很早以前輪胎是用木頭、鐵等材料製成,第一個空心輪子是1845年英華人羅伯特·湯姆遜發明的,他提出用壓縮空氣充入彈性囊,以緩和運動時的振動與衝擊。儘管當時的輪胎是用皮革和塗膠帆布製成,然而這種輪胎已經顯示出滾動阻力小的優點。根據這一原理,1888年約翰·鄧錄普製成了橡膠空心輪胎,隨後托馬斯又製造了帶有氣門開關的橡膠空心輪胎,可惜的是因為內層沒有帆布,而不能保持一定的斷面形狀和斷面寬。
1895年隨著汽車的出現,充氣輪胎得到廣泛的發展,首批汽車輪胎樣品是1895年在法國出現的,這是由平紋帆布製成的單管式輪胎,雖有胎面膠而無花紋。直到1908年至1912年間,輪胎才有了顯著的變化,即胎面膠上有了提高使用效能的花紋,從而開拓了輪胎胎面花紋的歷史,並增加了輪胎的斷面寬度,允許採用較低的內壓,以保證獲得較好的緩衝效能。
1892年英國的伯利密爾發明了簾布,1910年用於生產,這一成就除改進了輪胎質量,擴大了輪胎品種外,還使外胎具備了模製的可能性。隨著對輪胎質量要求的提高,簾布質量也得到改進,棉簾布由人造絲代替,50年代末人造絲又被強力效能更好、耐熱效能更高的尼龍、聚酯簾線所代替,而且鋼絲簾線隨著子午線輪胎的發展,具有很強的競爭力。
1904年馬特創造了炭黑補強橡膠,大規模用於補強胎面膠是在輪胎採用簾布之後,因為在這之前,帆布比胎面在輪胎使用中損壞得還要快,炭黑在膠料中的用量增長很快,30年代每100份生膠中使用的炭黑也不過20份左右,這時主要在胎面上採用炭黑,胎體不用,現在已達50份以上。胎面中摻用炭黑以前,輪胎大約只行駛6000km就磨光了,摻用炭黑後,輪胎的行駛里程很快就得到顯著的提高。現在一組貨車輪胎大約可行駛10萬km,在好的路面上,甚至可達20萬km。
1913-1926年,因發明了簾線和炭黑輪胎技術,為輪胎工業發展奠定了基礎。輪胎外緣的標準化,製造工藝的逐漸完善,生產速度比以前提高了,輪胎的產量與日俱增。
隨著汽車工業的發展,輪胎技術一直不斷地改進與提高,如20年代初至30年代中期轎車胎由低壓輪胎過渡到超低壓輪胎;40年代開始輪胎逐步向寬輪輞過渡;40年代末無內胎輪胎的出現;50年代末低斷面輪胎問世等等。許多新技術的出現都莫過於1948年法國米西林公司首創的子午線結構輪胎,這種輪胎由於使用壽命和使用效能的顯著提高,特別是在行駛中可以節省燃料,而被譽為輪胎工業的革命,在這裡簡略介紹一下當今發展的主要幾種輪胎特徵。
子午線輪胎:這種輪胎的特點是簾布層簾線排列的方向與輪胎的子午斷面一致(即胎冠角為零度),由於簾線的這樣排列,使帝線的強度能得到充分利用,子午線輪胎的簾布層數一般比普通的斜線胎約可減少40—50%。簾線在圓周方向只靠橡膠來聯絡。
子午線輪胎與普通斜線胎相比,具有彈性大,耐磨性好,可使輪胎使用壽命提高30—50%,滾動阻力小,可降低汽車油耗8%左右,附著效能好,緩衝效能好,承載能力大,不易穿刺等優點。缺點是:胎側易裂口,由於側面變形大,導致汽車側向穩定性差,製造技術要求及成本高。
無內胎輪胎:無內胎輪胎與一般的輪胎不同之處在於沒有內胎,空氣直接壓入外胎中,因此輪胎與輪輞間需有很好的密封。
無內胎輪胎在外觀上和結構上與有內胎輪胎近似,所不同的是無內胎輪胎內壁上附加了一層厚約2—3mm的專門用來封氣的橡膠密封層,它是用硫化的方法粘附上去的,當輪胎穿孔後,由於其本身處於壓縮狀態而緊裹著穿刺物,故能長期不漏氣,即使將穿刺物拔出,也能暫時保持胎內氣壓。
無內胎輪胎胎圈上有若干道同心的環形槽,在胎內氣壓作用下,槽紋能可靠地使胎圈壓緊在輪輞邊緣上保證密封。安裝無內胎輪胎的輪輞是不漏氣的,它有著傾斜的底部和平勻的漆層。氣門嘴直按固定在輪輞上,其間墊以密封用的橡膠襯墊。
無內胎輪胎有氣密性好,散熱好,結構簡單,質量輕等優點。缺點是途中修理較為困難。寬斷面輪胎:隨著汽車車速的提高,要求降低整車重心,改善操縱效能,這就要求提高輪胎的側向穩定性和對路面的附著效能,以確保高速狀態下的行車安全,這樣低斷面輪胎的出現就成為必然趨勢。輪胎的斷面高(H)與斷面寬(B)的比值(H/B)是代表輪胎結構特徵的重要引數,稱之為輪胎的高寬比,也有人稱之為扁平比。從上世紀20年代開始,轎車輪胎的外徑減小了25%,輪輞直徑減小了35%,輪胎和輪輞的寬度增加了將近一倍,輪胎的高寬比不斷減小,轎車達0.5,賽車達0.4,特別是寬寬的輪胎與高階轎車匹配,更為美觀大方。
很早以前輪胎是用木頭、鐵等材料製成,第一個空心輪子是1845年英華人羅伯特·湯姆遜發明的,他提出用壓縮空氣充入彈性囊,以緩和運動時的振動與衝擊。儘管當時的輪胎是用皮革和塗膠帆布製成,然而這種輪胎已經顯示出滾動阻力小的優點。根據這一原理,1888年約翰·鄧錄普製成了橡膠空心輪胎,隨後托馬斯又製造了帶有氣門開關的橡膠空心輪胎,可惜的是因為內層沒有帆布,而不能保持一定的斷面形狀和斷面寬。
1895年隨著汽車的出現,充氣輪胎得到廣泛的發展,首批汽車輪胎樣品是1895年在法國出現的,這是由平紋帆布製成的單管式輪胎,雖有胎面膠而無花紋。直到1908年至1912年間,輪胎才有了顯著的變化,即胎面膠上有了提高使用效能的花紋,從而開拓了輪胎胎面花紋的歷史,並增加了輪胎的斷面寬度,允許採用較低的內壓,以保證獲得較好的緩衝效能。
1892年英國的伯利密爾發明了簾布,1910年用於生產,這一成就除改進了輪胎質量,擴大了輪胎品種外,還使外胎具備了模製的可能性。隨著對輪胎質量要求的提高,簾布質量也得到改進,棉簾布由人造絲代替,50年代末人造絲又被強力效能更好、耐熱效能更高的尼龍、聚酯簾線所代替,而且鋼絲簾線隨著子午線輪胎的發展,具有很強的競爭力。
1904年馬特創造了炭黑補強橡膠,大規模用於補強胎面膠是在輪胎採用簾布之後,因為在這之前,帆布比胎面在輪胎使用中損壞得還要快,炭黑在膠料中的用量增長很快,30年代每100份生膠中使用的炭黑也不過20份左右,這時主要在胎面上採用炭黑,胎體不用,現在已達50份以上。胎面中摻用炭黑以前,輪胎大約只行駛6000km就磨光了,摻用炭黑後,輪胎的行駛里程很快就得到顯著的提高。現在一組貨車輪胎大約可行駛10萬km,在好的路面上,甚至可達20萬km。
1913-1926年,因發明了簾線和炭黑輪胎技術,為輪胎工業發展奠定了基礎。輪胎外緣的標準化,製造工藝的逐漸完善,生產速度比以前提高了,輪胎的產量與日俱增。
隨著汽車工業的發展,輪胎技術一直不斷地改進與提高,如20年代初至30年代中期轎車胎由低壓輪胎過渡到超低壓輪胎;40年代開始輪胎逐步向寬輪輞過渡;40年代末無內胎輪胎的出現;50年代末低斷面輪胎問世等等。許多新技術的出現都莫過於1948年法國米西林公司首創的子午線結構輪胎,這種輪胎由於使用壽命和使用效能的顯著提高,特別是在行駛中可以節省燃料,而被譽為輪胎工業的革命,在這裡簡略介紹一下當今發展的主要幾種輪胎特徵。
子午線輪胎:這種輪胎的特點是簾布層簾線排列的方向與輪胎的子午斷面一致(即胎冠角為零度),由於簾線的這樣排列,使帝線的強度能得到充分利用,子午線輪胎的簾布層數一般比普通的斜線胎約可減少40—50%。簾線在圓周方向只靠橡膠來聯絡。
子午線輪胎與普通斜線胎相比,具有彈性大,耐磨性好,可使輪胎使用壽命提高30—50%,滾動阻力小,可降低汽車油耗8%左右,附著效能好,緩衝效能好,承載能力大,不易穿刺等優點。缺點是:胎側易裂口,由於側面變形大,導致汽車側向穩定性差,製造技術要求及成本高。
無內胎輪胎:無內胎輪胎與一般的輪胎不同之處在於沒有內胎,空氣直接壓入外胎中,因此輪胎與輪輞間需有很好的密封。
無內胎輪胎在外觀上和結構上與有內胎輪胎近似,所不同的是無內胎輪胎內壁上附加了一層厚約2—3mm的專門用來封氣的橡膠密封層,它是用硫化的方法粘附上去的,當輪胎穿孔後,由於其本身處於壓縮狀態而緊裹著穿刺物,故能長期不漏氣,即使將穿刺物拔出,也能暫時保持胎內氣壓。
無內胎輪胎胎圈上有若干道同心的環形槽,在胎內氣壓作用下,槽紋能可靠地使胎圈壓緊在輪輞邊緣上保證密封。安裝無內胎輪胎的輪輞是不漏氣的,它有著傾斜的底部和平勻的漆層。氣門嘴直按固定在輪輞上,其間墊以密封用的橡膠襯墊。
無內胎輪胎有氣密性好,散熱好,結構簡單,質量輕等優點。缺點是途中修理較為困難。寬斷面輪胎:隨著汽車車速的提高,要求降低整車重心,改善操縱效能,這就要求提高輪胎的側向穩定性和對路面的附著效能,以確保高速狀態下的行車安全,這樣低斷面輪胎的出現就成為必然趨勢。輪胎的斷面高(H)與斷面寬(B)的比值(H/B)是代表輪胎結構特徵的重要引數,稱之為輪胎的高寬比,也有人稱之為扁平比。從上世紀20年代開始,轎車輪胎的外徑減小了25%,輪輞直徑減小了35%,輪胎和輪輞的寬度增加了將近一倍,輪胎的高寬比不斷減小,轎車達0.5,賽車達0.4,特別是寬寬的輪胎與高階轎車匹配,更為美觀大方。