輪胎的歷史知識

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　　輪胎歷史知識：

　　（一） 沿革：

　　輪胎是汽車的重要部件之一，它直接與路面接觸，和汽車懸架共同來緩和汽車行駛時所受到的沖擊，保證汽車有良好的乘座舒適性和行駛平順性；保證車輪和路面有良好的附著性，提高汽車的牽引性、制動性和通過性；承受著汽車的重量，輪胎在汽車上所起的重要作用越來越受到人們的重視。

　　很早以前輪胎是用木頭、鐵等材料制成，第一個空心輪子是1845年英國人羅伯特·湯姆遜發(fā)明的，他提出用壓縮空氣充入彈性囊，以緩和運動時的振動與沖擊。盡管當時的輪胎是用皮革和涂膠帆布制成，然而這種輪胎已經(jīng)顯示出滾動阻力小的優(yōu)點。根據(jù)這一原理，1888年約翰·鄧錄普制成了橡膠空心輪胎，隨后托馬斯又制造了帶有氣門開關(guān)的橡膠空心輪胎，可惜的是因為內(nèi)層沒有帆布，而不能保持一定的斷面形狀和斷面寬。

　　1895年隨著汽車的出現(xiàn)，充氣輪胎得到廣泛的發(fā)展，首批汽車輪胎樣品是1895年在法國出現(xiàn)的，這是由平紋帆布制成的單管式輪胎，雖有胎面膠而無花紋。直到1908年至1912年間，輪胎才有了顯著的變化，即胎面膠上有了提高使用性能的花紋，從而開拓了輪胎胎面花紋的歷史，并增加了輪胎的斷面寬度，允許采用較低的內(nèi)壓，以保證獲得較好的緩沖性能。

　　1892年英國的伯利密爾發(fā)明了簾布，1910年用于生產(chǎn)，這一成就除改進了輪胎質(zhì)量，擴大了輪胎品種外，還使外胎具備了模制的可能性。隨著對輪胎質(zhì)量要求的提高，簾布質(zhì)量也得到改進，棉簾布由人造絲代替，50年代末人造絲又被強力性能更好、耐熱性能更高的尼龍、聚酯簾線所代替，而且鋼絲簾線隨著子午線輪胎的發(fā)展，具有很強的競爭力。

　　1904年馬特創(chuàng)造了炭黑補強橡膠，大規(guī)模用于補強胎面膠是在輪胎采用簾布之后，因為在這之前，帆布比胎面在輪胎使用中損壞得還要快，炭黑在膠料中的用量增長很快，30年代每100份生膠中使用的炭黑也不過20份左右，這時主要在胎面上采用炭黑，胎體不用，現(xiàn)在已達50份以上。胎面中摻用炭黑以前，輪胎大約只行駛6000km就磨光了，摻用炭黑后，輪胎的行駛里程很快就得到顯著的提高。現(xiàn)在一組貨車輪胎大約可行駛10萬km，在好的路面上，甚至可達20萬km。

　　1913-1926年，因發(fā)明了簾線和炭黑輪胎技術(shù)，為輪胎工業(yè)發(fā)展奠定了基礎。輪胎外緣的標準化，制造工藝的逐漸完善，生產(chǎn)速度比以前提高了，輪胎的產(chǎn)量與日俱增。

　　隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，輪胎技術(shù)一直不斷地改進與提高，如20年代初至30年代中期轎車胎由低壓輪胎過渡到超低壓輪胎；40年代開始輪胎逐步向?qū)捿嗇y過渡；40年代末無內(nèi)胎輪胎的出現(xiàn)；50年代末低斷面輪胎問世等等。許多新技術(shù)的出現(xiàn)都莫過于1948年法國米西林公司首創(chuàng)的子午線結(jié)構(gòu)輪胎，這種輪胎由于使用壽命和使用性能的顯著提高，特別是在行駛中可以節(jié)省燃料，而被譽為輪胎工業(yè)的革命，在這里簡略介紹一下當今發(fā)展的主要幾種輪胎特征。

　　子午線輪胎：這種輪胎的特點是簾布層簾線排列的方向與輪胎的子午斷面一致（即胎冠角為零度），由于簾線的這樣排列，使帝線的強度能得到充分利用，子午線輪胎的簾布層數(shù)一般比普通的斜線胎約可減少40—50％。簾線在圓周方向只靠橡膠來聯(lián)系。

　　子午線輪胎與普通斜線胎相比，具有彈性大，耐磨性好，可使輪胎使用壽命提高30—50％，滾動阻力小，可降低汽車油耗8％左右，附著性能好，緩沖性能好，承載能力大，不易穿刺等優(yōu)點。缺點是：胎側(cè)易裂口，由于側(cè)面變形大，導致汽車側(cè)向穩(wěn)定性差，制造技術(shù)要求及成本高。

　　無內(nèi)胎輪胎：無內(nèi)胎輪胎與一般的輪胎不同之處在于沒有內(nèi)胎，空氣直接壓入外胎中，因此輪胎與輪輞間需有很好的密封。

　　無內(nèi)胎輪胎在外觀上和結(jié)構(gòu)上與有內(nèi)胎輪胎近似，所不同的是無內(nèi)胎輪胎內(nèi)壁上附加了一層厚約2—3mm的專門用來封氣的橡膠密封層，它是用硫化的方法粘附上去的，當輪胎穿孔后，由于其本身處于壓縮狀態(tài)而緊裹著穿刺物，故能長期不漏氣，即使將穿刺物拔出，也能暫時保持胎內(nèi)氣壓。

　　無內(nèi)胎輪胎胎圈上有若干道同心的環(huán)形槽，在胎內(nèi)氣壓作用下，槽紋能可靠地使胎圈壓緊在輪輞邊緣上保證密封。安裝無內(nèi)胎輪胎的輪輞是不漏氣的，它有著傾斜的底部和平勻的漆層。氣門嘴直按固定在輪輞上，其間墊以密封用的橡膠襯墊。

　　無內(nèi)胎輪胎有氣密性好，散熱好，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕等優(yōu)點。缺點是途中修理較為困難。寬斷面輪胎：隨著汽車車速的提高，要求降低整車重心，改善操縱性能，這就要求提高輪胎的側(cè)向穩(wěn)定性和對路面的附著性能，以確保高速狀態(tài)下的行車安全，這樣低斷面輪胎的出現(xiàn)就成為必然趨勢。輪胎的斷面高（h）與斷面寬（的比值（h／是代表輪胎結(jié)構(gòu)特征的重要參數(shù)，稱之為輪胎的高寬比，也有人稱之為扁平比。從上世紀20年代開始，轎車輪胎的外徑減小了25％，輪輞直徑減小了35％，輪胎和輪輞的寬度增加了將近一倍，輪胎的高寬比不斷減小，轎車達0.5，賽車達0.4，特別是寬寬的輪胎與高級轎車匹配，更為美觀大方。

　　汽車輪胎生產(chǎn)發(fā)展的歷史表明，前50年主要是解決如何提高輪胎的使用壽命問題，近年來，由于汽車制造和交通運輸部門對輪胎的要求日益苛刻，輪胎研究的重點轉(zhuǎn)到輪胎行駛性能、安全性能、舒適性能和經(jīng)濟性能上來，總之，輪胎的發(fā)展總趨勢是“三化”，即子午線化、無內(nèi)胎化、低斷面化。目前，轎車輪胎已實現(xiàn)了這“三化”，貨車輪胎正在向這個方面發(fā)展。