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產品技術
關于輪胎花紋小秘密
文章來源:輪胎商業網     發布日期:(2015-06-25)          

  輪胎式驅動汽車行駛必不可少的部件之一,不仔細看它就只是一個黑色的圓軸體,但是仔細觀察之后會發現輪胎上有很多花紋,那么問題來了!你知道這些花紋到底是做什么用的嗎?不同的車,路面要怎么選擇輪胎;選擇什么樣的花紋的輪胎呢?今天中國輪胎商業網的小編將為大家講述這小小輪胎花紋的奧秘。

  汽車依靠輪胎支承在路面上,而直接與路面接觸的卻是輪胎花紋。輪胎不僅承載、滾動,而且通過其花紋塊與路面產生的磨擦力,成為汽車驅動、制動和轉向的動力之源。下面就輪胎花紋的作用以及影響花紋作用的因素等做一分析。

  作用

  簡言之,輪胎花紋的主要作用就是增加胎面與路面間的磨擦力,以防止車輪打滑,這與鞋底花紋的作用如出一轍。輪胎花紋提高了胎面接地彈性,在胎面和路面間切向力(如驅動力、制動力和橫向力)的作用下,花紋塊能產生較大的切向彈性變形。切向力增加,切向變形隨之增大,接觸面的“磨擦作用”也就隨之增強,進而抑制了胎面與路面打滑或打滑趨勢。這在很大程度上消除了無花紋(光胎面)輪胎易打滑的弊病,使得與輪胎和路面間磨擦性能有關的汽車性能——動力性、制動性、轉向操縱性和行駛安全性的正常發揮有了可靠的保障。有研究表明,產生胎面和路面間磨擦力的因素還包括有這兩面間的粘著作用,分子引力作用以及路面小尺寸微凸體對胎面微切削作用等,但是,起主要作用的仍是花紋塊的彈性變形。

  花紋型式

  輪胎外表面有不同的花紋,常用的輪胎花紋主要有:普通花紋,包括橫向花紋和縱向花紋兩種,其中斜交輪胎采用的是橫向花紋,子午線輪胎采用的是縱向花紋。縱向花紋適用于轎車和貨車,橫向花紋僅適用于貨車;混合花紋,特點是花紋較粗、縱向為鋸齒形或煙斗形花紋,兩邊為橫向越野花紋,適用于各類汽車;越野花紋,特點是凹部深而寬,抓地性強,適用于越野車和礦山專用車等。

  普通花紋

  普通花紋適合于在硬路面上使用。它分為縱向花紋、橫向花紋和縱橫兼有花紋。

  a)縱向花紋

  縱向花紋的共同特點是胎面縱向連續,橫向斷開,因而胎面縱向剛度大,而橫向剛度小,輪胎抗滑能力呈現出橫強而縱弱。這種花紋輪胎的滾動阻力較小,散熱性能好,但花紋溝槽易嵌入碎石子兒。綜合起來看,這種型式花紋適合在比較清潔、良好的硬路面上行駛。例如,轎車、輕型和微型貨車等多選擇這種花紋。

  b)橫向花紋

  橫向花紋橫向花紋共同特點是胎面橫向連續,縱向斷開,因而胎面橫向剛度大,而縱向剛度小。故輪胎抗滑能力呈現出縱強而橫弱,汽車以較高速度轉向時,容易側滑;輪胎滾動阻力也比較大,胎面磨損比較嚴重。這種型式花紋適合于在一般硬路面上、牽引力比較大的中型或重型貨車使用。

  c)縱橫兼有花紋

  這種花紋介于縱向花紋和橫向花紋之間。在胎面中部一般具有曲折形的縱向花紋,而在接近胎肩的兩邊則制有橫向花紋。這樣一來,臺面的縱橫抗滑能力比較好。因此這種型式花紋的輪胎適應能力強,應用范圍廣泛,它既適用于不同的硬路面,也適宜和于轎車和貨車。

  混合花紋

  混合花紋是普通花紋和越野花紋之間的一種過渡性花紋。其特點是胎面中部具有方向各異或以縱向為主的窄花紋溝槽,而在兩側則以方向各異或以橫向為主的寬花紋溝槽。這樣的花紋搭配使混合花紋的綜合性能好,適應能力強。它既適應于良好的硬路面,也適應于碎石路面、雪泥路面和松軟路面,附著性能優于普通花紋,但耐磨性能稍遜。一些貨車和四輪驅動的乘用車多使用這種型式的花紋輪胎。

  花紋深度的影響.

  花紋愈深,則花紋塊接地彈性變形量愈大,由輪胎彈性遲滯損失形成的滾動阻力也將隨之增加。較深的花紋不利于輪胎散熱,使胎溫上升加快,花紋根部因受力嚴懲而易撕裂、脫落等。花紋過淺不僅影響其貯水、排水能力,容易產生有害的“滑水現象”,而且使光胎面輪胎易打滑的弊端凸現出來,從而使前面提及的汽車性能變壞。

  因此,花紋過深過淺都不好。客觀規律是使用中花紋將越變越小。為了確保花紋作用的有效性,世界各國都對輪胎花紋磨損極限制定了明確的法規。并在輪胎胎肩沿圓周的若干等份處模刻輪胎磨耗極限警報標記“”或(和)“TWI”英文標記。當花紋塊凸面磨損距離到花紋溝槽底部約1.6mm(1/16英寸)時,標記處的花紋已被磨平,故顯露出窄橫條狀的光胎面,借此警示駕駛員,該輪胎已到了必須更換的時候了。

  除了以上三種花紋外,還有如下三種花紋:單導向花紋,塊狀花紋,不對稱花紋。

  (1)單導向花紋

  單導向花紋是花紋溝之間都相互連接,呈獨立的花紋塊結構。它有卓越的制動性能,極佳的排水性能,雨天優秀的穩定性能,適合于高速行駛。但是,輪胎的安裝位置必須要與行駛方向相同。適用于高速轎車使用。

  (2)塊狀花紋

  花紋溝之間都相互連接,呈獨立的花紋塊結構。擁有優越的制動及操縱性能,雪地及濕路上優越的操控 及穩定性能,雨天時良好的排水性能。但是它獨立的花紋塊結構,耐磨性能較差。適用范圍:轎車用全天候及雪地輪胎,商用車后輪。

  (3)不對稱花紋

  不對稱花紋的胎面左右兩側花紋形狀不同。由于其增大了轉彎時外側花紋的著地壓力,極大地 提高了高速轉彎性能,并補足了外側花紋的耐磨性能。但是必須注意輪胎的正確安裝方向。比較適用于競技用車及高性能車輛。

  越野花紋

  越野花紋又叫砌塊花紋,特點是花紋溝槽寬而深,花紋塊接地面積比較小(約40%~60%)。在松軟路面上行駛時,一部分土壤將嵌入花紋溝槽之中,必須將嵌入花紋溝槽的這一部分土壤剪切之后,輪胎才有可能出現打滑,因此,越野花紋的抓著力大。根據測試,在泥濘路上,同一車型的車輛使用越野花紋輪種的牽引力可達普通花紋的1.5倍。

  越野花紋分為無向和有向花紋兩種。有向花紋使用時具有方向性。越野花紋輪胎適合于在崎嶇不平的道路、松軟土路和無路地區使用。由于花紋塊的接觸壓力大,滾動阻力大,故不適合在良好硬路面上長時間行駛。否則,將加重輪胎磨損,增加燃油消耗,汽車行駛振動也比較厲害。

  影響因素

  影響花紋作用的因素較多,但起主要作用并與汽車使用有關的因素是花紋型式和花紋深度。

  注意事項

  應根據車輛用途經常使用的路況和車速來選擇比較合適的花紋輪胎。對于在一般硬路面上中速行駛的車輛,貨車和客車等宜選用橫向花紋或縱橫兼有花紋輪胎;對于經常在高速公路及良好的硬路面上行駛的車輛宜選用散熱性好、橫向穩定懷強的縱向花紋和縱橫兼有花紋輪胎。

  隨著車速的提高,胎面與路面間積水來不及排除便會在兩面間形成水膜,將輪胎慢慢托起,在一定條件下甚至完全離開路面,使汽車完全喪失操縱性。這種現象被稱之為輪胎“滑水現象”。影響滑水臨界速度的因素較多,但其中輪胎花紋型式和深信芭為主要因素之一。經常在高速公路上行駛的轎車,在有條件的情況下,應盡量選擇抗滑水輪胎(如圖5)。這種花紋的主要特點是,在胎面中部設計出寬大的排水溝(主溝),在輪胎與路面之間形成較大的排水空間。在主溝兩則有通往胎側的側溝,故排水距離短,排水效率高,從而最大限度地養活了輪胎在濕路面高速行駛可能產生的“滑水現象”,提高了行車的安全性。

  值得注意的是這種花紋具有方向性,安裝時切忌大意.

  3有向花紋輪胎的旋轉方向通常用模壓在胎側的"箭頭",標記表示.如果按照箭頭方向旋轉,即"人字形"花紋尖端先著地,則稱順方向放置反之,則稱反方向旋轉.

  抗滑水輪胎一律按順方向放置提高排水效率,而反向放置則排水效率比非滑水輪胎的還要差。

  越野有向花紋輪胎,若安裝在驅動橋上,則應順方向旋轉,“人字形”花紋尖端像鏈子嵌入雪泥地,抓著能力強,而且嵌入花紋溝槽中的雪泥可從兩側被擠壓出來,花紋具有自潔性;若安裝在從動橋上的越野有向花紋輪胎,由于不輸出牽引力,為減少滾動阻力和磨損起見,故應反方向旋轉。

  經過上述對輪胎花紋的描述,相信正在閱讀的你,應該對輪胎花紋有了初步的認知,掌握了初步的花紋知識,對你在未來選擇輪胎上提供了不少有用的信息。

  (責編:Bob)

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