轮胎基础知识(经典版)课件.ppt

.,轮胎基础知识简介,.,轮胎的发展简史,1493-1495年 哥伦布发现橡胶-哥伦布在登上新大陆的时候，发 现当地土著小孩在玩一种小球，这种小球扔在地上可以再弹起来1839年 美国科学家固特异发明硫化方法1888年 英国医生邓录普为了让自己的孩子在学校自行车比赛获 奖，开发出充气自行车胎1889年 美国福特制造出第一辆汽车1900年 轮胎中开始使用棉帘线1905年 在胎圈部位使用钢丝，在橡胶中使用炭黑1907年 日本制造出第一辆汽油发动机汽车1931年 美国DUPONT公司成功地将合成橡胶用于工业化生产1931年 轮胎中使用人造丝帘子布1942年 轮胎中使用尼龙帘子布,.,POTENZA诞生了,1948年 法国米其林公司开发子午线轮胎B.F.GOOD RICH开发无 内胎轮胎1963年 轮胎中开始使用涤纶帘子布(POLYESTER)1979年 美国首次公开出现电动汽车：UTQGS(统一质量定级体系)生效1983年 法国米其林公司开发飞机子午线轮胎1984年 普利司通轿车轮胎的新断面设计理论RCOT发表行使中的优化断面设计理论，通过高效利用充气压力，解决了乘坐舒适性与转向稳定性之间不兼顾的难题1988年 普利司通货车及客车轮胎断面设计理论TCOT诞生通过断面的改变实现高性能。普利司通无接缝冠带层研制成功并应用于轮胎生产消除冠带层接头对高速安全性的影响1994年 普利司通波形带束层研制成功并应用于超低断面轮胎的生产新结构抑制了带束层中产生的应变，提高了耐久性1994年 普利司通独创DONTS(多能驰)轮胎优化设计法诞生通过把汽车前沿设计方法（GUTT）、改进后的圆形胎圈(O-Bead)和长链碳(L.L.Carbon)3项技术结合在一起开发出性能优异的轮胎,.,新技术应用,1996年 普利司通开发AQ DONUTS技术该技术不仅着眼轮胎新品时的性能提高，同时考虑对轮胎使用中后期性能下降的抑制，该技术使轮胎的开发设计发生了质的飞跃1997年 丰田汽车公司开发世界第一辆混合动力车“Prius”1998年 普利司通轮胎参加F1赛事普利司通RFT(Run-FlatTire：可缺气行驶轮胎)研发成功并实施应用该轮胎即使在无内压的情况下，也能以80km/h的速度行驶80公里以下,POTENZA参加,.,*与汽车上其它零部件相比，轮胎具有很多种功能。这些功能对于汽车完成整体功能来说是必不可少的。充气轮胎就像一个储气筒。它根据各类车辆不同的使用条件进行设计及制造。,.,轮胎的构造及各部位作用简介,轿车子午胎结构示意图(胎冠）,轮胎与路面接触的部分，它应具有良好的耐磨性、耐刺穿性、 耐冲击性及散热性。,带束层上使用的帘布层，在轮胎行驶中抑制带束层移动，并防止高速行驶时带束层的脱离，保持高速状态下轮胎尺寸稳定性。,胎面与胎体之间的钢丝帘布，其作用：提高胎面刚性、提高耐磨性、防止外部冲击损伤胎体（适用于子午胎）。,.,轮胎的构造及各部位作用简介,轿车子午胎结构示意图(胎冠）,胎面花纹沟底部的橡胶层，应具有良好的耐撕裂性、粘着性及耐热性。,胎面基部（UNDER TREAD）,胎面表面形状，是牵引力、制动力、耐磨性、低噪音、散热性、操纵稳定性等性能的来源。,.,轮胎的构造及各部位作用简介,轿车子午胎结构示意图(胎体、气密层）,轮胎中的帘布层，是轮胎的主要受力部件，其作用：耐冲击、耐曲挠。,轮胎侧面的橡胶层，应具有良好的耐曲挠性。其作用：保护胎体、提高乘车舒适感及操作稳定性。,无内胎轮胎使用，由特殊橡胶制造，防止漏气、替代内胎贴在轮胎内侧。,.,轮胎的构造及各部位作用简介,轿车子午胎结构示意图（胎圈）,轮胎中钢丝圈上面的填充材料，作用：减缓胎圈冲击，防止成型时空气进入，增加下胎侧刚性。,是由挂胶钢丝按一定形状缠绕而成，起到将轮胎装入轮辋固定轮胎的作用。,.,轮胎的分类及规格标识,按用途分类, 轿车胎 轻载及载重胎 工程机械轮胎 农用轮胎 工业用轮胎 力车胎及摩托车胎 航空轮胎,按轮胎结构分类,子午线轮胎（RADIAL） 胎体帘线与钢丝带束层帘线之间所形成的角度，就象地球 的子午线一样，所以顾名思义称为子午线轮胎。,斜交轮胎（BIAS） 胎体帘线层与层之间，呈交叉排列，所以称为斜交轮胎。,带束斜交胎（BELTED BIAS） 胎体结构为斜交胎结构，另具有钢丝带束层。,按气候条件分类,雪地轮胎 （SNOW TIRE）夏季轮胎 （SUMMER TIRE）全天候轮胎（ALL SEASON TIRE）,.,有无内胎轮胎的主要区别： 无内胎轮胎在性能上的优势： . 避免内胎故障（例如内胎漏气） .轮胎被刺穿后避免空气快速泄漏 .轮胎内压缩空气直接与轮辋接触，散热效率高 缺点： . 靠胎圈与轮辋的过盈配合达到密封的效果，如果胎圈受损会 导致漏气等故障 . 轮辋受损、变形、锈蚀以及气门嘴损坏会造成漏气,按有无内胎分类,有内胎轮胎 无内胎轮胎,轮胎的分类及规格标识,.,按花纹类型分类,.,耐磨性,牵引力及制动力,子午胎胎侧很柔软，在着地面上压力分布均匀，且子午胎行驶面宽度较斜交胎宽，所以能保持最优越的牵引力及制动力。,高速性及耐久性,轮胎的高速及耐久性能与轮胎行驶中，胎体的摩擦生热有很大关系，轮胎高速行驶过程中，胎面的移动与帘布层摩擦产生的热量，造成各部件脱离。因子午胎在胎面下有钢丝带束层，且胎体厚度较斜交胎薄，所以子午胎的高速及耐久性优于斜交胎。,因子午胎胎冠有钢丝带束层，轮胎使用中花纹块的蠕动比斜交胎小，所以子午胎的耐磨性优于斜交胎。,耐冲击性,子午胎的耐冲击性能因使用钢丝带束层较斜交胎差，并且经过凹凸不平的道路时，胎侧部分变形大，斜交胎胎侧较硬变形小。,子午胎能保持稳定的接地面积，且胎侧较柔软，所以转弯性能及乘车舒适感优于斜交胎。,转弯特性及乘车舒适感,轮胎行驶时的阻力主要因内部摩擦而产生，而且一般随载荷的大小及速度的快 慢而按比例变化，子午胎因有钢丝带束层对胎面的位移有抑制作用，加上柔软 的胎侧使产生的滞后损失比斜交胎小，所以子午胎节油。,燃比特性,斜胶胎与子午胎性能比较,.,GB（国标） TRA（美国标准） ETRTO（欧洲标准） JATMA（日本标准）,不同标准规格表示举例,常用的轮胎设计标准,轮胎的分类及规格标识,.,轿车胎（GB）： 斜交胎： 6.00-12 6.00 - 轮胎的公称断面宽 6英寸 12 - 轮辋的名义直径 12英寸 子午胎： 165/70R13 79T 6 PR 165 轮胎的公称断面宽 165mm 70 轮胎断面的高宽比（扁平比）0.7 R 子午胎（RADIAL） 13 轮辋名义直径 13英寸 79 负荷指数 T 速度等级 6 PR 层级,轮胎分类及规格标识,轮胎的速度等级（km/h） L M N P Q R S T U H V W Y 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 240 270 300,.,轻载及载重胎 斜交胎： 6.50-16 LT 6.50 轮胎公称断面宽 6.5英寸 16 - 轮辋名义直径 16英寸 LT - 代表轻载轮胎 子午胎： 215/75R14 LT 215 轮胎公称断面宽 215mm 75 - 扁平比 0.75 R - 子午胎（RADIAL） 14 - 轮辋名义直径 14英寸 LT 表示轻载轮胎 31x10.5R15 LT 31-轮胎名义外直径 31英寸 10.5-轮胎公称断面宽 10.5英寸 R-子午胎（RADIAL） 15-轮辋名义直径 15英寸 LT-表示轻载轮胎,.,185/85 R 16 111/109 L 185 轮胎的公称断面宽 185毫米 85 轮胎断面的高宽比 0.85 R 子午胎 16 轮辋名义直径 16英寸 111 负荷指数(单轮） 109 负荷指数(复轮） L 速度等级,复轮外径差的范围,.,长度LENGTH,公制英制,英制公制,公制单位（METRIC UNIT),英制单位（IMPERAL UNIT),计量单位简表,.,压力 PRESSURE,1kPa0. 1psi,1psi10kPa,千帕斯卡Kilopascal(kPa),磅/平方英寸Pound per squre inch(lbf/in2或psi), 1kg/c 14psi=100kPa 2.5kg/c 36psi 2.8kg/c 40psi 3.0kg/c 43psi,1 Kg/c14psi,1psi0.1 Kg/c,千克/平方厘米(Kg/c),.,轮胎强度表示法,0-279共分为280个等级，每一个数代表一定的负荷量（如下表所示）,层级(P.R),负荷等级（LOAD RANGE）,美国用于轮胎胎体强度的表示方法,现用胎体骨架材料的强度相当于过去的棉帘线多少层,L.R A B C D E F G P.R 2 4 6 8 10 12 14 ,负荷指数（LOAD INDEX）,实际负荷值,依据标准，不同规格所对应的气压与负荷值,.,负荷指数表（部分）,.,关于轮胎“3T”指标的简要说明,所谓“3T”指标是按照美国轮胎统一质量定级体系（TQGS）的规定及要求，在特定实验条件下对轮胎的耐磨性、花纹的抓地力及轮胎的散热性所做的评价结果。 因三项指标的英文均以“T”开头，所以在国内又简称为“3T”指标。磨耗指数（TREAD WEAR):数值表示（100相当于30000英里)湿路制动指数（TRACTION):分为AA、A、B、C四个等级，AA最好。散热指数（TEMPERATURE):分为A、B、C三个等级，A最好。 需要说明的一点是，磨耗指数是在极为严格的特定条件下的评价结果，与轮胎的实际寿命有较大差异。,.,胎侧标识中英文对照表（以195/60R14 GR50AZ）为例,胎侧标识中英文对照表,.,DOT 1U B3,.,轮胎系列,TURANZA 舒适系列POTENZA 运动系列MOTOR SPORT 运动系列(跑车用)FOR TAXI 出租系列DUELER 越野系列,H/P(Highway Performance),A/T(All Terrain),H/L(Highway Luxury),M/T(Mud terrain),运动型 适用高速路况（顶级SUV专用）,舒适型 适用市内公路路况,全路况,泥泞路况,M+S,雨雪路况,.,轮胎品牌名称对照,.,.,YS,国产,.,.,轮胎存放基本常识,., 轮胎不得与油类、易燃品、化学腐蚀品混放，以免 造成轮胎发粘或软化。 轮胎应存放在室内、没有阳光直射及雨淋的地方。 轮胎应在存放架上立放，如没有存放架，也必须在 地面上立放，以免造成胎圈并口，致使充气困难 （无内胎轮胎尤为重要）。 如果水平堆放轮胎，建议参照以下标准：(表格中) 堆放过多会导致轮胎变形，长时间堆放轮胎时， 上部的轮胎和下部的轮胎应每月互换一次。 按照“先入先出”的原则进行出库。,轮胎存放基本常识,.,建议堆放标准,.,轮胎选用基本常识,.,轮胎的正确选用,正确的选用轮胎是保证轮胎及整车性能的一个重要前提，为此，选择轮胎时应从以下几方面考虑：, 原车配套的规格为首选，以及相应的层级或负荷指数、速度级别、 同类型的花纹等。, 使用条件:道路状况、气候条件等。, 兼顾轮胎的使用性能及经济性。, 切记同一轴上不得混装下列轮胎：（临时备胎除外） 不同类型的轮胎; 不同规格或同规格不同轮辋的轮胎; 不同胎体结构的轮胎。,.,轮胎安装基本常识,.,轮胎的安装常识, 轮胎存放，装配 时的环境温度应 在0以上,.,装轮胎前首先要检查并清洁 轮辋，轮辋要选配得当并符 合标准，胎圈座不得有：污 垢、变形等缺陷，换新胎时 应更换新气门嘴。,., 装胎时应确认轮胎状态，不 得有胎圈变形、弯曲、及粘 有异物等缺陷，并确认轮胎 轮辋是否匹配。胎圈粘有异 物，不仅会影响轮胎安装时 的安全性及动平衡，而且对 轮胎的气密性将产生严重影 响。,., 装胎时应在轮胎胎圈部位涂抹水 制润滑剂（肥皂水），以减少装 胎阻力及初装充气压力。实践证 明不润滑有三大危害： 4-1增大装胎阻力和初装 充气压力，易损坏胎 圈及发生爆胎事故。 4-2影响轮胎的动平衡。 4-3影响轮胎的气密性。,.,装胎时上、下胎圈不得 同时装入轮辋。装胎时 不得损坏胎圈（特别是 无内胎轮胎），以免影 响气密性及发生爆胎事 故。,., 轮胎一定要固定在装胎机上充 气，且手不能放在胎圈部位，严 禁俯身，以免因胎圈爆破而伤人。 充气管路调压阀压力应限定在 4kg/cm以内，且初装充气压 力国际上推荐一般不 得大于40PSI（2.8kgf/cm) 初装充气压力过大或 充气速度太快，同样 会导致胎圈断裂而伤人。,.,轮胎复位后继续充气至较高压（一般为50PSI,约3.5kgf/cm）。使胎圈部充分伸展、复位，然后将空气放掉再重新充气，推荐轮胎的使用压力为： 高档车再路况良好的状态下，可采用汽车厂家推荐的充气压力，同时，为保证轮胎性能及安全型可适当提高10%左右。 中、低档车再路况较差的状态下，为保证轮胎的各项使用功能及安全性，建议充气压力以胎侧标明最大压力的80-100%左右为宜。 持续高速行驶前，建议再平常使用充气压力基础上提高0.2-0.3kgf/cm.,安装后仔细检查轮胎胎圈的复位状态（参照防水线），做动平衡。,.,轮胎安装时出现事故的一般原因： 1、装胎时胎圈部位不涂润滑剂： 因无内胎轮胎为保证气密性，轮胎着合直径较轮辋直径有一 定的过盈量，装胎时如不涂润滑剂，势必增大装胎阻力和初 装充气压力，不仅易损坏胎圈，影响气密性及使用性能，而 且易引起爆胎，实践证明不润滑有三大危害： 增大装胎阻力和初装充气压力，易损坏胎圈。 影响轮胎的动平衡。 影响轮胎的气密性。 2、轮辋选配不当或轮辋不符合标准（特别是轮辋直径大于标准或 轮辋胎圈座曲线不符合标准）。 3、轮胎自身存在质量问题，如钢丝圈松散、胎圈口偏。 4、胎圈变形或弯曲造成原因有以下二点： 运输或存放不当。 装胎方法不当。,安装基本常识,.,安装基本常识,5、初装压力过大或充气速度太快。 初装压力过大或充气速度太快，同样会产生爆胎的危险，这是 因为在装胎时，如出现以上两种情况均会影响轮胎的平行缓冲 复位，在充气过程中，如胎圈相对于轮辋发生歪斜，致使钢丝 圈处于非正常的拉伸状态，当压力升到一定值时，胎圈的复位 速度非常快，并随之发出很大的响声，此时钢丝圈受到的冲击 载荷，会是它正常工作状态下的若干倍，在此状态下轮胎极易 发生爆胎。 目前，国际上所推荐的初装充气压力一般为不大于40PSI （2.8Kgf/cm2）。6、轮胎胎圈粘有异物。 轮胎胎圈上粘有异物，不仅会影响轮胎安装时的安全性及动平 衡，而且，对轮胎的气密性将产生严重影响。7、轮胎存放，特别是装配时的环境温度过低（指低于 0）。,.,安装基本常识,装胎试验结果： 为了更进一步说明问题我们做了一系列试验，通过试验结果我们 可以看到： 同一轮胎安装到不同厂家轮辋上，在同样的充气条件下，初装压 力不同。 同一轮胎安装到同一轮辋上，在同样的充气条件下，润滑和不润 滑初装压力差异很大。 同一轮胎安装到同一轮辋上，在不同充气条件下，初装压力同样 存在很大差异。 为此，我们提醒广大用户，在安装轮胎时，一定要正确的选用轮辋，并做到在轮胎胎圈涂水制润滑剂（肥皂水）后，再开始安装操作，充气时气压不能过高（一般不大于40PSI），且以适宜的速度充气，只有这样，轮胎的各项使用性能才能得以充分体现，并避免因发生爆胎事故而危及自己的身体。另外，还有一点需要说明的是我公司生产的轮胎，在胎侧部位均有外观检查合格章、一个均匀性高点（红点）及一个静平衡轻点（黄点）标记，在装胎时一定要将黄点与轮辋气门嘴相邻，这样轮胎和轮辋组合件会取得最佳的动平衡效果。,.,轮胎使用基本常识,.,在轮胎设计中，气压是按轮胎允许载重量、轮胎类别、 使用特点 等，然后通过一系列的计算和试验确定的。 在使用中严格遵守轮胎标准中规定的气压，是保证轮胎各项使用性能的基本前题。 低气压的状态下使用轮胎会导致轮胎发生故障。汽车行驶中，轮胎在动负荷状态下，胎侧产生屈挠变形，标准气压下，这种变形不会超过允许的限度，因为在轮胎设计中已经充分考虑到了，但是，降低气压使用，一方面轮胎的刚性会下降，胎侧变形及变形区域就会加大，另一方面，因胎侧的变形过大，加大了帘布层之间的剪切应力，从而加速轮胎生热，导致轮胎产生下列问题：, 轮胎脱圈, 磨两胎肩, 过度屈挠会造成帘布周向断裂或热脱层, 垫伤起鼓, 径向撕裂, 子口折断, 下胎侧脱层或龟裂,轮胎使用基本常识,胎体碾压,气密层径向裂,.,另外，加大气压使用也是不允许的，加大气压使用会导致轮胎产生下列缺陷：,综上所述，充气压力不当会导致轮胎早期损坏，大大缩短轮胎的使用寿命。实验证明，提高气压25%，轮胎寿命将会降低15-20%；降低气压25%轮胎寿命约降低30%。, 磨胎冠中心部位, 胎面易刺伤及垫伤, 花纹沟底裂, 胎冠变形, 冠爆,轮胎使用基本常识,.,轮胎的负荷是根据轮胎的构造、胎体强度以及使用气压和速度等因素，经过计算才确定的。不遵守标准而超载使用的轮胎，会影响其寿命，从轮胎的生热就可以看出超负荷的严重性。实践证明： 超负荷10%寿命将降低20%； 超负荷还会增大滚动阻力，超负荷30%，滚动阻力将增加45%-60%。 如果轮胎超载20%，其寿命减少30%； 如果轮胎超载40%，其寿命减少50%。 很多用户总认为轿车轮胎及轻载轮胎不涉及超负荷问题，但在实际使用中人为造成的超负荷现象随处可见。例如：金杯配套使用轮胎为185R14C 8P.R轮胎，但实际调查中很多用户安装185R14 4P.R轮胎，那么这两种不同类型的轮胎存在多大差异呢？请看如下数据：,轮胎使用基本常识,.,另外，气压过低也可能导致超载，见下表：,气压250kpa和170kpa时负载值相差670-490=180kg，四条轮胎相差720kg。,从以上数据可以看出，两种轮胎无论是充气压力，还是承载能力，都存在很大差异。错误的选用轮胎导致了严重超载。,.,轮胎主要是由高分子复合材料构成，温度升高将使橡胶老化。汽 车高速行驶时，会使整个轮胎的温度升高，从而，导致胎面磨损 加剧，实验证明：胎面温度升高1，胎面磨损增加2%；同时，增 加行驶中的滑转，也会加大磨损。 每种轮胎都有其设计的临界速度，当高速行驶达到这一速度时， 轮胎就会出现“驻波”现象，这就是该轮胎的“临界速度”，如果在 此条件下使用，轮胎很快就会爆破，为了安全，汽车是不允许超 过轮胎设计速度使用的。轮胎的设计速度（详见胎侧标识）。,子午胎ZR速度为：240 km/h以上。,轮胎使用基本常识,例如：速度从60km/h提高到70km/h，轮胎寿命减少20%！,.,轮胎保养基本常识,.,保养基本常识,轮胎的气压应至少每月检测一次,而且应在轮胎冷却的状态下检测,轮胎的平衡不良会导致轮胎的异常磨损和车辆悬挂系统的损坏，并 引起车辆抖动容易产生驾驶疲劳在安装新胎时一定要做平衡，并且轮胎修补后也要重新做平衡路况不良地区，建议定期做平衡,为减少轮胎异常磨损，保证整车行驶性能，应定期做车辆定位（建议车辆行驶10000km或半年左右调整定位一次）,.,为了保证轮胎的均匀磨损，提高其使用寿命，按国标规定每 行驶8000km（轿车及轻载车胎），轮胎进行循环换位、平行换位 或交叉换位一次（换位方式如下图所示），单导向花纹轮胎只适 用于平行换位。,保养基本常识,.,保养基本常识,轮胎再正常使用中发生损伤，为了使寿命不因损伤而缩短，需要进行修补。对于轿车及轻载子午线轮胎：胎圈、胎体、钢丝带束层损伤不能修补破损处（限胎面）大于8mm（蘑菇钉）不能修补 一般内贴胶片仅限修补6mm以内的破损轮胎修补时,建议采用泰克、玛罗尼、TIPTOP等内贴片式先进修补方式，以延长轮胎的使用寿命,轮胎的老化裂口不能修补,胎侧划伤,胎侧划伤如果较浅没有伤及帘线经修补可作为备胎使用，如果帘线损伤，不能修补，建议更换。,.,