子午線輪胎的結(jié)構(gòu)特點及生產(chǎn)工藝

子午線輪胎的結(jié)構(gòu)特點及生產(chǎn)工藝BRDI目錄子午線輪胎簡介1子午胎的結(jié)構(gòu)特點2子午胎的結(jié)構(gòu)設計3生產(chǎn)工藝及相關設備4BRDI子午線輪胎簡介v何謂子午線輪胎 ?1在地球儀表面的圖形上，常標有一條條連接南北極極點的線，這就是子午線。如果把子午線輪胎經(jīng)過胎側(cè)的簾子線暴露出來，并把其端點想象延伸至輪胎軸線位置，這時再看這種輪胎的簾線排列，就非常像地球儀上的子午線排列。子午線輪胎也就因此而得名。又因為子午線是地球的經(jīng)線，早年也有人稱子午胎為 “ 經(jīng)線胎 ” 。子午線輪胎是由米其林公司首次于 1946年發(fā)明，子午線輪胎的出現(xiàn) ,使輪胎的生產(chǎn)技術水平有了新的突破。50年代后期子午線輪胎流入西歐， 60年代日本和原蘇聯(lián)開始制造， 70年代初美國投入批量生產(chǎn)， 70年代中期世界上許多發(fā)展中國家都紛紛著手研究子午線輪胎，到了 1983年世界上子午線輪胎已占汽車輪胎產(chǎn)量的 63%。 BRDI子午線輪胎簡介v子午線輪胎的分類1不同123全鋼絲子午線輪胎半鋼絲子午線輪胎全纖維子午線輪胎胎體 ,帶束層全為鋼絲 ,且簾線只用一層。胎體為纖維 ,帶束層為鋼絲 ,簾線層數(shù)比斜交胎要少。胎體，帶束層全為纖維。注意 ：斜交胎沒有鋼絲簾線的，當然也就沒有全鋼或半鋼斜交胎之說。只要說 “全鋼胎 ”或半鋼胎，那肯定是指子午胎。 BRDI子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點v讓我們來看看子午線輪胎2子午線輪胎主要由 胎冠 、 胎側(cè) 、 胎圈 三大區(qū)域組成。胎冠部分有胎面、帶束層、簾布層和胎肩墊膠；胎側(cè)部分有胎側(cè)膠、簾布層；胎圈部分有鋼絲圈、鋼絲圈填充膠、簾布層和胎圈鋼絲加強層等。輪胎的胎里一般都有氣密層。 BRDI子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點v子午胎的結(jié)構(gòu)與剛性2帶束層角度小 ,幾乎是周向排列 ,剪刀效應小 ,周向變形小帶束層簾線與胎體簾線交叉排列 ,形成三角形 ,限制了變形帶束層簾線 (鋼絲等 )伸長小 ,剛性大 ,強度高周向變形小、剛性大、強度高的帶束層剛性胎冠胎體簾線子午線一個方向排列，不是多層交叉排列胎體簾線層數(shù)少胎側(cè)薄充氣和負荷下的側(cè)向和法向變形大，胎體柔軟柔性胎側(cè)BRDI子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點v子午胎的變形特點2“ 剛性 ” 胎冠和 “ 柔性 ” 胎側(cè)在子午線輪胎整體上協(xié)同作用的結(jié)果，使子午線輪胎在內(nèi)壓、負荷和外力作用下的變形與斜交胎相比，具有二大 、 四小 的特點。BRDI子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點v子午胎的變形特點2二大 ： 輪胎側(cè)向變形大，即在輪胎斷面寬方向上的變形大； 輪胎法向變形大，即輪胎垂直于地面方向上的變形大，胎體下沉量大。四小 ： 胎冠周向變形小，即輪胎胎冠圓周方向上的變形小，也叫縱向變形??； 胎冠周向滾動變形小，即輪胎在地面每滾動一周所產(chǎn)生的胎冠周期變形??； 高速旋轉(zhuǎn)下的輪胎變形小 輪胎材料剪切變形小。子午胎的變形特征，決定了它的使用性能的優(yōu)越性。BRDI子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點v子午胎的優(yōu)越性2 滾動阻力低、節(jié)省燃料 高速安全、生熱低 耐磨、耐刺、耐用 減震、舒適 操縱穩(wěn)定性好。BRDI子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點 1 滾動阻力低、節(jié)省燃料2BRDI子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點 1 滾動阻力低、節(jié)省燃料2表 1-1 輕型載重子午線輪胎的滾動阻力和滾動阻力系數(shù)（ f值是用牽引法測定）輪胎類型 汽車總量/kg輪胎氣壓/kPa滾動阻力/N滾動阻力系數(shù) /f滾動阻力降低值 /%6.50R 166.50 - 16407540754504124235830.01060.014627.40表 1-2 輕型載重子午線輪胎的滑行距離測定輪胎類型汽車總量/kg滑行時間/s滑行距離/m滑行距離比較/%6.50R 166.50 - 166.50R 166.50 - 164075407540754075150109146109910574868670158.5100.0129.0100.0BRDI子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點v 1 滾動阻力低、節(jié)省燃料2表 1-3 輕型載重輪胎油耗試驗輪胎類型 機場道路油耗試驗 公路實用油耗試驗油耗 /(L100km) 節(jié)油率 /% 平均油耗 /(L100km) 節(jié)油率 /%6.50 R 166.50 - 1611.4112.8711.3012.3113.216.80表 1-4 載重子午線輪胎滑行距離測定輪胎類型 初速 /(kmh-1) 滑行時間 /s 滑行距離 /m 滑行距離比較 /%9.00R20-14PR9.00-20-14PR5050199.91151.631090.25805.03135.4100.0表 1-5 載重子午線輪胎油耗試驗輪胎類型 機場道路油耗試驗 公路實用油耗試驗油耗 /(L100km) 節(jié)油率 /% 平均油耗 /(L100km) 節(jié)油率 /%9.00R20-14PR9.00-20-14PR21.4023.8110.1023.8526.369.520BRDI子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點v子午胎的優(yōu)越性2 滾動阻力低、節(jié)省燃料 高速安全、生熱低 耐磨、耐刺、耐用 減震、舒適 操縱穩(wěn)定性好。子午胎簾線的排列方式，消除了斜交胎交叉排列層間剪切移動造成的內(nèi)部磨擦，因此生熱低，消耗能量少。此外，由于胎體簾布層數(shù)較少，胎側(cè)較薄，也便于內(nèi)部積熱的散發(fā)。 又因周向變形小，故滾動阻力比普通斜線胎小 20%-30%，滑行距離多 35%左右，因此，使用子午線輪胎不但可提高汽車的行駛速度，還可提高汽車燃油經(jīng)濟性（一般可降低油耗 6%-12%，新一代子午胎更節(jié)油，如綠色輪胎進一步降低滾動阻力 23%26%）。BRDI子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點 2 高速安全、生熱低2BRDI子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點 高速安全、生熱低2表 1-6 不同結(jié)構(gòu) (9.00R20， 9.00R20-14PR 9.00-20-14PR )輪胎的機床試驗溫度測定廠牌 胎型 室溫 /0C 胎面溫度 /0C 帶束層溫度 /0C1 2 3 4 5 平均法國米其林日本普利斯通意大利倍耐力日本東洋國產(chǎn)雙錢全鋼子午胎全鋼子午胎半鋼子午胎半鋼子午胎斜交胎192218171646454845526575837610265657274102786772738774627491976069849511068687782101BRDI子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點v子午胎的優(yōu)越性2 滾動阻力低、節(jié)省燃料 高速安全、生熱低 耐磨、耐刺、耐用 減震、舒適 操縱穩(wěn)定性好。輪胎的 生熱 和 熱破壞 是輪胎在高速行駛條件下?lián)p壞的主要原因之一。圖 1-5和表 1-6列出了子午線輪胎與同類斜交胎在負荷下的行使溫度情況。從中可以看出，斜交輪胎的行使溫度一般比子午線輪胎高出 30度左右。 BRDI子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點 3 耐磨、耐刺、耐用2表 1-7 9.00R20里程試驗結(jié)果廠牌 試驗條數(shù) /條花紋深度 /mm新胎里程/km一次翻新率 /%累計磨耗主要損壞Km/mm 指數(shù)M 54 12.0 77331 77 8409 114 冠空爆，冠空S 54 13.6 95510 93 10591 143 冠空爆P 54 14.1 93726 52 9223 125 冠空爆，冠空D 54 14.6 99452 100 8870 120D(斜交胎) 54 16.7 92285 94 7392 100注：中國的廣東陽春，浙江杭州，湖北荊州三個地區(qū)的實際里程試驗平均值BRDI子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點v子午胎的優(yōu)越性2 滾動阻力低、節(jié)省燃料 高速安全、生熱低 耐磨、耐刺、耐用 減震、舒適 操縱穩(wěn)定性好。由于子午線輪胎胎面與胎體簾布層之間具有剛性較大的帶束層，因此輪胎在路面上滾動時，周向變形小，相對滑移小。又因輪胎體的徑向彈性大，使輪胎接地面積增大，壓強減小，故胎面耐磨性強，且耐刺扎，不易爆胎。 實驗證明，要從胎面打入直徑 2mm的釘子，斜交胎只需 196N的力就能貫穿，而子午線鋼絲胎，則需要 980N的力才能貫穿它。 BRDI子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點 4 減震、舒適2表 1-8 載重子午線輪胎在 EQ-140汽車上的噪音測定結(jié)果輪胎類型 花紋型式噪音 /dB40/(kmh-1)50/(kmh-1) 60/(kmh-1) 70/(kmh-1)斜交輪胎 煙斗 77.1 74.4 81.4 85.9半鋼子午胎 煙斗 70.9 73.3 77.1 80.8全鋼子午胎 條形 69.1 70.0 73.3 75.0BRDI子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點v子午胎的優(yōu)越性2 滾動阻力低、節(jié)省燃料 高速安全、生熱低 耐磨、耐刺、耐用 減震、舒適 操縱穩(wěn)定性好。因子午線胎體的徑向彈性大，徑向（垂直于地面方向）變形大，可以緩和不平路面的沖擊，使汽車挾順性得到改善，乘坐舒適，同時也降低了車輛受沖擊損壞的可能性，有助于延長車輛的使用壽命。表 1-8的測定結(jié)果表明，在胎面花紋型式相同的條件下，子午線輪胎的噪音也低于斜交輪胎。 BRDI子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點 5 操縱穩(wěn)定性好2表 1-9 輕型載重子午線輪胎全油門加速試驗結(jié)果輪胎類型 檔位 加速中止速度 /(kmh-1) 加速油耗/(L100km) 加速時間 /s 加速時間 /%6.50-16 4 71.8 32.56 40.2 100.05 62.0 26.60 47.5 100.06.50R16 4 75.0 29.20 38.7 96.35 65.0 25.20 44.9 94.5表 1-10 載重輪胎直接檔 (2060/kmh-1)加速試驗結(jié)果輪胎類型 加速時間 /s 加速距離 /m 加速效應比值 /l(sm)-19.00-20-14PR 66.50 767.50 1009.00R20-14PR 56.92 676.83 132BRDI子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點 5 操縱穩(wěn)定性好2表 1-11輕型載重輪胎制動性能測定結(jié)果輪胎類型剎車時速度/(kmh-1)剎車距離 /m 剎車距離比值/%6.50-16 40 5.8 93.56.50R16 40 6.2 100.0表 1-12 不同結(jié)構(gòu)轎車輪胎附著系數(shù)比較輪胎類型 氣壓 /kPa 道 路水泥路 瀝青路 硬雪路 光滑冰路干燥 潮濕 干燥 潮濕165R15 216 1.19 0.99 1.22 1.10 0.45 0.255.90 - 15 157 1.13 0.84 1.02 1.07 0.27 0.24提高效率/% 5.3 17.7 19.6 2.8 66.7 4.2BRDI子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點 5 操縱穩(wěn)定性好2BRDI子午線輪胎結(jié)構(gòu)特點v子午胎的優(yōu)越性2 滾動阻力低、節(jié)省燃料 高速安全、生熱低 耐磨、耐刺、耐用 減震、舒適 操縱穩(wěn)定性好輪胎與路面附著是否良好，是行車安全的一個重要條件。子午胎 胎體柔軟，下沉大，胎面與路面接觸面積大，接觸壓力分布均勻。此外胎冠剛性大，胎面周向滑移小，因此，胎面與路面抓著性能好， ，所以它的抓著力強，制動性能好，操縱穩(wěn)定性能好。子午線輪胎可以安全、高速地在高速路上行駛。 從圖 1-6中還可以看出，子午線輪胎的橫向滑移與縱向滑移都比斜交胎小 。 BRDI子午線輪胎結(jié)構(gòu)設計v輪胎的標識3轎車輪胎 胎側(cè)標識商標；輪胎規(guī)格；負荷指數(shù)；速度符號；無內(nèi)胎輪胎標記；生產(chǎn)地；胎側(cè)簾線層數(shù)和結(jié)構(gòu)；胎冠簾線層數(shù)和結(jié)構(gòu)；花紋代號；輪胎制造廠商；美國輪胎品級標記（ 3T標記）：胎面溫度等級、胎面牽引等級、胎面磨耗指數(shù)；適合澳大利亞、加拿大、美國使用的氣壓和負荷值；巴西認證標記；美國交通安全認證標記、產(chǎn)品代碼；歐盟安全認證批準代碼；子午線輪胎標記；生產(chǎn)日期； CCC認證標記。BRDI子午線輪胎結(jié)構(gòu)設計v輪胎的標識3載重汽車輪胎 胎側(cè)標識（ 1）載重汽車子午線輪胎胎側(cè)有以下標識：輪胎制造廠商及商標；巴西認證標記；美國交通安全認證標記、產(chǎn)品代碼、生產(chǎn)日期（周 /年）；子午線輪胎標記；安全警告；花紋代號；可再刻花紋標記；胎冠簾線結(jié)構(gòu)和材料；胎側(cè)簾線結(jié)構(gòu)和材料；輪胎規(guī)格；負荷指數(shù)；負荷等級；輪胎的最大單 /雙胎氣壓和負荷；速度符號；附加稅的負荷指數(shù)；附加的速度符號；負荷 /速度耐久性試驗氣壓；歐盟安全認證批準代碼；無內(nèi)胎輪胎標記；生產(chǎn)地； CCC認證標記。（ 2）載重汽車斜交輪胎