轮胎技术报告

轮胎技术报告精仪系94班 王誉超目录一、汽车行驶系简介二、汽车行驶分析三、车轮作用四、车轮结构五、轮胎分类六、术语解释七、轮胎花纹八、轮胎规格标注方法九、轮胎发展趋势一、 汽车行驶系简介行驶系是汽车的基础，由车架、车桥、车轮与轮胎以及位于车桥和车架之间的悬挂装置组成。车架是汽车的装配基体，将整个汽车装成一体。车桥与车轮负责汽车的行驶，悬挂装置组成。车架是汽车的装配基体，将整个汽车装成一体。车桥与车轮负责汽车的行驶，悬挂装置将车桥安装于车架，起到传力、导向和缓冲减震的作用。行驶系除影响汽车的操纵稳定性外，还对汽车的乘座舒适性起重要影响。二、 行驶分析欲使汽车行驶，必须对汽车施加一个驱动力以克服各种阻力。在汽车等速行驶时，其阻力由滚动阻力、空气阻力和上坡阻力组成。滚动阻力主要是由于车轮滚动时轮胎与路面变形而产生。弹性车轮沿硬路面滚动，路面变形很小，轮胎变形是主要的；车轮沿软路面(如松软土路、沙地、雪地等)滚动，轮胎变形较小，路面变形较大。此外，轮胎与路面以及车轮轴承内都存在着摩擦。车轮滚动时产生的这些变形与摩擦都要消耗发动机一定的动力，因而形成滚动阻力，以Ff表示，其数值与汽车的总重力、轮胎的结构和气压以及路面性质有关。汽车行驶时，需要挤开其周围的空气，汽车前面受气流压力并且后面形成真空，产生压力差，此外还存在着各层空气之间以及空气与汽车表面的摩擦，再加上冷却发动机、室内通风以及汽车表面外凸零件引起的气流干扰等，就形成空气阻力，以Fw表示。空气阻力与汽车的形状、汽车的正面投影面积有关，特别是与汽车空气的相对速度的平方成正比。当汽车高速行驶时，空气阻力的数值将显著增加。汽车上坡时，其总重力沿路面方向的分力形成的阻力称为上坡阻力，以Fi表示，其数值取决于汽车的总重力和路面的纵向坡度。上坡阻力只是在汽车上坡时才存在，但汽车克服坡度所做的功并未白白地耗掉，而是以位能的形式被贮存。当汽车下坡时，所贮存的位能又转变为汽车的功能，促使汽车行驶。为了克服上述阻力，汽车必须有足够的驱动力。发动机经由传动系在驱动轮上施加一个驱动力矩Mt，力图使驱动轮旋转。在Mt作用下，在驱动轮与路面接触之处对路面施加一个圆周力Fo，其方向与汽车行驶方向相反，其数值为Mt与车轮滚动半径Rr之比：Fo=Mt/Rr由于车轮与路面的附着作用，在车轮向路面施加力Fo的同时，路面对车轮施加一个数值相等、方向相反的反作用力Ft，Ft就是汽车行驶的驱动力。当驱动力增大到足以克服汽车静止时所受的阻力时，汽车开始起步行驶。汽车起步后，其行驶情况取决于驱动力与总阻力之间的关系。总阻力等于上述各项阻力之和：F=FfFw 当总阻力F等于驱动力Ft时，汽车将匀速行驶。当总阻力F小于驱动力Ft时，汽车将加速行驶。然而，随着车速增加，总阻力亦随空气阻力而急剧增加，所以汽车速度只能增大到驱动力与总阻力达到新的平衡为止。此后，汽车便以较高的速度匀速行驶。使汽车加速所做的功转变成动能，可随时被利用，如此时将发动机与传动系脱开或使发动机熄火，汽车将依靠惯性克服阻力而继续行驶(滑行)并逐渐消耗所贮存的动能。当总阻力超过驱动力时，汽车将减速以至于停车。这时如欲维持原车速就需要加大节气门或将变速器换入低档以便相应地增大驱动力。但是，汽车并不是在任何情况下都能发出足够的驱动力。比如汽车在很滑的(冰雪或泥泞)路面上行驶时，加大节气门可能只会使驱动车轮加速滑转，而驱动力却不能增大。驱动力的最大值固然取决于发动机的最大转矩和传动系的传动比，但实际发出的驱动力还受到轮胎与路面之间的附着性能的限制。当汽车在较平整的干硬路面上行驶时，附着性能的好坏决定于轮胎与路面的摩擦力的大小，由物理学可知，在一定正压力作用下，两物体之间的静摩擦力有一最大值，当推动力超过此值时，两物体便会相对滑动。对汽车行驶而言，当驱动圆周力大于轮胎与路面间的最大静摩擦力时，即出现驱动车轮的滑转。因此在较平整的干硬路面上汽车所能获得的最大驱动力不可能超过轮胎与路面的最大静摩擦力。当汽车行驶在松软路面上时，除了上述车轮与路面的摩擦阻碍车轮打滑外，还有嵌入轮胎花纹凹处的路面凸起部所起的抗滑作用。车轮打滑现象只有在克服了轮胎与路面的摩擦以及路面凸起部在轮胎施加的剪力作用下断裂时才会发生。在汽车技术中，把车轮与路面的相互摩擦以及轮胎花纹与路面凸起部的相互作用综合在一起，称为附着作用。由附着作用所决定的阻碍车轮打滑的路面反力的最大值就称为附着力。在积雪和泥泞路面上，因雪和泥的抗剪强度很低，被轮胎花纹切下的雪或泥又将花纹凹处填满，使得轮台表面和雪、泥之间的摩擦更小，因而附着系数的数值很小。如果附着重力相同，积雪或泥泞路面的附着力比干硬路面要小得多，车轮也就更容易打滑。所以在这种条件下，尽管行驶阻力有时并不大，但受到附着力限制的驱动力却不能进一步增大到足以克服行驶阻力，汽车不得不减速以至停车。普通货车在冰雪路面上行驶时，往往在驱动轮上绕装防滑链，链条深嵌入冰雪中能使附着系数和附着力增加。但是，普通货车因只能利用分配到驱动轮上的那部分汽车总重力作为附着重力，故附着力可能仍不够大。全轮驱动的越野汽车则可利用汽车的全部重力作为附着重力，并可利用其轮胎上的特殊花纹获得较大的附着系数，因而能使附着力显著增加。三、 车轮作用车轮与轮胎是汽车行驶系中的重要部件，作用是：1)和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击，并衰减由此而产生的振动，以保证汽车有良好的乘坐舒适性和行驶平顺性。2)通过轮胎同路面间存在的附着作用来产生驱动力和制动力3)汽车转弯行驶时产生平衡离心力的侧抗力，在保证汽车正常转向行驶的同时，通过车轮产生的自动回正力矩，使汽车保持直线行驶方向四、 车轮结构车轮是外部装轮胎,中心装车轴,并承受负荷的旋转部件，一般是由轮毂、轮辋和轮辐组成，如图8-2所示。轮毂通过圆锥滚子轴承装在车桥或转向节轴径上，用于连接车轮与车桥。轮辋用于安装和固定轮胎。轮辐用于将轮毂和轮辋连接起来，并通过螺栓与轮毂连接起来。图 8-2 车轮的组成1轮毂 2挡圈 3轮辐（辐板式） 4轮辋 5气门嘴出口1.轮胎本身是软体的，轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心是装在轴上的部件就叫轮毂。2 轮辐是车轮上连接轮辋和轮毂的部分。其特征是一对圆形罩板，罩板的直径大小和轮圈的直径大小相接近，罩板的中央有大于车轮转动轴的孔，在罩板接近边缘的部分有孔口，罩板的边缘有环形轮板，轮板的曲面能与轮圈的曲面紧密贴合。一般的运动型车辆轮毂辐条数都为单数5，7等。按照轮辐的构造，车轮可分为辐板式和辐条式。（1）辐板式车轮辐板式车轮如今我们已经很少见了，现在基本上只有5万元以下的车型比较常见，还有的就是比较老款的汽车。但是并不是说辐板式车轮就被彻底淘汰了，在当今的重型机械以及商用载重货车甚至是美军的悍马都无一例外的采用了辐板式车轮。因为辐板式车轮有着结构强度高，通用性高，可以通过冲压或者铸造大规模生产的特点。因而成本也较为低廉。但是辐板式车轮通常由铸铁或者低碳钢材料制成，所以整个轮圈质量较大，增加了较多的簧下质量。因而对于操控性有较高要求的汽车都不会采用这种车轮。而且辐板式车轮的散热条件也不如辐条式车轮好。所以我们看到的各种高性能车辆、赛车，再到现在主流的家轿、城市SUV 都采用了辐条式车轮。辐条式车轮通常可用铝合金制造，而且造型也变化多端。不仅能够满足汽车的美学要求，还能减轻一部分簧下质量。透过辐条我们一般都能见到汽车的巨大刹车盘和卡钳，这对于刹车系统的散热有着极大的帮助。这种车轮由挡圈1、辐板2、轮辋3及气门嘴孔4组成。用以连接轮辋和轮毂的圆盘称为辐板。辐板大多是冲压制成，也有铸造的。由于货车后轴负荷比前轴大得多，为使后轮轮胎不致过载，后桥一般装用双 式车轮。在同一轮毂上安装了两套辐板和轮辋，为了便于互换，辐板的螺栓孔两端面都做成锥形。内轮辐板3靠在轮毂4凸缘的外端面上，用具有锥形端面的特制螺母l固定在螺栓5上。螺母l还具有外螺纹。外轮辐板2紧靠着内轮辐板，并用锁紧螺母飞来固定。采用这种双螺母固定形式时，为了防止汽车在行驶中固定辐板的螺母自行松脱，汽车两侧车轮上的辐板固定螺栓5一般采用旋向不同的螺纹，左侧用左旋螺纹，右侧用右旋螺纹。目前在一些载货汽车上，后桥双式车轮采用了单螺母的固定形式。由于在该结构中采用了球面弹簧垫圈7，可以防止螺母l的自行松脱，故汽车左右车轮上固定辐板的螺栓5均可用右螺纹，从而减少了零件品种。2.辐条式车轮这种车轮的轮辐是钢丝辐条或者是与轮毂铸成一体的铸造辐条。钢丝辐条车轮由于价格昂贵，维修安装不便，故仅用于赛车和某些高级轿车上(如美国别克轿车)。铸造辐条式车轮用于装载质量较大的重型汽车上。在这种结构的车轮上，轮辋l是用螺栓3和特殊形状的衬块2固定在辐条4上。为了使轮辋与辐条很好的对中，在轮辋和辐条上都加工出配合锥面5。3轮辋的常见形式主要有两种：深槽轮辋和平底轮辋；此外，还有对开式轮辋、半深槽轮辋、深槽宽轮辋、平底宽轮辋以及全斜底轮辋等。(1).深槽轮辋这种轮辋是整体的，其断面中部为一深凹槽，主要用于轿车及轻型越野汽车。它有带肩的凸缘，用以安放外胎的胎圈，其肩部通常略向中间倾斜，其倾斜角一般是5度土l度。倾斜部分的最大直径即称为轮胎胎圈与轮辋的着合直径。断面的中部制成深凹槽，以便于外胎的拆装。深槽轮辋的结构简单，刚度大，质量较小，对于小尺寸弹性较大的轮胎最适宜。但是尺寸较大又较硬的轮胎，则很难装进这样的整体轮辋内。(2).平底轮辋这种轮辋的结构形式很多，图2018b所示是我国货车常用的一种形式。挡圈l是整体的，而用一个开口弹性锁圈2来防止挡圈脱出。在安装轮胎时，先将轮胎套在轮辋上，而后套上挡圈，并将它向内推，直至越过轮辋上的环形槽，再将开口的弹性锁圈嵌入环形槽中。东风EQl090E型和解放CAl091型汽车车轮，均采用这种形式的轮辋。(3).对开式轮辋这种轮辋由内外两部分组成，其内外轮辋的宽度可以相等，也可以不等，两者用螺栓联成一体。拆装轮胎时，拆卸螺母即可。挡圈3是可拆的。有的无挡圈，而由与.内轮辋制成一体韵轮缘代替挡圈的作用，内轮辋与辐板焊接在一起。东风EQ2080和、延安SX2150型：汽车车轮，即采用这种形式的轮辋。由于轮辋是轮胎的装配和固定基础，当轮胎装入不同轮辋时，其变形位置与大小也发生变化。因此，每一种规格的轮胎，最好配用规定的标准轮辋，必要时也可配用规格与标准轮胎相近的轮辋(容许轮辋)。如果轮辋选用不当，会造成轮胎早期损坏，特别是使用在过窄的轮辋上时。在同一种规格的轮辋上，可安装内径相同而断面高度不同(但接近于基本标准)的外胎，或是内径相同但胎体的帘布层数较多的外胎，后者多在汽车超载或在坏路上行驶的情况下采用。近几年来，为了适应提高轮胎负荷能力的需要开始采用宽轮辋。试验表明，采用宽轮辋可以提高轮胎的使用寿命，并可以改善汽车的通过性和行驶稳定性。五、 轮胎分类汽车轮胎按用途分，可分为载货汽车轮胎和轿车轮胎；而载货汽车轮胎又分为重型、中型和轻型载货汽车轮胎。汽车轮胎按胎体结构不同可分为充气轮胎和实心轮胎。现代汽车绝大多数采用充气轮胎。充气轮胎按组成结构不同，又分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两种。充气轮胎按胎体中帘线排列的方向不同，还可分为普通斜交胎、带束斜交胎和子午线胎。1.有内胎的充气轮胎这种轮胎(图20-21)由内胎2、外胎1和垫带3组成。内胎中充满着压缩空气；外胎是用以保护内胎使其不受外来损害的强度高而富有弹性的外壳；垫带放在内胎与轮辋之间，防止内胎被轮辋及外胎的胎圈擦伤和磨损。内胎是一个环形橡胶管(参看图20-21)，应具有良好的弹性，并能耐热和为漏气。为使内胎在充气状态下不产生褶皱，其有效尺寸应稍小于外胎内壁尺寸。内胎上装有充、放气的气门嘴，其构造如图2026所示。它有一个金属座筒气门嘴底部的凸缘10通过内胎上的狭孔插入内胎中。用编织物和橡胶衬垫加强内胎孔的边缘并紧密地包住座筒，由螺母8将它夹紧在两个垫片9之间，使气门嘴严密地装在内胎上。轮胎安装在车轮上时，气门嘴被固定在轮辋上的孔内。座筒7内装有带密封衬套3的气门芯。衬套3的环形槽内嵌有橡胶密封圈。当拧人螺母2时，密封圈即被压紧在座筒的锥形凹座上。座筒外面旋上一个带橡胶密封罩的盖1，其柄部可以作为拧出气门芯螺母2的扳手。衬套3下面装有橡胶阀门4。当轮胎被充气时，阀门4被空气压力压下；充气完毕后，套在杆5上的弹簧6便将它紧密地压在阀座上。按胎内的空气压力大小，充气轮胎可分为高压胎、低压胎和超低压胎三种。过去，一般气压在0.50.7MPa为高压胎，0150.45MPa为低压胎，0.15MPa以下为超低压胎；但由于制造轮胎所用原材料的不断发展，轮胎负荷能力大幅度提高，相应的气压也提高了，而轮胎的缓冲性能仍在某种程度上保持了原来同规格“低压胎 ”的性能。因此，按过去的标准已属于高压胎气压范围的轮胎，现在国内、外还都将其归于“低压胎” 这一类。如国产规格为9.0020的14 层级尼龙胎，载荷容量为22300N，气压0.67MPa，仍属低压胎。目前，轿车、货车几乎全都采用低压胎。因为低压胎弹性好，断面宽，与道路接触面大，壁薄而散热性良好。这些特点提高了汽车行驶平顺性、转向操纵的稳定性。此外，道路和轮胎本身的寿命也得以延长。目前，普通斜交胎和子午线胎在汽车上得到广泛应用，特别是子午胎的应用最为广泛。下面主要介绍普通斜交轮胎和子午线轮胎。(1)普通斜交轮胎帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉与胎中心线呈小于 90 度角排列的充气轮胎，称为普通斜交轮胎。图 2022 所示为有内胎的普通斜交胎构造。外胎由胎冠 3、帘布层 l、缓冲层 5 及胎圈 8 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(帘布)用橡胶贴合而成。帘布的帘线与轮胎子午断面的交角 (胎冠角)一般为 52度54 度，相邻层帘线相交排列。帘布层数越多，强度越大，但弹性降低。在外胎表面上注有帘布层数。帘布由纵向的强韧的经线和放在各经线之间的少数纬线织成。帘线可以是棉线、人造丝线、尼龙线和钢丝。采用人造丝可以使同样尺寸的轮胎增加其载荷容量，因为人造丝的强度和弹性大。尼龙丝又比人造丝好，耐用性高。因此，当采用人造丝、尼龙丝或钢丝帘线时，在轮胎的承载能力相同的情况下，帘布层数可以减少，此时在外胎表面上标注的是层级，(相当于棉线帘布层数，而不是实际的帘布层数)。我国已大量采用人造丝和尼龙丝帘线，近来也开始采用钢丝帘线，但因价高和质脆而没有得到广泛应用。缓冲层位于胎面与帘布层之间，是用胶片和两层或数层挂胶稀帘布制成，故弹性较大，能缓和汽车在行驶时所受到的不平路面的冲击，并防止汽车在紧急制动时胎面与帘布层脱离。胎面是外胎最外的一层，可分为胎冠3、胎侧4和胎肩2三部分，如图2022所示。胎冠用耐磨的橡胶制成，它直接承受摩擦和全部载荷，能减轻帘布层所受冲击，并保护帘布层和内胎免受机械损伤。为使轮胎与地面有良好的附着性能，防止纵、横向滑移等，在胎面上有着各种形状的凹凸花纹。胎肩是较厚的胎冠与较薄的胎侧间的过渡部分，一般也制有花纹，以利散热。胎侧橡胶层较薄，用以保护帘布层侧壁免受潮湿和机械损伤。胎圈使外胎牢固地装在轮辋上，有很大的刚度和强度，由钢丝圈、帘布层包边和胎圈包布组成。(2)子午线轮胎图20 23所示为子午线轮胎的构造。它由帘布层2、带束层3、胎冠4、胎肩5和胎圈l组成，并以带束层箍紧胎体。其特点是：1)帘布层帘线排列的方向与轮胎的子午断面一致。由于帘线如此排列，使其强度得到充分利用。子午线轮胎的帘布层数一般可比普通斜交胎减少约40%50%，胎体较柔软。2)帘线在圆周方向上只靠橡胶采联系，因此，为了承受行驶时产生的较大切向力，子午线胎具有若干层帘线与子午断面呈大角度(交角为70度75并)、高强度、不易拉伸的周向环形的类似缓冲层的带束层。带束层通常采用强，度较高、拉伸变形很小的织物帘布(如玻璃纤维、聚酰胺纤维等高强度材料)或钢丝帘布制造。子午线轮胎的优点是：1)接地面积大，附着性能好，胎面滑移小，对地面单位压力也小，因而滚动阻力小，使用寿命长。2)胎冠较厚且有坚硬的带束层，不易刺穿；行驶时变形小，可降低油耗3%8%。3)因为帘布层数少，胎侧薄，所4)径向弹性大，缓冲性能好，负荷能力较大。它的缺点是：因胎侧较薄，胎冠较厚，在其与胎侧的过渡区易产生裂口。侧面变形大，导致汽车的侧向稳定性差，制造技术要求高，成本也高。由于子午线轮胎明显优越于普通斜交胎，因此在轿车上已普遍采用，在货车上也越来越多地采用了子午线轮胎，如东风EQ1090E型、EQ2080E型、解放CAl091型、黄河JNll82型等载货汽车和越野汽车上的轮胎，均为子午线轮胎。2.无内胎的充气轮胎无内胎充气轮胎近年采在轿车和一些货车上的使用日益广泛。它没有内胎，空气直接压人外胎中，因此要求外胎和轮辋之间有很好的密封性。无内胎轮胎在外观上和结构上与有内胎轮胎近似，所不同的是无内胎轮胎的外胎内壁上附加了一层厚约23mm的专门用来封气的橡胶密封层l(图2027)。它是用硫化的方法粘附上去的。在密封层正对着胎面的下面贴着一层用未硫化橡胶的特殊混合物制成的自粘层2。当轮胎穿孔时，自粘层能自行将刺穿的孔粘合，故名有自粘层的无内胎轮胎。在胎圈上做出若干道同心的环形槽纹30在轮胎内空气压力的作用下，槽纹3能使胎圈可靠地紧贴在轮辋边缘上，以保证轮胎与轮辋之间的气密性。但也有的胎圈外是光滑而没有槽纹的。气门嘴4直接固定在轮辋7上，其间垫以密封用的橡胶密封衬垫60铆接轮辋和辐板的铆钉5自内侧塞人，并涂上一层橡胶。无内胎轮胎的优点是：轮胎穿孔时，压力不会急剧下降，能安全地继续行驶；不存在因内、外胎之间摩擦和卡住而引起的损坏；气密性较好，可以直接通过轮辋散热，所以工作温度低，使用寿命较长；结构简单，质量较小。无内胎轮胎的缺点是：途中修理较为困难；此外，自粘层只有在穿孔尺寸不大时方能粘合；天气炎热时自粘层可能软化而向下流动，从而破坏车轮平衡。因此，一般多采用无自粘层的无内胎轮胎。它的外胎内壁只有一层密封层，当轮胎穿孔后，由于其本身处于压缩状态而紧裹着穿刺物，故能长期不漏气。即使将穿刺物拔出，无内胎轮胎只有在轮胎爆破时才会失效。图20 28分别为有内胎或无内胎的斜交轮胎和子午线轮胎。3，活胎面轮胎有些车辆装用了活胎面轮胎，如图2029所示。它由钢丝纤维1、胎面环2、凸缘3、胎体4组成。胎体通常为子午线排列，其上有可更换的胎面。在胎冠部分，有较厚的橡胶层，并沿轮胎圆周方向制有三条平行的沟槽。活胎面由三个单独的胎面环组成。胎面环有帘线加强层起缓冲作用。加强层由两层钢丝帘布构成，帘线沿圆周方向排列。胎面嵌入胎体上的沟槽内，并依靠胎体充气后产生径向伸张而固着于胎体上。胎体上三条沟槽侧面的凸棱可防止胎面环发生侧向位移，胎面环和地面接触表面有花纹。活胎面轮胎最大的优点是在花纹磨损严重或磨光后，可以单独更换胎面，也可以根据不同使用条件更换不同花纹的胎面。其缺点是重量较大，使用中可能出现胎体和胎面环之间磨损，胎面环橡胶与钢丝体脱层。六、 术语解释1簧下质量簧下质量又被称为非簧载质量，与其相对应的是簧上质量或者簧载质量。我们都知道，汽车的悬架安装在汽车的车身和行走机构（车轮、车桥）之间，它能起到支撑车身减少振动的作用，如果从悬架的弹性元件（弹簧、减振器）往两头看，它往上承载着的是整个的汽车车身和一部分的底盘部件，往下则是将另一部分底盘部件（包括车轮、轮毂、部分车桥及悬架部件等等）压向地面，上面这部分质量就是簧上质量或者簧载质量，而下面这部分就是簧下质量或者非簧载质量。这样分有什么意义呢？试想一下，这个结构其实就相当于一个弹簧两头分别连着一个大球（簧上质量）和小球（簧下质量） ，如果大球比小球重很多，小球的振动对大球造成的影响就很轻微，反之，小球要是越重，振动给大球带来的影响就越明显。学过物理的朋友都知道，这就是所谓的动量守恒定律。另外，我们一方面希望车身能尽量保持稳定，另一方面又要求车轮这些簧下部件对路面状况的变化一定要反应灵敏，大家都知道质量越大的物体其惯性也越大，对外力作用的反应就越迟钝，因此通过减轻簧下质量可以让车轮上下跳动更轻便更活跃，从而提高悬架的响应灵敏度以改善汽车的橾控性。举一个可能不太贴切的例子，簧下质量有点像是我们的鞋子，如果鞋子太重，运动起来肯定不够轻便。所以，在簧上质量一定的情况下，我们需要尽可能地减小簧下质量。从结构上来看，独立悬架的簧下质量就比非独立悬架轻，所以它的操控稳定性更好，而轻量化的铝合金轮圈以及铝合金悬架元件（拉杆、摇臂等）之所以得到广泛应用，主要也是因为它们能有效减少簧下质量。七、 轮胎花纹轮胎花纹对轮胎的性能影响很大。目前，轮胎花纹主要有普通花纹、混合花纹和越野花纹等，如图20-24所示。普通花纹(图2024a和b)的特点是花纹细而浅，花纹块接地面积大，因而耐磨性和附着性较好，适用于较好的硬路面。其中，纵向花纹，(图2024a)，轿车、货车均可选用；横向，花纹(图2024b)仅用于货车。越野花纹(图20-24d和e)的特点是凹部.深而宽，在软路面上与地面的附着性好，越野能力强，适用于矿山、建筑工地以及其它一些松软路面上使用时越野汽车轮胎。当安装人字形越野花纹轮胎时，驱动轮胎面花纹的尖端与旋转方向一致，以免花纹之间被泥土所填塞。越野花纹轮胎不宜在较好硬路面上使用，否则行驶阻力加大且加速花纹的磨损。混合花纹(图2024c)的特点介于普通花纹与越野花纹之间，兼顾了两者的使用要求，中部为菱形二纵向为锯齿形或烟、斗形花纹，两边为横向越野花纹，适用于在城市乡村之间的路面上行驶的汽车轮胎。现代货车驱动轮胎也多采用这种花纹。拱形胎花纹(图2024f)和低压特种花纹(图20 24g)有更宽的断面、更低的接地比压，附着性好，主要为软地面行驶的特种车辆采用。图20 25所示为轮胎胎面上花纹和沟槽的排列和布置。图中1为循环和交叉布置的宽槽，具有较好的排水角，其主要优点是排水好，提高了胎面的附着能力，有效地实现力的传递；2为浅槽和纵向凸片，可以改善在雪地转弯时的侧向滑移；3为斜交线槽和十字凸片的布置，使车辆在高转矩和高侧向力下有较好的纵向断面弹性。轮胎胎面花纹对汽车使用性能有着重要影响，选用时应给予足够重视和仔细考虑。近年来，轮胎生产厂也在胎面花纹设计上不断地进行研究和开发。八、 轮胎规格标记方法充气轮胎尺寸代号如图2030所示。D为轮胎外径，d为轮胎内径，H为轮胎断面高度，B为轮胎断面宽度。目前，充气轮胎一般习惯用英制计量单位表示，但欧洲国家则常用米制表示法。个别国家也有用字母作代号来表示轮胎的规格尺寸。我国轮胎规格标记也采用英制计量单位。高压胎了般用DXB来表示。其中，D为轮胎的名义外径，B为轮胎的断面宽度，单位均为in，如图2030 所示。“ X”表示高压胎。高压胎在汽车上很少采用。汽车上常采用的是低压胎。其尺寸标记用B一d表示。召为轮胎断面宽度，d为轮辋直径，单位均为in,“一 ”表示低压胎。例如，标记为9.0020，表示轮胎断面宽度9in，轮辋直径20in的低压胎。如果是、子午线轮胎，则用9.00R20标记，中间的字母R代表子午线胎。随着轮胎工业的发展和新型轮胎帘线材料的出现，又有新的补充表示方法。如国内曾以汉语拼音第一个字母来区别各种纤维材料轮胎，如“M”表示棉帘线轮胎，“R” 表示人造丝帘线轮胎，“N”表示尼龙帘线轮胎，“ G”表示钢丝帘线普通结构轮胎，“Z”表示子午线结构轮胎。这些字母写在轮胎尺寸标记的后面，如9.0020ZG表示钢丝子午线轮胎。有时没有字母，也是M表示的棉帘线轮胎。欧洲许多国家的低压胎用Bxd标记，尺寸单位用mm。例如，185X400轮胎，表示其轮胎断面宽度B为185mm，轮辋直径d为400mm。这种规格的轮胎相当于7.50一16轮胎。目前，美国、德国、日本等一些国家用如下的表示方法，如德国的奥迪轿车无内胎充气轮胎的标记：18570一R14，其中，“185”表示轮胎宽度185mm，“70” 表示轮胎的高宽比H/B(图2030) 或又称扁平率为 70%，“一”表示低压胎，“R ”为子午线轮胎，“14” 表示轮辋直径14in。由于宽断面轮胎具有断面宽、接地面积大、接地比压小、磨损小、滚动阻力低以及抗侧滑能力强等优点，在相同的承载能力下，其直径可以减小。如图203l所示，扁平率为80%的宽断面轮胎，车轮中心下降了B、A之差，从而降低了整车重心，提高了汽车的行驶稳定性，因而在高速轿车上得到广泛采用。法国钢丝轮胎的表示方法是字母代号和数字的混合，例如，A一20轮胎就相当于7.5020轮胎，B一20相当于8，25 20，C一20相当于.9.00 20，D一20相当于10.0020等。九、 轮胎技术的发展趋势未来轮胎的发展主要集中在节能环保和使轮胎更稳定耐用方面。1随着科技的发展，各大轮胎厂商都不遗余力地开发出新产品，一些新技术的运用让看似普通的轮胎在使用和性能上有了质的飞跃。系统和技术系统（胎唇垂直锚泊系统）由米其林于年发明，它由轮胎、特制的轮辋、内置支撑环和压力检测器四个关键部件组成。由于拥有新的胎唇锚泊系统以及长度较短并绷紧的胎壁，轮胎系统大大减小了在行驶中的偏跑现象，尤其在转弯时为驾驶者提供了更佳更快速的反馈信息。在轮胎漏气时，系统不会像普通轮胎那样由于车身重量的压迫造成胎体塌陷甚至损坏轮胎。该系统的两个卡子牢牢地把轮胎固定在轮辋上，同时借助卡在轮辋上的支撑环承担车身重量，能让车胎在缺气状态下保持较长距离的行驶能力。与系统不同的是，固特异的（缺气保用）技术采用了强化的胎侧，靠轮胎和压力检测器就能实现系统的功能，在轮胎漏气和气压完全消失之后仍能继续行驶公里。这一数据少于系统的公里，但是的成本要低一些。“霸力泡”技术在轮胎的设计中，胎面的刀槽是提供轮胎抓地力的。轮胎的胎面刀槽越多抓地力就越强，但刀槽过多胎面的完整性将受到破坏，会极大地降低轮胎的操控性。固特异专利的“霸力泡”技术，就是为了解决这一难题应运而生的。“霸力泡”是固特异胎面刀槽泡状互锁技术的音译。通过精密的轮胎模具设计加工，在轮胎的胎面细刀槽中制作出可以互相咬合半球状凸起和凹陷。当轮胎受到压力时，这些凸起和凹陷相互咬合，来保持胎面的一体性，确保操控性不降低。用这项专利设计，就可以在保证胎面刚性（操控性）不变的前提下，最大限度地增加胎面刀槽的数量，从而大幅度提高抓地力。多能驰技术轮胎不断使用和磨损，会导致各种性能下降，从而带来安全隐患。多能驰技术的设计初衷正是为了减少轮胎磨损对性能带来的影响。该技术的最大特点是采用胎面的双层结构。当多能驰轮胎磨损时，抓地力更强的 胎面胶开始出现，能有效抑制轮胎后期性能下降，特别是湿路制动性、湿路操控性、舒适性以及静音性等方面并无太大改变。一般的轮胎在磨损的情况下，轮胎性能会大幅下降。而多能驰轮胎在磨损的情况下，仍能保持和新轮胎差不多的性能。添加硅配方轮胎中加入二氧化硫可以减少滚动阻力，但会牺牲轮胎的湿地抓地力和耐磨性。添加硅配方是一项轮胎生产过程中的加工工艺，其核心是在胎面橡胶中添加硅材料。含硅的轮胎在具备优异抓地力的同时，产生较少的能量损失，从而降低滚动阻力和磨耗力，实现比普通轮胎更胜一筹的省油效果，并尽可能地延长轮胎寿命。米其林的 技术，横滨的技术，固特异的环保硅胶配方都是其中的代表。有研究表明滚动阻力每减少，汽车油耗就会降低，二氧化碳、硫化物等尾气排放也随之大量减少。在油价不断上涨的今天，省油又环保的技术自然成了市场的主角。（摘自汽车轮胎新技术2008-02-12）2。在全球气候变暖的背景下，以低能耗、低污染为基础的“低碳经济” 成为全球热点。中国每年新增汽车1000万辆左右,已经逐步进入汽车普及的社会,然而，汽车在使用的过程中对环境的影响也是不容忽视的，尤其是轮胎，轮胎是汽车重要磨损部件之一，从汽车行业节能减排的发展趋势来看，轮胎从投产到使用的每一步，都会给环境带来大量污染，其中又以使用阶段最为严重其二氧化碳排出量占据整个生命周期的87%。因此，使用绿色、节能的轮胎已是趋势。各大轮胎企业既不能为了发展经济而牺牲环境，也不能为了保护环境而放弃发展经济。在这两个重大选择面前，轮胎企业纷纷在市场经济和节能环保之间开辟了一条“绿色通道” 。普利司通发布环保新品牌现今轮胎行业正进入了低碳时代，低成本高效率的产品日益受到青睐。普利司通全新环保旗舰商品品牌ECOPIA“绿歌伴”在三月底的时候进行了进入中国轮胎市场的品牌发布会，在刚发布了“绿歌伴” 环保品牌不到一个月后，普利司通随即在北京车展上展示了最新“绿色产品” 。其中包括最引人注目的EP100A的首度亮相，这款普利司通首款国产环保轮胎将在 6月份推向市场。接下来，ECOPIA“绿歌伴”旗下将有更多环保轮胎将实现国产化，绿歌伴在国内由普利司通无锡生产基地进行生产，并在6月面向中国市场发售“ECOPIA”是普利司通创造的由ECOLOGY（环境）UTOPIA（乌托邦）组成的合成词。该款轮胎采用了特殊改性聚合物与碳化合而成的“ECOPIA化合物 ”，有效解决了能量损失问题。在确保安全性能（特别是湿路制动性）的前提下，实现了对轮胎滚动阻力高达20%25%的改善率。相比一般舒适性轮胎，EP100A能够帮助车主节约3% -5%的油耗，在节约用车成本的同时，为我们的地球减负。米其林致力安全、高效、节能作为全球轮胎行业的老大哥，米其林的绿色轮胎在节能环保上当然起到了一个模范作用，其实绿色轮胎并不是一个新生事物了，早在九十年代米其林就开始研发“绿色轮胎” ，只不过在哥本哈根气候大会之后“低碳”、“ 节能减排”称为了人们关注的话题，因此“绿色轮胎”开始被大众关注。米其林在开发了第一款绿色环保轮胎至今，在节能环保上可谓是功不可没，米其林的“ 绿色轮胎” 具有节油和降低二氧化碳排放的双重优点。目前米其林绿色环保轮胎有Energy XM1与Energy MXV8。而最新的Primacy LC博悦系列上。结合先进的胶料配方与Silent Rib静音肋块科技，相对于之前的Energy MXV8更加有效地降低了行车噪音与油耗。米其林轮胎以其卓越的产品性能印证了其轮胎行业创新领导者的地位，如今的PRIMACY LC(博锐)，则是集节油、宁静和长里程最佳性能组合的高档舒适型绿色轮胎，比上一代产品节油1.4%。同时米其林也致力于废旧轮胎的处理上，据悉，2010年上半年，米其林位于上海的翻新轮胎工厂将向用户交付从全轮位安装、驱动轴安装到挂车桥专用的12款米其林翻新轮胎。这些产品的面市将为中国卡客车轮胎用户带来更多经济、安全、可靠的创新轮胎解决方案。翻新轮胎不仅节约了原料，降低了生产过程中的能源消耗，更值得推崇的是每条翻新的轮胎只需要花费相当于45%50%的新胎价格，却可以实现90%的延长寿命里程，综合使用状况表明，翻新轮胎和新胎一样安全、高效。固特异轮胎使用玉米淀粉填充固特异的“绿色轮胎” 技术在业内一直处于领先地位。从上世纪90年代开始，固特异公司已经开始研发“生物” 环保轮胎，并于2001年，采用玉米提取物，第一个发明了具有环保功能的BioTRED轮胎配方。这种“ 绿色轮胎” 由天然的“生物”轮胎填充物来取代传统的轮胎填充物(碳黑和硅胶)。这种天然的“生物 ”填充物采用再生资源由玉米淀粉制成，对环保产生积极影响，并可显著降低轮胎生产过程中二氧化碳的排放量。更为重要的是，新型“绿色轮胎” 致力于将车辆行驶中的能量损耗减少到最低程度，并有望降低30%的轮胎滚动阻力，最终实现油耗和二氧化碳排放量的降低，对环保产生显著积极的影响。横滨尝试新型材料 YOKOHAMA(优科豪马)轮胎的主题是“想节能，轮胎能”，横滨轮胎在改进橡胶品质的同时，采用新材料做内衬层使得气体保持效果更上一层楼。这种由埃克森美孚开发的新产品和普通内衬相比，气密性高很多，可以提高轮胎内部的气体保持能力，从而更好地维持轮胎胎压。众所周知，如果轮胎的胎压下降，轮胎的滚动阻力就会相应变大，能量损耗会导致油耗增加。并且，横滨轮胎一直在尝试非石油原料的新型轮胎，摆脱对石油的依赖。从一块小小的橘子皮里，通过用心钻研，却做出了环保的“大学问”。你可曾想到