内容正文:
同步精品课程——中职专业课
第5章
汽车常用非金属材料
5.5 汽车轮胎及其选用
《汽车机械基础》(第2版) 机工版
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知识目标 熟悉汽车轮胎材料的类型、特点。
教学目标
加工工表明
导入情景
轮胎是汽车行驶系统的主要组成部分之一,在汽车行驶过程中主要起到以下四种作用:承受载荷、产生驱动力与制动力、缓冲和吸振、改变汽车的行驶方向。
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5.5.1轮胎的分类
1.按轮胎的结构分类
轮胎按组成结构可分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两种。
有内胎轮胎就是在外胎的里面还有一个充有压缩空气的内胎,其缺点是行驶时温度高,不适应高速行驶,安全性差。使用时,内胎在轮胎中处于伸张状态,略受穿刺便形成小孔,从而使轮胎迅速降压。这种传统轮胎结构在轿车上用得比较少,而部分货车、农用车,由于承载重物,需要内外胎共同承压,会使用有内胎轮胎。
无内胎轮胎即真空轮胎,没有内胎,空气直接充入外胎内腔。真空轮胎表面是一层橡胶,充气后外表张力增大,在内表面形成一定的压力,一旦扎破,不会瞬间瘪下去而影响行驶,提高了安全性。此外,真空轮胎更耐磨,其轮圈比普通轮圈直径大,在行驶中不会受到制动鼓热量的影响。
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由于其没有内胎和衬带,轮胎与轮圈密封为一体,车辆在高速行驶时,由轮胎和路面摩擦产生的高温,在内部(热空气)经钢圈直接散热,快速降低胎温,从而延长轮胎的使用寿命。真空轮胎比有内胎轮胎更省油,乘坐更舒适。真空轮胎特别是子午线轮胎附着力强,能保持较好的行驶稳定性和较小的摩擦,有利于减振和提高车速。
2.按胎体中帘线排列的方向分类
轮胎按胎体中帘线排列的方向可分为斜交轮胎和子午线轮胎。
(l)斜交轮胎(BIAS) 斜交轮胎又称普通轮胎,指胎体、帘布层和缓冲层相邻层帘线交叉,且与胎面中心线呈小于90°角排列的充气轮胎,其结构如图5-4a所示。这种轮胎纵向刚性好,适于在普通路面中速行驶。
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(2)子午线轮胎(RADIAL) 子午线轮胎俗称钢丝轮胎,其胎体帘线与钢丝带束层帘线之间所形成的角度,就像地球的子午线一样,因此称为子午线轮胎。其结构如图5-4b所示。子午线轮胎的帘线不是相互交叉排列的,而是与外胎断面接近平行,帘线角度小,一般为0,胎体帘线之间没有维系交点。当轮胎在行驶过程中,冠部周围应力增大,会造成周向伸张,胎体成辐射状裂口。
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3.按气候条件分类
按气候条件,轮胎可分为雪地轮胎、夏季轮胎和全天候轮胎,见表5-8。
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4.按轮胎花纹分类
表5-9为各类花纹轮胎的特性及适用条件。
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5.5.2 轮胎的结构、规格及材料
1.轮胎的结构
图5-5所示为轮胎的基本结构。
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(1)外胎 外胎由胎面、胎侧、缓冲层、帘布层及胎圈组成,用于承受汽车在道路上行驶时的各种作用力。
(2)胎侧 胎侧是轮胎侧部帘布层外层的胶层,用于保护胎体。
(3)帘布层 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。缓冲层为斜交轮胎胎面与胎体之间的胶布帘层或胶层,用于缓冲外部的冲击力,保护胎体,增进胎面与帘布层之间的粘合。
(4)胎圈 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,起固定轮胎的作用。
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2. 轮胎的规格
规格是轮胎几何参数与物理性能的标志数据。轮胎的规格以外胎外径D、胎圈内径或轮網直径d、断面宽度W及扁平比等尺寸来表示,单位为英寸。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。图5-6所示为轮胎规格示例。
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轮胎除了规格之外,还有其他一些标示。
(1)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。
(2)帘线材料 有的轮胎单独标示帘线材料,如“尼龙”(NYLON),一般标在层级之后;有的轮胎厂家将其标注在规格之后,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、C表示钢丝、M表示棉线、R表示人造丝。
(3)负荷及气压 一般标示最大负荷及相应气压,负荷以千克为单位,气压即轮胎胎压,单位为干帕。
(4)轮辋规格 轮辋规格表示与轮胎相配用的轮钢规格,便于实际使用,如“标准轮網5.00F”。
(5)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。
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(6)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里车轮胎常用箭头标示装配滚动方向,以保证设计的附着力、防滑等性能。如果装错,则适得其反。(7)磨损极限标志