车轮与轮胎(理论课)

教学科目：汽车底盘构造与维修

教学章节：车轮与轮胎（理论课）教案

教学课时：1课时

教参版本：高教版

授课班级：15级汽修班

授课时间：2015年5月

时间推算：45分钟

设计人员：肥城市高级技工学校孙功震

【复习回顾】（限时3分钟）

环节目的：检查上节课的复习情况，掌握学生动态，方便这节课针

对性教学。

L现有的车架种类有边梁式、无梁式、铝合金车架及特殊材料一体

成形式等。

2.车架的检修内容有车架变形的检测和支架裂纹及钾接质量的检测

两类。

3.转向桥主要有前轴、转向节、主销和轮毂四部分组成。

4.根据车桥作用的不同，车桥可分为（ABCD）o

A.转向桥B.转向驱动桥C.驱动桥D.支持桥

5.转向轮定位包括（ABCD）o

A.主销后倾B.主销内倾C.转向轮外倾D.转向轮前

【学习导入】（限时2分钟）

环节目的：调动学生情绪，激发起学生学习的兴趣。

生活中，车轮与轮胎与我们并不陌生，你了解轮胎的结构和规格吗?

你会给轮胎充气和检查轮胎气压吗?你能熟练拆装轮胎吗？今天，我

们从基础开始，一起去学习车轮与轮胎的构造与检修部分。

【智取体验】（限时2分钟）

环节要求：（教师可以选择使用，也可不用，本环节不做特别要求。）

【问题］：是先有轮呢？还是先有车呢？

轮子的演变

【预习检测】（限时5分钟）

环节目的：引导学生学会自主学习，提高学习效率。

1.轮辆有哪些种类？各用于哪些应用场合？

2.轮胎的作用是什么？可以分成哪些种类？

3.什么是子午线轮胎？与普通斜交轮胎比较，子午线轮胎有哪些优

越性？

4.低压胎的规格如何表示？试举例。

【学习重、难点】（限时3分钟）

环节目的：了解本课的学习重、难点，通过了解，可针对性的进行

本课的学习过程。

教学重点：

1.辐板式、辐条式车轮的组成及用途；

2.深式、平式、可拆式轮辆的结构形状及拆装方法，轮辆的标准意

义；

3.轮胎的功用与分类，充气轮胎的构造及分类；

4.普通斜交线轮胎、子午线轮、无内胎充气轮胎的结构特点、用途;

教学难点：

1.帘布层概念与子午线轮胎的结构特点；

2.轮胎识别。

【学习过程】

车轮与轮胎是汽车行驶系中的重要部件。

其作用是:支承整车的质量；缓和由路面传来的冲击力；通过轮胎同

路面间存在的附着力来产生驱动力和制动力；在保证汽车正常转向

行驶的同时，通过轮胎产生的自动回正力矩使车轮保证直线行驶的

方向。

桑塔纳2000轿车车轮

【教学任务一：车轮认知】（限时2分钟）

车轮是介于轮胎和车轴之间承受负荷的旋转组件，它由轮毂、轮辆

以及其间的连接部分组成。

桑塔纳轿车辐板式车轮和轮胎

【教学任务二：车轮的类型】（限时5分钟）

按照连接部分（轮辐）的结构，车轮可分为辐板式和辐条式两种主

要型式。

＞辐板式车轮：

主要由挡圈、轮辆、轮毂、气门嘴伸出口、轮盘等组成。

车轮中用以连接轮毂和轮辆的钢质圆盘称为轮盘（如图3-19所

示）O

辐板式车轮结构便于轮毂的拆装，轮盘上开有几个大孔，以减轻重

量，利于拆装、充气和制动鼓散热。

由于结构简单，维修方便，刚度好，成本低，故被广泛采用。该形

式车轮用于大型货车。

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，即在同一轮毂上安装了两套辐板和轮辆。

轮辆

图3-19辐板式车轮

＞辐条式车轮（如图3-20所示）

其用辐条将轮辆和轮毂组装在一起。

重量轻，造型好。但辐条式车轮由于需要装配，在生产效率和成本

方面都很不利，加之轮辐容易松动，需要定期加固，并且价格昂贵,

维修安转不便。

现在只在赛车及高档轿车上采用O

【教学任务三：车轮的主要零部件】（限时5分钟）

♦轮毂

轮毂与制动鼓、轮盘和半轴凸缘连接，由圆锥滚子轴承支承在转向

节轴颈或半轴套管上。

♦轮辐

辐板式车轮上的轮盘与轮辆通过焊接或钾接固定成一个整体，并通

过轮盘上的中心孔和周围的螺栓孔安装在轮毂上。

♦轮辆

轮辆也称钢圈，按其结构特点可分为深式轮辆，平式轮辆和可拆式

轮辆三种（如图3-21所示）。

(a)深式轮纲ib)平式轮刷ic)可拆式轮辅

21轮辆断面

①深式轮辆为整体式，(如图3-21(a)所示。)

其中都有一条便于拆装轮胎用的环形深凹槽，凹槽两侧与轮胎胎圈

配合的台肩通常是倾斜的，其倾斜角一般是5°。

深式轮辆结构简单，刚度大，质量较小，对于小尺寸弹性较大的轮

胎最适宜，而大尺寸较硬的轮胎难以装入整体式轮辆。

它主要用于轿车及轻型越野车上。

深槽轮辆车轮平底轮^车轮

②平式轮辆(如图3-21(b)所示，

这种轮辆的底面呈平环状，其一边有凸缘，另一边用可拆卸的挡圈

作凸缘。该轮辆用一个具有弹性的开口锁圈来防止挡圈脱出，提高

了承载能力，便于外胎的拆装。

平式轮辆适用于大尺寸较硬的轮胎，一般多用于大、中型货车上。

③可拆式轮辆（如图3-21（c）所示）

这种轮辆由内、外两部分组成，其内、外轮辆的宽度可以相等，也

可以不相等，二者用螺栓连成一体。

拆装轮胎时，只需拆下螺栓上的螺母即可，挡圈是可拆的。

这种轮辆只能用于单个轮胎，主要用于大、中型越野汽车。

♦国产汽车轮辆规格表示方法

目前，轮辆轮廓类型主要有深式轮辆，代号DC；平式轮桐，代号

FB；可拆式轮辆，代号DT。

轮辆的结构形式根据其主要由几个零件组成分为一件式轮辆和多件

式轮和

国产汽车轮辆规格用轮辆的断面宽度（英寸）和轮辆的名义直径（英

寸）以及轮缘高度代号（用拉丁字母作代号）表示。

轮辆名义宽度和名义直径均以英寸数表示（新设计的轮胎和轮辆直

径以mm表示），1in=2.54cm。

直径数字前面的符号表示轮辆结构形式代号，符号“X”表示该轮

辆为一件式轮辆，符号“一”表示该轮辆为两件以上的多件式轮辆。

轮辆表示为轮辆名义直径X/-轮辆名义宽度。

可以看出，基本元素有三个，即轮桐名义宽度，in；轮辆结构形式

代号；轮桐名义直径，in。

例如：东风EQ1092型汽车轮辆为7.0—20：含义为轮辆断面宽度的

数值为7in,为多件式轮辆，轮辆名义直径为20ino

【教学任务四：轮胎认知】（限时3分钟）

轮胎安装在轮辆上，直接与路面接触。

它的作用是：支撑汽车的总质量；与汽车悬架共同来吸收、缓和汽

车行驶时所受到的冲击和振动，以保证良好的乘坐舒适性和行驶平

顺性；保证轮胎与路面的良好附着性，以提高汽车的动力性、制动

性和通过性。

汽车轮胎按胎体结构不同可分为充气轮胎和实心轮胎。

现代汽车绝大部分采用充气轮胎，实心轮胎目前仅应用在沥青混凝

土干线路面上行驶的低速汽车或重型挂车上。

汽车轮胎根据工作气压的大小可分为高压胎、低压胎和超低压胎。

由于低压胎弹性好，具有很强的吸收振动的能力，且胎面较宽，与

道路接触面大，壁薄而散热性良好，提高了汽车行驶平顺性、转向

操纵的稳定性，目前已被广泛应用。

超低压胎具有特大的断面宽度，它在松软的路面上具有良好的通过

能力，多用于越野汽车上。

高压胎现已不在使用。

【教学任务五：轮胎花纹】（限时3分钟）

充气轮胎按胎面花纹的不同，又可分为普通花纹轮胎、越野花纹轮

胎、混合花纹轮胎等，（如图3-22所示）。

HIB

ill

图3-22轮胎花纹

（上图顺序依次是（a）普通花纹、（b）马牙花纹、（c）混合花纹、（d）

越野花纹）

（a）纵向花纹（b）横向花纹（c）混合花纹（d）马牙形花纹（e）人字形花纹

图2—44轮胎花纹

轿车用混合花纹

如图3-22a所示，普通花纹细而浅，适用于比较好的硬路面。如

图3-22b、图3-22d所示。

越野花纹凹部深而且粗，在软路面上与地面附着性好，越野能力强,

适用于矿山、建筑工地等地面情况。

混合花纹如图3-22c所示，介于普通花纹和越野花纹之间，中部

为菱形、纵向锯齿形或烟斗形花纹，两边为横向越野花纹，适用于

在介于城市、乡村之间的路面行驶的汽车。

人字形花纹轮胎在安装时，应将“人”字尖端指向汽车前进时车轮

旋转方向的前方，以提高排泥性能和附着性；

马牙形花纹是无向大块横向花纹，接地面积大，花纹强度高，常用

于在矿山、建筑工地上行驶的车辆。

【教学任务五：充气轮胎的结构】（限时7分钟）

充气轮胎按结构组成，可分为有内胎轮胎和无内胎轮胎。

♦有内胎的充气轮胎

有内胎的充气轮胎由内胎、外胎和垫带组成。（图3-23）

有内胎的车轮和轮胎

图3-23充气轮胎的组成

内胎中充满着压缩空气。

外胎是用以保护内胎使之不受外来损害的高强度而富有弹性的外

壳。

垫带放在内胎与轮辆之间，防止内胎被轮辆及外胎的胎圈擦伤和磨

损。

外胎是用耐磨橡胶制成的高强度而又有弹性的外壳，直接与地面接

触，以保护内胎使其不受损伤。它由胎圈、带束层、胎面和帘布层

组成。（图3-24）

胎面是外胎的外表面，包括胎冠、胎间、胎侧三部分。

胎冠与路面接触，直接承受冲击与磨损，并保护胎体免受机械损伤。

胎冠上制有各种形式的花纹，以使轮胎与地面有良好的附着性能；

胎肩是较厚的胎冠与较薄侧肩的过度部分，一般也制有花纹，以利

于防滑和散热；

胎侧是贴在帘布层侧壁的薄橡胶层，它用于保护帘布层免受潮湿和

机械损伤。

帘布层是外胎的骨架，其主要作用是承担载荷，保护轮胎外缘尺寸

和形状，通常有多层橡胶化的棉线或其它纤维组织所组成。帘布层

的帘线按一定的角度交叉排列，帘布的层次越多，强度越大，但弹

性越低。在外胎表面标注有帘布层数。

带束层位于胎面与帘布层之间，质软而弹性大，一般由多层较稀疏

的帘线和富有较大弹性的橡胶制成。其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。

援冲层（带来层

图3-24外胎结构

胎圈是帘布层的根基，它有较大的刚度和强度，轮胎就是依靠胎圈

装在轮辆上的。

内胎是一个环形的橡胶管，上面装有气门嘴，以便充入或排除空气,

其尺寸稍小于外胎内壁尺寸。

垫带是装在内胎与轮辆间的一个环形橡胶带，保护内胎不被轮辆和

胎圈磨坏，防止尘土与水汽侵入胎内。

盖

螺母

X

衬套

门

阀w

衬套

杆

弹阀门

黄

杆

弹簧

座筒

嘴

气门

和

轮胎

斜胶

普通

分为

不同，

层结构

帘布

于外胎

轮胎由

的充气

有内胎

胎。

线轮

子午

轮胎

斜交

普通

(1)

,

交叉

帘线

邻层

各相

束层

与带

布层

示。帘

-25所

如图3

交轮胎

普通斜

帘布层

胎，

通轮

为普

轮胎

充气

列的

角排

于90°

线呈小

面中心

且与胎

午

胎子

与轮

帘线

布的

。帘

而成

贴合

橡胶

布用

层帘

的多

双数

由成

通常

两层

层由

，缓冲

排列

相交

帘线

邻层

°,相

〜54

52°

一般为

面交角

,

面柔软

，外胎

声小

胎噪

胶轮

通斜

示。普

26所

图3-

，如

排列

交叉

帘线

宜。

价格便

图3-25普通斜交轮胎的外形

图3-26普通斜交轮胎的结构

(2)子午线轮胎

胎体帘布层帘线与胎面中心线呈90°角或接近90°度角排列的

充气轮胎称为子午线轮胎，如图3-27所示。由于帘线排列方向与轮

胎子午线断面一致，使帘线的强度能得到充分利用。子午线轮胎的

帘布层层数一般比普通斜交轮胎减少40%〜50%,而且没有偶数限制，

胎体较柔软，而带束层层数较多，极大提高了胎面的刚度和强度。

图3-27子午线轮胎的结构

子午线轮胎和普通斜交轮胎帘线排列的比较见图3-28。

(a)普通斜交轮胎(b)子午线轮胎

图2-47帘布层和缓冲层帘线的排列

子午线轮胎胎体的帘线排列呈辐射状，胎侧部柔软，斜交胎的帘线

排列呈斜线交叉，很难调整局部的强度。由于子午线轮胎结构与斜

交轮胎不同，使其具有比斜交轮胎更优越的性能：

①使用寿命长。子午线轮胎胎面刚性大，周向变形小，可用较硬质

橡胶作为胎面材料，因此耐磨性好。并且轮胎接地面积较大，单位

接地压力小，载荷分布均匀，在路面上的滑移量小，使轮胎的行驶

里程比斜交轮胎长50%左右。

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，故其滚动阻力较斜交轮胎小25%〜30%,不但能提高汽车的动

力性，还能提高燃料经济性，实际使用中，节油率可达6%〜8%,并

且随车速的提高，节油效果更好。

③承载能力大。子午线轮胎帘线径向排列，可充分利用帘线帘线强

度，比斜交轮胎承载能力提高约14%。

④附着性能好。由于胎体弹性好，接地面积大，故胎面滑移小，即

附着性能好，有利提高汽车动力性。

⑤减振性能好。子午线轮胎胎体比斜交轮胎柔软，弹性好，具有良

好的缓冲性能，能改善汽车行驶平顺性、乘坐舒适性，并可延长汽

车机件的使用寿命。

⑥胎温低，散热快。由于子午线轮胎帘布层数少，并且帘布层之间

不产生剪切作用，故比斜交轮胎摩擦力小，散热快，温升低，有利

于提高车速。

⑦胎面不易穿刺，不易爆胎。子午线轮胎的带束层非常强韧，使轮

胎被钉子等扎穿的情况大致可减少一半。加上帘线强度得到充分利

用，使其在恶劣的使用条件下，轮胎也不易发生爆破。

子午线胎的弱点是胎面与胎侧过渡区及胎圈附近易产生裂口，对材

料及制造技术要求很高，制造成本较高。

但由于子午线轮胎明显优越于普通斜交轮胎，因此在现代汽车上已

逐渐广泛应用，如东风EQ1092型汽车、上海桑塔纳汽车。

♦无内胎的充气轮胎

无内胎轮胎充气时，空气直接压入外胎中。

无内胎的充气轮胎虽然没有充气内胎，但在外胎内壁有一层很薄的

专门用来封气的橡胶密封层，胎缘部位留有余量，密封层被固定在

轮辆上。同时，在胎圈上做出若干道同心的环形槽纹，在轮胎内空

气压力作用下，槽纹能使胎圈可靠地紧贴在轮辆边缘上，以保证轮

胎与轮辆之间的气密性，如图3-30所示。

该轮胎的特点是只在轮胎爆破时才会失效，且轮胎爆破后可从外部

紧急处理；钉子刺破轮胎后，内部空气不会立即泄掉，仍能安全地

继续行驶。

目前这种轮胎在轿车上应用较多，上海桑塔纳轿车就装用了子午线

无内胎轮胎。

图3-30无内胎轮胎

1-橡胶密封层；2-自粘层；3-槽纹；4-轮辆；5-气门嘴

无内胎轮胎桑塔纳轿车无内胎轮胎

【教学任务六:轮胎规格的表示方法】（限时5分钟）

我国与大多数国家一样，采用英制表示法。如图3-31所示。

图3-31轮胎尺寸的标注

(1)高压轮胎规格一般用DXB表示，D为轮胎名义直径，B为轮胎

断面宽度，单位均为英寸，“X”表示高压胎。

轮胎断面宽度是指轮胎按规定充气后，两外侧之间的最大距离(一

般以5mm为单位进行划分)。

例如：轮胎的尺寸34X7表示为：该轮胎断面宽度为7in,该轮胎

为高压胎，该轮胎外径为34in。

(2)低压轮胎规格一般用B-d表示，B是轮胎断面宽度，d为轮辆

直径，单位均为英寸，“一”表示低压胎。

例如：轮胎的尺寸9.00—20表示为：该轮辆直径为20英寸，该轮

胎为低压胎，该轮胎断面宽度为9英寸。

按国冢标准规定，在外胎两侧要标出生产编号、制造厂商标、尺寸

规格、层级、最大负荷和相应气压、胎体帘布汉语拼音代号、安装

要求和行驶方向记号等。

梯子型形状理论

安全守则

产品名称

规格

生产代码表示无内胎轮

胎的标记

美国交通部认证

生产产地

最大承重

最大气压

KS标志认证

JIS标志认证

胎面切面厚度

侧面部厚度

牌

品

速度

指

数断面宽

直

径扁平比

轮胎结构

轮胎侧面标记图

(3)胎体帘线材料以汉语拼音表示。如M-棉帘布，R-人造丝帘布,

N-尼龙帘布，G-钢丝帘布，ZG-钢丝子午线帘布轮胎。

(4)轮胎侧面注有等符号或注有“W”、“D”等

文字，表示轮胎最轻的部分。

安装内胎时，应将气门嘴对准符号安装，以使轮胎周围的重量平均,

保持轮胎高速转动时平稳。如注有箭头“一”则表示为有方向性的

轮胎。以箭头指向为旋转方向安装。

例如：上海桑塔纳汽车装用子午线无内胎轮胎，规格为185

/70SR1484S,其中185表示轮胎宽度为185mm,70表示高宽比为

70%,SR表示用于车速小于180km/h的子午线轮胎，14表示轮辆直

径为14ino

轿车轮胎规格

185/70R1386T

L车速级别标志

—负或指数

।------轮辎直径