理论教育 轮胎的结构特点解析

轮胎的结构特点解析

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:现以目前常见的普通斜交轮胎、子午线轮胎和无内胎轮胎为例说明其结构。图9-3子午线轮胎的结构图9-4子午线轮胎帘布层帘线和带束层帘线组成的三角形网状结构图9-5子午线轮胎和普通斜交轮胎的帘布层由于子午线轮胎的这些结构特点,使得子午线轮胎具有比普通斜交轮胎更显著的优点。

轮胎的结构特点解析

轮胎通常由外胎、内胎和垫带组成,如图9-1所示。也有不需要内胎的,但对内胎层的橡胶性能要求较高。现以目前常见的普通斜交轮胎、子午线轮胎和无内胎轮胎为例说明其结构。

1.普通斜交轮胎

普通斜交轮胎如图9-2所示,这是一种老式结构,其结构特点是胎体中的帘线与胎面中心线呈35°角,帘线是由一侧胎边穿过胎面到另一侧胎边。由这种斜置帘线组成的帘布层,通常有多层,它们交错叠合起来,成为胎体的基础。由于帘布层的交错排列,给轮胎胎面和胎体增加了强度,在适当充气时,会使驾驶员感到较为柔软、舒适。轮胎接触地面的面积大,使汽车行驶更加平稳,从而延长了轮胎的使用寿命。但普通斜交轮胎的滚动阻力大,油耗高,承载能力较低,因此在使用上受到了一定的限制,有被子午线轮胎取代的趋势。

图9-1 有内胎轮胎的组成

图9-2 普通斜交轮胎

2.子午线轮胎

子午线轮胎用钢丝或纤维织物作帘布层,其帘线与胎面中心线的夹角接近90°,从一侧胎边穿过胎面到另一侧胎边环形排列。帘线这样分布就像地球上的子午线,故称子午线轮胎。子午线轮胎的结构如图9-3所示。

由于子午线轮胎的帘线呈环状排列,使帘线的强度得到充分利用,所以子午线轮胎帘布层数比斜交轮胎少40%~50%。帘线在圆周方向上若只靠橡胶来维系,则难以承担行驶时产生的切向力,所以子午线轮胎一般采用强度较高、伸张很小的纤维织物帘布或钢丝帘布制造的带束层,带束层像刚性环形带一样,紧紧箍在胎体上,以保证轮胎具有一定的外形尺寸,承受内压引起的负荷及滚动时所受的冲击力,减少胎面与胎体帘布层所受的负荷等。带束层一般有多层,相邻层帘线呈交叉排列,它们与胎面中心线夹角很小,一般为10°~20°,这就使得帘布层帘线和带束层帘线交叉于三个方向,形成许多密实的三角形网状结构,如图9-4所示。这种结构有效阻止了胎面向周向和横向的伸张与压缩,大大提高了胎面的刚性,减少了胎面与路面的滑移现象,提高了胎面的耐磨性。图9-5是子午线轮胎和普通斜交轮胎的帘布层比较。

图9-3 子午线轮胎的结构 

图9-4 子午线轮胎帘布层帘线和带束层帘线组成的三角形网状结构

图9-5 子午线轮胎和普通斜交轮胎的帘布层(www.daowen.com)

由于子午线轮胎的这些结构特点,使得子午线轮胎具有比普通斜交轮胎更显著的优点。

(1)附着性能好。由于子午线轮胎胎体弹性大,使其滚动时与地面接触面积大,胎面滑移小,所以其附着性能好。

(2)滚动阻力小,节省燃料。由于子午线轮胎帘布层数少,层间摩擦力小,所以其滚动阻力比普通斜交轮胎小20%~30%,不但可以提高汽车的动力性,还可以提高燃料的经济性,一般可降低油耗6%~8%,并且随着车速的提高,节油效果更加明显。

(3)承载能力大。由于子午线轮胎的帘线排列与轮胎的主要变形方向一致,因而其帘线强度可得到充分利用,故其承载能力比普通斜交轮胎高。

(4)胎面耐穿刺,不易爆胎。由于子午线轮胎有多层坚硬的环形带束,胎面刚性大,能够减小胎面胶的伸张变形,接触地面的面积又大,单位压力小,因而提高了胎面的耐刺穿性能,在恶劣的使用条件下也不易发生爆裂。

(5)由于子午线轮胎帘布层数少,胎侧薄,所以散热性能好,有利于提高车速。

子午线轮胎在具有以上优点的同时,也存在一些缺点。如胎侧薄,变形大,胎侧与胎圈受力比普通斜交轮胎大,因而胎面与胎侧的过渡区易产生裂口;吸振能力弱,胎面噪声大;制造技术要求高,成本高等。

由于子午线轮胎明显优越于普通斜交轮胎,因此在轿车上已广泛使用,在货车上也越来越多地采用了子午线轮胎。随着汽车技术的发展,结合无内胎轮胎和子午线轮胎的优点,现在轿车上已开始广泛使用的无内胎轮胎(真空胎)大多数是无内胎子午线轮胎。

3.无内胎轮胎

无内胎轮胎与有内胎轮胎在外观和结构上基本相似,不同之处是无内胎轮胎没有内胎,是将压缩空气直接压入外胎内。在外胎的内壁上有一层2~3 mm厚的专门用来密封压缩空气的橡胶密封层,它是采用硫化的方法黏附上去的。其特点是只有在爆胎时才会失效,另外爆胎后可从外部进行紧急处理。车辆行驶时当尖物刺破轮胎后,内部的压缩空气不会立即消失,从而提高了车辆的行驶安全性;散热性能好,可通过轮辋直接散热;可以延长轮胎的使用寿命。目前在小型轿车上得到广泛应用。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈