轮胎
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。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。同时，还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性。
名称：轮胎
英文名：tyre
主要用途：汽车零件、机械零件
主要成分：橡胶
1、轮胎的历史
空心车轮和充气轮胎的诞生
第一个空心车轮是1845年英国人罗伯特•汤姆逊发明的，他提出用压缩空气充入弹性囊，以缓和运动时的振动与冲击。尽管当时的轮胎是用皮革和涂胶帆布制成，然而这种轮胎已经显示出滚动阻力小的优点。虽然罗伯特•汤姆逊发明了空心车轮，但让车轮真正装上轮胎的人却是邓录普。1888年约翰•邓录普制成了橡胶空心轮胎，当时他为了增强马车的舒适性，将一条充气后的橡胶管套在马车车轮上以减少震动，但当时邓禄普还是名兽医。随后托马斯又制造了带有气门开关的橡胶空心轮胎，可惜的是因为内层没有帆布，而不能保持一定的断面形状和断面宽。
橡胶轮胎的出现决定了汽车的发展方向。提到橡胶，人们自然会想到橡胶之父查尔斯•古德伊尔。1834年，他受焦炭炼钢的启发，开始进行软橡胶硬化的试验。经过无数次失败后，在一个偶然的机会，发现了硫化橡胶受热时不发粘而且弹性好，于是硬化橡胶诞生了，橡胶轮胎制造业从此也应运而生。而现在的固特异轮胎的名称，就是为了纪念橡胶之父查尔斯•古德伊尔。
1895年随着汽车的出现，充气轮胎得到广泛的发展，首批汽车轮胎样品是1895年在法国在标致车型中出现的，这是由平纹帆布制成的单管式轮胎，初期的充气轮胎虽然有胎面胶，但在胎面上并无花纹。
花纹轮胎诞生
直到1908年至1912年间，轮胎才有了显著的变化，即胎面胶上有了提高使用性能的花纹，从而开拓了轮胎胎面花纹的历史，并增加了轮胎的断面宽度，允许采用较低的内压，以保证获得较好的缓冲性能。1892年英国的伯利密尔发明了帘布，1910年用于生产，这一成就除改进了轮胎质量，扩大了轮胎品种外，还使外胎具备了模制的可能性。随着对轮胎质量要求的提高，帘布质量也得到改进，棉帘布由人造丝代替。
1904年马特创造了炭黑补强橡胶，大规模用于补强胎面胶是在轮胎采用帘布之后，因为在这之前，帆布比胎面在轮胎使用中损坏得还要快，炭黑在胶料中的用量增长很快，30年代每100份生胶中使用的炭黑也不过20份左右，这时主要在胎面上采用炭黑，胎体不用，现在已达50份以上。胎面中掺用炭黑以前，轮胎大约只行驶6000km就磨光了，掺用炭黑后，轮胎的行驶里程很快就得到显著的提高。现在一组货车轮胎大约可行驶10万km，在好的路面上，甚至可达20万km。
1913-1926年，因发明了帘线和炭黑轮胎技术，为轮胎工业发展奠定了基础。轮胎外缘的标准化，制造工艺的逐渐完善，生产速度比以前提高了，轮胎的产量与日俱增。随着汽车工业的发展，轮胎技术一直不断地改进与提高，如20年代初至30年代中期轿车胎由低压轮胎过渡到超低压轮胎，40年代开始轮胎逐步向宽轮毂过渡，40年代末无内胎轮胎的出现，50年代末低断面轮胎问世等等
子午线轮胎的诞生
但许多新技术的出现都莫过于1948年法国米其林公司首创的子午线结构轮胎，这种轮胎由于使用寿命和使用性能的显著提高，特别是在行驶中可以节省燃料，而被誉为轮胎工业的革命。
子午线轮胎是胎体帘线按子午线方向排列，是帘线周向排列或接近周向排列的缓冲层紧紧箍在胎体上的一种新型轮胎。它由胎面、胎体、胎侧、带束层、胎圈、气密层六个主要部分组成。按照胎体和带束层所用帘线材料不同，子午线轮胎可分为三种：全钢丝子午线轮胎、半钢丝子午线轮胎和全纤维子午线轮胎。
子午线轮胎的帘线排列方向与轮胎子午断面一致，其帘布层相当于轮胎的基本骨架。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。子午线轮胎与斜交轮胎相比，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，成本较高。
2、轮胎的种类
按轮胎用途来分
轿车轮胎——是装于轿车上的轮胎，它主要用于良好路面上高速行使，最高行驶速度可达200千米/小时以上，要求乘坐舒适，噪声小，具有良好的操纵性和稳定性。轮胎结构多数采用子午线结构。根据行驶速度的要求分为不同系列，在标准与手册中常见的有95、88系列为斜交轮胎，80、75、70、65系列为子午线轮胎。
轻型载重汽车轮胎——通常指轮辋直径16英寸及其以下的断面宽9英寸及其以上的载重汽车轮胎。这类轮胎主要行驶于公路，行驶速度一般可达80～100km/h.
载重和公共汽车轮胎通常指轮辋直径18～24英寸，断面宽7英寸及其以上的载重汽车，自卸货车，各种专用和拖车等轮胎。其行驶路面较为复杂，有良好的柏油路，也有较差的碎石路，泥土路，泥泞路，冰雪路，甚至无路面条件等，行驶速度一般不超过80km/h.
工程机械轮胎——工程机械轮胎是装于专用性作业的工程机械车辆上，例如装载机、推土机、挖掘机、平整土地机、压路机和石方作业机等。行驶速度不高，但使用的路面条件和载荷性能要求苛刻。轮胎主要采用斜交胎结构，但如法国米其轮（粤音，普通话叫米其林）公司也采用子午线结构。从轮胎断面宽度分类可分为标准轮胎和宽基轮胎两种系列。
越野汽车轮胎——越野汽车为前后轮驱动。越野汽车轮胎主要行驶在坏路面上如沙漠、泥泞地、松软土壤或其它无路面道路，要求轮胎具有较高的通过性能，越野轮胎往往采用低气压，有的还采用调压轮胎，根据路面条件来调节轮胎气压的大小。为了提高越野通过性，一般采用加宽轮胎断面和轮辋宽度，及降低轮辋直径等措施，以便增大接地面积和降低接地压力。轮胎结构除采用斜交胎结构外，也用子午线结构。
农业和林业机械轮胎——农用轮胎主要装在拖拉机、康拜因联合收割机和农机具车辆上使用。林业机械轮胎装在林业拖拉机和林业机械上，进行林业的采伐、集材、铲运和挖掘等作业。这两种轮胎的特点都是行驶速度要求不高，但其使用条件苛刻，经常行驶于状况不良的田间小路和坚硬的留茬地或石子山路，甚至是无路面的道路，轮胎易被划伤或割破。另一个特点是间歇作业、里程短，但使用期较长，因此要求轮胎具有较好的耐屈挠龟裂和耐老化性能。轮胎以斜交结构为主，但也采用子午线结构。
工业车辆轮胎——主要用于工业车辆上的充气轮胎、半实心轮胎和实心轮胎。分电瓶车轮胎、叉车轮胎和平板车轮胎等。
摩托车轮胎——用于摩托车上的轮胎。包括摩托车轮胎、轻便摩托车轮胎和小轮径摩托车轮胎。
航空轮胎——用于航空飞行器上的充气轮胎。
特种车辆轮胎——包括炮车轮胎、坦克轮胎、装甲车轮胎、沙漠轮胎、防爆车辆轮胎等。
人力车轮胎——用于自行车、三轮车和手推车的充气轮胎。
电动车轮胎——用于电动自行车上的轮胎。
按照结构设计分
划分为斜交线轮胎、子午线轮胎。子午线胎与斜交线胎的根本区别在于胎体。斜交线胎的胎体是斜线交叉的帘布层；而子午线胎的胎体是聚合物多层交叉材质，其顶层是数层由钢丝编成的钢带帘布，可减少轮胎被异物刺破的几率。
斜交轮胎的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。
子午线轮胎的帘线排列方向与轮胎子午断面一致，其帘布层相当于轮胎的基本骨架。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。从设计上讲，斜交线轮胎有很多局限性，如由于交叉的帘线强烈摩擦，使胎体易生热，因此加速了胎纹的磨损，且其帘线布局也不能很好地提供优良的操控性和舒适性；而子午线轮胎中的钢丝带则具有较好的柔韧性以适应路面的不规则冲击，又经久耐用，它的帘布结构还意味着在汽车行驶中有比斜交线小得多的摩擦，从而获得了较长的胎纹使用寿命和较好的燃油经济性。
同时子午线轮胎本身具有的特点使轮胎无内胎成为可能。无内胎轮胎有一个公认优点，即当轮胎被扎破后，不像有内胎的斜交线轮胎那样爆裂（这是非常危险的），而是使轮胎能在一段时间内保持气压，提高了汽车的行驶安全性。另外，和斜交线轮胎比，子午线轮胎还有更好的抓地性。
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，成本较高。
3、轮胎的分类对比
斜交线和子午线轮胎比较
根据轮胎结构的不同，即胎体中帘线排列方式的不同，分为两种轮胎：斜交线轮胎和子午线轮胎。
斜交线轮胎
子午线轮胎
而子午线轮胎胎冠和胎体的带束层是独立的，并且胎体为只有一个子午线胎体层，子午线轮胎又叫钢丝轮胎。轮胎的接地压力为平均分布。
无内胎和有内胎轮胎比较
根据轮胎组成部分的不同，还可以分为两种轮胎：无内胎轮胎和有内胎轮胎。
有内胎轮胎：是卡车轮胎的原始设计，用不同的橡胶制成两个单独的内胎和外胎，以便将空气密封在轮胎之中，保持胎压。
无内胎轮胎：更加先进的轮胎研发设计，轮胎本身就有内胎构造，无需单独的内胎。这项技术简化了将轮胎安装到轮辋上时所需的部件和操作。
无内胎轮胎相较有内胎轮胎的优点：
结构简单：容易安装。减少轮胎和车轮重量。库存部件数量减少，减少部件占用空间。
更加安全：避免了多个车轮部件不匹配的风险。改进了轮胎/轮辋组件的平衡。扁平比更低，更加稳定。降低轮胎被刺破的几率，减少了轮胎行驶漏气。改进了刹车鼓通风，更有利于刹车冷却。
更加经济：减少人力成本和维修保养费用。减少车辆的检修时间。
高扁平比和低扁平比轮胎比较
扁平比指的是从轮圈至胎面的高度与轮胎的断面测量最大的宽度的比值，以百分比表示，即高度占宽度的百分数。以205／60R15规格的轮胎为例，其横断面的最大宽度是205毫米，轮胎内径为15英寸，扁平比为60。
交通运输行业的最新发展趋势中包括在商用车辆上使用低扁平比轮胎。这些轮胎提供了多种性能优势，其中包括在紧急状态下更好的操控性，以及较轻的重量带来更好的燃油经济性。
低扁平比轮胎胎壁虽然较短，但胎面非常宽阔，接地面积大，轮胎可承受的压力也就大，对路面反应非常灵敏；而扁平比高的轮胎有充裕的缓冲厚度，但路面的感觉较差，转弯时的侧向抵抗力较弱，无法有非常稳定的表现。
4、轮胎的花纹
轮胎与路面接触通过花纹产生摩擦力，成为汽车驱动、制动和转向的动力之源。
轮胎花纹的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，这与鞋底花纹的作用如出一辙。轮胎花纹提高了胎面接地弹性，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，花纹块能产生较大的切向弹性变形。切向力增加，切向变形随之增大，接触面的“磨擦作用”也就随之增强，进而抑制了胎面与路面打滑或打滑趋势。这在很大程度上消除了无花纹(光胎面)轮胎易打滑的弊病，使得与轮胎和路面间磨擦性能有关的汽车性能——动力性、制动性、转向操纵性和行驶安全性的正常发挥有了可靠的保障。有研究表明，产生胎面和路面间磨擦力的因素还包括有这两面间的粘着作用，分子引力作用以及路面小尺寸微凸体对胎面微切削作用等，但是，起主要作用的仍是花纹块的弹性变形。
花纹类型
轮胎的花纹主要包括普通花纹、越野花纹和混合花纹，普通花纹适合于在硬路面上使用，它分为纵向花纹、横向花纹和纵横兼有花纹。
纵向花纹
特点是胎面纵向连续，横向断开，因而胎面纵向刚度大，而横向刚度小，轮胎抗滑能力呈现出横强而纵弱。这种花纹轮胎的滚动阻力较小，散热性能好，但花纹沟槽易嵌入碎石。综合起来看，这种型式花纹适合在比较清洁、良好的硬路面上行驶。例如，轿车、轻型和微型货车等多选择这种花纹。
横向花纹
特点是胎面横向连续，纵向断开，因而胎面横向刚度大，而纵向刚度小。故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；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。
纵横兼有花纹
介于纵向花纹和横向花纹之间。在胎面中部一般具有曲折形的纵向花纹，而在接近胎肩的两边则制有横向花纹。这样一来，台面的纵横抗滑能力比较好。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，也适宜和于轿车和货车。
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，一部分土壤将嵌入花纹沟槽之中，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，因此，越野花纹的抓着力大。根据测试，在泥泞路上，同一车型的车辆使用越野花纹轮肿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。
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。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。
除了以上三种花纹外，还有如下三种花纹：单导向花纹，块状花纹，不对称花纹。
单导向花纹
单导向花纹是花纹沟之间都相互连接，呈独立的花纹块结构。它有卓越的制动性能，极佳的排水性能，雨天优秀的稳定性能，适合于高速行驶。但是，轮胎的安装位置必须要与行驶方向相同。适用于高速轿车使用。
块状花纹
花纹沟之间都相互连接，呈独立的花纹块结构。拥有优越的制动及操纵性能，雪地及湿路上优越的操控及稳定性能，雨天时良好的排水性能。但是它独立的花纹块结构，耐磨性能较差。适用范围：轿车用全天候及雪地轮胎，商用车后轮。
不对称花纹
不对称花纹的胎面左右两侧花纹形状不同。由于其增大了转弯时外侧花纹的着地压力，极大地提高了高速转弯性能，并补足了外侧花纹的耐磨性能。但是必须注意轮胎的正确安装方向。比较适用于竞技用车及高性能车辆。
花纹深度的影响
花纹愈深，则花纹块接地弹性变形量愈大，由轮胎弹性迟滞损失形成的滚动阻力也将随之增加。较深的花纹不利于轮胎散热，使胎温上升加快，花纹根部因受力严惩而易撕裂、脱落等。花纹过浅不仅影响其贮水、排水能力，容易产生有害的“滑水现象”，而且使光胎面轮胎易打滑的弊端凸现出来，从而使前面提及的汽车性能变坏。
因此，花纹过深过浅都不好。面客观规律是使用中花纹将越变越小。为了确保花纹作用的有效性，世界各国都对轮胎花纹磨损极限制定了明确的法规。并在轮胎胎肩沿圆周的若干等份处模刻轮胎磨耗极限警报标记“△”或(和)“TWI”英文标记。当花纹块凸面磨损距离到花纹沟槽底部约1.6mm(1/16英寸)时，标记处的花纹已被磨平，故显露出窄横条状的光胎面，借此警示驾驶员，该轮胎已到了必须更换的时候了。
5、轮胎规格参数
轮胎规格：规格是轮胎几何参数与物理性能的标志数据。轮胎规格常用一组数字表示，前一个数字表示轮胎断面宽度，后一个数字表示轮辋直径，均以英寸为单位。中间的字母或符号有特殊含义：“x”表示高压胎；“R”、“Z”表示子午胎；“一”表示低压胎。
层级：层级是指轮胎橡胶层内帘布的公称层数，与实际帘布层数不完全一致，是轮胎强度的重要指标。层级用中文标志，如12层级；用英文标志，如″14P.R″即14层极。
帘线材料：有的轮胎单独标示，如“尼龙”(NYLON)，一般标在层级之后；世有的轮胎厂家标注在规格之后，用汉语拼音的第一个字母表示，如9.00-20N、7.50-20G等，N表示尼龙、G表示钢丝、M表示棉线、R表示人造丝。
负荷及气压：一般标示最大负荷及相应气压，负荷以“公斤”为单位，气压即轮胎胎压，单位为“千帕”。
轮辋规格：表示与轮胎相配用的轮辋规格。便于实际使用，如“标准轮辋5.00F”。
平衡标志：用彩色橡胶制成标记形状，印在胎侧，表示轮胎此处最轻，组装时应正对气门嘴，以保证整个轮胎的平衡性。
磨损极限标志：轮胎一侧用橡胶条、块标示轮胎的磨损极限，一旦轮胎磨损达到这一标志位置应及时更换，否则会因强度不够中途爆胎。
生产批号：用一组数字及字母标志，表示轮胎的制造年月及数量。如“98N08B5820”表示1998年8月B组生产的第5820只轮胎。生产批号用于识别轮胎的新旧程度及存放时间。
商标：商标是轮胎生产厂家的标志，包括商标文字及图案，一般比较突出和醒目，易于识别。大多与生产企业厂名相连标示。
为让用户能够直观的获悉轮胎的配置情况，轮胎出厂时已经包含了轮胎的参数以及生产日期。
如一条轮胎的规格为185/65/R1486H
轮胎规格标注
185——指的是轮胎宽度为185mm
65——指的是轮胎扁平比，即断面高度是宽度的65%
R——指的是该轮胎为子午胎（这条胎内层为辐射胎制造方式）
14——指的是轮毂直径是14英寸
86——指的是载重指数86，代表这条轮胎最大可承重530Kg，4条轮胎就是530×4=2120Kg
H——指的是速度级别为210公里/小时
轮胎的载重指数代表了单个轮胎的额定承载重量，一般来说小型汽车配备了4个轮胎，相应的额定承载重量要乘以4。以下是载重指数实际代表的额定承载重量，单位为Kg。
载重指数表
轮胎速度等级对照表
轮胎的生产日期通常用四位数字表示，其中前面两位代表生产日期周数，后面两位代表年份，如3512则代表这只轮胎生产日期为2012年第35周（8月）。
6、轮胎选购技巧
更换轮胎优先考虑原厂轮胎，原厂轮胎是最能配合汽车速度及汽车的最大载重的，因此从理论上说是最适合本车辆使用。
其次留意轮胎花纹，汽车轮胎上的花纹，除了起到美观的效果之外，对轮胎的性能也有极大的影响。经常在多降雨地区行驶的汽车，应该选择那些排水性比较好的花纹轮胎，比如有规则的小块状的花纹；而需要越野和跑长途的汽车，则可以选择大块状的花纹。
最后如果你对车辆原来的操控性不满意，可以考虑更换扁平比更低的轮胎，对很多车型来说，改善车辆外观及操纵性能的最有效方法之一便是更换低扁平比的轮胎。每一种款式的轮胎都有它们特定的功能，因此在选择轮胎时，应该问清楚什么款式的轮胎适合怎么样的驾驶习惯，这样车子行驶时才更安全，花在轮胎上的钱也更为值得。
7、轮胎保养注意事项
首先要至少每个月一次检查车上所有轮胎在冷却情况下的气压(包括备胎在内)，如发现气压不足，应查找漏气的原因。胎压请务必在轮胎冷却后检查。请谨记：用不正确充气气压的轮胎驾驶是危险的。
请时常检查发现有否鼓包，裂缝，割伤，扎钉和不正常的轮胎磨耗。如果发现任何这种情况的损坏，必须马上由专业人士检查。请谨记：使用损伤的轮胎可能会导致轮胎毁坏。
避免轮胎接触油类和化学物品。
在胎面花纹沟所剩深度1.6毫米位置有磨耗指示标志，轮胎磨损至此磨耗指示标志，必须被替换。使用超过磨耗指示标志的轮胎是危险的，特别是在湿地行驶，因为排水性能已经大大降低了。
定期对车辆进行四轮定位检查，如发现定位不良，要及时校正，否则会造成轮胎不规则磨损，影响轮胎的里程寿命。为了获得最佳的轮胎磨耗状况，轮胎调位是必须的。参考车辆制造商提供的使用手册中有关轮胎换位的指导。如果您没有车辆使用手册的话，建议您每8000到10，000公里调一次位。
在任何情况下，不要超过驾驶条件要求和交通规则限制的合理的速度(例如：遇到前方有石块、坑洞等障碍物时请缓慢通行或避让)。
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