-1-第三节车轮与轮胎功用:支承整车质量,缓和路面冲击,承受地面各向作用力,保证汽车正常行驶。一、车轮1、车轮的组成及类型1)组成:由轮毂、轮辋及连接部分(轮辐)组成。是轮胎和车轴之间承受负荷的旋转组件。2)类型:①辐板式车轮:连接轮毂和轮辋的钢质圆盘称为辐板。多为钢板冲压而成,少数是与轮毂铸成一体,后者用于重型汽车。轿车的辐板较薄,常冲压成起伏多变的形状,以提高其刚度。货车的辐板平直。辐板固定螺栓采用不同旋向,防止螺母自行松脱,其左侧左旋螺纹,右侧右旋螺纹。货车后轮负荷大,常将两个车轮装在同一轮毂上,称双式车轮。②辐条式车轮:轮辐为钢丝辐条,或在轮毂上铸成辐条,前者用于高级轿车,后者用于重型车辆。2、轮辋的型式1)深槽轮辋:主要用于轿车和轻型车辆。这种轮辋,带肩的凸缘用以安装外胎的胎圈,为便于外胎的拆装,断面中部制成深凹槽。优点:结构简单,刚度大,质量小同,适宜小尺寸,弹性大的轮胎。2)平底轮辋:有多种结构型式,我国货车常用。这种轮辋的一边带凸缘,圆柱外表面装轮胎,档圈为整体的,用开口的锁圈防止档圈脱出,安装轮胎时,先套轮胎,再套档圈,最后装锁圈(EQ1090,CA1091)3)对开式轮辋:由内外两部分组成,二者用螺栓连成一体,装拆轮胎时,拆下螺栓上螺母即可,也称可拆式。此外,还有半深槽轮辋,深槽宽轮辋,平底宽轮辋,全斜底轮辋。由于轮辋是轮胎的装配基础,当轮胎装入不同轮辋时,变形的位置与大-2-小也发生变化,因此每种规格的轮胎应配用规定的标准轮辋。必要时也可配用规格与标准轮辋相近的轮辋(允许轮辋)。如配用不当,会造成轮胎早期损坏,特别是使用过窄的轮辋时。3、国产轮辋规格的表示方法(GB2933-82)轮辋轮廓类型及代号见P204图21-22,结构形式见图21-23EQ1090汽车轮辋代号:7.0—20(WFB)平底宽轮辋,无表示轮缘形状代号,新设计轮辋表示方法:轿车,10×3.50C;15×6JJ轻型货车,15×5.5JJ;16.5×6.00;15-5.50F(SDC)中、重型货车,20-7.5;22-8.00V;22.5×8.25二、轮胎1、功用与类型①缓和冲击,衰减振动,保证行驶平顺;②保证与路面良好附着,提高动力性,制动性,通过性;③承受重力和地面反力。因而要求轮胎必须有适宜的弹性和承载能力,且有适宜的花纹。2)类型按用途为:货车轮胎、轿车轮胎、特种轮胎。货车轮胎又可分为:重型轮胎、中型轮胎、轻型轮胎,可用于货车、客车及挂车。按胎体结构分:充气轮胎和实心轮胎。充气轮胎还分:有内胎轮胎、无内胎轮胎。按帘线排列方向分:普通斜交胎、带束斜交胎、子午线胎。2、有内胎充气轮胎4.50E×16(DC)轮辋轮廓类型代号轮辋名义直径代号(in)轮辋结构形式代号轮缘代号轮辋名义宽度代号(in)-3-组成:内胎、外胎、垫带P207图21-25P20922-27按充气压力不同充气胎分为以下充气压力—超低压胎充气压力—低压胎充气压力—高压胎KPaKPaKPa150450-150700-500由于制造轮胎原材料的不断改善,使轮胎性能提高。虽然胎压已超出低压胎的范围,但性能仍与原低压胎相同,仍旧归于低压胎之列。如国产9.00-20.14层级尼龙胎,载荷容量为22300N,气压为670KPa,仍属低压胎。目前,轿车、货车几乎全都用低压胎。低压胎弹性好,断面宽,与道路接触面大,壁薄,散热性好,有利于提高平顺性,转向操纵稳定性。(1)轮胎各部分的名称和功能:(P208图21-26)1)帘布层(胎体)帘布层是轮胎的骨架,用来保持外胎的形状和尺寸,决定轮胎的强度。帘布层的材料,可采用棉线、人造丝、尼龙、钢丝等。现代轿车用的子午线轮胎一般采用高分子纤维,货车、公共汽车用的轮胎的帘布层多数用钢丝帘线。2)胎面和胎侧胎面是轮胎滚动式与路面接触的重要部分。起保护帘布层,确保轮胎与路面的摩擦因数,以发挥有效制动力和操纵性能。胎面具有花纹。胎侧的作用是保护胎侧帘布层不受损伤。3)带束(缓冲层)由于胎面和胎体结构不同,两者刚度相差大。在二者之间加一层缓冲层,可以防止胎面和胎体脱层,并能吸收来自地面的局部变形和冲击。子午线轮胎的缓冲层用高强度纤维或钢丝与橡胶制成,不仅可以起缓冲作用,更重要是扎紧轮胎胎面,使胎面能够承受切向力(驱动力、制动力)。4)胎圈部包括:帘布层包边、钢圈、胎圈包布(也称口子布)三部分。5)帘线其材料包括:棉线、人造丝、尼龙、聚酯、玻璃纤维、钢丝等。-4-(2)普通斜交胎有内胎的普通斜交胎的外胎由胎面、帘布层、缓冲层、胎圈组成。帘布层是外胎的骨架,用来保持外胎的形状和尺寸,通常由双数的多层挂胶布(帘布)用橡胶粘合而成。帘布的帘线与轮胎子午断面的交角一般为52~54º,相邻层帘线相交排列。帘布层数越多,强度越大,但弹性降低。在外胎表面上标注的是层级(相当于棉线帘布层数,不是实际帘布层数)。我国现在的普通斜交胎大量地采用了人造丝、尼龙丝帘线。缓冲层位于胎面与帘布层之间,用胶片和两层或数层挂胶稀帘布制成。弹性大,能缓和路面冲击,防止紧急制动时胎面与帘布脱层。胎面是轮胎最外层,分胎冠、胎侧和胎肩三部分。胎冠用耐磨橡胶制成,直接承受摩擦和全部载荷,能减轻帘布层冲击,保护帘布层,内胎免受机械损伤。胎面上有各种形状的凹凸花纹。主要有普通花纹,越野花纹和混合花纹(P211图21-32)。胎圈使外胎牢固的装在轮辋上,有很大的刚度和强度,由钢丝圈、帘布层包边和胎圈包布组成。内胎是环形胶管,有较好弹性,耐热不漏气,内胎上装有气门嘴,气门嘴见P214图21-39。(3)子午线轮胎(P209图21-28)特点:①帘布层帘线排列方向与轮胎子午断面一致。使帘线强度得到充分发挥,帘布层数比普通斜交胎减少40%~50%,胎体较软。②帘线在圆周方向上只靠橡胶粘接,为承受行驶时产生的较大切向力,子午线胎具有若干层帘线与子午断面虽大角度(交角70°~75°),高强度,不易拉伸的周向环形的类似缓冲层的带束层。该层用高强度拉伸变形很小的织物帘布(如玻璃纤维,聚酰胺纤维)或钢丝帘布制造。优点:①接待面积大,附着性能好,滚动阻力小,寿命长;②胎冠较厚,有坚硬的带束层,不易穿刺,节油;③帘布层数少,胎侧薄,散热性能好;④径向弹性大,缓冲性能好,承载能力强;⑤在承受侧向力时,接地面积基本不变,行驶稳定性好。。缺点:胎侧易裂口;吸振能力较差;制造技术要求高,成本高。-5-(4)带束斜交轮胎介于普通斜交轮胎和子午线轮胎之间的一种轮胎,帘线与子午断面的交角比普通斜交胎小,比子午线胎大,使用寿命介于上述两种之间。我国不生产,国外生产厂家也较少。(5)轮胎花纹(211~P214)3、无内胎的充气轮胎这种轮胎,空气直接充入外胎中,轮胎与轮辋间需要良好密封。其外观、结构与有内胎轮胎相似,不同的是无内胎,在轮胎内壁上附加了一层厚约2~3mm的专门用来封气的橡胶密封层,是用硫化法粘附上去的。在密封层正对胎面下面贴着一层用未硫化橡胶的特殊混合物制成的自粘层,当轮胎穿刺时,自粘层自行将穿刺孔粘合。气门嘴直接固定在轮辋上,用橡胶垫密封,轮辋不漏气。优点:①轮胎穿孔后,压力不会急剧下降,能继续行驶②无内外胎间的摩擦和卡住引起损坏③直接轮辋散热,工作温度低,寿命长④结构简单,质量小。缺点:途中修理困难,自粘层在穿孔尺寸小时方能粘合。天热自粘层软化流动会车轮平衡。因此,一般多用无自粘层的无内胎轮胎。4、活胎面轮胎(P215图21-41)5、充气轮胎尺寸的标记方法充气轮胎尺寸的标记见(图1-42)轮胎的高宽比(扁平率):轮胎的断面高于断面宽之比。通常高宽比有:85、80、75、70、65、60、55等。高宽比小的轮胎称为宽断面轮胎,其优点是:接地面积大,接地比压小,磨损轻,滚动阻力小侧向稳定性好。充气轮胎一般习惯用英制表示。欧洲国家用公制,个别国家用代号。我国轮胎规格标记主要采用英制,有的也用英制和公制混合表示。我国现行的轮胎标准四个:《轿车轮胎》—GB9743-1997;《轿车轮胎系列》—GB/T2978-1997;《载货汽车轮胎》—GB9744-1997;《载货汽车轮胎系列》—GB/T2977-1997。标准中规定了轮胎规格、基本参数、主要尺寸、气压负荷对应关系。-6-1)我国轿车轮胎规格标记方法185/60R1380H速度级别代号负荷指数轮辋名义直径(in)子午线结构代号轮胎名义高宽比(扁平率%)轮胎名义断面宽度(mm)其中前四项为结构尺寸特征,后两项为使用条件。国产轿车子午线胎断面宽度已全部改用公制单位mm;载货汽车轮胎断面宽B有英制单位(in)公制单位(mm)两种,而轮辋直径d的单位仍为英寸(in)。轮胎上的速度别级与汽车最高速度对应,见P217表21-1。负荷指数可从GB/T2978-1997中查得。2)货车轮胎规格标记方法(1)微型货车普通断面斜交胎(2)轻型货车普通断面斜交胎4.5-12ULT微型货车轮胎代号轮辋名义直径(in)轮胎名义断面宽度(in)6.00-16LT轻型货车轮胎代号轮辋名义直径(in)轮胎名义断面宽度(in)(3)轻型货车普通断面子午线胎(4)轻型货车宽断面斜交胎6.00R16LT轻型货车轮胎代号轮辋名义直径(in)轮胎名义断面宽度(in)子午线结构代号215/7014LT轻型货车轮胎代号轮辋名义直径(in)轮胎名义断面宽度(mm)轮胎名义高宽比(%)-7-(5)轻型货车宽断面子午线胎215/70R14LT轻型货车轮胎代号轮辋名义直径(in)轮胎名义断面宽度(mm)轮胎名义高宽比(%)子午线结构代号(6)中型、重型货车普通断面斜交胎(7)中型、重型货车普通断面子午线胎9.00-20轮辋名义直径(in)轮胎名义断面宽度(in)9.00R20轮辋名义直径(in)轮胎名义断面宽度(in)子午线结构代号(8)中型货车普通断面子午线无内胎轮胎(9)中型货车宽断面斜交无内胎轮胎8R22.5无内胎轮辋名义直径(in)轮胎名义断面宽度(in)子午线结构代号245/7522.5无内胎轮辋名义直径(in)轮胎名义断面宽度(mm)轮胎名义高宽比(%)(10)中型、重型货车宽断面子午线无内胎轮胎245/75R22.5无内胎轮辋名义直径(in)轮胎名义断面宽度(mm)轮胎名义高宽比(%)子午线结构代号(11)中型货车宽断面子午线无内胎轮胎315/75R22.5154/149L速度级别代号负荷指数(单胎/双胎)轮辋名义直径(in)子午线结构代号轮胎名义高宽比(%)轮胎名义断面宽度(mm)6、轮胎气压调解系统(略)