轮胎如何工作

如下所示，轮胎由几个不同的组件组成。

• 这珠子是涂有橡胶的高强度钢电缆的环路。它使轮胎保持坐在车轮边缘上所需的强度，并在轮胎安装在轮辋上时处理轮胎安装机所施加的力。

• 这身体由几层不同的面料组成，称为plies。最常见的层织物是聚酯绳。径向轮胎中的绳索垂直于胎面。一些较旧的轮胎对角偏置轮胎，织物以与胎面角度跑步的轮胎。圆圆涂有橡胶，以帮助它们与其他组件结合并在空中密封。
  
  轮胎的强度通常用它的底数来描述。大多数汽车轮胎都有两个车身。相比之下，大型商用喷气客机通常有30个或更多层的轮胎。

• 在钢肌径向轮胎中，皮带由钢用于加强胎面下的区域。这些皮带具有抗穿刺性，并帮助轮胎保持平坦，使其与道路保持最佳接触。

• 有些轮胎有盖子，额外的一两层聚酯织物，以帮助将所有东西固定在适当的位置。所有轮胎都没有发现这些盖层。它们主要用于具有较高速度等级的轮胎，以帮助所有组件以高速保留。

• 这侧壁为轮胎提供横向稳定性，保护身体的圆润并有助于防止空气逸出。它可能包含其他组件，以帮助提高横向稳定性。

• 这踏是由混合物在许多不同种类的天然和合成橡胶中。胎面和侧壁被挤出并切成长度。此时，胎面只是光滑的橡胶。它没有给轮胎的胎面图案牵引力。

所有这些组件都在轮胎建造机中组装。该机器确保所有组件都位于正确的位置，然后将轮胎形成形状和大小相当接近其成品尺寸。

在这一点上，轮胎有所有的碎片，但是它的紧密结合在一起，并且没有任何标记或胎面图案。这称为绿轮胎。下一步是将轮胎运到固化机，它的功能类似于华夫饼铁，在所有标记和牵引模式中成型。热量还将所有轮胎的组件粘合在一起。这就是所谓的硫化。经过几次完成和检查程序后，轮胎完成了。

轮胎侧壁上的每个小印刷品的每个部分都意味着：

轮胎类型
这p指定轮胎是乘用车轮胎。其他一些名称是上尉用于轻型卡车，t用于临时或备用轮胎。

轮胎宽度
这235是从侧壁到侧壁测量的毫米（mm）轮胎的宽度。由于该度量受轮辋宽度的影响，因此测量值是在其预期的边缘大小上时轮胎的。

纵横比
这个数字告诉您轮胎的高度，从珠到胎面的顶部。这被描述为轮胎宽度的百分比。在我们的示例中，纵横比为75，因此轮胎的高度为其宽度的75％，即176.25毫米（.75 x 235 = 176.25毫米或6.94英寸）。纵横比越小，轮胎与高度相关的轮胎越宽。

高性能轮胎通常比其他轮胎较低。这是因为纵横比较低的轮胎可提供更好的横向稳定性。当汽车围绕转弯时产生时，轮胎必须抵抗这些力。轮胎较低的轮胎具有更短而更硬的侧壁，因此它们可以更好地抵抗转弯力。

轮胎结构
这r指定轮胎是使用径向结构制成的。这是轮胎结构的最常见类型。使用对角线偏置制成较旧的轮胎（d）或偏见（带腰带（b） 建造。单独的注释表明，有多少个圆形构成轮胎和胎面的侧壁。

边缘直径
该数字以英寸为单位的轮辋直径为轮胎设计。

统一轮胎质量分级
乘用车轮胎也有一个成绩统一轮胎质量分级（UTQG）系统。您可以在此页面上查看此页面上的轮胎的UTQG评级国家公路交通安全管理局（NHTSA）。您的轮胎的UTQG等级告诉您三件事：

• 胎面磨损：这个数字来自在政府测试轨道上在受控条件下测试轮胎。数字越高，您可以期望胎面持续的时间越长。由于没有人会以与政府测试轨道完全相同的速度上的速度和相同的速度驾驶他或她的汽车，因此数字并不是您的胎面实际持续时间的准确指标。但是，这是一个很好的相对措施：您可以期待一个数量较大的轮胎持续时间超过数字较小的轮胎。
• 牵引力：轮胎牵引力被评为aa，，，，A，，，，b或者C，AA位于量表的顶部。该评分基于轮胎在湿混凝土和沥青上停止汽车的能力。它并不表示轮胎的转弯能力。根据此NHTSA页面，新闻中的凡士通荒野和径向ATX II轮胎的牵引力为B。
• 温度：轮胎温度等级为A，，，，b或者C。评分是衡量轮胎耗散热量以及其处理热量积聚程度的量度。温度等级适用于未超载的正确膨胀轮胎。充气不足，超载或过度速度会导致更多的热量积聚。过度的热量积聚会导致轮胎磨损更快，甚至可能导致轮胎故障。根据此NHTSA页面，Firestone Wilderness at radial ATX II轮胎的温度等级为C。

服务说明
服务描述包括两件事：

• 负载等级：负载额定值是一个与该轮胎的最大额定负载相关的数字。较高的数字表明轮胎具有较高的负载能力。例如，等级“ 105”对应于2039磅（924.87 kg）的负载能力。轮胎上的单独说明表明在给定通胀压力下的负载额定值。
• 速度等级：遵循负载额定值的字母表示该轮胎允许的最大速度（只要重量在额定负载下或低于额定负载）即可。例如，s表明轮胎可以处理高达112 mph（180.246 kph）的速度。有关所有评分，请参见此页面上的图表。

计算轮胎直径
现在我们知道了这些数字是什么意思，我们可以计算轮胎的整体直径。我们将轮胎宽度乘以纵横比以获得轮胎的高度。

轮胎高度= 235 x 75％= 176.25毫米（6.94英寸）

然后，我们将轮胎高度添加到轮辋直径上。

2 x 6.94英寸 + 15英寸= 28.9英寸（733.8毫米）

这是卸载的直径；一旦将任何重量放在轮胎上，直径就会减小。

当今轮胎行业有很多不同的术语。他们中的一些实际上意味着什么，有些则没有。在本节中，我们将尝试解释一些术语的含义。

全季轮胎带有泥浆和雪
如果轮胎有多发性硬化症，，，，m+s，，，，多发性硬化症或者多发性硬化症在上面，它遇到了橡胶制造商协会（RMA）泥和雪轮胎的指南。为了使轮胎接收泥浆和积雪，它必须满足这些几何要求（取自公报“ RMA雪轮胎的乘客和轻型卡车（LT）轮胎的定义”）：

1.新的轮胎胎面应在至少一个胎面边缘具有多个口袋或插槽，该胎面边缘基于模具尺寸符合以下维度要求：

• 延伸到距离脚印边缘至少1/2英寸的胎面中心，垂直于胎面中心线测量。
• 最小横截面宽度为1/16英寸。
• 口袋或插槽的边缘与行进方向35至90度之间的角度。

2.根据模具尺寸，新的轮胎胎面接触表面空隙区域至少为25％。

该规范的粗略翻译是，轮胎必须具有一排相当大的凹槽，这些凹槽从胎面的边缘开始，并延伸到轮胎的中心。同样，至少25％的表面积必须是凹槽。

严重的冬季牵引图标

这个想法是给胎面图案足够的空间空间，以便它可以在雪地上咬住并获得牵引力。但是，正如您可以从规范中看到的那样，不涉及测试。

为了解决这一缺点，橡胶制造商协会和轮胎行业已就涉及测试的标准达成协议。该名称称为严重的雪使用并具有一个特定的图标（请参见右图），该图像毗邻M/S名称。

为了符合此标准，必须使用美国测试和材料学会（ASTM）在“ RMA定义的乘客和轻型卡车轮胎定义用于严重的雪条件下使用”的测试程序：

与ASTM E-1136标准参考测试轮胎相比，制造商认识到为严重的雪条件使用的轮胎，以达到等于或大于110的牵引指数，当时使用ASTM F-1805降雪测试（具有同等百分比载荷百分比载荷）。

这些轮胎除了满足M/s名称的几何要求外，还使用标准化的测试程序在雪上进行了测试。它们必须比标准参考轮胎做得更好，以满足严重的雪的要求。

照片礼貌丰年 旨在帮助防止水流的轮胎。

水流
水流当汽车穿过积水水坑时，可能会发生。如果水不能足够快地从轮胎下方喷出，则轮胎将抬起地面并仅由水支撑。由于受影响的轮胎几乎没有牵引力，因此在水上飞行时，汽车很容易失控。

一些轮胎旨在帮助减少水流的可能性。这些轮胎具有与胎面相同的方向延伸的深凹槽，从而使水是一个额外的通道，可以从轮胎下方逃脱。

你可能想知道每平方英寸30磅（PSI）压力的汽车轮胎如何支撑汽车。这是一个有趣的问题，它与其他几个问题有关，例如将轮胎推到路上需要多少力量以及为什么轮胎在开车时变热（以及这如何导致问题）。

下次您上车时，请仔细看看轮胎。您会注意到它们并不是真正的圆形。底部有一个平坦的位置，轮胎遇到了道路。这个平坦的位置称为联系补丁，如下所示。

如果您通过玻璃道路抬头看一辆汽车，则可以测量接触贴片的大小。如果您测量了每个轮胎的接触贴，将它们添加在一起，然后将总和乘以轮胎压力，则可以对汽车的重量进行很好的估计。

由于轮胎中有一定程度的每平方英寸压力，例如30 psi，因此您需要几平方英寸的接触贴片来承载汽车的重量。如果您增加重量或减轻压力，则需要更多平方英寸的接触贴片，因此平坦点会变大。

您会看到，底盘底座/过载的轮胎较不圆形，而不是正确膨胀，正确装载的轮胎。当轮胎旋转时，接触贴片必须在轮胎周围移动才能与道路接触。在轮胎相遇的地方，橡胶弯曲了。弯曲那个轮胎需要力量，弯曲的越多，它就越多。轮胎不是完全弹性的，因此当它返回其原始形状时，它不会返回弯曲它所需的所有力。通过弯曲轮胎中所有橡胶和钢的摩擦和工作，其中一些力在轮胎中转化为热量。由于充气或超载的轮胎需要弯曲更多，因此将其推到道路上需要更多的力，因此它会产生更多的热量。

轮胎制造商有时会发布滚动摩擦系数（CRF）他们的轮胎。您可以使用此数字来计算将轮胎推到道路上所需的力量。CRF与轮胎的牵引力无关。它用于计算轮胎引起的阻力或滚动电阻的量。CRF就像其他任何人一样摩擦系数：克服摩擦所需的力等于CRF乘以轮胎上的重量。该表列出了几种不同类型车轮的典型CRF。

轮胎类型	滚动摩擦系数
低滚动阻力汽车轮胎	0.006-0.01
普通汽车轮胎	0.015
卡车轮胎	0.006-0.01
火车轮	0.001

让我们弄清楚多少力量典型的汽车可能会用来将轮胎推到道路上。假设我们的汽车重4,000磅（1814.369公斤），轮胎的CRF为0.015。力等于4,000 x 0.015，等于60磅（27.215千克）。现在让我们弄清楚多少力量那是。如果您阅读了Howstuffworks文章兴发首页x力，扭矩，功率和能量工作如何，您知道功率等于力时速度。因此，轮胎使用的功率量取决于汽车的行驶速度。在75 mph（120.7 kph）时，轮胎使用12马力，以55英里 /小时的速度（88.513 kph）使用8.8马力。所有这些力量都变成热量。其中大部分进入轮胎，但其中一些进入了道路（汽车驶过车时，这条道路实际上弯曲了一点）。

从这些计算中，您可以看到影响轮胎沿着道路推动轮胎所需的三件事（因此，轮胎中积聚了多少热量）是轮胎上的重量，您驾驶的速度和CRF的速度（如果压力降低，则会增加）。

如果您在较软的表面（例如沙子）上行驶，那么更多的热量就会进入地面，更少进入轮胎，但是CRF会向上升高。

充气不足可能导致轮胎在外部比内部磨损更多。这也导致减少燃油效率并增加了轮胎的热量积聚。重要的是用测量至少每月一次。

过度充气导致轮胎在胎面的中央穿更多。轮胎压力切勿超过轮胎侧面列出的最大值。汽车制造商通常建议的压力低于最大压力，因为轮胎会带来更柔和的行驶。但是，在较高压力下运行轮胎将提高里程。

错位车轮中的内部或外部的穿着不均匀，或者外观略微撕裂。

有关轮胎和相关主题的更多信息，请查看下一页上的链接。

最初出版：2000年9月19日