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1、知识共享,汽车轮胎,一、综述,轮胎是一种产品，它是一种高科技的复合型产品，它包含了由200多种不同材料和产品所组成的大约20多种部件； 轮胎也是一种文化，它蕴含着人类的聪颖与智慧； 轮胎更是一种安全，它关系着汽车时代每个人的生命安全，是你我都必须去谨慎对待的消费品。 但归根结底轮胎是为汽车服务的。,二、轮胎作用,轮胎是汽车上最重要的组成部件之一，它的作用主要有： 1、和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击，并衰减由此产生的振动，以保证汽车有良好的乘坐舒适性和行驶平顺性； 2、保证车轮和路面间有良好的附着性，以提高汽车的牵引性、制动性和通用性； 3、承受汽车的重力，并传递其他方向的力和力矩。

2、 此外，轮胎滚动时，轮胎在所承受的重力和由于道路不平而产生的冲击载荷作用下受到压缩。压缩消耗的功，在载荷去除后并不能完全回收，有一部分消耗于橡胶的内摩擦，结果使得轮胎发热。温度过高将严重地影响橡胶的性能和轮胎的组织，从而大大增加轮胎的磨损而缩短轮胎的使用寿命。,三、轮胎类型,1、按用途：轿车轮胎、载货汽车轮胎、特种用途轮胎； 2、按胎体：有内胎轮胎、无内胎轮胎； 有内胎：在外胎的里面还有一个充有压缩空气的内胎。其主要缺点是行驶温度高，不适应高速行驶，不能充分保证行驶的安全性，使用时内胎在轮胎中处于伸张状态，略受穿刺便形成小孔，而使轮胎迅速降压； 无内胎：不使用内胎，空气直接充入外胎内腔。这样消

3、除了内外胎之间的磨擦，并使热量直接从轮辋散出，比普通轮胎降温20%以上。无内胎轮胎提高了行驶安全性，在穿孔较小时能够继续行驶，中途修理比有内胎轮胎容易，不需拆卸轮辋，因为有较好的柔软性，所以可改善轮胎的缓冲性能，提高轮胎的使用寿命。,3、按结构设计：斜交轮胎、子午线轮胎 斜交轮胎：帘线按斜线交叉排列，故而得名。特点是胎面和胎侧的强度大，但胎侧刚度较大，舒适性差，由于高速时帘布层间移动与磨擦大，并不适合高速行驶。随着子午线轮胎的不断改进，斜交轮胎将基本上被淘汰。 子午线轮胎：帘布层相当于轮胎的基本骨架，其排列方向与轮胎子午断面一致。由于行驶时轮胎要承受较大的切向作用力，为保证帘线的稳固，在其外部

4、又有若干层由高强度、不易拉伸的材料制成的带束层(又称箍紧层)，其帘线方向与子午断面呈较大的交角。 子午线轮胎与普通斜线轮胎相比，弹性大，耐磨性好，滚动阻力小，附着性能好，缓冲性能好，承载能力大，不易刺穿；缺点是胎侧易裂口，由于侧向变形大，导致汽车侧向稳定性稍差，制造技术要求高，成本高。,四、轮胎结构及材料（主要以子午线轮胎做介绍）,轮胎是由橡胶帘线复合材料制成： 帘线：棉线人造丝尼龙聚酯、无机质的玻璃纤维、钢丝等也先后被投入使用。,四、轮胎结构及材料,1、帘布层（胎体） 帘布层是轮胎的骨架，轮胎的强度主要取决于帘布层的强力，它被称为“胎体”。 帘布层的两侧边缘靠胎圈部的钢丝圈固定在轮辋凸缘和轮

5、辋底座上。它在保持内压的同时，又是支持载荷的最重要部分。通常，为了保持气密性，采用橡胶制的内胎，但也有不用内胎的，这时则依靠在帘布层内侧加一层气密性好的橡胶层（称为气密层）以确保胎壁不漏气。 轿车用的子午线轮胎的帘布层一般用高分子纤维。,四、轮胎结构及材料,2、胎面和胎侧 胎面是轮胎滚动时与路面接触的重要部分。它对保护帘布层、确保轮胎与路面间的摩擦因数，并且发挥有效的制动力和操作性能都是十分必要的。因此在胎面的表面刻有各种沟纹和窄槽，称为胎面花纹。 胎面的磨耗是决定轮胎寿命的最重要因素。所以，除了采用耐磨性好的橡胶材料外，为增加轮胎与路面间的附着力，避免轮胎在湿路面上打滑，还要求胎面胶有良好的

6、抗打滑性能和小的滚动阻力。 胎侧的主要作用是保护轮胎侧面的帘布层免受损伤，但它不承受很大的应力，同时不与地面接触，一般不受到磨损，所以它的厚度较小。但由于在行进过程中，胎侧不断承受屈曲和伸缩，故要求它有良好的耐疲劳性能和耐日光老化性能。,四、轮胎结构及材料,3、带束（缓冲层） 胎面和胎体是完全不同的结构，两者之间刚度可能相差很大，这很容易成为出现故障的原因。 在子午线轮胎中，由于胎体帘线向着半径方向，故圆周方向强度就小。另外，如不用带束捆紧，就不能做成扁平率小的轮胎。因此，带束不仅仅是缓冲层，它既要完成在半径方向上的压缩任务，又要起到以保持圆周方向的刚性为目的的绑带（环箍）作用，故称其为带束。

7、,四、轮胎结构及材料,4、胎圈部 胎圈包括帘布层包边、钢圈、胎圈包布（也称子口布）三部分。胎圈的作用是将胎体帘布层的两侧边缘固定以保持内部气压，同时也为了在轮胎穿孔时防止轮胎从轮辋上脱落。 胎圈的主体是钢圈。钢圈由钢丝圈、填充胶（三角胶条）、钢丝包布组成。钢丝圈用包胶高碳素钢丝制成，钢丝圈上部空隙填充有半硬质三角胶条。钢丝圈包布使钢丝圈与三角胶条连接为一体，防止错位。 胎圈包布的作用是保持包裹钢圈的帘布不受轮辋的磨损，避免往胎圈内部渗水，胎圈和钢圈的包布都使用平纹的胶帆布。,五、轮胎花纹,轮胎花纹主要由花纹沟、花纹块及节距等构成。 其主要作用就是增加胎面与路面间的磨擦力，以防止车轮打滑。轮胎花

8、纹具有提高胎面接地弹性的性能，在胎面和路面间切向力（如驱动力、制动力）和横向力的作用下，花纹块能相应产生较大的切向弹性变形。切向力增加，轮胎的切向变形随之增大，接触面的“磨擦作用”也就随之增强，进而阻止了胎面与路面间的打滑或打滑趋势。这种性能在很大程度上消除了无花纹（光胎面）轮胎易打滑的弊病，保障轮胎与路面间磨擦性能，使动力性、制动性、转向操纵性和行驶稳定性正常发挥。,五、轮胎花纹,轮胎的花纹根据类型，主要分为3种： 普通花纹、越野花纹、混合花纹。,1、普通花纹 普通花纹适合于在硬路面上使用。它分为横向花纹、纵向花纹和纵横混合花纹。,轮胎抗滑能力呈现出纵强而横弱，汽车以较高速度转向时，容易侧滑

9、；轮胎滚动阻力也比较大，胎面磨损比较严重。这种型式花纹适合于在一般硬路面上、牵引力比较大的中型或重型货车使用。,抗滑能力呈现出横强而纵弱的特征。这种花纹轮胎的滚动阻力较小，散热性能好，但花纹沟槽易被嵌入碎石子儿。综合来看，这种型式花纹适合在比较清洁、良好的硬路面（如城市道路和高速公路）上行驶。例如，轿车、轻、微型货车等多选择这种胎纹。,胎面的纵横方向抗滑能力比较好。因此这种型式花纹的轮胎适应能力强，应用范围广泛，它既适用于不同的硬路面，也适宜安装于轿车和货车。,2、越野花纹 越野花纹的共同特点是花纹沟槽宽而深，花纹块接地面积比较小(约40%60%)。在松软路面上行驶时，一部分土壤将被嵌入花纹沟

10、槽之中，必须将嵌入花纹沟槽的这一部分土壤剪切之后，轮胎才有可能出现打滑。 据测试：在泥泞路上，同一车型的车辆使用越野花纹的牵引力可达普通花纹的1.5倍。,越野花纹分为无向和有向花纹两种。有向花纹使用时具有方向性。 越野花纹轮胎适合于在崎岖不平的道路、松软土路和无路地区使用。由于花纹块的接触压力大，滚动阻力大，故不适合在良好硬路面上长时间行驶。否则，将加重轮胎磨损，增加燃油消耗，汽车行驶振动也比较厉害。,3、混合花纹 混合花纹是普通花纹和越野花纹之间的一种过渡性花纹。其特点是胎面中部具有方向各异或以纵向为主的窄花纹沟槽，而在两侧则以方向各异或以横向为主的宽花纹沟槽。这样的花纹搭配使混合花纹的综合

11、性能好，适应能力强。它既适应于良好的硬路面，也适应于碎石路面、雪泥路面和松软路面，附着性能优于普通花纹，但耐磨性能稍逊。目前，一些货车和四轮驱动的乘用车多使用这种型式的花纹轮胎。,六、轮胎规格及标识,现执行的标准为轿车轮胎GB9743-1997； 轿车轮胎系列GB/T29781997； 载货汽车轮胎GB97441997； 载货汽车轮胎系列GB/T29771997 标准规定了轮胎规格、基本参数、主要尺寸、气压负荷对应关系等。 依照ISO国际标准，汽车轮胎的规格标志按如下排列表示： 【断面宽标号】/【扁平率标号】【轮胎结构记号】【适用轮辋直径标号】【载荷指数】【速度记号】,某轮胎标识为“P 225

12、/65 R 16 89 H ”，其中： “P” 是指轿车轮胎(用以区别卡车或其他车型适用的轮胎) 。 “225”指的是轮胎断面的宽度，是两个胎侧之间的宽度(以毫米为单位)。此宽度随轮胎所匹配轮辋宽度的不同而不同：宽轮辋配宽轮胎，窄轮辋配窄轮胎。一般在胎侧上所标示的胎宽，是指当轮胎安装到所建议宽度的轮辋时的宽度。 “65”是轮胎的扁平比，是胎高与胎宽的比例，这里指胎高占胎宽的65%，数值越小，越显扁平。 “R”是指轮胎的结构，表示此轮胎为子午线结构，也就是说它的帘布层是呈辐射状排布在胎体内的。“B”表示轮胎为斜交结构，目前斜交结构的轿车轮胎已不复存在。 “16”表示轮辋直径(以英寸为单位)，此轮

13、胎必须匹配16英寸的轮辋，否则无法安装。,“89”表示载重指数：此轮胎最高载重为580 kg。不同的载重指数代表不同的最高载重。 “H”表示速度级别：此轮胎最高时速为210 km/h。不同的英文字母表示不同的速度级别。 轮胎速度级别与最高行驶速度对应表:,七、轮胎工艺,1、轧胶工序 依据不同技术要求的配方，将天然橡胶及配合剂用密炼机或开炼机加以充分混合，制成适合制作轮胎各部分的胶片。是轮胎生产的第一道工序。 主要设备： 开炼机、密炼机、辊筒挤出机、下片机、凉片机、制动称量及制动供料系统等。,2、压出工序 将在轧胶工序混合均匀的胶料通过压出机的口型板，压出技术标准所要求的断面尺寸。 制作部检：

14、胎面、胎侧、三角胶条、胎肩垫胶、带束层垫胶 主要设备： 挤出机、内/外复合挤出机、开炼机、及一系列辅助设备,3、压延工序 将混合均匀的胶料在开炼机上加热，依据技术标准将一定厚度的混合胶片贴附到帘子布的两面，或依据技术标准制成一定厚度的胶片。 压延种类： 帘子布压延、钢丝帘布压延、气密层压延等 主要设备： 三辊、四辊压延机、开炼机、锭子房及大量的辅助设备,4、钢丝圈制造 依据技术标准经过挤出机将钢丝表面包附上一定厚度的胶料，然后在缠绕机上按不同的断面形状及直径缠绕成钢丝圈。 主要设备： 钢丝导开装置、加热装置、挤出机、牵引冷却装置、缠绕机 常见的钢丝圈断面形状： 矩形、U字形、圆形、六角形等等,

15、5、截断工序 将压延好的挂胶帘子布依技术标准截断，供贴合工序及成型工序使用。 主要设备： 立式/卧式裁断机、高台裁断机、纵裁机、钢丝带束层裁断机 6、贴合工序 将裁断的帘子布在布筒贴合机上，依标准制成圆筒形的布筒，此工序只适用于斜交胎。,7、成型工序 把在压出、压延、裁断、钢丝圈缠绕等工序制成的半成品部件，依据技术标准组装成胎胚。 主要设备： 子午轮胎：一次/二次法成型胎 8、喷涂工序 胎胚硫化前在其内部喷上一种隔离剂，起到润滑并防止与轮胎胎里粘连的作用；在胎胚外部喷上一种表面活性物质，以促进胶料表面活动，获得最佳的外观质量（子午胎）。,9、硫化工序 将胎胚装入模具，依标准在一定的温度、压力、

16、时间下将橡胶分子由链状的线性结构变为立体网状结构的过程。 硫化设备： 四柱硫化设备、天平式硫化机、硫化罐、个体硫化机 轮胎硫化模具： 钢刻模、精铸铝模、镶块结构、活络模,七、轮胎工艺,简单来说，轮胎的制造过程包括4个步骤： 1.精炼工序：天然橡胶原料精炼成各种成分及用途的原片胶（不同成分的原片胶构成轮胎橡胶面的不同部分）。 2.压出工序：使用各种不同的原片胶，通过压出工序，压出胎面整个胎面橡胶层。 3.成型工序：把压出工序生成的橡胶层，通过成型工序变成我们平时看到的轮胎的形状（圆形的，没有花纹的）。 4.硫化工序：把成型工序生成的轮胎（生胎）通过硫化处理变成准成品轮胎（熟胎）。,八、关于返炼胶

17、,1、返炼胶： 返炼胶是轮胎制造压出或压延等工序中，生产开始或结束时产生的尺寸、形状不符合规格的部材或残余部材。 如果这些不符合规格或残余的部材，没有发生物理性能异常、不含有异物、没有污染而且又没有焦化，它仍然可以返炼而被再次利用，这符合节约资源的道理。而且，如果能充分判断物理性能没有改变，又能遵守既定标准进行操作，在不同橡胶种类和部材中使用少量返炼胶，是不会给轮胎品质带来影响的。 使用返炼胶过量的轮胎，它主要会使轮胎出现以下后果：易老化、轮胎里外层开裂，使到轮胎的寿命打了折扣，耐久性受到影响。,2、镜湖轮胎与返炼胶： 原国家规定的轮胎返炼胶掺混比例在20%30%之间。这次锦湖轮胎事件主要出在生产流