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为什么轮胎花纹的间距不是相等的?
一般的轮胎花纹间距甚至是花纹位置都不相同,这是因为在车辆高速行驶时,对称的花纹间距会促使轮胎压过小石子所带来的共振时间延长,而非对称式布局则会在花纹接触地面时将共振时间减少,并且可以减小轮胎接触面位移,有效降低滚动阻力。
滚动阻力的产生
车轮滚动时,轮胎与路面的接触区域产生相互作用力,轮胎和支承路面发生相应的变形。由于轮胎和支承面的相对刚度不同,它们的变形特点也不同。当弹性轮胎在混凝土路、沥青路等硬路面上滚动时,轮胎的变形是主要的。这时,轮胎由于有内部摩擦产生弹性迟滞损失,使轮胎在形变时,损耗了一部分能量,因此产生了滚动阻力。
轮胎的内部结构解析
轮胎的胎纹决定着轮胎性能的走向,但其内在的结构同样左右着轮胎的使用效果。让我们抛开轮胎,看看它的内部构造。
帘布层
帘布层是轮胎的骨架,轮胎的强度主要取决于帘布层的强度。帘布层不仅需要保持轮胎内压,还需要支撑载荷的最重要部分。由于现在的轿车大多是无内胎轮胎,所以需要在帘布层内侧加一层气密性好的橡胶层(如上图)以保证胎壁不漏气。在汽车行进中,帘布层又会是传递牵引力与制动力的关键环节,所以图上的轮胎设计了两层帘布层。
轮胎常见的鼓包也是帘布层的断裂所引起的。轮胎的鼓包多出现在胎侧处,由于没有了带束的保护,在经过冲击后的轮胎往往会造成帘线的破裂,鼓包在所难免。所以要保护轮胎首先要避免轮胎侧壁的机械损伤。
带束层
带束层又被称为缓冲层,它被安置在帘布层和胎面之间,这样便可以吸收路面的局部冲击与变形了。带束由胶片和两层(或多层)衬布组成,在带束的上下两侧都会贴上厚厚的胶片来提高缓冲能力。
在子午线胎中,带速影响着一个轮胎的重要指标:扁平率。当轮胎充气后带束会抑制橡胶层和帘布层的进一步膨胀,如果不用带束捆紧,就不可能做成扁平率小的轮胎。因此它不仅仅是缓冲层,还在完成着半径方向的压缩任务。
扁平率
扁平率:又名宽高比或扁平比,其由轮胎高度和宽度得来。数值越小,轮胎越扁,接触地面的面积越多。扁平率小的轮胎不仅拥有更加的侧向稳定性和制动性能,而且其耐久性也会增加。
胎圈
胎圈主要由钢圈组成,它用来固定帘布层的两侧,以保持内部气压,同时也为了在轮胎穿孔时防止轮胎从轮毂上脱落。
在胎圈的外部有一层包布,其作用为保护轮圈包裹的帘布不会受到轮毂边的磨损,由于此包布都使用的胶帆布材质,所以外部刚性冲击同样还是会对帘布造成损害。
结语:从内到外,我们把轮胎抛开解析。通过分析,可以看到,一条看似普通的轮胎下竟然暗藏着如此多的技术和门道。为了能选择到最适合自己的轮胎,我们不妨先看看胎纹,再做定夺。