自动充气轮胎工作原理

007中的邦德拥有自动充气轮胎，悍马汽车和大多数卡车司机也拥有它们，而军方更是有多年的使用历史。 有了自动充气轮胎，车辆可以针对当前的路面状况做出调整，

以使性能达到理想状态，并保证安全行驶。

目前，很多汽车都配备了压力监控系统，但在没有外部气

源的情况下，驾驶员无法对轮胎进行任何操作。 虽然市

场上有多种自动充气轮胎系统，但它们大多只提供给商用和军用领域。 而悍马的CTIS （中央轮胎充放气系统） 系统则是一个例外。 在本文中，我们将了解一些现有的轮胎充气系统，并预测

市场可能会在何时推出适用于普通汽车用户的型号。

根据AAA （美国汽车协会）网站的调查，在路面行驶的汽

车中约有80%存在着一个或多个轮胎充气不足的问题。

汽车的正常行驶（尤其在碰到路面上的坑洞或路缘时）、

渗透作用和温度的季节性变化都会导致轮胎泄气。 在冬

天，轮胎的千帕值每个月会下降一到两个单位，在夏天则

下降得更多。 而且，仅凭目测无法判断它们的充气状况如何。 必须使用轮胎压力测量仪。 充气不足不仅会对轮胎造成损害，而且会增加油耗，影响汽车的行驶方式，并且会带来安全隐患。

如果轮胎充气不足，其胎面磨损会加速。 根据固特异公司的研究，轮胎气压不足率每上升20%，它的寿命里程数就会下降15%。 与充气状况正常的轮胎相比，充气不足的轮胎会更快地产生过热现象，从而更容易造成轮胎损坏。 下面颜色较淡的区域就是胎面上被过度磨损

的部分。

Manny 有关悍马Swamper 轮胎的

网页供图

悍马的CTIS 管路

固特异（Goodyear ）公司网站供图

由于轮胎具有弹性，因此在它们滚动时，底部将变平。与地面接触的部分一旦与地面脱离，就会反弹并恢复成原来的形状。这种反弹会形成波浪式运动，并产生一定的摩擦。当轮胎中的空气较少时，这种波浪式运动起伏就会增大，导致摩擦程度加重，而摩擦会生成热量。如果生成的热量达到一定程度，轮胎帘布周围的橡胶就会融化，进而造成轮胎损坏。要了

解更多信息，请参考轮胎工作原理。

由于充气不足的轮胎在滚动时会受到额外的阻力，因此汽车发动机必须增加工作负荷才能维持正常行驶。AAA网站的统计数据显示，当充气不足的胎轮较正常水平降低13.8千帕时，燃油效率会下降10%。这样，如果驾驶时间超过一年，那么您在购买汽油方面的累计额外

支出将达数百美元之多。

轮胎充气系统有三个主要用途：

检测：检测特定轮胎的气压是否下降。这意味着系统必须持续或间歇地监控每个轮

胎的气压。

通知：通知驾驶员出现的相关问题。

充气：通过充气，使轮胎气压恢复正常。这意味着必须有一个气源和一个只在需要

时才开启的止回阀。

虽然市面上的轮胎充气系统在设计上各有不同，但它们也

有一些共同的要素。

都使用某种类型的气门嘴隔离各个轮胎，以免在检查或对其充气时，其他轮胎会漏气。 都采用某种方法来检测轮胎压力。 多数情况下，它们使用中央传感器将信息传递到电子控制单元，然后再通知驾驶员。 都有一个气源，通常是车上现有的系统，如制动或气动系统。 但是，当使用现有系统时，它们必须保证不会对这些系统的原有功能造成影响。 为此，会有相应的安全检查措施。首先要保证有足够的气压用于该气源的主要用途，然后才能用来为轮胎充气。 都必须能够将气源中的空气传到轮胎中（通常是通过轴管）。 有些系统采用密封式轮毂轴管，并用

软管连接轮毂和轮胎气门嘴，其他系统则让内胎直接穿过轴管，并将轴管作为通气导管。 都必须备有减压孔，用来将空气从轮胎中排出，而不致损坏轮毂或后轴密封件。 现在，让我们来看看市场上各类主要的自动充气轮胎系统是如何利用这些要素来工作的，首先介绍中央轮胎充气系统 (CTIS)。

CTIS 的设计理念是：通过控制每个轮胎中的气压来改善汽

车在不同路面上的行驶性能。 例如，降低轮胎中的气压可

增大轮胎与地面的接触面积，从而使汽车能更轻松地在较

软的地面行驶。 这样还可以降低对路面造成的损害。 对

施工地点和农田而言，此做法具有重要意义。 由于驾驶员

可以直接控制每个轮胎的空气压力，车辆的可操控性就大

大提高了。 CTIS 的另一项功能是在轮胎出现缓慢漏气或被戳破时维持其内部的气压。 在出现此类情况时，系统将根据驾驶员事先设置的特定气压，自动控制充气过程。 CTIS 的制造商主要有两家： 美国的德纳公司（Dana

Corporation ）和法国的 Syegon （地面工业武器集团公司（GIAT ）的一个部门）。 德纳公司推出的CTIS 有两种型号：军用CTIS （由PSI 开发）和用于商业重型机械的轮胎压力控制

系统（TPCS ）。

CTIS ：内部结构

下面是整个系统的示意图：

自动充气轮胎 与跑气保用轮胎

承载汽车和卡车重量的不是轮胎

本身，而是轮胎内部的空气。 跑气保用轮胎具有坚硬的侧壁，可

在汽车的一个或多个轮胎没气时

继续支撑汽车的重量。 这样，即使轮胎被扎破变瘪，您也可以将

汽车开到目的地。 跑气保用轮胎

由防热帘线层和橡胶层交错组

成，并通常用承重材料制成的月

牙状楔形加强侧壁，以防在轮胎

无气压时造成侧壁褶曲。

与跑气保用轮胎不同，自动充气

轮胎旨在将轮胎的压力始终维持

在适当的水平。 自动充气系统的

意义主要在于减慢泄漏速度、优

化性能和保证安全，而不是在轮

胎没气的情况下让车辆继续行驶。

早期的CTIS 早在1984 年，通用公司（GM ）就在CUCV 开拓者和皮卡车型上使用了CTIS 。CUCV 是商用多用途载货汽车（Commercial Utility Cargo Vehicle ）的缩写，美军从20世

纪80世纪中期就一直使用这种卡

车。 它们实际上是在标准大小的雪佛兰Blazers 和皮卡车型的基

础上配备了一些特殊的军用设

备。