斜交轮胎和子午线轮胎

轮胎结构及表面花纹对汽车行驶的影响第一组：刘子雄20110402401赵学伟20110402402王晓剑20110402403高颖20110402404王德强20110402405按构造分类：斜交轮胎子午线轮胎12斜交轮胎在我国目前广泛被货车和面包车使用。如北京1041汽车使用的650-16-10轮胎，北旅面包车用的750—14—8轮胎，都是斜交轮胎。子午线轮胎多用于轿车。如上海大众厂生产的桑塔纳轿车使用的185／70R13轮胎，北京切诺基使用的P215／75R15轮胎，一汽捷达轿车使用的175／70R13轮胎等，即是子午线轮胎。两种轮胎的结构对比：子午线轮胎的优点：一、滚动阻力小、节约燃料二、胎面耐磨、行驶里程高三、耐刺能力强、行驶安全滚动阻力小、节约燃料子午线轮胎胎冠有钢丝带束层，使轮胎的周向刚性远远大于斜交轮胎，因此，轮胎与地面接触印痕内的切向变形和相对滑移也小的多，再加上子午线轮胎胎体仅一层，胎侧薄，因而参与变形的橡胶少，生热低，能量的损耗小。所以子午线轮胎的滚动阻力小于斜交胎，同样条件行驶，可节油5%——8%胎面耐磨、行驶里程高车轮在滚动时，轮胎的一部分圆弧被挤压成弦状，轮胎着地面的印痕内不仅有变形，而且还有滑移。这种滑移大大加速了胎面的磨损，速度越高，滑移也越大，胎面的磨损也急剧增加。子午线轮胎因胎冠刚性大，变形小，几乎没有滑移，此外子午线轮胎下沉量大，接地面积大，单位面积的压力（接地压强）小，并且印痕内压力均匀，从而减少了胎面的磨损延长了轮胎的使用寿命。所以可比斜交胎提高里程20—30%。耐刺能力强、行驶安全载重子午线轮胎因有坚硬的刚性带束层和柔软的胎体帘布层，胎体帘布排列方向与轮胎变形方向一致，帘线强力得到充分利用。带束层象坦克履带一样保护胎体，限制了径向的伸张变形，当行驶面碰到尖锐物时不易扎透胎冠层，胎面抗剌性能好。根据这些特点，可减少轮胎爆胎，增加安全性和提高工作效率。*更多斜交轮胎与子午线轮胎资料见教材P10轮胎的花纹种类：纵向花纹横向花纹12块状花纹3纵向花纹在轮胎的花纹中，我们最常见的便是深深的纵向排水沟槽。单就环形沟槽来说，除了基本的排水功能，它还有什么功能呢？如果轮胎胎肩处的排水沟槽是封闭式的，此轮胎具有防止纵向噪音的功效，因为这样的设计可以减少空气在花纹中的流动。但纵向花纹天生的缺陷是驱动力和制动力不足，所以我们会看到有些轮胎的排水沟槽是折线形的，以此来弥补这种纹理的缺陷。纵向花纹沟槽在设计时不仅要考虑花纹形状，还要对深度有一定控制。花纹越深，则突出状橡胶越多，这便导致花纹块接地弹性变量大。当车轮在旋转时，由于花纹块的回正迟滞时间会加大，随之而来的便是滚动阻力的加大。同样，如果花纹过深，会影响轮胎的正常散热，当胎温很快上升到极限值时，花纹根部有可能因受力和高温的折磨而撕裂、脱落。如果把胎纹排水槽设计过浅，排水不畅又会导致水膜的形成。当然，在不同路况下行驶的车辆会配备相匹配的轮胎。在纵向主排水沟槽中，有些细节我们可以看到是经过精心设计的。这条轮胎采用了非对称的沟纹边缘角度，就像水坝一样，较缓的外墙斜面会支撑和稳固轮胎内侧，使轮胎内侧可以源源不断的提供支撑力。横向花纹横向花纹按形状可以分为羊角花纹和刀槽花纹。一般，在强调各个性能均衡的轮胎上可以见到这两种横纹和纵向花纹的组合运用。羊角花纹顾名思义，是指在胎肩处出现折角的横纹。羊角花纹越宽其制动性能和操作性越高。但相对应的，其宽度越大，噪音也就越明显。宽大的羊角花纹一般出现在以运动见长的轮胎上，比如马牌的CSC系列和固特异的EagleF1系列等。因为在追求性能的前提下，噪音已经显得不那么重要了。刀槽花纹，这种细小的花纹一般出现在越野胎或舒适胎中，因为这种细纹在触地时利于轮胎表面的软化，这有助于提升抓地力，并且因为花纹过于细小，在利于散热的同时又不会过多的提高噪音。如今有些胎的此种花纹配备扩展功能。随着轮胎使用时间的增长，刀槽花纹会逐渐变长，以此来抑制轮胎磨损而导致的湿地性能下降。块状花纹想要在非铺装路面上体验越野的快感，一套拥有块状花纹的轮胎是必不可少的。宽大的排水沟和独立的花纹凸缘可以保证在湿滑路面顺畅排水的同时使轮胎紧紧抓住地面。一般，块状花纹均会采用不规则结构，这与它的功能有着密切的联系。越野胎时常要面临严峻路况的考验，在这其中行驶便不免会把软泥和石子卡入花纹缝隙中，当行驶到铺装路面时，不规则结构的块状花纹在不同的受力下会产生不同的形变，在反复的推挤中，卡在缝隙中的异物便被挤出，而不是像普通轮胎那样石子被沟槽两侧平行的胎壁卡住，越压越结实。一般的轮胎花纹间距甚至是花纹位置都不相同，这是因为在车辆高速行驶时，对称的花纹间距会促使轮胎压过小石子所带来的共振时间延长，而非对称式布局则会在花纹接触地面时将共振时间减少，并且可以减小轮胎接触面位移，有效降低滚动阻力。为什么轮胎花纹间距是不相等的？滚动阻力的产生车轮滚动时，轮胎与路面的接触区域产生相互作用力，轮胎和支承路面发生相应的变形。由于轮胎和支承面的相对刚度不同，它们的变形特点也不同。当弹性轮胎在混凝土路、沥青路等硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的。这时，轮胎由于有内部摩擦产生弹性迟滞损失，使轮胎在形变时，损耗了一部分能量，因此产生了滚动阻力。