輪胎性能對汽車行駛的影響分析

江蘇省交通技師學(xué)院 JIANGSU COMMUNICATION TECHEICIAN COLLEGE畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文）輪胎性能對汽車行駛的影響分析系 名： 汽車工程 專業(yè)班級： 0723 學(xué)生姓名： 林 浩 學(xué) 號： 05 指導(dǎo)教師姓名： 程瑞 指導(dǎo)教師職稱： 2011 年 3 月目錄引言 第一章 輪胎的構(gòu)造及在汽車中的作用 .11 輪胎的基本組成 12 輪胎的分類 .121 充氣壓力分類 .122 胎面花紋分類 .123 組成結(jié)構(gòu)分類.124 胎體簾線排列方向分類.13 輪胎在汽車中的作用 .第二章 輪胎的規(guī)格參數(shù)及表示方法 .21 輪胎基本術(shù)語 .211 輪胎的主要尺寸212 輪胎的高寬比213 輪胎最高速度214 輪胎的層級215 輪胎的負(fù)荷指數(shù)22 輪胎規(guī)格表示方法第三章 輪胎與汽車生產(chǎn)的相關(guān)性 .第四章 輪胎動態(tài)力學(xué)性能對汽車行駛性能的影響 .41 動力性能 . . 42 燃料經(jīng)濟(jì)性 . . 43 制動性能 . . .44 操縱穩(wěn)定性. .45 行駛平順性 . . 第五章 輪胎部件及其主要技術(shù)參數(shù)對汽車的行駛影響 .5.1 輪胎 5.2 部件 .第六章 輪胎性能對汽車行駛的影響分析 .總結(jié) 參考文獻(xiàn) .輪胎性能對汽車行駛的的影響分析專業(yè)班級：0723 學(xué)生姓名：林浩指導(dǎo)老師：程瑞摘要：論文的主要目的是讓我們更準(zhǔn)確的了解輪胎性能對汽車行駛的影響，讓我們更深刻的認(rèn)識輪胎的性能對汽車行駛的重要作用。輪胎路面附著性能、滾動阻力、側(cè)偏特性、垂直特性、包封性、振動性等動態(tài)力學(xué)性能及結(jié)構(gòu)和尺寸對汽車的行駛影響有著密切相關(guān)的聯(lián)系。在合理性能匹配的情況下，輪胎性能好，汽車的行駛性能好。關(guān)鍵詞：輪胎，汽車，輪胎力學(xué)性能，性能匹配引 言現(xiàn)代汽車，尤其是高檔轎車對輪胎的性能要求越來越高。我們都知道，輪胎是汽車的重要安全部件，關(guān)系到汽車的操縱穩(wěn)定性和發(fā)動機(jī)功率的有效傳遞。脫離汽車研究輪胎性能沒有實(shí)際意義。輪胎的性能不僅取決于輪胎本身，更取決于輪胎與汽車的匹配，目前，對輪胎與汽車性能的匹配要求日益提高。本文就輪胎性能對汽車行駛的影響進(jìn)行探討。第一章 輪胎的構(gòu)造及在汽車中的作用汽車輪胎按胎體結(jié)構(gòu)不同可分為充氣輪胎和實(shí)心輪胎，現(xiàn)代汽車大部分采用充氣輪胎，充氣輪胎按組成結(jié)構(gòu)不同分為內(nèi)胎輪胎和無內(nèi)胎輪胎，一般來說，輪胎由胎面、胎肩、胎側(cè)、胎緣、簾布層和帶束層等部分組成。目前汽車上大多使用簾布層與臺面中心線成 90或接近 90的子午線輪胎，相比簾布層與臺面中心線呈小于 90的普通斜交輪胎，具有自重輕、耐磨性好、滾動阻力小、附著性能好、承載能力強(qiáng)等特點(diǎn)，缺點(diǎn)是胎側(cè)易裂口、成本高。子午線輪胎比普通斜交輪胎節(jié)油10%，以轎車一年行駛 1.5 萬公里每百公里綜合耗油 10 公升為例，按每公升 6.87 元的 93 號汽油計(jì)算，使用節(jié)能型子午線輪胎比使用普通的子午線輪胎，每年至少能節(jié)約油耗 1000 元多元，而轎車用子午線輪胎價(jià)格比普通斜交輪胎平均只高 200 元左右。如果按國家統(tǒng)計(jì)局公布的 2009 年年底全國轎車保有量 2605 萬輛來計(jì)算，使用子午線輪胎一年就能節(jié)約汽油 390 億公升，相當(dāng)于中石化 2008 年一年的汽油產(chǎn)量，并且子午線輪胎的壽命約 8 萬公里以上，比普通斜交輪胎行駛里程長 50%，經(jīng)濟(jì)性能顯著。輪胎在汽車中起著安全性、舒適性、動力性和經(jīng)濟(jì)性等重要作用。1.1 輪胎的基本組成普通輪胎由外胎，內(nèi)胎與墊帶組成（如圖 1 所示）圖 1 充氣輪胎的組成外胎是用以保護(hù)內(nèi)胎不受外來損傷和沖入壓縮空氣后不致過分膨脹的外殼，是輪胎的主體，具有承擔(dān)車重和變形、緩和汽車振動和沖擊的作用，一般要求其具有較高的強(qiáng)度，并具有一定的彈性。輪胎外胎一般構(gòu)造包括胎面（胎冠和胎肩）、胎側(cè)、胎體（簾布層和緩沖層）和胎圈等部分。內(nèi)胎是一個(gè)環(huán)形橡膠管，橡膠管內(nèi)充滿壓縮空氣，裝入外胎后，使輪胎可保持一定的內(nèi)壓，從而獲得緩沖性能和承載能力。墊帶放在內(nèi)胎與輪輞之間，是一個(gè)具有一定形狀和斷面的環(huán)形膠帶，其邊緣較薄，表面光滑，具有耐熱性，上有供內(nèi)胎氣門嘴通過的圓孔。墊帶的作用是防止內(nèi)胎被輪輞及外胎的輪圈擦傷和磨損，并能防止塵土，水侵入胎內(nèi)。深式輪輞上使用的內(nèi)胎輪胎沒有墊帶，而無內(nèi)胎的輪胎及無內(nèi)胎，又無墊帶（如圖 2 所示）圖 2 無內(nèi)胎輪胎1.2 輪胎的分類1.2.1 充氣壓力分類（1）高壓輪胎：充氣壓力為 0.50.7MPa 的輪胎為高壓輪胎。高壓輪胎的滾動阻力小，油耗低，但緩沖性能差，與路面的附著能力低，因此在汽車上很少使用。（2）低壓輪胎：充氣壓力為 0.150.45MPa 的輪胎為低壓輪胎。低壓輪胎由于具有彈性好、斷面寬，與道路接觸面積大，壁薄而散熱性好等優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛使用。目前，轎車、載貨汽車幾乎全部采用低壓輪胎。（3）超低壓輪胎：充氣壓力低于 0.15MPa 的輪胎為超低壓輪胎。超低壓輪胎的斷面寬度比低壓輪胎的寬，其與道路接觸的面積也比低壓輪胎的大，所以超低壓輪胎在道路松軟路面上的通過能力比較好，所以適合泥濘路、雪地、沙漠等地帶使用。目前，超低壓輪胎多用于越野汽車和少數(shù)特種汽車上。（4）調(diào)壓輪胎：充氣壓力可根據(jù)路面條件不同進(jìn)行調(diào)節(jié)的輪胎為調(diào)壓輪胎。輪胎的氣壓變化會改變輪胎與路面的接觸面積和壓強(qiáng)，也將改變汽車的滾動阻力系數(shù)與附著系數(shù)。1.2.2 胎面花紋分類汽車輪胎按胎面花紋不同，可分為普通花紋輪胎、越野花紋輪胎和混合花紋輪胎三種（如圖 3 所示）。圖 3 輪胎花紋a b 普通花紋 、 c 混合花紋 、 d e 越野花紋1.2.3 組成結(jié)構(gòu)分類汽車輪胎按組成結(jié)構(gòu)不同，可分為有內(nèi)胎輪胎和無內(nèi)胎輪胎兩種。有內(nèi)胎輪胎構(gòu)造特點(diǎn)上一章我們已經(jīng)介紹，在此主要介紹下無內(nèi)胎輪胎的構(gòu)造和特點(diǎn)。無內(nèi)胎輪胎在外觀上和有內(nèi)胎輪胎相近，但其組成結(jié)構(gòu)上少了內(nèi)胎和墊帶，而在外胎內(nèi)壁上多了一層厚度 23mm 的專門用來封氣的橡膠密封層。1.2.4 胎體簾線排列方向分類汽車輪胎按胎體簾線排列方向不同，可分為普通斜交輪胎和子午線輪胎兩種汽車輪胎胎體簾線的排列都與輪胎的子午斷面成一定角度，這個(gè)角度稱為胎冠角。胎冠角對輪胎的特性影響很大。如胎冠角增大，將使輪胎的側(cè)向剛性徑向剛性等增大。側(cè)向剛性增大，將改善汽車的行駛穩(wěn)定性；徑向剛性增大將降低輪胎的緩沖性能。（1）普通斜交輪胎：普通斜交輪胎（如圖 4 所示）。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是胎體簾布層簾線排列方向與輪胎子午斷面成一定夾角，簾線是由一側(cè)胎邊穿過胎面到另一側(cè)胎邊，并且由這種斜置簾線組成的多層（層數(shù)通常為偶數(shù)）簾布交錯(cuò)疊合，呈斜交方式排列。為了兼顧輪胎的側(cè)向剛性和緩沖性能，一般取胎冠角為 50 度52 度。圖 4 普通斜交輪胎1- 胎面 2-輪胎斷面中心線 3-簾布層 4-緩沖層（2）子午線輪胎：子午線輪胎的胎體簾布層簾線排列方向與輪胎子午斷面一致，呈環(huán)形排列，簾線也是由一側(cè)胎邊穿過胎面到另一側(cè)胎邊，同時(shí)在圓周方向有一帶束層。圖 5 子午線輪胎1-胎面 2-輪胎斷面中心線 3-簾布層 4-帶束層子午線輪胎的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，比起普通斜交輪胎有諸多的優(yōu)越性能：使用壽命長緩沖性能好滾動阻力小胎溫低，散熱快承載能力大附著性能好轉(zhuǎn)向行駛穩(wěn)定性好輪胎質(zhì)量輕1.3 輪胎在汽車中的作用輪輞和輪胎是汽車行駛系中重要的部分，其作用是：支撐整車質(zhì)量；緩沖由路面?zhèn)鱽淼恼駝雍蜎_擊；通過輪胎與地面的附著力（輪胎抓著力）來傳遞驅(qū)動力和制動力；產(chǎn)生橫向力和回正力矩來平衡汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)的離心力；保證汽車正常轉(zhuǎn)向后車輪直線行駛；翻越障礙，提高通過性。輪胎安裝在輪輞上，直接與路面接觸，其基本功能如下：（1）承受汽車負(fù)荷;（2）為傳遞驅(qū)動力和制動力提供足夠的附著力；（3）為改變和保持