组件结合在一起。此外，这样做还有助于密封空气。

轮胎强度通常用它所拥有的层数来描述。大多数汽车轮胎有两个胎身层。与此相比，大型商用喷气客机使用的轮胎通常有30层甚至更多。

钢丝带

在钢丝带子午线轮胎中，钢丝带用于强化胎面下的区域。这些钢丝带可防止轮胎穿刺，并有助于轮胎保持扁平，从而与地面充分接触。

盖层

有些轮胎设有盖层，这是额外的一层或者两层聚酯纤维，有助于固定组件。并非所有轮胎上都有这些盖层；它们大都用于速度等级较高的轮胎，旨在帮助所有组件在轮胎高速运转时保持原位。

胎壁

胎壁用于为轮胎提供侧部稳定性，保护胎身层并有助于防止空气外漏。它还可能包含其他部件，以帮助轮胎增加侧部稳定性。

胎面

胎面是由多种天然橡胶和人造橡胶的混合物制成的。胎面和胎壁均采用挤压成型技术并切割为适当长度。此时胎面还只是光滑的橡胶，上面尚未印上为其提供牵引力的胎面花纹。

装配

所有这些组件均在轮胎成型机中装配。此机器可确保所有组件均处于正确位置，然后将轮胎成形，成形尺寸与其成品尺寸非常接近。

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轮胎装配

现在，轮胎的所有组件均已齐备，但是还没有将这些组件紧密地结合起来，并且轮胎还没有标记和胎面花纹。人们将这种轮胎称为生胎。下一步是将轮胎送入固化机中。固化机的作用类似于夹板铁模，用于以铸模方式制造所有标记和胎面花纹。热量还使轮胎的所有组件粘合到一起。这种现象称为硫化。在经过几次抛光和检查后，轮胎即加工完毕。

轮胎侧壁上每个小标记都有一定的含义：

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若要查看各种胎壁标记，请将光标放到该轮胎上。

轮胎类型

P表示轮胎是客车轮胎。还有一些其他标志，如LT表示轻型卡车轮胎，T表示临时或者备用轮胎。

轮胎宽度

235是轮胎的宽度，以毫米（mm）为单位，表示两侧胎壁之间的距离。由于此测量受轮圈宽度的影响，因而此测量值是指在轮胎使用预期轮圈尺寸时的值。

高宽比

利用此数值可计算轮胎的高度，即从胎圈到胎面顶部的距离。它用轮胎宽度的百分比表示。在我们的例子中，高宽比为75，因此轮胎高度为其宽度的75%，即176.25毫米。高宽比越小，相对于高度而言，轮胎就越宽。

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高宽比不同但外直径相同的两个轮胎

与其他轮胎相比，高性能轮胎的高宽比通常较小。这是因为高宽比较小的轮胎具有更好的侧面稳定性。汽车转弯时会产生侧向力，而轮胎必须能承受这种作用力。轮胎的侧面越低，胎壁就越矮、越坚硬，因此可以更好地承受转向力。

轮胎构造

R表示轮胎是辐射构造制成的。这是最常见的轮胎构造类型。老式轮胎采用的是对

角斜交（D）或者带束斜交（B）构造。轮胎上将有一个单独的备注来指示轮胎侧壁和胎面所包含的层数。

轮圈直径

此数字说明轮胎适用的轮圈直径，以厘米为单位。

统一轮胎质量等级

作为统一轮胎质量等级（UTQG）系统的一部分，客车轮胎上还会提供等级信息。您可以在此页面上查看轮胎的UTQG等级，此页面由美国国家高速公路交通安全管理局（NHTSA）维护。通过轮胎的UTQG等级，可以了解以下三个指标：

∙胎面磨损程度：此数字是在可控条件下用政府测试车道对轮胎进行测试得到的。

数字越大，胎面的预期寿命就越长。由于任何人在驾驶汽车时所经过的路面和车速都不会与政府测试车道上的情况完全相同，因而此数字并非胎面实际寿命的精确值。但是，它仍然是一个不错参考：此数字越大，轮胎的预期寿命就会越长。

∙牵引力：轮胎牵引力的等级分为AA、A、B或C，其中AA表示最高等级。此等级是基于轮胎在湿滑的混凝土和沥青路面上所具有的停车能力来划分的。它不是指轮胎的转弯能力。根据此NHTSA页面，在新款轮胎中，凡士通Wilderness AT和Radial

ATX II轮胎的牵引力等级为B。

∙温度：轮胎温度的等级分为A、B或C。此等级用于衡量轮胎的散热及其减少热量累积的能力。温度等级适用于没有过载且充气适当的轮胎。充气不足、过载或者速度过高都会导致积累更多的热量。过高的热量积累会导致轮胎加速磨损，甚至引发轮

胎故障。根据此NHTSA页面，凡士通Wilderness AT和Radial ATX II轮胎的温度等级为C。

维修说明

维修说明由两部分组成：

∙负载等级：负载等级是一个对应于轮胎最大额定负载的数字。数字越大，则说明轮胎的负载能力越高。例如，等级“105”对应的负载能力为924.87公斤。轮胎上将有一个单独的备注来指示轮胎在给定充气压力下的负载等级。

∙速度等级：负载等级后的字母指示此轮胎可提供的最大速度（条件是重量为额定负载或者低于额定负载）。例如，S表示轮胎速度可以高达180.246公里/小时。有关所

有等级，请参见此页面上的图表。

计算轮胎直径

现在我们已经了解了这些数字的含义，所以就可以计算轮胎的外直径了。首先，我们将轮胎宽度与高宽比相乘，得到轮胎高度。

轮胎高度=235毫米x75%=176.25毫米

然后将2倍的轮胎高度与轮圈直径相加。

2x17.63厘米+38厘米=73.38厘米

这是无负荷直径，只要轮胎承重，直径就会减小。

目前，轮胎业中正使用着很多不同的术语。有些术语确实有一些特别的含义，有些则不是。在本节中，我们将解释一些术语的含义。

适用于泥泞和雪地的四季轮胎

如果轮胎上有MS、M+S、M/S或MandS标记，则表明它符合美国橡胶制造协会（RMA）关于泥泞和雪地轮胎的指导标准。轮胎要获得泥泞和雪地专用胎称号，必须满足下列几何要求（摘自公告“RMA关于客车和轻型卡车（LT）雪地专用胎的定义”）：

1. 新轮胎胎面至少应在一个边缘上留有多个满足下列尺寸要求（基于模型尺寸）的凹

槽或开槽：

a. 从接地边缘至少向胎面中心伸出约1.3厘米，此数字通过垂直测量到胎面中心线的

距离获得。

b. 横截面最小宽度约为0.2厘米。

c. 凹槽或开槽的边缘与行驶方向之间的角度介于35°-90°之间。

2. 新轮胎胎面的非接触面区域至少应为模型尺寸的25％。

本规定可以粗略解释为轮胎上必须有一行相当大的凹槽从胎面边缘伸向轮胎中心。并且，至少应有25%的表面积为凹槽。