浅谈轮胎性能对汽车行驶性的影响

浅谈轮胎性能对汽车行驶性的影响

学校：黄河科技学院

专业：汽车检测与维修技术

学生：霍廷旺

学号：1306060030

指导老师：吴越武

2014年12月

目录

摘要 (4)

第一章轮胎的结构和分类 (4)

1.轮胎的组成 (4)

2.轮胎的分类 (5)

(1)按车种分类 (5)

(2)按轮胎用途分类 (6)

(3)按轮胎大小分类 (6)

(4)胎花纹分类 (7)

(5)按胎结构分类 (10)

第二章轮胎规格，表示方法及对汽车的影响 (10)

1.轮胎规格定义 (11)

2.常见的荷重等级及对应最大载荷质量见表 (12)

3.常见的速度等级及对应的最高车速表 (13)

4.轮胎的层级 (14)

第三章轮胎的作用及合理使用时对汽车行驶的影响 (14)

1.轮胎的作用 (14)

(1)承受载荷 (14)

(2)产生驱动力与制动力 (15)

(3)缓冲和吸震 (15)

(4)改变汽车行驶方向 (15)

2、影响轮胎使用寿命的因素 (16)

(1)轮胎气压 (16)

(2)轮胎负荷 (17)

(3)行驶速度 (18)

(4)道路条件 (19)

3.节约轮胎的驾驶方法 (19)

(1)起步平稳 (19)

(2)起步加速要均匀 (19)

(3)中速行驶 (20)

(4)避免紧急制动 (20)

(5)注意选择行驶路面 (20)

(6)防止轮胎温度过高 (21)

第四章轮胎与汽车生产的关联性 (21)

1.轮胎与汽车的性能匹配分析 (22)

1.动力性能 (22)

(1)最高速度 (23)

(2)加速能力 (23)

(3)上坡能力 (23)

2.燃料经济性 (23)

3.制动性能 (24)

(1)制动效能 (24)

(2)制动效能的恒定性 (24)

(3)制动时方向的稳定性 (25)

4.操纵稳定性 (25)

5.行驶平顺性 (25)

6.通过性 (26)

7.其它 (27)

(1)操纵轻便性 (27)

(2)机动性 (27)

(3)装卸方便性 (27)

(4)容量 (28)

总结： (28)

摘要：论文的主要目的是让我们了解轮胎性能与汽车的关系，从而使我们更深入地认识到轮胎性能对汽车行驶时的重要性。轮胎的路面附着性能，滚动阻力，侧偏特性，垂直特性，包封性和振动性等动态力学性能及结构和型号尺寸与汽车的行驶性都有着密切的联系。只有注重轮胎的性能并使其与汽车悬架系统匹配所构成的刚度，柔度及动力学性能统筹结合，才会使汽车获得最佳的行驶性。目前，对轮胎与汽车性能的匹配要求日益提高，本文就是针对轮胎性能对汽车行驶性的影响展开的。

第一章轮胎的结构和分类

汽车轮胎按照胎体构造不同可分为充气轮胎和实心轮胎，现代汽车大部分都采用充气轮胎，而充气轮胎按照组成结构不同分为内胎轮胎和无内胎轮胎。一般来说，轮胎由胎面，胎肩，胎侧，胎缘，帘布层和带束层等部分组成。子午线胎和斜交轮胎相比具有行驶里程长，滚动阻力小，节约燃料，承载能力大，减振性能好，附着性能好，不易爆胎等优点，目前在汽车上应用广泛

1.轮胎的组成

轮胎由外胎，内胎与垫带组成。

外胎是用以保护内胎不受外来损伤和充入压缩空气后不致于过分膨胀的外壳，是轮胎的主体，主要承担车重和变形，缓和汽车振动和冲击的作用。一般要求其具有较高的强度，并具有一定的弹性。外胎的构造一般包括胎面，胎侧，胎体和胎圈等部分。

内胎是一个环形的橡胶管，内充满压缩空气，装入外胎后使轮胎可保持一定的压力，从而获得缓冲性能和承载能力。垫带是一个环形的橡胶带，它垫在内胎和轮辋之间，以保护内胎不被轮辋和胎圈磨伤，并能防止尘土和水侵入胎内。

2.轮胎的分类

轮胎的分类，其实有很多分法：有按车种分类的，有按用途分类的，又按大小分类的，有按花纹分类的，还有按构造分类的。

（1）按车种分类

按轮胎车种分类，大概可分为8种。即：PC——轿车轮胎;LT——轻型载货汽车轮胎；TB——载货汽车及大客车胎；AG——农用车轮胎；OTR——工程车轮胎；ID——工业用车轮胎；AC——飞机轮胎；MC——摩托车轮胎

(2)按轮胎用途分类

轮胎按用途分类，包括载重轮胎、客车用轮胎及矿山用轮胎等种类。载重轮胎除了在胎壁上标有规格尺寸以外，还必须标明层级数。但在这里需要告诉大家的是，载重轮胎的层级数并不是指它的实际层数，而是指用高强度材料帘线制作胎体的轮胎，其负荷性能相当于用棉帘线制作胎体的轮胎帘布层数这是因为棉帘线是最早用于制作胎体帘线的，因此，国际惯例即以棉帘线层为表示轮胎层数的基准。不同层级，轮胎的负荷能力不同。即使相同规格的轮胎，因为它的层级数不同，它的负荷能力也不相同，所以，不同层级的轮胎，不能在同一轴上使用，否则，在高速行驶并负载的情况下就会发生危险。比如：放车用的900—20轮胎(16层级) 就不能和900—20轮胎层级同用在一轴上，因为它们的层级不同，负荷不同，混用以后就容易发生危险。

（3）按轮胎大小分类

轮胎按大小分类，一般是指外胎的断面宽度在17in(英寸，1in ＝25．4mm)以上的轮胎，这种轮胎属于巨型轮胎；外胎断面宽度在17in以下、10in以上的轮胎属于大型轮胎；外胎断面宽度在10in以下的轮胎属于中小型轮胎。

(4)胎花纹分类

轮胎按花纹分类有很多种，但大体上可以分为五种：

①直沟花纹，也叫普通花纹。这种花纹操纵安定性优良，转动抵抗小，噪声低，特别是排水性能优秀，不容易横向滑移。之所以叫它为普通花纹是相对越野花纹和泥雪花纹而言的。其实统而言之的普通花纹种类也很多，因为每个大的轮胎

生产厂家都有自己的实验室和试胎场，无数的工程技术人员在那里研究花纹。不过在研究过程中，仁者见仁，智者见智，有些花纹注重宁静和舒适，有些花纹注重防水防滑，有些花纹注重抓地性，而有些花纹则注重波动阻力小、节省燃料。因此，虽然只是窄窄的胎面，却有万种变化，真可谓"方寸之间，万花世界"。而且每个大的生产厂家，每年还都在不断地推出新的花纹。

②横沟花纹。横沟花纹的驱动力、制动力和牵引力特别优秀，而且其耐磨性能极佳，因此，十分适合如推土机、挖掘机等工程车辆使用，但横沟花纹的操纵性和排水性能较差。

③纵横沟花纹。纵横沟花纹也叫综合花纹，它兼备了纵沟和横沟花纹的优点，因此，它也比较适合于吉普等越野车辆，如日本三凌吉普原厂配套使用的750—16轮胎，即是这种纵横沟花纹。

④泥雪地花纹。泥雪地花纹，顾名思义，是指专为适于泥地和雪地使用而设计的花纹。它用字母"M＋S"表示，"M"指泥

地，而"s"指雪地。此类轮胎一般都直接将"M"＋"s"锈刻在轮胎的侧壁上，使人一目了然。在国外，比如日本国家，大多数驾驶员为了雪天行车的安全都备有雪地胎，或使用防滑链，冬季一过，

有些不愿保存到来年使用的人，就把雪地胎卖掉。现在我国有很多人在经营这种轮胎，规格以微型车用的最多，他们给这种轮胎取名为"落地新"，意即：落(着) 过地，但还很新。在此提醒使用者，在使用这种轮胎时，一定要将胎面上的防滑钉去掉，否则，会破坏路面，因为我们很多驾驶员购买这种轮胎并不是为了雪天使用。

⑤雪地用胎，用一冬季即卖掉很浪费，但保存起来又很占地和麻烦，为了解决雪胎夏季不能用的问题，日本BS公司研究了几种可以变化的花纹。这种花纹，随着轮胎的磨损，接地胎纹会起变化。首先，从冬天开始使用，雪地纹在雪地上发挥踏雪前进的优秀功效，而过了冬季，专为雪地而设计的肩部横沟已经磨损，表现出了一般普通花纹的性能。这样一胎二用，即解决了雪天用胎，又不会浪费；可谓用心良苦。同时也体现了日本商人的敬业精神。

纵沟胎纹、横沟胎纹、纵横胎纹和块状胎纹四种基本胎纹及其特点:

沟胎纹=操纵安定性优良／转动抵抗小抵噪音／排水性佳／不易横向滑动。

②横沟胎纹=驱动力、制动力、牵引力优／耐磨性佳。

③纵横胎纹=兼具纵沟及横沟胎纹的优点。

④块状胎纹=驱动力及制动力都很好。

⑤越野花纹。越野花纹是专门为适应干、湿、崎岖山路和泥泞、沙路而设计的花纹。这种花纹轮胎就象五项全能运动员一样，这一身兼具数种特长，能适用各种恶劣环境和气候。因此，它是年轻人或吉普等越野车使用的最佳轮胎。越野轮胎，除了一样享有每个厂的花纹代号以外，一般还有十分动人的名字。如日本东洋轮胎 MG101花纹。因为这种花纹极适应于泥沙，干、湿及崎岖山路，因此，该厂给它取了一个即有讽刺意味又有美好象征的名字——"诺曼底登陆"，取第二次世界 ,大战时，美国五星上将艾森豪威尔指挥的诺曼底登陆战役之意(诺曼底登陆之所以取胜，有其它各方面因素，但当时盟军使用的轮胎能够在沙滩、山路畅行无阻，也是盟军取胜的一个重要原因)。从给它取的名字就可想象出这种花纹的卓越越野性能。

按轮胎花纹分类，可以归纳为上述五类，所以，当您了解了自己车上用的是什么花纹类轮胎以后，就可以到轮胎专卖店购买自己想要的轮胎。此外，有些轮胎的花纹具有方向性，这种花纹主要考虑的是抓地性能，在安装这种轮胎时，要注意按滚动方向标记安装。如果轮胎上无标记，则以花纹的尖端先接触地面。但是，这种有方向花纹轮胎，如果在前后轮

距等宽的越野车上使用，前轮的二个轮胎也可以反向安装。反向安装以后，如果您的车行驶在泥沙路上，

前轮变浅，减少滚动阻力，可以节省燃料，同时，前轮滚过以后，路面稍加压实，这样有利于后轮通过，提高牵引力。这是在工作中总结出的经验，轮胎厂家并未如此要求，但您不妨一试，效果会很好。

（5）按胎结构分类

轮胎按照构造分类，以目前广泛使用的情况来分，可分为斜交轮胎和子午线轮胎俩大类斜交轮胎在我国目前广泛被货车和面包车使用。如北京1041汽车使用的650-16-10轮胎，旅面包车用的750—14—8轮胎，都是斜交轮胎。子午线轮胎多用于轿车。如上海大众厂生产的桑塔纳轿车使用的185/70R13轮胎，北京切诺基使用的P215／75R15轮胎，一汽捷达轿车使用的175／70R13轮胎等，即是子午线轮胎。子午线轮胎在西欧等发达国家已被广泛使用。

第二章轮胎规格，表示方法及对汽车的影响

俗话说“人靠衣装，佛靠金装”，为了使汽车获得更好的行驶性就应该在选购轮胎前对其有所了解。只有选择正确的轮胎规格尺寸，才能让轮胎的寿命最大化还能提高汽车的安全性，舒适性，动力性和经济性，从而为驾驶者带来驾驶的

乐趣。

1.轮胎规格定义

轮胎的规格有多种表示方法，如205／60R15 89H、P195／75R14 92S、P195／75SR14、165R13、185—70R14、750—16LT、31×10．50R15LT等等，所以，使很多驾驶员搞不明白，不知道这些数字都是代表轮胎的哪些部位，为什么表示的方法又各种各样。实际上大家看到的各种各样的轮胎规格是不同国家或不同组织所使用的不同的表示方法。前面已经介绍了轮胎上的各部位的名称和名称所指的范围，这些名称是不变的。所以，您了解了不同国家的表示方法中所指轮胎部位以后，也就一通百通，什么都明白了。

①195表示轮胎宽度195mm，货车子午线轮胎的宽度一般以英寸为单位。

②60表示扁平比为60％，扁平比为轮胎高度H与宽度B之比，有60、65、70、75、80五个级别。

③R表示子午线轮胎，即“Radial”的第一个字母。

④14表示轮胎内径14英寸。

⑤85表示荷重等级，即最大载荷质量。荷重等级为85的轮胎的最大载荷质量为525kg.

2.常见的荷重等级及对应最大载荷质量见表

⑥H表示速度等级，表明轮胎能行驶的最高车速。

3.常见的速度等级及对应的最高车速表

另外，在轮胎规格前家“P”，表示乘用车轮胎；在胎侧

标有“REINFORCED”表示经强化处理；“RADIAL”表示子午线轮

胎；“TUBELESS”或（TL）表示无内胎（真空胎）;”M+S”(Mud and snow)表示适用于泥地和雪地;“→”表示轮胎转向。

4.轮胎的层级

轮胎的层级是描绘轮胎负荷能力相对指数，用ＰＲ表示，主要适用于区别尺寸相同但结构和承载能力不同的轮胎。

轮胎的层级数并不代表轮胎帘布层的实际层数，而是表示载质量与棉帘线相当的棉帘线的层数。如：９.００Ｒ２０—１４ＰＲ的全钢子午线轮胎，其实际胎体钢丝帘线只有一层，但它的载质量却相当于１４层棉帘线的９.００—２０斜交轮胎，所以它的层数是１４ＰＲ。

第三章轮胎的作用及合理使用时对汽车行驶的影响

1.轮胎的作用

一部汽车由上万种部件组成，每一种部件一般只起到一种作用。而轮胎也是汽车零部件之一，但是它却在汽车行驶过程中起到以下四种作用。

（1）承受载荷

一部汽车汽车不论是它的自重，还是乘人或载物，都是通

过车体传递到轮胎的，最后由轮胎胎肩肩负起所有的重量。

（2）产生驱动力与制动力

因为轮胎是汽车上唯一与路面接触的部位，因此，不论是汽车的起动、行驶、还是制动、停车都要通过轮胎与路面"沟通"，并通过轮胎来完成汽车或汽车驾驶人员的意愿。

（3）缓冲和吸震

未经铺设的路面，大多是凸凹不平的石子路，路面上会有很多碎石或坑或包，即使是铺设的路面，也经常有一些障碍物，影响汽车的正常行驶。在这种情况下，轮胎就会发挥它的卓越的缓冲和吸震功能，这是因为，轮胎本身就是由具有弹性的50％左右的橡胶制成，加之轮胎内的空气的绝妙的吸震功能，所以才能使汽车在恶劣的路面也能轻松自如地前行。

（4）改变汽车行驶方向

汽车不论是转向还是掉头都需要由汽车的轮胎来完成，它经常要按照驾驶员的意愿来改变汽车行驶的方向。正因为轮胎具有上述四大作用，因此，汽车才能在凸凹不平的路面上安全、自由、迅速、舒适地行驶；也正因它具有上述四大作用，所以，轮胎在整个汽车的零部件中才显得十分地重要。

实际上我们完全可以用一句话来概括轮胎的作用和重要性；当一个人坐到了汽车里面以后，那么，这个人实际上就完全交给了汽车，而汽车在行驶当中，实际上就全部交给了四个轮胎。轮胎一旦出现问题，不论是车辆还是车上的人，都会受到巨大的危险。所以，每一个驾驶员都应该十分在意自己的轮胎。

2、影响轮胎使用寿命的因素

汽车轮胎的使用寿命与汽车的技术性能、工作气压、轮胎负荷、行驶速度、气温、驾驶技术、道路条件以及轮胎的维护和管理等因素有关。

（1）.轮胎气压

标准的轮胎气压，决定着汽车轮胎的正确使用。如果轮胎气压过低，轮胎刚性变小，在外力作用下胎体变形大，使用仲家素轮胎老化；轮胎在符合作用下，胎面与地面的接触面增大，就会使胎面和胎肩的磨损加快；变形太大时滚动阻力加大。轮胎气压过高，轮胎刚性变大，与地面接触面变小，轮胎磨损加快；气压过高还容易爆胎，因此司机应注意轮胎气压，泵轮胎气压时应以轮胎气压表检查气压，气压不足应补气，气压过高应放掉。每天出车时应以脚踢轮胎检查轮胎和轮胎气压，用脚中央感觉轮胎的变形和气压，顺便还可感

知一下轮毂轴承的情况，因此，按照规定保持最适宜的轮胎气压是延长轮胎使用寿命最有效措施，对于行车安全十分有力利。根据相关资料，普通汽车轮胎标准气压最好是：冬季前轮为2.5kg，后轮为2.7kg；夏季前轮为2.3kg，后轮为2.5kg。这样既可保证安全的驾驶和舒适性，也能使油耗降到最小。

（2）轮胎负荷

轮胎的负荷是一定的，应尽量避免超负荷运行。一般小轿车超负荷运行的情况较小，载货汽车有时超负荷较大。如有必要超负荷时，要控制在20%以内。有的载货汽车，为了多拉货，猛超载，有的汽车为5吨载货汽车，甚至超载到8吨到10吨，对于汽车轮胎十分不利，有的汽车轮胎的损坏就是被压爆胎的。在平直路面上行驶时略超载还可以，在坏路上尽量少超载，坏路上颠簸振动过大，甚至使货物偏到车厢一侧，对汽车和轮胎的冲击负荷太大。车辆负荷越大，轮胎对地面的压力越大，轮胎磨损越大；如果车辆严重超载，会造成轮胎严重超负荷运转，使轮胎侧壁的弯曲变形增大，还会扩大与地面接触面积，温度升高，加速胎肩磨损与损坏。因此，车辆的载重应有一定数量规定，严禁超载，以保证轮胎的正常负荷。

（3）行驶速度

车辆行驶速度过高，使轮胎受到的负荷增大，磨损也随之增大，尤其在不平的路面上更为严重。所以，行驶中注意合理控制车速，以有利于延长轮胎的使用寿命，节约燃料。行驶速度要适应路面情况，掌握经济速度，避免高速行驶。据统计汽车行驶在70码左右最节油。在汽车行驶的实际应用中，如行驶总阻力增大至需要加大牵引力（如起步、上坡、通过困难路段）时，就应选用低速档，以使驱动轮获得较大的扭矩。但在使用低速档时，速度慢，发动机转速高，温度容易升高，燃料消耗也大。因此，在行驶总阻力不大的情况下，应尽量缩短低速档行驶的时间，更不宜在低速档时过多地踏下油门（即踏下加速踏板）而片面追求速度。中速档是由低速档到高速档或由高速档到低速档的过渡档位。它的加速性能比较好，行驶的速度比较快，使用的机会也比低速档多，但与高速档比较，就很不经济。高速档使用时，传递到驱动轮的扭矩较小，汽车行驶速度较快，而发动机转速较低，磨损较小，燃料消耗少，有较好的经济效益，适用于在路况较好的情况下长距离行驶。即在良好的道路上，应以高速档的经济速度行驶。经济车速又因车型不同而有所区别。如解放CA141型汽车的经济车速为45～50km/h，解放CA10B型汽车的经济车速为30～40km/h。车速过高，不仅增加燃料消耗，加剧机件轮胎的磨损，又容易发生行车事故；车速过低，

既降低了运输效率，燃料燃烧还可能增多，也是很不适宜的。坚持经济车速行车，即前文所述的提倡“中速行车”。在车速掌握上，除坚持经济车速外，还必须遵守所在地区交通管理的限速度规定，不得超出规定的车速限制。

（4）道路条件

汽车在行驶中，路面的好坏对轮胎的使用寿命有很大影响。一般情况下，好的路面既节油，又节能。假如，轮胎在沥青等良好路面行驶的寿命使100%，那么在沙石路面，寿命就会下降25%—30%。

3.节约轮胎的驾驶方法

节约轮胎驾驶要做到：起步平稳、加速均匀、中速行驶、合理选择行使路面、提前减速转向、避免紧急制动。

（1）起步平稳

车辆起步时轮胎由静止状态突然转动，使轮胎与路面间剧烈摩擦，加速胎面磨损；起步时，无论重车、空车均需用低速档起步。

(2)起步加速要均匀

以避免轮胎与路面间突然发生剧烈摩擦，急速轮胎磨损。

(3)中速行驶

车辆行驶速度过快时，轮胎在路面上会产生滑移，轮胎磨损加剧；车辆高速行驶，轮胎变形次数增多，轮胎与路面接触面减小，路面稍有不平，车轮即悬空跳跃行进，使转动的轮胎与路面形成拖滑性磨损机会增多，胎面磨损增加。

根据路面情况控制车速，在良好路面应均匀中速行驶，这样对保护轮胎和基建节约燃料保证行车安全都是有益的。

（4）避免紧急制动

紧急制动时会使轮胎与路面间产生滑拖，引起胎面与路面剧烈摩擦，并产生热量，加速台面局部磨损，极易造成胎面、胎体或胎体帘布层之间脱离损坏；

一次紧急制动，胎冠局部磨损可达0.8~1mm

行车中，应根据道路和交通情况正确控制车速、谨慎驾驶、发现情况早降速。做到少用制动，尽量避免紧急制动，减少轮胎磨损。

（5）注意选择行驶路面

在无车行到分界线的道路上行驶时，在保证安全的前提下，车辆应尽量在中间行驶，以防止轮胎偏磨和避免个别轮胎因负荷偏重而爆裂。

在不良道路上行驶时，应尽量避开路面上的尖利石块和其