輪胎按照組成結構分類
(1)有內胎式輪胎
有內胎式輪胎圖冊
有內胎式輪胎圖冊(4張)
這種輪胎由外胎、內胎和墊帶組成(見有內胎式輪胎圖冊-圖1(圖中1-外胎2-內胎3-墊帶))。
1.外胎
外胎是用耐磨橡膠制成強度較高而又有彈性的外殼,直接與地面接觸,保護著內胎使其不受損傷。它由胎圈、緩沖層、胎面和簾布層等組成(見有內胎式輪胎圖冊-圖2(圖中1-胎圈 2-緩沖層 3-胎面 4-簾布層 5-胎冠 6-胎肩 7-胎側))。
①胎面:胎面是外胎的外表面,包括胎冠、胎肩和胎側三部分。胎冠也稱行駛面,它與路面直接接觸,承受沖擊和磨損,并保護胎體不受機械損傷。為了增加輪胎與路面之間的附著力,防止縱橫向滑移,在胎冠上制有各種形式的花紋(見有內胎式輪胎圖冊-圖3(圖中a-普通花紋b-混合花線c-越野花紋))。胎肩是較厚的胎冠和較薄的胎側間的過渡部分,一般也有各種花紋以防滑和散熱。胎側是貼在簾布層側壁的薄橡膠層,其作用是保護胎側部分的簾布層免受機械損傷及水份侵蝕。胎側不與地面接觸,一般不磨損,但此處承受較大的撓曲變形。
②簾布層:簾布層是外胎的骨架,也稱胎體,其主要作用是承受負荷(汽車重力、路面沖擊力和內部氣壓),保持輪胎外緣尺寸和形狀。簾布層通常由多層膠化的棉線或其他纖維編織物所迭成,并按一定的角度交叉排列。 為使其負荷均勻分布,簾布層數多采用偶數。簾布層數的多少要根據輪胎承受的負荷、內壓以及輪胎的類別和用途來確定,一般在外胎表面上注有簾布層數。
③緩沖層:緩沖層位于胎面和簾布層之間,質軟而彈性大。其作用是加強胎面與簾布層的結合,以緩和汽車在行駛時所受到的不平路面的沖擊,以及防止汽車在緊急制動時胎面與簾布層脫離。
④胎圈:胎圈是簾布層的根基。它靠胎圈固裝在輪輞上。胎圈由鋼絲圈、簾布層包邊和胎圈包布組成。
2.內胎
內胎是一個環形的橡膠管,上面裝有氣門嘴,以便充入或排出空氣。內胎里充滿了一定壓力的壓縮空氣。一般氣壓在0.5~0.7MPa的輪胎稱為高壓胎,0.15~0.45MPa的輪胎稱為低壓胎,0.15MPa以下的輪胎稱為超低壓胎。轎車、貨車幾乎全都采用低壓胎,因為低壓胎彈性好、斷面寬,與道路接觸面大,壁薄而散熱性好,所以提高了汽車的行駛平順性、轉向操縱的穩定性。同時,道路和輪胎本身的壽命也得以延長。但由于橡膠性能的改善,已使輪胎負荷能力大為提高,雖然輪胎氣壓已在高壓胎范圍,但輪胎的緩沖性能仍保持原來同規格的低壓胎性能,這類輪胎仍將其歸于低壓胎之列。
3.墊帶
墊帶是一個環形的橡膠帶,它墊在內胎與輪輞之間,保護內胎不被輪輞和胎圈磨壞,并防止塵土及水汽浸入胎內。
4.子午線輪胎
子午線輪胎(見有內胎式輪胎圖冊-圖4(1-胎圈2-簾布層3-帶束層4-胎冠))簾布層的簾線與輪胎子午斷面接近一致,即與胎面中心線成90°或接近90°排列,以帶束層箍緊胎體。其特點是簾線的這種排列能使其強度被充分利用,故它的簾布層數比普通輪胎可減少將近一半,且沒有偶數限制,所以胎體柔軟;簾線在圓周方向上只靠橡膠來聯系。為了承受汽車行駛時產生的較大切向力,子午線輪胎具有若干層簾線與子午斷面呈大角度(交角70°~75°)、 高強度、不易拉伸的周向環形的類似緩沖層的帶束層。同時帶束層采用強度高、伸縮率小的簾線材料制成,故帶束層像一條剛性環帶似地箍在胎體上,極大地提高了胎面的剛度和強度。
子午線輪胎與普通斜交胎相比,具有耐磨性好、彈性大、行駛里程長(比普通胎長50%以上);滾動阻力小、節約燃料(滾動阻力可減小25%~30% ,油耗降低8%左右);承載能力大、減振性能和附著性能好、胎面耐刺穿和自重輕等優點。但其胎側易裂口,胎圈易損壞,且側向穩定性差,成本高。
子午線輪胎使用的輪輞與普通輪胎相同,在使用中,子午線輪胎與普通輪胎不能并裝,也不可同軸混裝。充氣時,一般載貨汽車子午線輪胎的內壓應比相應的普通輪胎高0.2MPa左右。轎車及一些中型載貨汽車廣泛裝用子午線輪胎。
5.斜交輪胎
圖5:斜交輪胎成型過程與結構
圖5:斜交輪胎成型過程與結構 [4]
斜簾布層輪胎簡稱斜交輪胎,其名稱是來源于作為輪胎最主要部分的胎體結構。用細的橫線與縱向粗的輪胎簾線織成布,并在布的兩面薄薄地涂上生膠,這就稱為簾布。再把此簾布斜方向剪斷(斜切),裁剪下來的布就稱簾布層,將后者貼合于成型圓筒上,這樣輪胎的胎體部就形成,斜簾布層輪胎的名稱就是從這里來的。 [4]
斜交輪胎的外胎成型過程與結構如圖5所示,在圓環形的成型筒上逐層地貼合斜向裁斷的簾布。第一層簾布的簾線方向,即相對于圓周方向所形成的角度,稱為簾線角。若設此簾線角為a',則簾線方向和第一層交叉的第二層簾布也以簾線角a'在成型筒上貼合。由于簾線交叉,故也稱此種輪胎為交叉簾布層輪胎。將這樣貼合的簾布層兩側端部卷纏在胎圈鋼絲圈上固定。之后在胎體的外周再粘貼上胎面膠、胎側膠等,這樣就形成生胎。 [4]
還可根據需要在接近胎體處貼上緩沖層。已成型的生胎從成型筒上取下后,即刻把胎圈部的間隔由A→B,C→D縮小。同時在其內部裝人圓筒形膠囊(稱為水胎)并充入高壓介質使水胎膨脹,將生胎定型,然后把胎體部分修刮成環狀。 [4]
(2)無內胎輪胎
無內胎輪胎(見圖6(1-橡膠密封層2-胎圈橡膠密封層 3-氣門嘴4-橡膠密封墊 5-氣門嘴帽6-輪輞))在外觀和結構上與有內胎輪胎相似,所不同的是它沒有內胎和墊帶,空氣直接壓人外胎中,其密封性是由外胎和輪輞來保證的。無內胎輪胎的內壁上附加了一層厚約2~3mm的專門用來封氣的橡膠密封層,有的還在該層下面貼著一層特殊混合物制成的自粘層。當輪胎穿孔時,自粘層能自行將刺穿的孔粘合,故這種輪胎也稱為有自粘層的無內胎輪胎。在胎圈外側也有一層胎圈橡膠密封層,用以增加胎圈與輪輞著合的氣密性。輪輞底部是傾斜的,并涂有均勻的漆層。氣門嘴直接固定在輪輞的一側,其間墊的密封用橡膠密封墊,并用螺母旋緊密封。鉚接輪輞和輻板的鉚釘自內側塞入,并涂上一層橡膠。
圖6:無內胎輪胎
圖6:無內胎輪胎
無內胎輪胎的優點是:只在爆破時才會失效,而穿孔時漏氣緩慢,胎壓不會急劇下降仍能繼續行駛;同時因無內胎,故摩擦生熱少,散熱快,適于高速行駛;此外,它結構簡單,質量較小。
無內胎輪胎的缺點是:密封層和自粘層易漏氣,途中修理較為困難。此外,自粘層只有在穿孔尺寸不大時方能粘合。天氣炎熱時自粘層可能軟化而向下流動從而破壞車輪平衡,因此,一般多采用無自粘層的無內胎輪胎。它的外胎內壁只有一層密封層,當輪胎穿孔后,由于其本身處于壓縮狀態而緊裹著穿刺物,故能長期不漏氣,即使將穿刺物拔出,亦能暫時保持胎內氣壓。無內胎輪胎一般配用深式輪輞在轎車上應用較多。