輪胎的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢

1、輪胎的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢子午胎的發(fā)展班級：高分子1131班組別：第七組姓名：白林濤 37指導(dǎo)老師：黃勇2013年4月13日一、子午線輪胎的產(chǎn)生及發(fā)展子午線輪胎的發(fā)明是法國米其林公司的貢獻。曾于1946年6 月4 日在巴黎申請了子午線輪胎結(jié)構(gòu)的專利，并于1951年把專利內(nèi)容公布于眾，專利號是1001585。其實，子午線輪胎的構(gòu)想早在1913年由英國的兩位發(fā)明者申請了專利（據(jù)鄧錄普公司著充氣輪胎的歷史一書中介紹）。采用鋼絲增強胎面（簡稱為“束縛腰帶”）攜在徑向排列簾線的胎體上，但當(dāng)時缺乏橡膠與鋼絲黏合的復(fù)合材料技術(shù)，則使此發(fā)明未能得到開發(fā)。子午線輪胎問世已有半個多世紀(jì)了。它以獨特的結(jié)構(gòu)帶來了優(yōu)異的性

2、能，它是汽車工業(yè)發(fā)展中的一項杰出成就，引起了汽車懸掛系統(tǒng)的大改革，它為輪胎行業(yè)開辟了一條嶄新的道路。子午線輪胎的投產(chǎn)使用也是輪胎工業(yè)中一場真正的技術(shù)革命。米其林公司自1938年開始進行大規(guī)模生產(chǎn)的一種叫“梅達利克”的輪胎，是一種全鋼絲斜交載重輪胎，用2層或4層鋼絲簾布層替代了1220 層的棉線簾布層。為了生產(chǎn)這種輪胎，米其林公司在從事鋼絲生產(chǎn)的同時，還調(diào)動了一切有關(guān)橡膠專門技術(shù)的人力來研究橡膠與鋼絲的黏合、鋼絲簾線的制造以及鋼絲的拉拔方法，還研制出了各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的高精度工藝。這為后來生產(chǎn)子午線輪胎奠定了堅實的基礎(chǔ)。為了更好地認識輪胎的散熱和熱流量問題，研究人員努力想?yún)^(qū)分一些在胎側(cè)和胎面中暴露

3、出來的現(xiàn)象，設(shè)計了一種無胎側(cè)的輪胎，但失敗了。后來又設(shè)想使胎側(cè)減薄甚至只有大間隙的鋼絲簾線圍繞著鋼絲圈反包，輪胎很快暴露出由于散熱不良而產(chǎn)生的大量問題，但不是出現(xiàn)在胎冠處，而是在胎肩部位產(chǎn)生大量的熱量，因此處頻繁地發(fā)生彎曲運動。這種實驗性輪胎行駛穩(wěn)定性極差，于是輪胎技術(shù)人員又進一步地改進，設(shè)計出一種由2 層鋼絲簾線構(gòu)成的堅固輪胎，胎面下簾線排列角度較小，約為20，是采用公司內(nèi)部現(xiàn)成的材料制成。子午線輪胎就這樣誕生了。這種輪胎的結(jié)構(gòu)仍有許多不夠完美的地方，迅速得到了改進和完善。將精致的鋼絲簾線胎體改為一層或二層的織物簾線胎體，排列角度為90，由薄層的胎側(cè)膠來保護。帶束層是三層鋼絲簾線，使胎體簾線

4、的三角結(jié)構(gòu)更加完善。新開發(fā)的子午線輪胎于1946 年在巴黎申請了專利。從公布的專利中可知，子午線輪胎的工業(yè)化生產(chǎn)出現(xiàn)在20世紀(jì)40年代末。公司動員了企業(yè)里所有的人力、物力投入到這個工業(yè)化生產(chǎn)中。僅在一年多的時間里，這種子午線輪胎就大量地行駛在法國的公路上。1949年米其林公司生產(chǎn)的兩種規(guī)格的輪胎（165-400 和185-400）參加了在巴黎舉辦的汽車博覽會，大家都稱它們?yōu)閄輪胎。其中一個規(guī)格的輪胎裝備在了雪鐵龍11CV 型的前輪驅(qū)動軸上。輪胎和車輛互相輝映，成為具有重大歷史意義的一套裝備。泊若公司、阿爾發(fā)一羅梅奧公司及其他用戶立刻就采用了X輪胎。從那時起，子午線輪胎的質(zhì)量和特性對歐洲汽車的式

5、樣和設(shè)計都起了非常重要的作用。子午線輪胎的優(yōu)點是：1)接地面積大，附著性能好，胎面滑移小，對地面單位壓力也小，因而滾動阻力小，使用壽命長。2)胎冠較厚且有堅硬的帶束層，不易刺穿；行駛時變形小，可降低油耗3%8%。3)因為簾布層數(shù)少，胎側(cè)薄，所以散熱好。 4)徑向彈性大，緩沖性能好，負荷能力較大。它的缺點是：因胎側(cè)較薄，胎冠較厚，在其與胎側(cè)的過渡區(qū)易產(chǎn)生裂口。側(cè)面變形大，導(dǎo)致汽車的側(cè)向穩(wěn)定性差，制造技術(shù)要求高，成本也高。由于子午線輪胎明顯優(yōu)越于普通斜交胎，因此在轎車上已普遍采用，在貨車上也越來越多地采用了子午線輪胎，如東風(fēng)EQ1090E型、EQ2080E型、解放CAl091型、黃河JNll82型

6、等載貨汽車和越野汽車上的輪胎，均為子午線輪胎。二、子午線輪胎的發(fā)展方向1.扁平化由于子午線結(jié)構(gòu)的輪胎簾線方向是徑向排列的，所以胎側(cè)柔軟剛性低，而影響了輪胎的側(cè)向穩(wěn)定性，因此降低斷面高或增加斷面寬H/B趨于扁平化對子午線輪胎體現(xiàn)出顯著的優(yōu)越性：提高胎側(cè)剛性，改善行駛操縱穩(wěn)定性；提高輪胎的高速性能，例如速度為V級的轎車子午胎扁平比至少為60系列以下的系列，一般速度越高扁平比系列越低；減輕輪胎重量和降低輪胎滾動阻力，節(jié)省油耗，減少廢氣排放量；改善磨耗均勻性，從而提高輪胎使用壽命；減小輪胎噪聲。雖然輪胎扁平化顯示出許多優(yōu)點，但也存在一些不足之處。降低輪胎斷面的高寬比（H/B）后，胎側(cè)的剛性提高，導(dǎo)致緩

7、沖性能下降，因此輪胎的舒適性受一定影響，此外，由于輪胎斷面和行駛面的增寬，導(dǎo)致接地面中心的水不易排出，所以濕滑性能也會有所下降，但可以采用花紋設(shè)計增加中央溝槽來解決。輪胎扁平化雖有上述的不足之處，但還是以優(yōu)點為主，所以輪胎扁平化趨勢發(fā)展很快。將來轎車子午線輪胎的扁平化趨勢是走向越來越低的系列，其主要原因是為了滿足車輛的高速性和操縱穩(wěn)定性等方面的性能要求。為了實現(xiàn)低扁平比，輪輞直徑朝增大方向發(fā)展，從1720 甚至增大到21、22。這將會有益于車輛高速行駛時的制動性能。因增大輪輞直徑可相應(yīng)地增大剎車鼓直徑，從而提高車輛的制動性能。2.無內(nèi)胎化子午線輪胎推進無內(nèi)胎化的原因，除無內(nèi)胎輪胎本身所具有的優(yōu)

8、點外，還取決于子午線輪胎結(jié)構(gòu)上的特點。子午線輪胎從結(jié)構(gòu)上需要一層較厚的內(nèi)襯層，只需將它換成氣密性好的丁基膠層，就可成為無內(nèi)胎輪胎的氣密層了，無需增加任何材料或增添任何工藝操作，即可改為無內(nèi)胎輪胎。無內(nèi)胎輪胎對高速性、長距離行駛等方面的性能均有無比的優(yōu)越性；因子午線輪胎使用鋼絲簾線做胎體層和帶束層，所以一般比尼龍斜交輪胎要重約10以上，而采用無內(nèi)胎結(jié)構(gòu)可減輕輪胎重量（ 減少內(nèi)胎和墊帶的重量約7.5%），從而降低了滾動阻力。以載重胎為例可降低5左右；子午線輪胎因胎側(cè)柔軟，故下沉量大。輪胎缺氣不易覺察，因此對內(nèi)壓保持性要求很高，月泄率為1.5，只有用無內(nèi)胎輪輞與輪胎的緊密配合才能達到這種要求。3.高

9、速化由于輪胎子午化后，無論是轎車胎還是載重胎都向無內(nèi)胎化和扁平化發(fā)展，近幾年來，特別是轎車子午胎的斷面扁平比已達到30、35 系列，這對汽車速度的提高創(chuàng)造了有利條件。一般來說，相應(yīng)扁平比越低系列的轎車子午胎，其速度級別就越高。4.環(huán)?；捎谑澜绺鲊钠嚠a(chǎn)量增長很快，因此環(huán)境污染問題顯得十分重要。在未來的汽車發(fā)展中，最緊迫的問題是環(huán)境相容性問題。通過降低行駛噪聲、降低油耗、減少廢氣排出和及時將舊輪胎回收和翻新，可對環(huán)境保護起到非常重要的作用。5.功能化隨著高科技，特別是電子學(xué)的發(fā)展以及人們對輪胎功能要求的不斷提高，輪胎功能化的時代已越來越近了。目前除智能輪胎外，還有“計算機化的輪胎”、“會說話的輪胎”、“可控輪胎”及“靈敏輪胎”等。這里主要介紹智能輪胎。智能輪胎的研究與開發(fā)是目前汽車技術(shù)新的發(fā)展方向之一。這一概念的出現(xiàn)是近年來電子計算機和信息技術(shù)在汽車產(chǎn)品上廣泛深入應(yīng)用的直接結(jié)果。是實現(xiàn)安全駕駛、經(jīng)濟行車和減少汽車使用對環(huán)境沖擊的關(guān)鍵技術(shù)，也是發(fā)展未來汽車電子的基礎(chǔ)性工作。智能輪胎的主要特點是：輪胎內(nèi)置有計算機芯片或芯片與胎體相連接；能自動監(jiān)控輪胎行駛溫度、氣壓、摩擦以及把行駛期間輪胎突然發(fā)生問題的信息傳遞到互聯(lián)網(wǎng)上，從而不僅提高了駕駛安全性，還有助于降低油耗、延長輪胎使用壽命，對環(huán)境保護也起到了作用。6.生產(chǎn)智能化目前輪胎生產(chǎn)工藝自動化的發(fā)展方向有兩個：一