車輪與輪胎(理論課)

教學科目：汽車底盤構造與維修

教學章節(jié)：車輪與輪胎（理論課）教案

教學課時：1課時

教參版本：高教版

授課班級：15級汽修班

授課時間：2015年5月

時間推算：45分鐘

設計人員：肥城市高級技工學校孫功震

【復習回顧】（限時3分鐘）

環(huán)節(jié)目的：檢查上節(jié)課的復習情況，掌握學生動態(tài)，方便這節(jié)課針

對性教學。

L現(xiàn)有的車架種類有邊梁式、無梁式、鋁合金車架及特殊材料一體

成形式等。

2.車架的檢修內容有車架變形的檢測和支架裂紋及鉀接質量的檢測

兩類。

3.轉向橋主要有前軸、轉向節(jié)、主銷和輪轂四部分組成。

4.根據(jù)車橋作用的不同，車橋可分為（ABCD）o

A.轉向橋B.轉向驅動橋C.驅動橋D.支持橋

5.轉向輪定位包括（ABCD）o

A.主銷后傾B.主銷內傾C.轉向輪外傾D.轉向輪前

【學習導入】（限時2分鐘）

環(huán)節(jié)目的：調動學生情緒，激發(fā)起學生學習的興趣。

生活中，車輪與輪胎與我們并不陌生，你了解輪胎的結構和規(guī)格嗎?

你會給輪胎充氣和檢查輪胎氣壓嗎?你能熟練拆裝輪胎嗎？今天，我

們從基礎開始，一起去學習車輪與輪胎的構造與檢修部分。

【智取體驗】（限時2分鐘）

環(huán)節(jié)要求：（教師可以選擇使用，也可不用，本環(huán)節(jié)不做特別要求。）

【問題］：是先有輪呢？還是先有車呢？

輪子的演變

【預習檢測】（限時5分鐘）

環(huán)節(jié)目的：引導學生學會自主學習，提高學習效率。

1.輪輛有哪些種類？各用于哪些應用場合？

2.輪胎的作用是什么？可以分成哪些種類？

3.什么是子午線輪胎？與普通斜交輪胎比較，子午線輪胎有哪些優(yōu)

越性？

4.低壓胎的規(guī)格如何表示？試舉例。

【學習重、難點】（限時3分鐘）

環(huán)節(jié)目的：了解本課的學習重、難點，通過了解，可針對性的進行

本課的學習過程。

教學重點：

1.輻板式、輻條式車輪的組成及用途；

2.深式、平式、可拆式輪輛的結構形狀及拆裝方法，輪輛的標準意

義；

3.輪胎的功用與分類，充氣輪胎的構造及分類；

4.普通斜交線輪胎、子午線輪、無內胎充氣輪胎的結構特點、用途;

教學難點：

1.簾布層概念與子午線輪胎的結構特點；

2.輪胎識別。

【學習過程】

車輪與輪胎是汽車行駛系中的重要部件。

其作用是:支承整車的質量；緩和由路面?zhèn)鱽淼臎_擊力；通過輪胎同

路面間存在的附著力來產(chǎn)生驅動力和制動力；在保證汽車正常轉向

行駛的同時，通過輪胎產(chǎn)生的自動回正力矩使車輪保證直線行駛的

方向。

桑塔納2000轎車車輪

【教學任務一：車輪認知】（限時2分鐘）

車輪是介于輪胎和車軸之間承受負荷的旋轉組件，它由輪轂、輪輛

以及其間的連接部分組成。

桑塔納轎車輻板式車輪和輪胎

【教學任務二：車輪的類型】（限時5分鐘）

按照連接部分（輪輻）的結構，車輪可分為輻板式和輻條式兩種主

要型式。

＞輻板式車輪：

主要由擋圈、輪輛、輪轂、氣門嘴伸出口、輪盤等組成。

車輪中用以連接輪轂和輪輛的鋼質圓盤稱為輪盤（如圖3-19所

示）O

輻板式車輪結構便于輪轂的拆裝，輪盤上開有幾個大孔，以減輕重

量，利于拆裝、充氣和制動鼓散熱。

由于結構簡單，維修方便，剛度好，成本低，故被廣泛采用。該形

式車輪用于大型貨車。

由于貨車后軸負荷比前軸大得多，為使后輪輪胎不致過載，后橋一

般裝用雙式車輪，即在同一輪轂上安裝了兩套輻板和輪輛。

輪輛

圖3-19輻板式車輪

＞輻條式車輪（如圖3-20所示）

其用輻條將輪輛和輪轂組裝在一起。

重量輕，造型好。但輻條式車輪由于需要裝配，在生產(chǎn)效率和成本

方面都很不利，加之輪輻容易松動，需要定期加固，并且價格昂貴,

維修安轉不便。

現(xiàn)在只在賽車及高檔轎車上采用O

【教學任務三：車輪的主要零部件】（限時5分鐘）

?輪轂

輪轂與制動鼓、輪盤和半軸凸緣連接，由圓錐滾子軸承支承在轉向

節(jié)軸頸或半軸套管上。

?輪輻

輻板式車輪上的輪盤與輪輛通過焊接或鉀接固定成一個整體，并通

過輪盤上的中心孔和周圍的螺栓孔安裝在輪轂上。

?輪輛

輪輛也稱鋼圈，按其結構特點可分為深式輪輛，平式輪輛和可拆式

輪輛三種（如圖3-21所示）。

(a)深式輪綱ib)平式輪刷ic)可拆式輪輔

21輪輛斷面

①深式輪輛為整體式，(如圖3-21(a)所示。)

其中都有一條便于拆裝輪胎用的環(huán)形深凹槽，凹槽兩側與輪胎胎圈

配合的臺肩通常是傾斜的，其傾斜角一般是5°。

深式輪輛結構簡單，剛度大，質量較小，對于小尺寸彈性較大的輪

胎最適宜，而大尺寸較硬的輪胎難以裝入整體式輪輛。

它主要用于轎車及輕型越野車上。

深槽輪輛車輪平底輪^車輪

②平式輪輛(如圖3-21(b)所示，

這種輪輛的底面呈平環(huán)狀，其一邊有凸緣，另一邊用可拆卸的擋圈

作凸緣。該輪輛用一個具有彈性的開口鎖圈來防止擋圈脫出，提高

了承載能力，便于外胎的拆裝。

平式輪輛適用于大尺寸較硬的輪胎，一般多用于大、中型貨車上。

③可拆式輪輛（如圖3-21（c）所示）

這種輪輛由內、外兩部分組成，其內、外輪輛的寬度可以相等，也

可以不相等，二者用螺栓連成一體。

拆裝輪胎時，只需拆下螺栓上的螺母即可，擋圈是可拆的。

這種輪輛只能用于單個輪胎，主要用于大、中型越野汽車。

?國產(chǎn)汽車輪輛規(guī)格表示方法

目前，輪輛輪廓類型主要有深式輪輛，代號DC；平式輪桐，代號

FB；可拆式輪輛，代號DT。

輪輛的結構形式根據(jù)其主要由幾個零件組成分為一件式輪輛和多件

式輪和

國產(chǎn)汽車輪輛規(guī)格用輪輛的斷面寬度（英寸）和輪輛的名義直徑（英

寸）以及輪緣高度代號（用拉丁字母作代號）表示。

輪輛名義寬度和名義直徑均以英寸數(shù)表示（新設計的輪胎和輪輛直

徑以mm表示），1in=2.54cm。

直徑數(shù)字前面的符號表示輪輛結構形式代號，符號“X”表示該輪

輛為一件式輪輛，符號“一”表示該輪輛為兩件以上的多件式輪輛。

輪輛表示為輪輛名義直徑X/-輪輛名義寬度。

可以看出，基本元素有三個，即輪桐名義寬度，in；輪輛結構形式

代號；輪桐名義直徑，in。

例如：東風EQ1092型汽車輪輛為7.0—20：含義為輪輛斷面寬度的

數(shù)值為7in,為多件式輪輛，輪輛名義直徑為20ino

【教學任務四：輪胎認知】（限時3分鐘）

輪胎安裝在輪輛上，直接與路面接觸。

它的作用是：支撐汽車的總質量；與汽車懸架共同來吸收、緩和汽

車行駛時所受到的沖擊和振動，以保證良好的乘坐舒適性和行駛平

順性；保證輪胎與路面的良好附著性，以提高汽車的動力性、制動

性和通過性。

汽車輪胎按胎體結構不同可分為充氣輪胎和實心輪胎。

現(xiàn)代汽車絕大部分采用充氣輪胎，實心輪胎目前僅應用在瀝青混凝

土干線路面上行駛的低速汽車或重型掛車上。

汽車輪胎根據(jù)工作氣壓的大小可分為高壓胎、低壓胎和超低壓胎。

由于低壓胎彈性好，具有很強的吸收振動的能力，且胎面較寬，與

道路接觸面大，壁薄而散熱性良好，提高了汽車行駛平順性、轉向

操縱的穩(wěn)定性，目前已被廣泛應用。

超低壓胎具有特大的斷面寬度，它在松軟的路面上具有良好的通過

能力，多用于越野汽車上。

高壓胎現(xiàn)已不在使用。

【教學任務五：輪胎花紋】（限時3分鐘）

充氣輪胎按胎面花紋的不同，又可分為普通花紋輪胎、越野花紋輪

胎、混合花紋輪胎等，（如圖3-22所示）。

HIB

ill

圖3-22輪胎花紋

（上圖順序依次是（a）普通花紋、（b）馬牙花紋、（c）混合花紋、（d）

越野花紋）

（a）縱向花紋（b）橫向花紋（c）混合花紋（d）馬牙形花紋（e）人字形花紋

圖2—44輪胎花紋

轎車用混合花紋

如圖3-22a所示，普通花紋細而淺，適用于比較好的硬路面。如

圖3-22b、圖3-22d所示。

越野花紋凹部深而且粗，在軟路面上與地面附著性好，越野能力強,

適用于礦山、建筑工地等地面情況。

混合花紋如圖3-22c所示，介于普通花紋和越野花紋之間，中部

為菱形、縱向鋸齒形或煙斗形花紋，兩邊為橫向越野花紋，適用于

在介于城市、鄉(xiāng)村之間的路面行駛的汽車。

人字形花紋輪胎在安裝時，應將“人”字尖端指向汽車前進時車輪

旋轉方向的前方，以提高排泥性能和附著性；

馬牙形花紋是無向大塊橫向花紋，接地面積大，花紋強度高，常用

于在礦山、建筑工地上行駛的車輛。

【教學任務五：充氣輪胎的結構】（限時7分鐘）

充氣輪胎按結構組成，可分為有內胎輪胎和無內胎輪胎。

?有內胎的充氣輪胎

有內胎的充氣輪胎由內胎、外胎和墊帶組成。（圖3-23）

有內胎的車輪和輪胎

圖3-23充氣輪胎的組成

內胎中充滿著壓縮空氣。

外胎是用以保護內胎使之不受外來損害的高強度而富有彈性的外

殼。

墊帶放在內胎與輪輛之間，防止內胎被輪輛及外胎的胎圈擦傷和磨

損。

外胎是用耐磨橡膠制成的高強度而又有彈性的外殼，直接與地面接

觸，以保護內胎使其不受損傷。它由胎圈、帶束層、胎面和簾布層

組成。（圖3-24）

胎面是外胎的外表面，包括胎冠、胎間、胎側三部分。

胎冠與路面接觸，直接承受沖擊與磨損，并保護胎體免受機械損傷。

胎冠上制有各種形式的花紋，以使輪胎與地面有良好的附著性能；

胎肩是較厚的胎冠與較薄側肩的過度部分，一般也制有花紋，以利

于防滑和散熱；

胎側是貼在簾布層側壁的薄橡膠層，它用于保護簾布層免受潮濕和

機械損傷。

簾布層是外胎的骨架，其主要作用是承擔載荷，保護輪胎外緣尺寸

和形狀，通常有多層橡膠化的棉線或其它纖維組織所組成。簾布層

的簾線按一定的角度交叉排列，簾布的層次越多，強度越大，但彈

性越低。在外胎表面標注有簾布層數(shù)。

帶束層位于胎面與簾布層之間，質軟而彈性大，一般由多層較稀疏

的簾線和富有較大彈性的橡膠制成。其能緩和汽車在行駛時所受到

的不平路面的沖擊，并防止汽車在緊急制動時胎面與簾布層脫離。

援沖層（帶來層

圖3-24外胎結構

胎圈是簾布層的根基，它有較大的剛度和強度，輪胎就是依靠胎圈

裝在輪輛上的。

內胎是一個環(huán)形的橡膠管，上面裝有氣門嘴，以便充入或排除空氣,

其尺寸稍小于外胎內壁尺寸。

墊帶是裝在內胎與輪輛間的一個環(huán)形橡膠帶，保護內胎不被輪輛和

胎圈磨壞，防止塵土與水汽侵入胎內。

蓋

螺母

X

襯套

門

閥w

襯套

桿

彈閥門

黃

桿

彈簧

座筒

嘴

氣門

和

輪胎

斜膠

普通

分為

不同，

層結構

簾布

于外胎

輪胎由

的充氣

有內胎

胎。

線輪

子午

輪胎

斜交

普通

(1)

,

交叉

簾線

鄰層

各相

束層

與帶

布層

示。簾

-25所

如圖3

交輪胎

普通斜

簾布層

胎，

通輪

為普

輪胎

充氣

列的

角排

于90°

線呈小

面中心

且與胎

午

胎子

與輪

簾線

布的

。簾

而成

貼合

橡膠

布用

層簾

的多

雙數(shù)

由成

通常

兩層

層由

，緩沖

排列

相交

簾線

鄰層

°,相

?54

52°

一般為

面交角

,

面柔軟

，外胎

聲小

胎噪

膠輪

通斜

示。普

26所

圖3-

，如

排列

交叉

簾線

宜。

價格便

圖3-25普通斜交輪胎的外形

圖3-26普通斜交輪胎的結構

(2)子午線輪胎

胎體簾布層簾線與胎面中心線呈90°角或接近90°度角排列的

充氣輪胎稱為子午線輪胎，如圖3-27所示。由于簾線排列方向與輪

胎子午線斷面一致，使簾線的強度能得到充分利用。子午線輪胎的

簾布層層數(shù)一般比普通斜交輪胎減少40%?50%,而且沒有偶數(shù)限制，

胎體較柔軟，而帶束層層數(shù)較多，極大提高了胎面的剛度和強度。

圖3-27子午線輪胎的結構

子午線輪胎和普通斜交輪胎簾線排列的比較見圖3-28。

(a)普通斜交輪胎(b)子午線輪胎

圖2-47簾布層和緩沖層簾線的排列

子午線輪胎胎體的簾線排列呈輻射狀，胎側部柔軟，斜交胎的簾線

排列呈斜線交叉，很難調整局部的強度。由于子午線輪胎結構與斜

交輪胎不同，使其具有比斜交輪胎更優(yōu)越的性能：

①使用壽命長。子午線輪胎胎面剛性大，周向變形小，可用較硬質

橡膠作為胎面材料，因此耐磨性好。并且輪胎接地面積較大，單位

接地壓力小，載荷分布均勻，在路面上的滑移量小，使輪胎的行駛

里程比斜交輪胎長50%左右。

②滾動阻力小、節(jié)省燃料。由于子午線輪胎簾布層數(shù)少，層間摩擦

力小，故其滾動阻力較斜交輪胎小25%?30%,不但能提高汽車的動

力性，還能提高燃料經(jīng)濟性，實際使用中，節(jié)油率可達6%?8%,并

且隨車速的提高，節(jié)油效果更好。

③承載能力大。子午線輪胎簾線徑向排列，可充分利用簾線簾線強

度，比斜交輪胎承載能力提高約14%。

④附著性能好。由于胎體彈性好，接地面積大，故胎面滑移小，即

附著性能好，有利提高汽車動力性。

⑤減振性能好。子午線輪胎胎體比斜交輪胎柔軟，彈性好，具有良

好的緩沖性能，能改善汽車行駛平順性、乘坐舒適性，并可延長汽

車機件的使用壽命。

⑥胎溫低，散熱快。由于子午線輪胎簾布層數(shù)少，并且簾布層之間

不產(chǎn)生剪切作用，故比斜交輪胎摩擦力小，散熱快，溫升低，有利

于提高車速。

⑦胎面不易穿刺，不易爆胎。子午線輪胎的帶束層非常強韌，使輪

胎被釘子等扎穿的情況大致可減少一半。加上簾線強度得到充分利

用，使其在惡劣的使用條件下，輪胎也不易發(fā)生爆破。

子午線胎的弱點是胎面與胎側過渡區(qū)及胎圈附近易產(chǎn)生裂口，對材

料及制造技術要求很高，制造成本較高。

但由于子午線輪胎明顯優(yōu)越于普通斜交輪胎，因此在現(xiàn)代汽車上已

逐漸廣泛應用，如東風EQ1092型汽車、上海桑塔納汽車。

?無內胎的充氣輪胎

無內胎輪胎充氣時，空氣直接壓入外胎中。

無內胎的充氣輪胎雖然沒有充氣內胎，但在外胎內壁有一層很薄的

專門用來封氣的橡膠密封層，胎緣部位留有余量，密封層被固定在

輪輛上。同時，在胎圈上做出若干道同心的環(huán)形槽紋，在輪胎內空

氣壓力作用下，槽紋能使胎圈可靠地緊貼在輪輛邊緣上，以保證輪

胎與輪輛之間的氣密性，如圖3-30所示。

該輪胎的特點是只在輪胎爆破時才會失效，且輪胎爆破后可從外部

緊急處理；釘子刺破輪胎后，內部空氣不會立即泄掉，仍能安全地

繼續(xù)行駛。

目前這種輪胎在轎車上應用較多，上海桑塔納轎車就裝用了子午線

無內胎輪胎。

圖3-30無內胎輪胎

1-橡膠密封層；2-自粘層；3-槽紋；4-輪輛；5-氣門嘴

無內胎輪胎桑塔納轎車無內胎輪胎

【教學任務六:輪胎規(guī)格的表示方法】（限時5分鐘）

我國與大多數(shù)國家一樣，采用英制表示法。如圖3-31所示。

圖3-31輪胎尺寸的標注

(1)高壓輪胎規(guī)格一般用DXB表示，D為輪胎名義直徑，B為輪胎

斷面寬度，單位均為英寸，“X”表示高壓胎。

輪胎斷面寬度是指輪胎按規(guī)定充氣后，兩外側之間的最大距離(一

般以5mm為單位進行劃分)。

例如：輪胎的尺寸34X7表示為：該輪胎斷面寬度為7in,該輪胎

為高壓胎，該輪胎外徑為34in。

(2)低壓輪胎規(guī)格一般用B-d表示，B是輪胎斷面寬度，d為輪輛

直徑，單位均為英寸，“一”表示低壓胎。

例如：輪胎的尺寸9.00—20表示為：該輪輛直徑為20英寸，該輪

胎為低壓胎，該輪胎斷面寬度為9英寸。

按國冢標準規(guī)定，在外胎兩側要標出生產(chǎn)編號、制造廠商標、尺寸

規(guī)格、層級、最大負荷和相應氣壓、胎體簾布漢語拼音代號、安裝

要求和行駛方向記號等。

梯子型形狀理論

安全守則

產(chǎn)品名稱

規(guī)格

生產(chǎn)代碼表示無內胎輪

胎的標記

美國交通部認證

生產(chǎn)產(chǎn)地

最大承重

最大氣壓

KS標志認證

JIS標志認證

胎面切面厚度

側面部厚度

牌

品

速度

指

數(shù)斷面寬

直

徑扁平比

輪胎結構

輪胎側面標記圖

(3)胎體簾線材料以漢語拼音表示。如M-棉簾布，R-人造絲簾布,

N-尼龍簾布，G-鋼絲簾布，ZG-鋼絲子午線簾布輪胎。

(4)輪胎側面注有等符號或注有“W”、“D”等

文字，表示輪胎最輕的部分。

安裝內胎時，應將氣門嘴對準符號安裝，以使輪胎周圍的重量平均,

保持輪胎高速轉動時平穩(wěn)。如注有箭頭“一”則表示為有方向性的

輪胎。以箭頭指向為旋轉方向安裝。

例如：上海桑塔納汽車裝用子午線無內胎輪胎，規(guī)格為185

/70SR1484S,其中185表示輪胎寬度為185mm,70表示高寬比為

70%,SR表示用于車速小于180km/h的子午線輪胎，14表示輪輛直

徑為14ino

轎車輪胎規(guī)格

185/70R1386T

L車速級別標志

—負或指數(shù)

?------輪輜直徑