金属材料第十二单元课件.ppt

1、第十二单元汽车轮胎 主编课题一轮胎的基本知识一、轮胎的作用与要求1.轮胎的作用轮胎安装在汽车轮辋上，直接与路面接触，它的作用是：1)支撑汽车总质量产生的重力，并传递发动机的力和力矩。2)与汽车悬架一起吸收、缓和路面的冲击，以保证汽车具有良好的乘坐舒适性和行驶平顺性。3)保证车轮与路面有良好的附着能力，以提高汽车的动力性、制动性和通过性。2.轮胎的要求为实现轮胎的上述作用，对轮胎的基本要求是：1)具有一定的强度、刚度、弹性和承载能力。2)与路面附着良好，运转平稳，滚动阻力小。3)具有耐热、耐水、耐老化和耐磨损的能力。4)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。二、轮胎的类型与

2、结构 汽车轮胎按胎体结构不同分为充气轮胎和实心轮胎。现代汽车广泛采用充气轮胎。充气轮胎可按不同的方法进行分类。1.按组成结构分类 按组成结构不同分为有内胎轮胎和无内胎轮胎及活胎面轮胎三种：(1)有内胎的充气轮胎有内胎的充气轮胎的组成如图12-1所示，主要由外胎1、内胎2和垫带3等组成。2.按胎体中帘线排列方向分类按胎体中帘线排列方向不同，分为普通斜交轮胎和子午线轮胎。(1)普通斜交轮胎斜交轮胎帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉。帘线与胎面中心线约呈35角，由一侧胎边穿过胎面到另一侧胎边，如图12-5a所示。由这种斜置帘线组成的帘布层，通常有多层，它们交错叠合起来，成为胎体的基础。(2)子午线轮胎子

3、午线轮胎用钢丝或纤维织物作帘布层。帘线与胎面中心线约呈90角，从一侧胎边穿过胎面到另一侧胎边。这样的分布就像地球上的子午线，因此被称为子午线轮胎，如图12-5b所示。3.按照充气压力分类充气轮胎按充气压力的大小可分为：高压胎(气压为0.50.7MPa)、低压胎(气压4.按照胎面花纹分类按照胎面花纹可分为普通花纹轮胎、越野花纹轮胎和混合花纹轮胎，如图12-6所示。三、轮胎的规格1.轮胎的主要尺寸如图12-7所示，轮胎的主要尺寸是指轮胎断面宽度(B)、轮辋名义直径(d)、轮胎断面高度(H)、轮胎外直径(D)等。（1)轮胎断面宽度B是指轮胎按规定气压充气后，轮胎外侧面间的距离。(2)轮辋名义直径d是

4、轮辋规格中直径大小的代号，与轮胎规格中相应的直径一致。(3)轮胎断面高度H是指轮胎按规定气压充气后，轮胎外直径与轮辋名义直径之差的一半。(4)轮胎外直径D是指轮胎按规定气压充气后，在无负荷状态下胎面最外表的直径。2.轮胎的高宽比和轮胎系列 轮胎的高宽比又称为轮胎的扁平率，是指轮胎的断面高度(H)与轮胎断面宽度(B)的百分比，表示为(HB)。3.轮胎的层级 轮胎的层级是表示轮胎承载能力的相对指数，主要用于区别尺寸相同但结构和承载能力不同的轮胎。轮胎层级常用PR(PLYRATING)表示。4.轮胎最高速度和速度级别符号 轮胎最高速度是指在规定条件(路面级别、轮辋名义直径)下，在规定的持续行驶时间(

5、持续行驶最长时间为1h)内，允许使用的最高速度。将轮胎最高速度(单位：kmh)分为若干级，用字母表示，称为速度级别符号，目前有25个，表12-1摘录了部分轮胎速度级别符号与最高行驶速度。不同轮辋名誉直径的轿车轮胎最高速度见表12-2。5.轮胎的负荷能力 轮胎的负荷能力是指在一定行驶速度和相应充气压力时的最大载重质量。国际标准将轮胎全部预计到的负荷量从小到大依次划分为0、1、2、3279，共280个等级负荷指数，表12-3仅摘录了一部分。6.轮胎规格的表示方法(1)轿车轮胎规格的表示方法GBT 29782008轿车轮胎规格、尺寸、气压与负压规定了轿车轮胎规格的表示方法。课题二轮胎的选择与使用一、

6、轮胎的选择1.及时更换新轮胎 轮胎有一个使用年限的问题，使用时最好不要超过三年。单从花纹深度来说，国际上规定轮胎磨损低于1.6mm时，就要更换新的轮胎。每个轮胎的磨损使用标记都会在里面有一个小的凸起，距离胎底面是1.6mm。当原配的轮胎使用到一定期限或者到该更换的时候，首先要注意轮胎的尺寸要与原配的尺寸一样。另外，在花纹上的选择要根据气候条件、使用条件来选择。对于轮胎的花纹最好是四只轮胎的花纹、尺寸、品牌都是一样的。除非到了实在迫不得已的时候，至少也要保持在一个轴上两条轮胎的尺寸、花纹都要一样，以保证对整车的操控性。2.正确选用轮胎(1)选用轮胎的根据选用轮胎的根据是：车辆的使用条件，车型，路

7、线(长途、短途、市内)，装载(重物、特殊货物、一般杂货)，车速(高速、中速、低速)，气象状况(雨季、冬季、夏季)，以及使用部门的管理水平和管理方式。(2)选型时注意轮胎的速度级别在轮胎的外侧标注有规格代号，只有正确了解它们的含义，才能识别各种轮胎的类型、性能和特点，做到正确选择和使用。每条轮胎都有一个速度级别，各个速度级别均对应一个最高时速(见表12-2)，应根据汽车的使用要求选配轮胎，不允许在超过轮胎规定的速度条件下行驶。二、轮胎的损坏 汽车轮胎承受和传递汽车与路面的全部作用力，在各种力的作用下，轮胎将产生复杂的变形。因变形而发生摩擦，将产生大量的热，使轮胎温度升高、强度降低。轮胎的损坏基本

8、上就是力和热作用的结果。汽车轮胎损坏的主要形式有胎面磨损、帘线松敞、折断、帘布脱层、胎面与胎体脱胶以及由上述结果引起的胎体破裂。三、轮胎的合理使用 正确、合理使用轮胎的目的在于降低轮胎的磨损速度，防止不正常的磨损和损耗，延长轮胎的使用寿命，保障行车安全，降低运输成本，提高经济效益。轮胎使用的基本要求是：1.保持轮胎气压正常 轮胎气压是决定轮胎使用寿命和工作好坏的主要因素。气压过低时，胎体变形增大，造成内应力增加，并过度摩擦升温；胎面接触面积增大，磨损加剧，特别是胎肩的磨损加剧，滚动阻力增大，燃料消耗增加。据统计，轮胎气压比规定值下降30，轮胎使用寿命缩短33，燃油消耗增加6；双胎中一胎气压过低

9、还会使另一胎超载损坏。气压过高时，使胎冠部分磨损加剧，动载荷增大，易产生胎冠爆破。2.防止轮胎超载 轮胎负荷对使用寿命有很大影响，超载行驶时，轮胎变形增大，帘布和帘线应力增大，容易造成帘线折断、松散和帘布脱层。同时，因为接触面积增大，增加胎肩的磨损，尤其在遇到障碍物时由于受到冲击，会引起爆破。因此，必须按车辆标定的容载量装货载客，不得超载。注意货物装载平衡，防止在车辆行驶时发生货物移动及倾斜。3.合理搭配轮胎 轮胎必须装在规定规格的车辆上。同一车轴应装配相同规格、花纹和负荷能力的轮胎；普通斜交轮胎与子午线轮胎在同车上不能混用；轮胎花纹应根据道路条件选择，装配有方向性花纹的轮胎时，驱动轮胎面花纹

10、“人”字尖端的指向要与汽车前进时轮胎旋转方向一致；换装轮胎时，应尽量做到整车同轴同换；为确保行车安全，翻新轮胎不能装在转向轮上；汽车所有轮胎应与最大设计车速相适应。4.掌握车速，控制胎温 汽车行驶速度与轮胎生热的关系很大。车速越高，挠曲变形速度就越快，轮胎产生的热量也就越大。当轮胎胎体温度上升到100以上时，轮胎易分层、脱空、爆胎。5.精心驾驶车辆 操作要领是：起步平稳，加速均匀，中速行驶，选择路面，减速转向，少用紧急制动。在滑路上要缓慢起步，以均匀速度行驶，车轮打滑空转时，应立即采取防滑措施；行驶中注意选择路面，尽量避开障碍物和难行路段；道路不良或转弯时应减速行驶；遇有沟槽、坑洼或铁轨等障碍

11、时，应以低速缓慢通过。6.做好日常维护 日常维护工作包括出车前、行车中和收车后的检查。主要检查轮胎气压是否符合规定；检查轮胎螺母有无松动；清理轮胎夹石，检查轮胎有无不正常的磨损和损伤，并及时消除不正常磨损和损伤因素。7.保持汽车技术状况良好从延长轮胎的使用寿命的角度出发，汽车维护中要特别注意下列作业：1)前轮前束和外倾角应符合标准；2)行车制动器调整良好，不拖滞；3)轮毂轴承的间隙调整适当；4)轮胎螺母紧固，车轮应平衡；5)钢板弹簧的挠度应尽量一致，前后轴平行；6)液压制动器和轮缸无漏油现象；7)车轮总成的横向摆动量和径向跳动量应符合GB 72582004机动车运行安全技术条件的要求。8.强制

12、维护、定期换位、及时翻修 对轮胎的维护应与整车维护一样，贯彻预防为主、强制维护的原则。轮胎的维护分日常维护、一级维护和二级维护，轮胎维护的分级和周期与车辆维护相同。由于受负荷、驱动形式和道路的影响，汽车各轮胎磨损部位和磨损程度不同，为使全车轮胎磨损均匀，一般应按照规定的周期进行轮胎换位。课题三21世纪新型轮胎简介一、绿色轮胎 “绿色轮胎”也称环保或低污染轮胎，是指在轮胎的配方中用二氧化硅取代炭黑，从而降低轮胎的滚动阻力、减少油耗，达到减少汽车废气排放的环保效应。当汽车以100km/h匀速行驶时，会受到来自空气、汽车内部各部件的摩擦以及来自轮胎滚动的阻力，其中轮胎滚动阻力约占20，也意味着近20

13、的废气排放来自于轮胎滚动阻力。自从1992年法国米其林公司提出绿色轮胎概念以来，世界各国争相开发，已成为世界各国也是我国轮胎行业发展的战略重点。工业发达国家的轮胎，已基本实现全部子午化。二、智能轮胎 长期以来，汽车使用的都是普通轮胎，区别在于有无内胎、橡胶质量好坏以及制作工艺的优劣等方面。近年来，世界各大轮胎制造商纷纷在开发智能轮胎，并已经尝试生产各种类型的样品。汽车智能轮胎就是在轮胎内装有计算机芯片或将芯片与轮胎相连接，计算机芯片能自动监控并调节轮胎的行驶温度和气压，使轮胎在不同条件下都能保持最佳的运行状况，既提高了安全系数，又节省了开支。更先进的智能轮胎还能在探测出结冰的路面后变软，使牵引

14、力更好；在探测出路面的潮湿程度后，还能自动改变轮胎的花纹，以防打滑。三、超轻量轮胎 轮胎骨架全部采用化纤材料，大幅减轻了轮胎自重，降低了滚动阻力和噪声，提高了干湿路面的附着性。由于不用钢质材料，便于轮胎翻新。1994年，日本住友公司与杜邦公司合作，研究开发出超轻量(ULW)轮胎，也称全化纤轮胎。与一般子午线轮胎相比，ULW轮胎的轮胎质量可减少30，滚动阻力下降10，轮胎速度可达200kmh，减薄了胎面，提高了加工精度。四、低断面轮胎 与普通轮胎相比，低断面轮胎用钢丝带束层替代锦纶缓冲层；胎体采用多层锦纶胶帘布加钢丝带束层，多钢丝圈结构，使轮胎坚固耐用；胎面采用超耐磨、超抗切割的胎面胶配方，加深、加厚块状花纹和非对称胎侧，使轮胎具有优异的抗切割和抗刺扎性能。低断面轮胎不仅提高了轮胎的耐磨性能，而且降低了轮胎生热，大大延长了轮胎的使用寿命。