一、轮胎的定义
轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。通常安装在金属轮辋上,能支承车身,缓冲外界冲击,实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。
二、轮胎历史-不只是橡胶的智慧结晶
1839年固特异研发了“橡胶硫化技术”,研制成功了不会在沸点以下的任何温度分解的橡胶。
1845年,苏格兰人罗伯特·汤普生有个新主意,他沿着马车的木制轮辐套上充气物体以避震,不幸的是经过几次实际应用后都不成功。
1868年,美国人查尔斯·古德伊尔发明硫化橡胶的方法,使橡胶能运用在轮胎上。虽取得专利但并未因此致富,1898年美国一家新成立的轮胎公司为了纪念他的贡献,把公司命名为固特异轮胎公司。
1887年12月,英国兽医约翰·登禄普看到他的儿子在布满石头的庭院里骑着三轮车,思索如何使车轮更软以吸收震荡,并取得专利,于是发明用充气的橡胶管套在木制轮辐上,于是诞生了充气轮胎的原型。
1888年约翰·邓禄普将橡胶做成管状,包在木制车轮边缘,然后充入气体,这种轮胎的弹性既能充分吸收震动,也使得车体的机械性能得到了很好的保护,世界上第一条充气轮胎诞生,该技术最早先在自行车进行应用。
1891年安德鲁·米其林研制出了可以拆换的自行车充气轮胎。
1892年法国米其林兄弟的米其林公司发明了一种可以快速拆卸的充气橡胶自行车轮胎,简化了轮胎的安装和修补。
1895年6月11日米其林兄弟将充气轮胎技术应用到汽车领域。
米其林在1906年发明容易拆换的汽车钢圈,便于汽车使用充气轮胎。1937年米其林发明将轮胎内层帘布以辐射状排列的辐射层轮胎,改善轮胎的操控性,是广受近代轿车轮胎使用的设计的影响。1938年米其林发明让钢丝与橡胶粘合的方法,使轮胎的散热性与载重能力大幅改善。
BFGoodrich轮胎公司对轮胎贡献也很大,1910年则发明把碳烟加入橡胶的技术以增加摩擦力与耐用性,轮胎也由白色变成黑色。1937年BFGoodrich发明便宜的合成橡胶,1946年发明无内胎轮胎,避免掉传统有管状环形汽球般内胎的轮胎爆胎时,快速泄气变形的危险。
同年米其林公司发明了子午线轮胎,该设计方式使得轮胎的使用寿命提升了30~50%,同时汽车油耗降低8%左右。子午线轮胎的使用,使轮胎工业迎来了一场真正意义的技术革命。
三、轮胎的主要部件
(1)趾口
用来使外胎固定在轮辋上而又不易伸张的刚性部分称为趾口,趾口能使外胎牢固地固定在轮辋上,并在车辆运行时抵抗使外胎脱离轮辋的作用力。为了使趾口稳定成形,并形成胎圈向胎侧的刚性过渡,用来填充的三角胶具有较大的硬度,是不可硫化的,因此趾口是不可修补的。
(2)胎侧
贴在胎体侧壁部位,用来防止胎体受机械损伤和其它外界作用(如泥、水等)的橡胶覆盖层称为胎侧。胎侧与胎面的不同是不承受大的应力,不与地面接触,因而不受磨损,胎侧主要是在屈挠状态下工作,因此胎侧的厚度可以稍薄。但它必须承受较大的机械变形。
(3)胎肩
胎肩位于胎冠与胎侧之间,是轮胎构造中最厚的一部分。也是车辆行使中轮胎温度最高的部分,易造成橡胶开裂。这样的伤口应及时检查修补,以免渗水造成内部钢丝生锈。
(4)胎冠
轮胎的胎冠要直接和路面接触。因此,它的耐磨性要好,滚动阻力和噪声要小,同时还要具备极好的耐热性和耐刺性能。
轮胎构造与部位名称
四、轮胎的规格表示方法
轮胎规格型号尺寸,以毫米为单位表示断面宽度和扁平比的百分数。后面加上:轮胎类型代号,轮辋直径(英寸),负荷指数(许用承载质量代号),许用车速代号。
轮胎的规格为 195/55 R15 85V
195——指的是轮胎宽度为195 mm。
55——指的是轮胎扁平比,即断面高度是宽度的55%。
R——指的是该轮胎为子午胎
15——指的是轮辋直径是15英寸。
85——负荷指数85代表最大可承重515公斤,四条轮胎是515×4=2060公斤。
V——指的是速度级别为240公里/小时 。
在此补充轮胎安全速度记号表
轮胎载重指数对照表
一般来说小型轿车排量在0.8-1.5之间,相应的它的轮胎规格适用为155/65R13 73T--175/70 R 14 77H这个范围内。
紧凑型轿车排量在1.4-2.0之间,相应的它的轮胎规格适用为185/60R15 --205/40 R16这个范围内。
中型轿车排量在1.5-2.5之间,相应的它的轮胎规格适用为205/55R16--255/35 R 18这个范围内。
中大型轿车排量在2.0-3.0之间,相应的它的,轮胎规格适用为225/45R17 --265/30 R19。
大型轿车排量在3.0-6.0之间,轮胎规格相应的在255/40 R18-- 295/30R20这个范围内。
在轮胎侧壁上一个小方块内,标注有该轮胎的生产日期,一般呢四位数字组成,后两位表示年份,前两位表示周数。比如“3513”表示2013年第35周生产的,这个数字对鉴定和购买二手车是非常重要的。其它的还有轮胎的认证标识,DOT表示美国交通部认证;轮胎的产地信息、工厂代码等。
五、轮胎的分类
结构分类:
子午线轮胎:主流选择,滚动阻力小、散热性好,适合高速行驶
斜交轮胎:胎侧强度高,多用于工程车或农用机械
花纹分类:
对称花纹:静音舒适,适合城市道路
非对称花纹:兼顾操控与排水,常见于高性能轿车
越野花纹:沟槽深且宽,适用于泥地/砂石路面
用途分类:
轿车胎(PC):强调低滚阻与舒适性
载重胎(LT/TB):高耐磨性,适用于货车/客车
防爆胎(Run-flat):缺气保用设计,无需备胎,但成本较高
六、常见轮胎的品牌简介及特点
1. 米其林(Michelin)
国家:法国 成立时间:1889年
1934年发明可拆卸轮胎,1946年推出划时代的子午线轮胎。勒芒24小时耐力赛、F1等顶级赛事轮胎供应商,专注高性能领域。自修复轮胎、电动车专用轮胎、氢能源赛车轮胎等黑科技频出。
2. 普利司通(Bridgestone)
国家:日本 成立时间:1931年
常年占据轮胎销售额榜首,以耐磨性和性价比著称。1988年收购美国凡士通,强化卡车和农用轮胎市场。推出“绿歌伴”低滚阻轮胎,适配混动/电动车。
3. 固特异(Goodyear)
国家:美国 成立时间:1898年
二战期间为美军生产军用车胎,登月车轮胎供应商。民航飞机轮胎市占率超65%,波音、空客均依赖其技术。缺气续航技术领先,宝马、奔驰高端车型原配胎。
4. 马牌(Continental)
国家:德国 成立时间:1871年
独创ContiSilent静音技术,胎内贴聚氨酯泡沫层降噪。从自行车胎到矿山巨胎全覆盖,特斯拉Model 3/Y原配胎常见品牌。
5. 倍耐力(Pirelli)
国家:意大利 成立时间:1872年
法拉利、兰博基尼、保时捷等品牌合作商,主打高性能和定制化。经典“P Zero”系列命名源自F1赛事,年历艺术营销出圈。
6. 邓禄普(Dunlop)
国家:英国(现属日本)成立时间:1888年
勒芒24小时耐力赛夺冠次数最多的轮胎品牌。1985年被住友收购后,技术偏向亚洲路况,性价比突出。
7. 韩泰(Hankook)
国家:韩国 成立时间:1941年
大众、奥迪等车企经济型车型原厂胎供应商。WRC(世界拉力锦标赛)中唯一亚洲轮胎品牌。江苏/重庆设厂,国内中端市场占有率超10%。
8. 优科豪马(Yokohama)
国家:日本 成立时间:1917年
ADVAN系列主打低滚阻,日系混动车型常见原配胎。Geolandar系列AT/MT越野胎在北美市场热销。
9. 耐克森(Nexen)
国家:韩国 成立时间:1942年
以“半价米其林”著称,国内网约车司机高复购率品牌。推出“CP672”等专为中国路况设计的耐磨胎。被中国青岛双星集团收购,主打中低端市场。
10. 玲珑(Linglong)
国家:中国 成立时间:1975年
全球轮胎20强中唯一中国品牌,红旗、比亚迪等国产品牌原厂胎。泰国/塞尔维亚建厂,反攻欧洲替换胎市场。赞助英超狼队、意甲尤文图斯提升国际知名度。
常见轮胎品牌
参考文献、书籍、网站和AI
杨阳,刘军华,何燕,等.无内胎全钢载重子午线轮胎三角胶构成对胎圈耐久性能的影响[J].橡胶科技,2014,12(09):39-42.
陈其忠. 轮胎结构设计对轮胎性能影响的研究[D].青岛理工大学:12
《现代汽车轮胎技术》,庄继德著,北京理工大学出版社,2001年
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deepseek、ChatGPT:轮胎技术
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