轮胎基础知识（一）

1、轮胎基础知识（一）,轮胎基 础知识,1,一、轮胎发展简史二、轮胎概论三、轮胎生产用原材料四、轮胎生产工艺流程,基础 知识,2,一、轮胎发展简史,轮胎发展简史,3,最早的轮胎是由木头或铁制造的，这从我国古代的战车上和国外的绅士马车上都能看出。,轮胎发展简史,探险家哥伦布在1493-1496年第二次探索新大陆到达西印度群岛中的海地岛时，发现了当地小孩所玩的橡胶硬块，这使他大吃一惊。后来他把这个奇妙的东西带回了祖国，若干年以后，橡胶得到了广泛的应用。,4,轮胎发展简史,1834年，橡胶之父查尔斯古德伊尔发明硬化橡胶，橡胶轮胎制造业从此也应运而生，车轮也逐渐由木制变成了硬橡胶制造。,5,轮胎发展简史,

2、1845年，出生于苏格兰的土木技师R.W.汤姆生发明了世界上第一条充气轮胎，他用涂有橡胶的帆布制成内胎，外面包上皮革以抵抗粗糙路面对它的磨损，然后充入空气。同年12月10日第一条充气轮胎诞生。,6,轮胎发展简史,1888年，在爱尔兰当兽医的英格兰人J.B.邓禄普先生发明充气轮胎的专利。并很快在自行车上得到了应用，并迅速迈向了汽车领域。,7,轮胎发展简史,1895年，法国人米希蓝把自行车充气轮胎改良后安装在汽车上,出现了首辆使用这种轮胎的汽车。充气轮胎的发明为世界汽车工业的发展做出了巨大贡献。 初期的充气轮胎，使用的是用涂有橡胶的帆布当胎体，因为帆布的纵线和横线互相交叉，行走时由于变形，导致线与

3、线之间的互相摩擦，这样线就很容易被磨断，轮胎的寿命很短。,8,轮胎发展简史,1903年，J.F.帕玛先生发明了斜纹纺织品，促成了交叉层轮胎的发展，使轮胎的寿命向前跨了一大步。因为斜叉的胎体不会再因轮胎的行走而引起摩擦，帘线不容易被磨断，所以寿命大大加长。,9,轮胎发展简史,1911年，美国哈德门轮胎和橡胶制品公司的财务管理员菲利普，推出了成套的内外胎,即用橡胶和织物织成外胎，里面装上橡胶内胎。至此,充气轮胎取得了完全的成功，汽车才真正穿上了现代化的“鞋子”。,10,轮胎发展简史,1930年米其林制造了第一个无内胎轮胎； 1946年米其林又发明了举世闻名的子午线轮胎。,因此，轮胎的发展是经历了一

4、个漫长的历程，在这漫长过程中不知有多少代人为之付出了艰辛的劳动和高超的智慧。,11,二、轮胎概论,轮胎 理论,12,二、轮胎概论,轮胎 理论,1、轮胎的分类 2、轮胎的功能 3、轮胎的组成 4、轮胎花纹类型和特点 5、轮胎胎侧标识,13,轮胎 理论,1、轮胎的分类,14,轮胎 分类,PC (passenger car tire) 轿车轮胎； AG ( agricultural tire ) 农用车轮胎； OTR ( off the road tire) 工程车轮胎； ID ( industry tire) 工业用车轮胎； AC (aircraft tire) 飞机轮胎； MC ( motorc

5、ycle tire) 摩托车轮胎； TB (truck bus) 载重轮胎 (重型、中型、轻型、微型);,(一)、按用途分类，大概可分为7种。,15,轮胎 分类,1、斜交结构轮胎 2、带束斜交结构轮胎 3、子午线结构轮胎 a:半钢丝子午线轮胎 b:全钢丝子午线轮胎 c:全纤维子午线轮胎,(二)、按结构分类，大概可分为：,16,轮胎 分类,17,1、斜交胎,优点：由于胎体帘线之间的层数较多，胎体坚固， 胎侧坚固，胎侧较厚，在使用中不易划破损 坏，使用这种轮胎侧向稳定性好。 缺点：原材料消耗多，耐磨性较差，使用中滚动阻 力大，缓冲性能不如子午胎好。,轮胎 分类,18,多层交叉的胎体帘布层从一个胎圈

6、到另一个胎圈的排列方向与胎面中心线的角度呈小于90角排列的充气轮胎。 帘布的层数都是偶数的。,斜交线轮胎,轮胎 分类,19,2、子午胎,20,轮胎 分类,一层或多层（如子午工程胎）轮胎胎体帘线按子午线方向、由胎圈至胎圈的排列（与胎冠中心线成90或接近90），并有帘线排列几乎接近圆周方向的带束层箍紧胎体的轮胎。,优点：使用寿命长，行驶中节约燃料，胎冠部位耐刺 伤，不易爆破等。 缺点：侧向稳定性较差，低速行驶时的舒适性欠佳， 胎侧较易产生裂口，以及制造技术要求高。,轮胎 分类,21,轮胎 分类,22,子午线轮胎,轮胎 分类,23,子午线与斜交轮胎的对比RVB,RVB优劣对比,24,25,子午胎和斜

7、交胎相比较在结构上有两个根本性的变化：一个是由一个帘线排列方向几乎于圆周方向相同的“刚性”带束层。二是由一个帘线按子午线方向（径向）排列的“柔性”胎体。两者组成一个胎冠和胎侧即能分别起独立作用、又能起协同作用的刚柔并济的弹性体。这种结构上的特点，决定子午线轮胎的优越性能。主要表现在以下几个方面：,RVB优劣对比,26,1、耐磨，行驶里程高 子午胎和斜交胎相比，由于其胎冠部位周向变形小花纹块滑移小，胎面摩擦生热低，接触面积较大，单位压力小而且分布均匀，所以其耐磨性能和行驶里程大大优于斜交胎,RVB优劣对比,27,2、滚动阻力小，油耗低 子午线轮胎滚动阻力明显低于斜交胎，大约是斜交胎的7080，节

8、油率约为610,RVB优劣对比,3、生热低，高速安全 在相同行驶条件下，斜交胎的行驶温度比子午线轮胎高30左右，因子午线轮胎帘线层数少胎体薄，车辆高速行驶时生热低，散热快，因此行驶温度比斜交胎低的多，斜交胎在高速行驶时极易因生热过高而引起脱层。,斜交线轮胎,当轮胎负载时,RVB优劣对比,子午线轮胎,当轮胎负载时,RVB优劣对比,30,RVB优劣对比,子午线轮胎,斜交轮胎,RVB优劣对比,31,子午线轮胎,斜交轮胎,RVB优劣对比,32,33,4、减震防损，乘坐舒适 由于子午线轮胎胎体帘线呈径向排列，法向变形显著大于于斜交胎，胎体柔软，弹性好，所以具有良好的缓冲、减震性能，这对减少汽车机件和载货

9、的损坏及提高客车乘坐舒适性非常重要，具有明显效果。,RVB优劣对比,5、操作稳定、越野性能好，负荷量大，胎面耐刺扎,转弯时,RVB优劣对比,34,斜交轮胎,转弯时,RVB优劣对比,35,子午线轮胎,遇到障碍物时,RVB优劣对比,36,斜交轮胎,遇到障碍物时,RVB优劣对比,37,子午线轮胎,遇到障碍物时,RVB优劣对比,38,39,6、降低运输成本，提高经济效益 由于子午线轮胎具有耐磨、行驶里程高、节油、减震、安全等一系列优越性，自然给运输部门带来很大的经济效益，这就是轮胎行业所说的社会效益。,RVB优劣对比,总结： 子午线的优点(跟斜交线比较),接地面大,抓地力更好; 反应快, 转弯稳定;

10、运行温度低,安全;,节省燃油 刺破率低; 舒适及机器保护; 寿命长;,RVB优劣对比,40,3、半钢丝子午胎,41,轮胎 分类,胎体帘线用纤维帘线（如人造丝、改性尼龙、聚酯等），而带束层用钢丝帘线的子午线轮胎，叫做半钢丝子午线轮胎。,轮胎 分类,1、有内胎轮胎(TUBE TYPE) 2、无内胎轮胎(TUBELESS),(三)、按充气形式，大概可分为：,42,20轮胎,22.5轮胎,有无内胎对比,43,有内胎 扁平率为100% 高法兰盘 轮辋与刹车鼓距离小散热不利,20轮胎,有无内胎对比,44,22.5轮胎,无内胎 扁平率为90% 或更低 低法兰盘 150辋边胎唇钩得更牢 轮辋与刹车鼓距离大有利

11、散热,有无内胎对比,45,从轮辋气门口迅速泄气,从扎钉处缓慢泄气,有内胎,无内胎,有无内胎对比,46,无内胎轮胎的优势,重量减轻,容易平衡,操纵性好,运行温度低,制动温度低,扎钉漏气慢,装卸方便,备件方便,驾驶舒适,有无内胎对比,47,2、轮胎的功能,轮胎 的功能,48,轮胎 的功能,49,轮胎是否只是一 个黑而圆，中央有个 空洞的物体而已呢？,轮胎 的功能,50,每小時350公里,轮胎 的功能,51,自重： 147吨,负重: 240 吨,Cat793C,轮胎 的功能,52,一条185/60R14 轮胎的圆周长大约1760毫米。如果一条轮胎的寿命是8万公里，这条轮胎一生要变形 45,000,0

12、00次。,胎侧变形,轮胎 的功能,53,轮胎 的功能,54,轮胎 的功能,55,側向 (車輛操控),正向 (牵引、制动性能),垂直向 (美观与舒适),在如此小的面积里，轮胎要承受从各个方向的巨大力量，如负载，加速，刹车，转弯，离心力。,受力,轮胎 的功能,56,轮胎的功能,1) 承载,轮胎 的功能,57,汽车对轮胎的性能要求,支承整车重量,取决于： -轮胎类型， -尺寸， -气压， - 等。,轮胎 的功能,58,负载能力,?,轮胎 的功能,59,轮胎的功能,2) 减震,轮胎 的功能,60,汽车对轮胎的性能要求,缓冲由路面传来的振动和冲击,取决于： - 轮胎气压 - 胎冠胶特性 - 均匀性 -

13、动平衡 - 等,轮胎 的功能,61,垂直变形距离,负载半径,自由半径,轮胎 的功能,62,3) 抓地,轮胎的功能,轮胎 的功能,63,汽车对轮胎的性能要求,(通过轮胎与路面的附着性能)传递驱动力和制动力,取决于： - 轮胎纵向刚度 - 胎冠胶特性 - 花纹设计 - 等,轮胎 的功能,64,路面,轮胎,轮胎 的功能,65,决定轮胎抓地能力的因素,轮胎接触面积； 轮胎橡胶成分； 轮胎花纹； 轮胎负载。,轮胎 的功能,66,轮胎 的功能,耐磨就是好轮胎了吗？,67,汽车对轮胎的性能要求,使车辆(轮)能以直线行驶 承担越障，提高通过性,轮胎 的功能,68,轮胎对汽车的作用和贡献,印痕(轮胎接地区)是汽

14、车作为一个整体唯一接触地面的地方。 所有力、振动、力矩均由此才能从地面传向汽车。,轮胎 的功能,69,轮胎的许多性能测试、评价与汽车性能测试相类似。,轮胎对汽车的作用和贡献,轮胎性能,汽车性能,操纵性 操纵稳定性 舒适性 噪声 通过性 安全性,轮胎 的功能,70,以80公里/小时在5毫米水深路面行驶,轮胎 的功能,71,4) 耐磨,轮胎的功能,轮胎都有一定的耐磨性，都可以行驶一定里程,轮胎 的功能,72,5) 操控性,轮胎的功能,轮胎 的功能,73,拥有重量承载功能 提供缓冲能力 转换行驶与刹车的扭力 产生转弯的力道 产生操控反应,轮胎的功能,轮胎 的功能,良好的尺寸稳定性 提供足夠的里程性

15、消耗最小的能量 产生最小的噪音与震动 耐用与安全,74,轮胎 的功能,75,轮胎 组成,3、轮胎的组成,76,77,轮胎 组成,轮胎的组成,轮胎 组成,子口加强层,胎冠基部胶,78,轮胎 组成,半钢轮胎的结构,79,工程轮胎的结构,轮胎 组成,80,斜交轮胎的结构,轮胎 组成,81,轮胎各部件的作用及特点,1、胎面：与地面接触，除了保护胎体之外，还有承受冲击与耐磨耗、防滑、排水驱动、制动等作用，因此要求与路面有很好的抓着力。,2、胎肩：支撑胎体，此处胶料特别厚，散热性能差。,3、胎侧：保护胎体，要求有良好的耐曲挠和耐日光老化作用。,4、胎圈：此部位是轮胎与轮辋的嵌合的部位，为避免被轮辋擦伤，在

16、外部要用子口包布补强，内部有挂胶钢丝组成的钢丝圈，以使胎圈牢固地嵌在轮辋上,轮胎 组成,82,轮胎各部件的作用及特点,5、带束层：这是子午线轮胎的特有部件，即在胎面与胎体之间顺周围方向贴合的钢丝帘布，其作用是固定胎体及增加胎面的刚性。,6、缓冲层：用于斜交轮胎，贴合在胎面与胎体之间，作用是吸收来自于地面的冲击力以保护胎体。,7、胎体：承受轮胎中强大的气压，支持载荷和缓和冲击力，常用材料有尼龙、聚酯、钢丝等。,轮胎 组成,83,轮胎花纹类型,4、轮胎的花纹类型和特点,84,1）、花纹类型,2）、花纹深度,3）、磨耗标志,1）、花纹类型,轮胎花纹类型,A、横向花纹： 有烟斗、羊角、八角等类型,优点

17、： 驱动和制动性能好，花纹基部 不易裂口，不易夹石子。 缺点： 滚动阻力大、生热大、散热慢 易肩空。,非正式路面使用（路况不良的路面） 适用于轻型卡车及较大型卡车或客车 后轮,85,花纹类型,轮胎花纹类型,B、纵向花纹： 有曲折、锯齿等类型,优点： 滚动阻力小，抗侧滑性好，散 热性好，噪音小，高速行驶时操控性、稳定性、安全性好。 缺点： 花纹基部易裂口，易夹石子， 耐磨性差。,路况较好的道路，高速公路面使用 适用于轿车、客车、卡车及轻卡车 的前轮,86,花纹类型,轮胎花纹类型,C、混合花纹： 胎冠中部为纵向花纹，肩部为 横向花纹。,优点： 防滑性好，驱动力、制动力较好 缺点： 耐磨性较差，横向

18、花纹部分易产生异常磨损。,非正式路面使用 适用于客车、卡车及轻卡车使用的前轮,87,花纹类型,轮胎花纹类型,D、雪地、越野花纹： 有向越野花纹、无向越野花纹。,优点： 驱动力、制动力大，花纹自洁性好适用于雪地、河地、泥泞地等。 缺点： 滚动阻力大、耐磨性差、噪音大，易发生异常磨损。,适用于雪地、河地、泥泞地使用 适用于轿车子午胎及越野轮胎,88,花纹类型,轮胎花纹类型,E、定向花纹：,优点： 高速性能好，滚动阻力低、加速性好、排水性能好、湿滑路面操控性能好等。 缺点： 费用高，装胎时注意方向性，易发生异常磨损。,高速路面使用 适用于一般轿车子午胎及高速客车全钢丝轮胎,89,花纹类型,轮胎花纹类

19、型,F、非对称型花纹：,优点： 侧向转弯稳定性佳，排水性能好，湿滑路面操控性能佳等。 缺点： 费用较高，装胎时注意内外侧方向,高速路面使用 适用于一般轿车子午胎及高速客车全钢丝轮胎,90,2）、花纹深度,轮胎花纹类型,胎面花纹深度是根据轮胎规格、花纹类型、胎体强度、各类轮胎花纹深度都有一定的取值范围。一般认为增加花纹深度能显著提高行驶里程，但随着花纹深度的增加，会对轮胎的实用性能产生如下影响： （1）胎面胶太厚，使胎体产生的热量不能及时散发，会导致胎体内温度上升而发生脱层等故障。 （2）胎面运动量增加，加剧轮胎磨耗。 （3）轮胎重量增加,91,3）、磨耗标志TWI (Tread Wear In

20、dicator),轮胎花纹类型,当磨耗至磨耗标志，表示该轮胎的操控性、安全性已不能保证，必须及时更换。,92,磨耗标志TWI (Tread Wear Indicator),轮胎花纹类型,胎冠磨耗标志 胎面花纹沟底有6处以上，轻型载重车轮胎及轿车胎局部隆起1.6mm、中型载重车轮胎局部隆起2mm的标志块,93,磨耗标志TWI (Tread Wear Indicator),轮胎花纹类型,胎侧用“”或“TWI”的图案来表示磨耗标记的设计位置,94,轮胎胎侧标识,4、轮胎的胎侧标识,95,1）、轮胎的种类表示 2）、轮胎规格的表示方法 3）、轮胎术语,轮胎种类表示,96,1）、轮胎的种类表示,子午线轮

21、胎的种类标志 子午线轮胎标志,98,子午线轮胎标志,在轮胎的规格标志中加有“R”字样，就表示子午线轮胎，“R”是英文“RADIAL TYRE”的第一个大写字母。如9.00-20就表示为斜交载重胎，9.00R20就表示为子午线轮胎。,轮胎种类表示,99,2）、轮胎规格的表示方法,轿车轮胎 轻卡轮胎 载重轮胎 工程机械轮胎 农业轮胎,轮胎规格标记有 ISO（国际标准组织）标记、 P公制、欧洲标记、轻型卡车标记、浮动标记,轮胎规格表示,斜交胎,轿车轮胎,子午胎,（欧洲标记）,（ISO标记）,轮胎规格表示,100,子午胎,轿车轮胎,（P公制）,轮胎规格表示,101,斜交胎,轻卡轮胎,子午胎,（欧洲标记

22、）,（ISO标记）,轮胎规格表示,102,子午胎,轻卡轮胎,（欧洲标记）,轮胎规格表示,子午胎,（浮动标记）,103,子午胎,轻卡轮胎,（轻卡标记）,轮胎规格表示,104,斜交胎,载重轮胎,子午胎,（欧洲标记）,（ISO标记）,轮胎规格表示,105,子午胎,载重轮胎,子午胎,（欧洲标记）,（ISO标记）,轮胎规格表示,106,斜交胎,工程机械轮胎,子午胎,（欧洲标记）,（欧洲标记）,轮胎规格表示,107,斜交胎,农业轮胎,轮胎规格表示,108,109,3）、轮胎术语,速度级符号 轮胎强度标志 负荷能力 轮胎名义断面宽 轮胎名义高宽比（扁平率） “有内胎”“无内胎”标志 轻卡胎的表示方式 轮胎胎

23、侧标识示意,轮胎 术语,速度级符号,轮胎 术语,速度级符号代表轮胎最高行驶速度，以拉丁字母表示。例如：轿车 “185/70R13 86T”规格中标有“T”字，表示该种轮胎的最高行驶速度为每小时190km。全钢胎“900R20”胎侧中标有“K”标记，表示该种轮胎的最高行驶速度为每小时110km。各种速度级别符号代表的最高行驶速度国际有统一的标准，具体见国际统一的“速度级别符号与相应速度值对应表”,110,速度符号与相应速度值对应表,轮胎 术语,单位：Km/h,注：TRA： 1997年美国轮胎轮辋协会标准 ISO： 国际标准化组织 ETRTO:欧洲轮胎轮辋技术组织,111,轮胎强度标志层级（PR）

24、,轮胎 术语,层级（PR）表示轮胎在规定的使用条件下所能承受的最大允许负荷的强度指标，这是传统的表示方法，层级并不代表实际的帘线层数，只代表近似于棉帘线层数所承受的强度。 例如：9.00R20-16PR全钢丝载重子午线轮胎，实际胎体钢丝帘线只有1层，它近似于同规格16层棉帘线斜交胎的强度。,112,负荷能力,轮胎 术语,轮胎负荷能力，是在规定的使用条件下允许轮胎承载的最大负荷，即轮胎在一定的行驶速度和相应充气压时的最大载重量。它的表示方法有以下三种： A: 负荷指数 B: 负荷等级 C: 实际数字,113,负荷指数：,如：“9.00R20”子午线轮胎，在胎侧上标有“140/137，表示单胎负荷

25、指数为140相当于载重量为2500Kg；双胎负荷指数为137，相当于载重量为2300Kg。但负荷指数的每个数字相对应的载重量要查“负荷指数和载重量对应表”。,轮胎 术语,114,负荷指数（LI）与轮胎负荷能力（TLCC） 对照表,轮胎 术语,115,负荷等级：,这是美国1969年为了避免“层级”，这种表示方法同实际层级混淆而采用的替代方法，以拉丁字母表示。例如“H”表示相当于同规格轮胎16层级的载重量。但每个字母相对应的那个层级要查“负荷等级与层级的对应表”。,轮胎 术语,116,负荷等级与层级对应表,轮胎 术语,117,实际数字：,这种表示方法是把轮胎的实际载重量在胎侧上直接表示出来，比较直

26、观。 如：9.00R20-14PR 负荷能力为：,轮胎 术语,单胎最大负荷 （S）2575 kg 气压78100kpa 双胎最大负荷 （D）2255 kg 气压740kpa,118,实际数字：,另外：对于轮胎的层级，如果系列相同但规格不同，即使层级相同，其相应的气压，负荷能力不相同；系列不同而规格相同，即使层级相同，其对应的气压不相同。例如：,轮胎 术语,12.00R20-16PR 负荷能力为：单胎最大负荷 （S）2575 kg 气压78100kpa双胎最大负荷 （D）2255 kg 气压740kpa,12.00R20-16PR 负荷能力为：单胎最大负荷 （S）2575 kg 气压78100kpa双胎最大负荷 （D）2255 kg