金屬材料第十二單元課件

1、第十二單元汽車輪胎 主編課題一輪胎的基本知識一、輪胎的作用與要求1.輪胎的作用輪胎安裝在汽車輪輞上，直接與路面接觸，它的作用是：1)支撐汽車總質(zhì)量產(chǎn)生的重力，并傳遞發(fā)動機(jī)的力和力矩。2)與汽車懸架一起吸收、緩和路面的沖擊，以保證汽車具有良好的乘坐舒適性和行駛平順性。3)保證車輪與路面有良好的附著能力，以提高汽車的動力性、制動性和通過性。2.輪胎的要求為實現(xiàn)輪胎的上述作用，對輪胎的基本要求是：1)具有一定的強(qiáng)度、剛度、彈性和承載能力。2)與路面附著良好，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，滾動阻力小。3)具有耐熱、耐水、耐老化和耐磨損的能力。4)在其與路面直接接觸的胎面部分，應(yīng)具有用以增強(qiáng)附著作用的花紋。二、輪胎的類型與

2、結(jié)構(gòu) 汽車輪胎按胎體結(jié)構(gòu)不同分為充氣輪胎和實心輪胎?，F(xiàn)代汽車廣泛采用充氣輪胎。充氣輪胎可按不同的方法進(jìn)行分類。1.按組成結(jié)構(gòu)分類 按組成結(jié)構(gòu)不同分為有內(nèi)胎輪胎和無內(nèi)胎輪胎及活胎面輪胎三種： (1)有內(nèi)胎的充氣輪胎有內(nèi)胎的充氣輪胎的組成如圖12-1所示，主要由外胎1、內(nèi)胎2和墊帶3等組成。2.按胎體中簾線排列方向分類按胎體中簾線排列方向不同，分為普通斜交輪胎和子午線輪胎。 (1)普通斜交輪胎斜交輪胎簾布層和緩沖層各相鄰層簾線交叉。簾線與胎面中心線約呈35角，由一側(cè)胎邊穿過胎面到另一側(cè)胎邊，如圖12-5a所示。由這種斜置簾線組成的簾布層，通常有多層，它們交錯疊合起來，成為胎體的基礎(chǔ)。 (2)子午線

3、輪胎子午線輪胎用鋼絲或纖維織物作簾布層。簾線與胎面中心線約呈90角，從一側(cè)胎邊穿過胎面到另一側(cè)胎邊。這樣的分布就像地球上的子午線，因此被稱為子午線輪胎，如圖12-5b所示。3.按照充氣壓力分類充氣輪胎按充氣壓力的大小可分為：高壓胎(氣壓為0.50.7MPa)、低壓胎(氣壓4.按照胎面花紋分類按照胎面花紋可分為普通花紋輪胎、越野花紋輪胎和混合花紋輪胎，如圖12-6所示。三、輪胎的規(guī)格1.輪胎的主要尺寸如圖12-7所示，輪胎的主要尺寸是指輪胎斷面寬度(B)、輪輞名義直徑(d)、輪胎斷面高度(H)、輪胎外直徑(D)等。（1)輪胎斷面寬度B是指輪胎按規(guī)定氣壓充氣后，輪胎外側(cè)面間的距離。(2)輪輞名義直

4、徑d是輪輞規(guī)格中直徑大小的代號，與輪胎規(guī)格中相應(yīng)的直徑一致。(3)輪胎斷面高度H是指輪胎按規(guī)定氣壓充氣后，輪胎外直徑與輪輞名義直徑之差的一半。(4)輪胎外直徑D是指輪胎按規(guī)定氣壓充氣后，在無負(fù)荷狀態(tài)下胎面最外表的直徑。2.輪胎的高寬比和輪胎系列 輪胎的高寬比又稱為輪胎的扁平率，是指輪胎的斷面高度(H)與輪胎斷面寬度(B)的百分比，表示為(HB)。3.輪胎的層級 輪胎的層級是表示輪胎承載能力的相對指數(shù)，主要用于區(qū)別尺寸相同但結(jié)構(gòu)和承載能力不同的輪胎。輪胎層級常用PR(PLYRATING)表示。4.輪胎最高速度和速度級別符號 輪胎最高速度是指在規(guī)定條件(路面級別、輪輞名義直徑)下，在規(guī)定的持續(xù)行駛

5、時間(持續(xù)行駛最長時間為1h)內(nèi)，允許使用的最高速度。將輪胎最高速度(單位：kmh)分為若干級，用字母表示，稱為速度級別符號，目前有25個，表12-1摘錄了部分輪胎速度級別符號與最高行駛速度。不同輪輞名譽(yù)直徑的轎車輪胎最高速度見表12-2。5.輪胎的負(fù)荷能力 輪胎的負(fù)荷能力是指在一定行駛速度和相應(yīng)充氣壓力時的最大載重質(zhì)量。國際標(biāo)準(zhǔn)將輪胎全部預(yù)計到的負(fù)荷量從小到大依次劃分為0、1、2、3279，共280個等級負(fù)荷指數(shù)，表12-3僅摘錄了一部分。6.輪胎規(guī)格的表示方法(1)轎車輪胎規(guī)格的表示方法GBT 29782008轎車輪胎規(guī)格、尺寸、氣壓與負(fù)壓規(guī)定了轎車輪胎規(guī)格的表示方法。課題二輪胎的選擇與使

6、用一、輪胎的選擇1.及時更換新輪胎 輪胎有一個使用年限的問題，使用時最好不要超過三年。單從花紋深度來說，國際上規(guī)定輪胎磨損低于1.6mm時，就要更換新的輪胎。每個輪胎的磨損使用標(biāo)記都會在里面有一個小的凸起，距離胎底面是1.6mm。 當(dāng)原配的輪胎使用到一定期限或者到該更換的時候，首先要注意輪胎的尺寸要與原配的尺寸一樣。另外，在花紋上的選擇要根據(jù)氣候條件、使用條件來選擇。對于輪胎的花紋最好是四只輪胎的花紋、尺寸、品牌都是一樣的。除非到了實在迫不得已的時候，至少也要保持在一個軸上兩條輪胎的尺寸、花紋都要一樣，以保證對整車的操控性。2.正確選用輪胎(1)選用輪胎的根據(jù)選用輪胎的根據(jù)是：車輛的使用條件，

7、車型，路線(長途、短途、市內(nèi))，裝載(重物、特殊貨物、一般雜貨)，車速(高速、中速、低速)，氣象狀況(雨季、冬季、夏季)，以及使用部門的管理水平和管理方式。 (2)選型時注意輪胎的速度級別在輪胎的外側(cè)標(biāo)注有規(guī)格代號，只有正確了解它們的含義，才能識別各種輪胎的類型、性能和特點，做到正確選擇和使用。每條輪胎都有一個速度級別，各個速度級別均對應(yīng)一個最高時速(見表12-2)，應(yīng)根據(jù)汽車的使用要求選配輪胎，不允許在超過輪胎規(guī)定的速度條件下行駛。二、輪胎的損壞 汽車輪胎承受和傳遞汽車與路面的全部作用力，在各種力的作用下，輪胎將產(chǎn)生復(fù)雜的變形。因變形而發(fā)生摩擦，將產(chǎn)生大量的熱，使輪胎溫度升高、強(qiáng)度降低。輪胎

8、的損壞基本上就是力和熱作用的結(jié)果。汽車輪胎損壞的主要形式有胎面磨損、簾線松敞、折斷、簾布脫層、胎面與胎體脫膠以及由上述結(jié)果引起的胎體破裂。三、輪胎的合理使用 正確、合理使用輪胎的目的在于降低輪胎的磨損速度，防止不正常的磨損和損耗，延長輪胎的使用壽命，保障行車安全，降低運(yùn)輸成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。 輪胎使用的基本要求是：1.保持輪胎氣壓正常 輪胎氣壓是決定輪胎使用壽命和工作好壞的主要因素。氣壓過低時，胎體變形增大，造成內(nèi)應(yīng)力增加，并過度摩擦升溫；胎面接觸面積增大，磨損加劇，特別是胎肩的磨損加劇，滾動阻力增大，燃料消耗增加。據(jù)統(tǒng)計，輪胎氣壓比規(guī)定值下降30，輪胎使用壽命縮短33，燃油消耗增加6；雙胎中

9、一胎氣壓過低還會使另一胎超載損壞。氣壓過高時，使胎冠部分磨損加劇，動載荷增大，易產(chǎn)生胎冠爆破。2.防止輪胎超載 輪胎負(fù)荷對使用壽命有很大影響，超載行駛時，輪胎變形增大，簾布和簾線應(yīng)力增大，容易造成簾線折斷、松散和簾布脫層。同時，因為接觸面積增大，增加胎肩的磨損，尤其在遇到障礙物時由于受到?jīng)_擊，會引起爆破。因此，必須按車輛標(biāo)定的容載量裝貨載客，不得超載。注意貨物裝載平衡，防止在車輛行駛時發(fā)生貨物移動及傾斜。3.合理搭配輪胎 輪胎必須裝在規(guī)定規(guī)格的車輛上。同一車軸應(yīng)裝配相同規(guī)格、花紋和負(fù)荷能力的輪胎；普通斜交輪胎與子午線輪胎在同車上不能混用；輪胎花紋應(yīng)根據(jù)道路條件選擇，裝配有方向性花紋的輪胎時，驅(qū)

10、動輪胎面花紋“人”字尖端的指向要與汽車前進(jìn)時輪胎旋轉(zhuǎn)方向一致；換裝輪胎時，應(yīng)盡量做到整車同軸同換；為確保行車安全，翻新輪胎不能裝在轉(zhuǎn)向輪上；汽車所有輪胎應(yīng)與最大設(shè)計車速相適應(yīng)。4.掌握車速，控制胎溫 汽車行駛速度與輪胎生熱的關(guān)系很大。車速越高，撓曲變形速度就越快，輪胎產(chǎn)生的熱量也就越大。當(dāng)輪胎胎體溫度上升到100以上時，輪胎易分層、脫空、爆胎。5.精心駕駛車輛 操作要領(lǐng)是：起步平穩(wěn)，加速均勻，中速行駛，選擇路面，減速轉(zhuǎn)向，少用緊急制動。 在滑路上要緩慢起步，以均勻速度行駛，車輪打滑空轉(zhuǎn)時，應(yīng)立即采取防滑措施；行駛中注意選擇路面，盡量避開障礙物和難行路段；道路不良或轉(zhuǎn)彎時應(yīng)減速行駛；遇有溝槽、坑

11、洼或鐵軌等障礙時，應(yīng)以低速緩慢通過。6.做好日常維護(hù) 日常維護(hù)工作包括出車前、行車中和收車后的檢查。主要檢查輪胎氣壓是否符合規(guī)定；檢查輪胎螺母有無松動；清理輪胎夾石，檢查輪胎有無不正常的磨損和損傷，并及時消除不正常磨損和損傷因素。7.保持汽車技術(shù)狀況良好從延長輪胎的使用壽命的角度出發(fā)，汽車維護(hù)中要特別注意下列作業(yè)：1)前輪前束和外傾角應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)；2)行車制動器調(diào)整良好，不拖滯；3)輪轂軸承的間隙調(diào)整適當(dāng)；4)輪胎螺母緊固，車輪應(yīng)平衡；5)鋼板彈簧的撓度應(yīng)盡量一致，前后軸平行；6)液壓制動器和輪缸無漏油現(xiàn)象；7)車輪總成的橫向擺動量和徑向跳動量應(yīng)符合GB 72582004機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件的

12、要求。8.強(qiáng)制維護(hù)、定期換位、及時翻修 對輪胎的維護(hù)應(yīng)與整車維護(hù)一樣，貫徹預(yù)防為主、強(qiáng)制維護(hù)的原則。輪胎的維護(hù)分日常維護(hù)、一級維護(hù)和二級維護(hù)，輪胎維護(hù)的分級和周期與車輛維護(hù)相同。由于受負(fù)荷、驅(qū)動形式和道路的影響，汽車各輪胎磨損部位和磨損程度不同，為使全車輪胎磨損均勻，一般應(yīng)按照規(guī)定的周期進(jìn)行輪胎換位。課題三21世紀(jì)新型輪胎簡介一、綠色輪胎 “綠色輪胎”也稱環(huán)?；虻臀廴据喬?，是指在輪胎的配方中用二氧化硅取代炭黑，從而降低輪胎的滾動阻力、減少油耗，達(dá)到減少汽車廢氣排放的環(huán)保效應(yīng)。 當(dāng)汽車以100km/h勻速行駛時，會受到來自空氣、汽車內(nèi)部各部件的摩擦以及來自輪胎滾動的阻力，其中輪胎滾動阻力約占20

13、，也意味著近20的廢氣排放來自于輪胎滾動阻力。自從1992年法國米其林公司提出綠色輪胎概念以來，世界各國爭相開發(fā)，已成為世界各國也是我國輪胎行業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略重點。工業(yè)發(fā)達(dá)國家的輪胎，已基本實現(xiàn)全部子午化。二、智能輪胎 長期以來，汽車使用的都是普通輪胎，區(qū)別在于有無內(nèi)胎、橡膠質(zhì)量好壞以及制作工藝的優(yōu)劣等方面。近年來，世界各大輪胎制造商紛紛在開發(fā)智能輪胎，并已經(jīng)嘗試生產(chǎn)各種類型的樣品。汽車智能輪胎就是在輪胎內(nèi)裝有計算機(jī)芯片或?qū)⑿酒c輪胎相連接，計算機(jī)芯片能自動監(jiān)控并調(diào)節(jié)輪胎的行駛溫度和氣壓，使輪胎在不同條件下都能保持最佳的運(yùn)行狀況，既提高了安全系數(shù)，又節(jié)省了開支。更先進(jìn)的智能輪胎還能在探測出結(jié)冰的路面后變軟，使?fàn)恳Ω茫辉谔綔y出路面的潮濕程度后，還能自動改變輪胎的花紋，以防打滑。三、超輕量輪胎 輪胎骨架全部采用化纖材料，大幅減輕了輪胎自重，降低了滾動阻力和噪聲，提高了干濕路面的附著性。由于不用鋼質(zhì)材料，便于輪胎翻新。1994年，日本住友公司與杜邦公司合作，研究開發(fā)出超輕量(ULW)輪胎，也稱全化纖輪胎。與一般子午線輪胎相比，