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。

最早的轮胎

最早的轮胎是由木头或铁制造的，这从中国古代的战车上和国外的绅士马车上都能看出。后来，当探险家哥伦布，在1493-1496年第二次探索新大陆到达西印度群岛中的海地岛时，发现了当地小孩所玩的橡胶硬块，这使他大吃一惊。后来他把这个奇妙的东西带回了祖国，若干年以后，橡胶得到了广泛的应用，车轮也逐渐由木制变成了硬橡胶制造。但这时的橡胶轮胎却还是实心的，走起来还很不舒服，而且噪声也很大。直到1845年，出生于苏格兰的土木技师R·w·汤姆生发明了充气轮胎，并以《马车和其他车辆的车轮改良》为题，获得了英国政府的专利。同年12月10日第一条充气轮胎诞生。第一个买充气轮胎的人叫罗列，是个贵族，四个轮胎的价钱合计为四十四磅二先令。1847年《科学·美国》杂志介绍了汤姆生的充气轮胎，称其为划时代的改良。但是，当时的英国，过于注重传统的绅士化，为了保护马车，

限制蒸汽车的发展，汽车的速度在市区被限定为时速2mile(约3.2km)，郊区为4mile(约6.4km)。这样，汤姆生的发明便没有了市场，因此，慢慢地也就被人们遗忘了。也就是说，汤姆生的第一次轮胎革命，并未给人类带来太阳一样的光明，因为人类所应经受的黑暗似乎还没有到头。但是太阳总是要出来的，因为人类以及万物都需要它，40多年以后的1888年，在爱尔兰当兽医的英格兰人J·B·邓禄普先生取得了充气轮胎的专利。当时，J·B·邓禄普先生10岁的儿子强尼买了一辆三轮自行车，但是因为当时的轮胎还都是用硬橡胶做的实心轮胎，因此，在满是石头的路上行走时很不舒服，儿子的抱怨激发了邓禄普先生的灵感，因此，被遗忘了四十多年的充气轮胎再次问世。随着时代的进步，邓禄普先生发明的充气轮胎很快在自行车上得到了应用，并迅速迈向了汽车领域，为世界汽车工业的发展做出了巨大贡献。

充气轮胎

初期的充气轮胎，使用的是用涂有橡胶的帆布当胎体。因为帆布的纵线和横线互相交叉，行走时由于轮胎的变形，导致线的互相摩擦；这样，线就很容易被磨断，这时的轮胎只能跑200-300km。1903年，J·F·帕玛先生发明了斜纹纺织品，这种斜纹纺织品的发明促成了交叉层轮胎的发展，使轮胎的寿命向前跨了一大步。因为斜叉的胎体不会再因轮胎的行走而引起摩擦，帘线不容易被磨断，所以寿命大大加长。1930年米其林制造了第一个无内胎轮胎；1946年又发明了举世闻名的子午线轮胎。因此，轮胎的发展是经历了一个漫长的历程，在这漫漫长夜里，不知有多少代人为之付出了艰辛的劳动和高超的智慧。

汽车的诞生与发展是世界科技进度的伟大成果，是人类进步的重要足迹，使人类从马车时代迈入了一个汽车工业时代。汽车出现初期，为了满足汽车的舒适性、操控稳定性、动力性，科学家不断的进行研究与创新，不断推动轮胎行业的进步与革新。

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。在固特异去世38年以后，为了纪念对美国橡胶工业做出巨大贡献的查尔斯·固特异，弗兰克·克伯林将自己建立的轮胎公司取名为固特异。

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，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。

1903年J.F.帕马先生发明了斜纹纺织品，这种产品耐磨性很好，应用到轮胎领域，可以大大延长轮胎的使用寿命，该种发明促成了斜交轮胎的问世。

1930年米其林公司在轮胎内壁增加一层厚约2～3mm的橡胶密封层，研制成功了第一个无内胎轮胎，也就是真空轮胎。

1946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。

子午线轮胎问世至今，人们在轮胎的花纹样式，结构设计，骨架材料的设计开发，橡胶配方的设计开发方面取得了很大的进步，使得轮胎的性能也日益完善。

轮胎是汽车上最重要的组成部件之一，它的作用主要有：

1、支持车辆的全部重量，承受汽车的负荷，并传递其他方向的力和力矩；

2、传送牵引和制动的扭力，保证车轮和路面之间有良好的附着性，以提高汽车的动力性、制动性和通过性；与汽车悬架共同缓和汽车行驶时所受到的冲击，并衰减由此而产生的振动；

3、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。

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。按胎内空气压力的高低，充气轮胎可分为高压胎、低压胎和超低压胎三种。各类汽车普遍采用低压胎。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。轿车普遍采用无内胎轮胎。按轮胎内部帘布层和缓冲层的排列方式不同，轮胎又可分为子午线轮胎和斜交轮胎两种。汽车上普遍采用的是子午线轮胎。轮胎侧面均有标注。

例如在中国的轮胎国家标准，美国轮胎轮辋手册，欧洲轮胎轮辋标准，日本轮胎标准以及国际轮胎标准中都是以用途进行分类的，可分为以下几种类型：

1.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。

2.汽车

3.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.

4.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。

5.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。

6.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。

7.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。

8.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。

9.航空轮胎——用于航空飞行器上的充气轮胎。

10.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。

11.力车轮胎——用于自行车、三轮车和手推车的充气轮胎。

12.电动车轮胎——用于电动自行车上的轮胎。

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。

轮胎是汽车的重要部件，在汽车轮胎上的标记有10余种，正确识别这些标记对轮胎的选配、使用、保养十分重要，对于保障行车安全和延长轮胎使用寿命具有重要意义。

轮胎规格：规格是轮胎几何参数与物理性能的标志数据。轮胎规格表示方法有三种：A.公制（m）；B.公英制混合；C.英制；英制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：

轮胎结构：“R”表示子午胎，“D”、“一”表示斜交胎。

其他："XL"表示质地局部加强胎，"TG"表示工程牵引车和平地机轮胎（非公路用），"NHS"表示非公路使用轮胎。

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层级。

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。

滚动方向：轮胎上的花纹对行驶中的排水防滑特别关键，所以花纹不对称的越野车轮胎常用箭头标志装配滚动方向，以保证设计的附着力、防滑等性能。如果装错，则适得其反。

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。

其它标记：如产品等级、生产许可证号及其它附属标志。可作为选用时参考资料和信息。

轮胎标记一般都标志得比较规范，识别清楚后就可放心选购和使用了。

以下是一个常见的轮胎规格表示方法：

例：185/70R14c86H

185：胎面宽（毫米）

70：扁平比（胎高÷胎宽）（70指70%）

R：子午线结构

14：钢圈直径（英寸）

c：表示是加重胎

86：载重指数（表示对应的最大载荷为530公斤）

H：速度代号（表示最高安全极速是210公里/小时）

速度代号最高时速(km/h)

C:60D:65E:70F:80G:90J:100K:110L:120M:130N:140P:150Q:160R:170S:180T:190U:200H:210V:240W:270Y:300

载重代号限额

80:450kg81:462kg82:475kg83:487kg84:500kg85:515kg86:530kg87:545kg88:560kg89:580kg90:600kg

轮胎通常由外胎、内胎、垫带3部分组成。也有不需要内胎的，其胎体内层有气密性好的橡胶层，且需配专用的轮辋。世界各国轮胎的结构，都向无内胎、子午线结构、扁平（轮胎断面高与宽的比值小）和轻量化的方向发展。

外胎是由胎体、缓冲层（或称带束层）、胎面、胎侧和胎圈组成。外胎断面可分成几个单独的区域：胎冠区、胎肩区(胎面斜坡)、屈挠区(胎侧区)、加强区和胎圈区。　①胎体：又称胎身。通常指由一层或数层帘布层（具有强度、柔软性和弹性）与胎圈组成整体的(作为)充气轮胎的受力结构。

*帘布层：是胎体中由并列挂胶帘子线组成的布层，是轮胎的受力骨架层，用以保证轮胎具有必要的强度及尺寸稳定性。*胎圈：轮胎安装在轮辋上的部分，由胎圈芯，帘布层包边和胎圈包布等组成。它能承受因内压而产生的伸张力，同时还能克服轮胎在拐弯行驶中所受的横向力作用，使外胎不致脱出轮辋。因此它必须有很高的强力，结构应紧密坚固，不易发生变形。

胎体需要有充分的强度和弹性，以便承受强烈的震动和冲击，承受轮胎在行驶中作用于外胎上的径向、侧向、周向力所引起的多次变形。胎体由一层或多层挂胶帘布组成，这些帘布能使胎体以及整个外胎具有必要的强度。

②缓冲层（或称带束层）：斜交轮胎胎面与胎体之间的胶帘布层或胶层，不延伸到胎圈的中间材料层。用于缓冲外部冲击力，保护胎体，增进胎面与帘布层之间的粘合。子午线结构轮胎的缓冲层由于其作用不同，一般称为带束层。子午线轮胎胎面基部下，没胎冠中心线圆周方向箍紧胎体的材料层。

③胎面：外胎最外面与路面接触的橡胶层(通常，把外胎胎冠、胎肩：胎冠两侧的边缘部分、胎侧、加强区部位最外层的橡胶统称为胎面胶)。

胎面用来防止胎体受机械损伤和早期磨损，向路面传递汽车的牵引力和制动力，增加外胎与路面(土壤)的抓着力，以及吸收轮胎在运行时的振荡。

轮胎在正常行驶时直接与路面接触的那一部分胎面称为行驶面。行驶面表面由不同形状的花纹块、花纹沟构成，凸出部分为花纹块，花纹块的表面可增大外胎和路面(土壤)的抓着力和保证车辆必要的抗侧滑力。花纹沟下层称为胎面基部，用来缓冲震荡和冲击。

④胎侧是轮胎侧部帘布层外层的胶层，用于保护胎体，又有弹性。

⑤胎圈是轮胎安装在轮辋上的部分，由胎圈芯和胎圈包布组成，起固定轮胎作用。轮胎的规格以外胎外径D、胎圈内径或轮辋直径d、断面宽B及扁平比（轮胎断面高H/轮胎断面宽B）等尺寸加以表示，单位一般为英寸（in）（1in=2.54cm）。*胎踵：胎圈外侧与轮辋胎圈座圆角着合的部分。*胎圈芯：由钢圈，三角胶条和胎圈芯包布制成的胎圈部分。*钢丝圈：有镀铜钢丝缠绕成的刚性环，是将轮胎固定到轮辋上的主要部件。*装配线：模压在胎侧与胎圈交接处的单环或多环胶棱，通常用以指示轮胎正确装配在轮辋上的标线。

五种习惯可延长轮胎寿命

一、做到随时检查胎压的习惯。气压是延长轮胎寿命的关键——胎压经常超出正常气压的20%，轮胎的寿命就会降低10%;若经常低于正常气压的30%，轮胎寿命则会减少52%。

二、气压必须一致。轮胎气压是轮胎的生命，气压过低，胎体变形增大，胎侧容易出现裂口，同时导致过度生热，促使橡胶老化，帘布层疲劳、帘线折断。

三、定期清除轮胎内异物的习惯。车辆在路上行驶时，经常会有一些石子挤进轮胎的花纹夹缝内。这些小石子如不及时清除，时间一长就会刺破轮胎，导致漏气或爆胎。

四、驾驶习惯符合科学要求。行驶在拱度较大的路面时，要尽量居中行驶，避免和减少汽车重心偏移，减少一侧轮胎负荷增大而使轮胎磨损不均。

五、前后轮保持准确的定向。前轮定位对轮胎的使用寿命影响极大，而尤以前轮前束和前轮外倾为主要因素。前轮外倾主要会加速胎肩的磨损即偏磨；前轮前束主要是加速轮胎内外侧的磨损。