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第19章车轮与轮胎车轮与轮胎是汽车的行走部件，安装在车架上，可以绕车轴转动并沿地面滚动。
轮胎及车轮连接车轴，接触地面。
轮胎及车轮将汽车发出的作用力传递给地面，同时将地面的反作用传回给汽车。
车轮与轮胎是汽车行驶系中的重要部件，其基本功用如下：1.支承汽车车体重量。
2.缓和由于路角不平引起的冲击力，接受和传递制动力和驱动力。
3.轮胎具有抵抗侧滑的能力，轮胎具有自动回下正的能力，使汽车正常转向，保持汽车直线驶。
4.有效提高通过性。
5.减小行驶阻力和能量消耗，提高运输效率。
19．1车轮现代的汽车车轮不但是安装的轮胎的骨架，也是将轮胎和车轴连接起来的旋转部件，通常车轮由轮毂、轮辋以及这两件元件之间的连接部分称为轮辐的元件所组成。
按照轮辐的结构，车轮可分为辐板式和辐条式，根据轮辋形式不同又可分为组装轮辋式，可调式车轮，对开式，可反装式车轮，根据车轮材质不同又有铝合金、镁合金、钢车轮之分。
目前在轿车和货车上广泛采用辐板式车轮。
19.1.1辐板式车轮图19-1 辐板式车轮1-档圈 2-轮辋 3-辐板 4-气门嘴伸出口如图19-1所示：辐板3为一般为钢质圆板，它将轮毂和轮辋连接为一体，大多是冲压制成的，少数是与轮毂铸成一体。
后者多用于重型汽车上。
辐板与轮辋是铆接或焊接在一起的，对于采用无内胎轮胎的车轮，宜采用焊接法可提高轮辋的密闭性。
轿车的辐板采用材料较薄，常冲压成起伏各样形状，以提高刚度。
辐板上开有若干孔，用以减轻质量，同时有利于制动器散热，安装时可作把手。
19.1.2辐条式车轮如图19-2所示：轮辐有钢丝辐（a），是由价格昂贵钢丝辐条编制成，维修安装不便，一般用在赛车和高级轿车上。
另一种是和轮毂铸成一体的铸造辐条（b），一般用在重型汽车上，在这种结构的车轮上，轮辋1是用螺栓了和特殊形状的衬块2固定在辐条4上，为使轮辋与辐条对中好，在轮辋和辐条上都加工出配合锥面5。
图19-2 辐条式车轮1-轮辋 2-衬块 3-螺栓 4-辐条5-配合锥面 6-轮毂19.1.3轮辋按照轮辋结构特点的不同，轮辋可分为深槽式、平底式和对开式(可拆式)等三种形式。
汽车轮胎基本知识及实用常识汽车轮胎基本知识(一)车轮与轮胎是汽车行驶系中的重要部件，其功用是：支承整车；缓和由路面传来的冲击力；通过轮胎同路面间存在的附着作用来产生—驱动力和制动力厂汽车转弯行驶时产生平衡离心力的侧抗力，在保证汽车正常转向行驶的同时，通过车轮产生的自动回正力矩，使汽车保持直线行驶方向；承担越障提高通过性的作用等。
现代汽车几乎都采用充气轮胎。
轮胎安装在轮辋上，直接与路面接触，它的作用是：1)和汽车悬架共同来.缓和汽车行驶时所受到的冲击，并衰减由此而产生的振动，以保证汽车有良好的乘坐舒适性和行驶平顺性。
2)保证车轮和路面有良好的附着性，以提高汽车的牵引性、制动性和通过性。
3)承受汽车的重力，并传递其它方向的力和力矩。
因此，轮胎必须有适宜的弹性和承受载荷的能力。
同时，在其与路面直接接触的胎面部分，应具有用以增强附着作用的花纹。
此外，车轮滚动时，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。
(一)轮胎分类汽车轮胎按用途分，可分为载货汽车轮胎和轿车轮胎；而载货汽车轮胎又分为重型、中型和轻型载货汽车轮胎。
汽车轮胎按胎体结构不同可分为充气轮胎和实心轮胎。
现代汽车绝大多数采用充气轮胎。
充气轮胎按组成结构不同，又分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两种。
充气轮胎按胎体中帘线排列的方向不同，还可分为普通斜交胎、带束斜交胎和子午线胎。
1.有内胎的充气轮胎这种轮胎由内胎2、外胎1和垫带3组成。
内胎中充满着压缩空气；外胎是用以保护内胎使其不受外来损害的强度高而富有弹性的外壳；垫带放在内胎与轮辋之间，防止内胎被轮辋及外胎的胎圈擦伤和磨损。
按胎内的空气压力大小，充气轮胎可分为高压胎、低压胎和超低压胎三种。
过去，一般气压在0.5～0.7MPa为高压胎，015～0.45MPa为低压胎，0.15MPa以下为超低压胎；但由于制造轮胎所用原材料的不断发展，轮胎负荷能力大幅度提高，相应的气压也提高了，而轮胎的缓冲性能仍在某种程度上保持了原来同规格“低压胎”的性能。
车轮轮与轮胎是汽车行驶系中的重要部件，其功用是：支承整车；缓和由路面传来的冲击力；通过轮胎同路面间存在的附着作用来产生—驱动力和制动力，汽车转弯行驶时产生平衡离心力的侧抗力，在保证汽车正常转向行驶的同时，通过车轮产生的自动回正力矩，使汽车保持直线行驶方向；承担越障提高通过性的作用等。
一、轮胎的作用现代汽车几乎都采用充气轮胎。
轮胎安装在轮辋上，直接与路面接触，它的作用是：1、和汽车悬架共同缓和汽车在行驶时所受到的冲击。
保证乘座舒适性和行驶平顺性。
2、保证车轮和路面有良好的附着性，以提高汽车的牵引性、制动性和通过性。
3、承受汽车的重力、传递驱动力矩和制动力矩。
二、汽车轮胎的发展史早期的汽车使用木制或铁制的车轮，汽车的悬架结构也不完善，再加上路面行驶条件不好，尽管汽车行驶速度不高，但还是颠簸得厉害。
有位海军上校对乘坐早期汽车的感受如下追述：“是我初次尝试不用马拉的交通工具。
1886年，我乘坐铁轮的汽车在高低不平的花岗石路上行驶，车子的剧烈颠簸使我联想到药水瓶上的说明－－服前摇匀”。
第一个空心轮子是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。
根据这一原理，1888年约翰·邓录普制成了橡胶空心轮胎，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。
橡胶轮胎的出现是汽车进一步发展的先决条件。
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。
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年在法国出现的，这是由平纹帆布制成的单管式轮胎，虽有胎面胶而无花纹。
汽车轮胎的功用、结构
1 汽车轮胎的功用
现代汽车大都采用充气式轮胎。
轮胎安装在轮辋上,直接与路面接触。
它的功用
有以下几点。
(1)承受载荷:支承汽车的质量,承受路面传来的各种载荷和作用力。
(2)产生驱动力与制动力:因为轮胎是汽车上唯一与路面接触的部位,保证车和路
面有良好的附着性,因此,不论是汽车的起动、行驶、还是制动、停车都要通过胎与路面“沟通”,以提高汽车的动力性、制动性和通过性。
(3)缓冲和吸震:和汽车悬架共同来缓和汽车行驶中所受到的冲击,减轻和吸收汽
车在行驶时的震动和冲击力,防止汽车零部件受到剧烈震动和早期损坏,适应车辆
的高速性能并降低行驶时的噪音,保证行驶的安全性、操纵稳定性、舒适性和节
能经济性。
(4)改变汽车行驶方向:汽车不论是转向还是制动都需要由汽车的轮胎来完成,它
经常要按照驾驶员的意愿来改变汽车行驶的方向和行驶速度。
正因为轮胎具有上述四大作用。
因此汽车才能在凹凸不平的路面上安全、自由、迅速、舒适的行驶,
所以,轮胎在整个汽车零部件中才显得特别的重要。
换句话说,人和车在行驶过程
中的安全很大程度上依赖轮胎好坏而定。
2 汽车轮胎的结构
2 . 1 轮胎的类型
(1)按轮胎内空气压力的大小,轮胎分为高压胎(0.5～0.7MPa)、低压胎(0.2～0.5MPa)和超低压胎(0.2MPa以下)三种。
低压胎弹性好、减振性能强、壁薄散热性好、与地面接触面积大、附着性好,
因而广泛用汽车轮胎的功用、结构及使用维护
1 胎面(Tread)
(1)轮胎与路面接触的部分，它应该在保护胎体的同时，还具有良好的耐磨性、耐刺穿性。
(2)其表面刻有不同的胎面花纹，在湿的地面上行驶时能有效的排水。
在受驱动力和制动力作用时有防止打滑的功用。
2 胎肩(Shoulder) 是轮胎的肩膀部分，具有保护胎体的使命。
3 胎侧(Sidewall)
(1)行驶时曲挠最严重的部分。
(2)具有保护胎体的功用。
(3)在此处印有轮胎规格，制造商和花纹等。
4 胎圈(SteelBead)
(1)固定胎体帘线的两端，同时担负着将轮胎固定于轮辋的使命。
(2)由高碳素钢丝构成。
5 带束层(Steelbelt)
(1)子午线构造的胎面与胎体之间沿圆周展开的补强带。
(2)带束层就象桶箍一样紧付于胎面提高了胎面的刚性。
(3)主要使用钢丝帘线。
6 胎体(Carcass)
(1)构成轮胎骨架的覆胶帘线部分。
(2)具有耐负荷，耐冲击，耐内压的作用。
a ) 斜交轮胎
b ) 子午线轮胎
超低压胎在松软路面上具有良好的通过能力,多用于越野汽车及部分高级轿车。
(2)汽车轮胎按用途分,可分为载货汽车轮胎和轿车轮胎;而载货汽车轮胎又分
为重型、中型和轻型载货汽车轮胎。
(3)按有无内胎,轮胎分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两种。
有内胎轮胎由外胎、内胎和垫带等组成,使用时安装在汽车车轮的辋上。
无内胎轮胎俗称真空胎,在外观上与普通轮胎相似,但是没有内胎及垫带。
它的气门嘴用橡胶垫圈和螺母直接固定在轮辋上,空气直接充入外胎中,其密封性由外胎和轮辋来保证。
无内胎轮胎的外胎内壁上附加了一层厚约2～3mm 的专门用来封气的橡胶密封层,用硫化的方法粘附上去的。
在密封层正对着胎面的下面贴着一层用未硫化橡胶的特殊混合物制成的自粘层。
当轮胎穿孔时,自粘层能自行将被刺穿的孔粘合,故为有自粘层的无内胎轮胎。
气门嘴直接固定在轮辋上,其间垫以密封用的橡胶密封衬垫铆接轮辋和辐板的铆钉自内侧塞入,并涂上一层橡胶。
无内胎轮胎摩擦生热少,散热快,适用于高速行驶,几乎所有的轿车都使用无内胎
轮胎。
(4)充气轮胎按胎体中帘线排列的方向不同,还可分为普通斜交胎、带束斜交胎和子午线轮胎,如图1所示。
子午线轮胎的特点是帘布层帘线与胎面中心线的夹角接近90°,相对于斜交胎可减少帘布层数40%～50%,因此,子午线轮胎具有滚动阻力小,节约燃油;胎面耐磨性好,使用寿命长;弹性大,缓冲性好;抗剌能力强、不易爆胎;附着力性能好等优点,目前在汽车上广泛应用。
2 . 2 外胎的组成
外轮胎主要分为胎面部分,胎肩部分、胎侧部分、胎圈部分等几大部分,它是由橡胶层,带束层,胎体,钢丝圈等材料组成,如图2所示。
各部分功用如表1。
2 .
3 轮胎花纹和特征
轮胎的胎面部分镶嵌有各种各样的沟槽,这就叫胎面花纹,胎面的基本花纹和特征有4种,如表2。
汽车轮胎的花纹是由这些基本的纹型自由组合,再添加许多新的设计理念后而制成的。
2 . 4 轮胎规格表示方法
轮胎的尺寸及主要信息、参数压铸于轮胎的侧面,轮胎胎侧标记含义如图3所示。
现以轮胎规格195/60R1485H为例作进
一步说明。
(1)195表示轮胎宽度为195mm,而货车子午线轮胎的宽度一般用英寸(in)为单位。
(2)60表示扁平比为60%,扁平比为轮胎
高度H与宽度B之比。
有60、65、70、75、80,5个级别。
(3)R表示子午线轮胎,即“Radial”的第一个字母。
(4)14表示轮胎内径为14英寸(in)。
(5)85表示荷重等级,即最大载荷质量。
荷重等级为85的轮胎的最大载荷质量为515kg。
常见的荷重等级及对应的最大载荷质量见表3所示。
(6)H表示速度等级,表明轮胎能行驶的最高车速为210km/h。
常见的速度等级及对应的最高车速见表4。
另外,在轮胎规格前加“P”表示轿车轮胎;在胎侧标有“REINFORCED”表示经强化处理“,RADIAL”表示子午线胎“,TUBELESS”(或TL)表示无内胎轮胎(真空胎)“, M＋S”
(MudandSnow)表示适于泥地和雪地“,→”表示轮胎旋向,不可装反。
(注(1)无速度级别或无速度表示种类的轮胎最高速度为160km/h。
(2)冬季专用轮胎若最高时速未有标示,以此轮胎的速度级别为准,无标明速度级别的轮胎最高时速为160km/h。
(3)T型应急用轮胎的最高时速为130km/h。
)
3 汽车轮胎的正确使用及维护轮胎的使用及维护主要注意以下几个方面。
3 . 1 保持合适的轮胎气压
合适的轮胎气压可以起到节省燃油和延长轮胎使用寿命的作用。
如果轮胎气压过低,在运行过程中轮胎的变形加剧,导致汽车行驶时滚动阻力增加,增加了汽车的油耗,同时,轮胎的反复变形也使轮胎容易过热,并导致胎面脱层,从而缩短轮胎的使用寿命。
相反,如果轮胎气压过高,将导致轮胎接地面积过小,胎面磨损加剧,轮胎刚度增加,车辆的舒适性下降,紧急制动或急加速时汽车容易滑移,同时,高温环境下长时间高速行驶容易出现爆胎现象。
汽车适宜的气压可通过查阅使用说明书得知,轿车也可以在车身上查找,通常标注在车门立柱或油箱盖内侧上。
3 . 2 避免轮胎出现异常磨损
汽车轮胎出现快速磨损或非均匀磨损即为异常磨损。
普通轮胎如正常使用,一般
能够行驶5～10万公里,如果使用里程过短,则属快速磨损,快速磨损除轮胎本身的质量外,主要与使用者的不良操作习惯有关,如经常急加速、急减速或高速急转弯等。
轮胎的非均匀磨损一般包括:中部磨损、双肩磨损、单肩磨损、锯齿状磨损、羽状磨损、波浪状磨损、局部磨损、非正圆磨损。
其主要原因是:中部磨损是轮胎气压过高或轮胎与轮圈不匹配,双肩磨损是轮胎气压不足或超载、轮胎轮圈不匹配、经常高速急转弯,单肩磨损是车轮定位不准、悬挂不良或超载锯齿状磨损是气压不足或超载、突然制动或急加速,羽状磨损是车轮定位不准或轮轴弯曲,波浪状磨损是气压不足、悬挂不良、定位不良、车轮动平衡不良,局部磨损是悬挂不良或动平衡不良,非正圆磨损是悬挂不良、轮圈不良或动不平衡。
考文献
1]汽车轮胎使用与维修要求[M]．北京:人民出版社,2004．
2]汽车底盘构造与维修(2版)[M]．大连:大连理工大学出版社,2010．
3]．汽车轮胎知识[M]．北京:中国劳动社会保障出版社,2003．
4]汽车轮胎使用维护[M]．北京:机械工业出版社,2006．
5] 现代汽车轮胎技术[M]．北京:北京理工大学出版社,2001．。
