安全轮胎调研情况

1、安全轮胎调研情况安全轮胎又称为“零压轮胎”，其英文是nm-flat tire，意为瘪了还能走 的轮胎，业界习惯直译为“跑气保用轮胎”。普通轮胎遭到外物刺扎后，先是很 快漏气，接着发生胎侧k塌，胎圈脱离轮辋，轻则无法继续行驶，重则导致车辆 倾覆。与之相比，安全轮胎在遭到刺扎后，不会漏气或者漏气非常缓慢，能够保 持行驶轮廓，胎圈依然固定在轮辋上，从而保证汽车能够长时间或者暂时稳定行 驶。汽车装上这种轮胎后，不但安全性能大大提高，而且不再需要携带备用轮胎。 安全轮胎也叫泄气保用轮胎。从结构上分类，泄气保用轮胎可分为自封式和刚性 支撑式两大类。&封式是在胎腔或密封层内预先充入足量密封剂，轮胎遭

2、外物剌 穿后，密封剂自动流到穿孔处，堵塞洞孔，从而维持正常行驶状态。刚性支撑式 泄气保用轮胎乂分为自体支撑型和加物支撑型两种。自体支撑型是在普通轮胎上 增加原有的某个部件，使轮胎失压后保持行驶轮廓，如胎侧加强型、三角断面型 等；加物支撑型是通过增加普通轮胎所没有的部件，达到轮胎失压后保持行驶 轮廓的目的，如内支撑物型、多腔型等。虽然各厂家研究开发的这些轮胎不尽相 同，但一般都具有如下一些共同特点；漏气后仍可继续安全行驶一段较长路程； 需配备气压监控装置；胎侧有所增强；漏气后轮胎能牢固固定于轮辋上。泄气 保用轮胎的主要技术指标为失压后的行驶速度和行驶距离。就h前技术水平而 言，前者一般为时速80

3、88 km，后者一般为80 km，最高达到320 km。1自封式泄气保用轮胎苏联常用的方法是在轮胎制成之后将密封层涂覆在轮胎的内表面。近来，一 些外国公司研制出液体密封剂，将它注射到轮胎的内腔。一旦轮胎被刺穿，密封 剂便封堵穿孔，防止轮胎失去内压。液体密封剂由水及可溶于水的聚合物（如聚 乙烯醇、聚醋酸乙酯、聚丙烯酸乙醇等）组成，含奋纤维素及其他填料。将液体 密封剂通过气门嘴注入轮胎内，液体密封剂在充气的轮胎中不会蒸发。转动轮胎 时，密封剂可均匀分布在行驶面的内表面。轮胎被异物刺穿时，空气由穿孔泄出， 密封液受外界空气的作用，蒸发而形成腔塞，迅速地将穿孔封堵。当轮胎刺扎直 後在5 mm以内时口t

4、长时间保持其起始的内压，扎孔直径达8 mm时可保持起始内 压1.5 h,密封剂对橡胶和金属均无腐蚀作用。印度生产的tbs剂是子午线无内胎或有内胎轮胎的密封剂。它为含防冻剂、 植物纤维、氧化硅、氧化镁等添加剂的非均相水溶液。无内胎轮胎采用该密封剂 可保证封堵轮胎受锐器刺扎直径达16 mm的穿孔，受钝器刺扎直径达10 的穿 孔。不管在运行时或长时间停放都能保持内压。当有内胎轮胎受锐器刺扎直径达 3 nun的穿孔吋，密封剂可完全堵封内胎的穿孔。也有采用以聚合物或低聚物为主的膏状或不流动的黏稠液密封剂。利用高聚 物橡胶制得的密封剂的效果较差，因此广泛使用低聚物的组份。邓禄普公司的 polygcl润滑剂

5、即为具有典型的代表性的密封剂。polygel是一种以聚异丁烯为 主的黑色树脂状物质，其屮含有细小的弹性粉末，用聚乙烯作凝胶剂，用专门的 辅助设施将该组分涂在成品轮胎的内表面，涂层厚度为35 mm，宽度相当于轮 胎行驶面的宽度。徳国大陆公司的ben seal系列属自封式无内胎轮胎，它的内腔两胎肩之间 设置有特制的防刺层，内装可流动的密封胶，当轮胎被刺穿或考拔除刺入物后， 密封胶在轮胎内压作用卜动流到穿孔处，堵塞孔洞。美国固特里奇公司研发的golden lifesever轮胎是-种有很好自封穿孔性 的轮胎，例如，golden lifesever 195/70hp14超低断面楠圆形结构无内胎子午 线

6、轮胎，其密封层的内表面贴复合发泡剂的辅助胶片，轮胎硫化时形成海绵橡胶层，其网眼的气压与轮胎 的内压相等。该海绵层的外表面涂覆聚乙烯乳液层，轮胎运行时因生热作用而使 乳液层熔化，当轮胎被刺穿或者在排除刺入物时，熔化的乳液立即挤进穿孔处而 起密封作用。该乳液同时还有能诱发海绵层膨胀等特殊效应。据该公司称，这种 轮胎在胎而部位穿孔直径达6. 4 mm时，可自行封堵，若穿孔太大不能封堵时， 则应将轮胎送去修补，此轮胎所用轮辋比普通轿车胎的轮辋稍宽。2自修复组件式泄气保用轮胎日木讼屋幸等发明了自修复组件式泄气保用轮胎（见图1）。自修复组件由 内部设有格子的两块胶片组成。其制备方法是，在普通轮胎的内部，将

7、吸水嵌缝 胶和与其粘合的胶片被层压并胶接在轮胎内表而。吸水嵌缝胶如图2所示，用胶 粘剂捏炼的粉末状吸水性聚合物被夹在两块胶片之间，并按照适当的间隙将上t 面缝合成格子状。一旦向吸水嵌缝胶注水，苏内部的吸水性聚合物就呈凝胶状并 膨胀。这时，吸水性聚合物被封闭在格子内，因此格子内部产生膨胀压力。而且 在轮胎内部的气压作用下吸水嵌缝胶的表面受到压缩。在这种状态下，轮胎外侧 一旦扎上钉子，凝胶化吸水性聚合物就会根据钉子的粗细相应地被推开，但在拔 出钉子的瞬间刺穿孔就会因橡胶的弹性而缩小，最终穿孔也会因溶胀压力和轮胎 内压作用于胶凝化吸水性聚合物而瞬间堵住。这吋，吸水性聚合物内没有孔洞， 如果溶胀压力与

8、轮胎内压之和大于轮胎内压，空气就不会泄漏。通过试验试制轮胎表明，轮胎气压为0.4 mpa （载货汽车）时，即便用直径 4. 2 mm的钉子穿孔并拔出钉子也不会漏气；轮胎气压为0. 25mpa （普通乘用车） 时，即便用直径4. 2 mm的钉子穿孔并拔出钉子，也不会漏气。另外，将新开发 的轮胎安装于车上，用直径3. 4 mm的钉子穿孔作行驶试验，在100天内（行驶 距离约3 000 km）也未发生漏气。3自体支撑型泄气保用轮胎3.1胎侧补强泄气保用轮胎英国邓禄普公司制造的denovo-1轮胎有两层子午结构人造丝胎体帘布层、 两层钢丝带束层和加厚的胎侧。所用的轮辋宽度比普通轮胎的轮辋稍窄，轮辋为

9、两片式，接缝用0型密封圈密封，中心的一圈有润滑剂盒。轮胎刺穿泄气后，盒 中润滑剂被挤出至轮胎的内腔表面。此时，胎侧弯曲致使胎圈之上加厚部分与轮 胎行驶区内表而相碰连，形成轮辋的支柱。润滑剂受摩擦热而蒸发，略能弥补轮 胎的内压，同时润滑剂封堵了穿孔。美国固特异公司1998年开始将其所有替换胎生产转为生产泄气保用轮胎， 相继推出8种规格eagle emt轮胎。eagle emt轮胎属内支撑物+胎侧加强型。 这是一种漏气后在不损坏并保持全部原有性能条件下，可以88 km/h的速度继续 行驶320 km的轮胎。这种轮胎的特点是：胎侧部位设有两个高而坚挺的增强 层，以便在漏气时使胎侧不会被压塌，并降低爆

10、胎的危险；两层钢丝带束层 上还有一层缠绕冠带层。3.2加支撑物型泄气保用轮胎普利司通公司开发出了大型载重、公共汽车用超扁平单宽胎的安全装置 “atrcept”。安全装置“aircept”通过与内压警报装置组合，可以使轮胎在胎 侧被割伤的情况下保持内压，保证车辆安全停车。安全装置“aircept”的特点 是：轮胎急速漏气时也可以支承高负荷；在通常的情况下不影响轮胎的性 能；可以采用传统形状的轮辋（可以采用传统的轮辋组装机）；重量轻（不 损害单宽胎化的优点）。所设计的“aircept”配置在当轮胎下沉时“aircept” 不会与轮胎内侧接触的位置。能耐通常轮胎旋转吋的离心力，在因轮胎变形而产 生热

11、和应变时也能保持形状。另外，安全装置在轮胎内压急剧下降时不会损坏并 能均匀膨胀，支承施加于轮胎的负荷。法国克勒勃-哥伦布公司的ttt型三腔轮 胎是最具加支撑物型泄气保用轮胎特征的轮胎之一。该轮胎有三个充气的内胎： 一个主胎和两个与胎侧内壁硫化在一起的辅助内胎，两侧的内胎分别单独充气， 其内胎高于主胎的内压。此轮胎不要求采用专门的轮辋，且无需备用轮胎。当主 胎被穿刺时，侧胎便增大体积，并维持轮胎中的内压，但这种轮胎因使用性能不 佳和制造工艺复杂而未被推广。韩国生产的多气室内胎己投放市场，使用这种内胎即使汽车轮胎损坏漏气还 可行驶。这种内胎像珠子穿成链那样，由许多单个小胎室组成，每个胎室是一个 自

12、身带有阀的封闭储气室，若从一个胎室漏出气体，则内压作用使其他胎室延仲 再次充满整个轮胎。这种轮胎出现故障不必换胎，只要更换破坏的分室即可。由 于这种轮胎的胎腔分成3部分，即使因被钉子剌穿导致胎腔屮的其屮一个气压t 降到0 kpa,其他胎腔也可以支撑轮胎的重量，仍然可以继续行驶一定的距离多胎眩轮胎銬通采胞米其林还研制成功一种特制轮辋+内支撑物型泄气保用轮胎pav,它的特点 是：轮胎断面最宽处在胎圈，其直径大于或等于轮胎外凸缘直径；轮胎胎 侧接近垂直，而且胎侧高度只有相同规格普通轮胎的1/2;特制平底轮辋，内 置空心橡胶环，起锁定胎圈和跑气支撑作用。这种轮胎失压后能够以80 km/h 速度行驶200 km,其滚动阻力比普通轮胎低10%。1999年米其林将pav技术升 级，改称pax.pax系统包括：(1) 将轮胎连接点和胎侧之间的过渡部分除去，在改善转向性能的同时， 也确保行车