汽车轮胎结构解析与合理使用

方俊

摘 要：汽车轮胎作为车辆与地面接触的唯一部件，与汽车日常使用中的安全性、舒适性等关系紧密，也直接影响到用车成本和环境污染，所以对轮胎的正确使用、合理选用、规范保养、及时更换非常重要。轮胎作为车辆损耗性零部件，很多车主忽略了轮胎的日常养护和更换，从而产生更高的额外维护成本甚至导致事故发生。文章结合车主用车实际现状和需求，全面详细阐述了轮胎作用、结构、分类、规格、养护常识与技巧等诸多内容。

关键词：汽车;轮胎;结构;规格;养护;行车安全

中图分类号：U463.341  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2019）12-179-04

Abstract： As the only part of the contact between the vehicle and the ground， the tire is closely related to the safety and comfort in the daily use of the vehicle， and also has a direct impact on the cost of the vehicle and environmental pollution， so the correct use， reasonable selection， standard maintenance and timely replacement of the tire is very important. As the wear-down parts of the vehicle， many car owners ignore the daily maintenance and replacement of the tires， resulting in higher maintenance costs and even lead to accidents. In this paper， based on the actual situation and demand of vehicle owners， the function， structure， classification， specification， maintenance knowledge and skills of tire are described in detail.

Keywords： vehicle; tire; structure; specification; maintenance; safe driving

CLC NO.： U463.341  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2019）12-179-04

前言

隨着社会经济发展和人民生活水平的提高，汽车作为日常商品快速在千家万户普及。国产汽车的日益繁盛，技术的日臻成熟，外形设计的日渐美观，以及较高的性价比，更是为国内汽车市场的繁荣和汽车的普及提供了极大的助益。人们在享受汽车为生活带来便利的同时，每年的交通事故统计数据也在无时无刻提醒驾驶员应该具备的安全出行理念。

根据世界卫生组织统计，全球每年约有130万人死于道路交通事故。我国伴随《中华人民共和国道路交通安全法》的实施，交通安全综合治理工作逐渐显露成效，道路交通伤亡人数分别由2004年的451810人和99217人下降到了2010年的254075人和5225人[1]，但对于这一成效显著的数字，交通事故伤亡仍是一个沉重的话题和社会负担。

中国公路网的建设和汽车技术的不断提高，为汽车的高速行驶提供了环境和技术的保障，虽然我国目前大部分高速公路最高时速限制120km/h，但仍有不少驾驶员缺少安全意识，超速行驶，并且存有严重的侥幸心理。即使合理合法驾驶车辆，但仍因车辆各零部件总成装备数量多、各品牌厂家生产装配产品质量参差不齐，仍然会给行驶中的车辆尤其是高速行驶车辆买下很多安全隐患，并在某一时刻发生意外而酿成严重事故。据统计，在交通事故中因车辆因素引发的比例高达12%[2]，全国平均每年因爆胎引发交通事故1033起，造成307人死亡、1215人受伤[3]。而并存的另一个现象是由于车辆轮胎更换价格相对比较昂贵以及其本身使用周期较长（一般在3-6年左右），导致车辆使用者不愿意更换或者忽略了保养与更换，最终成为事故的重要因素。所以轮胎的合理使用、养护、换位、换新、改装等是车辆在使用周期和寿命内非常重要的环节和因素，必须重视。

1 轮胎作用、分类与结构

车轮作为汽车底盘部分中行驶系统的重要一员，能起到承载车辆人员、货物的负重功能，吸收从路面传来的冲击力、起到缓冲的作用，将发动机或制动器的功率传到路面，使车体起动或制动，能让驾驶员向预想的方向转弯或保持直行以保障行车操纵稳定的功能。为了实现车轮的以上功能，对轮胎的使用和基本性能就要求其具有良好的经济性、安全耐久性、合理的舒适性、高效的环保性等。

轮胎在生产过程中，需要用到以下原材料：原料橡胶、化合剂、胎圈钢丝、轮胎帘线等。其中，原料橡胶可以是天然橡胶或合成橡胶，合成橡胶一般是烯系或二烯系共聚物等;化合剂一般包括碳黑、硫磺、硫化促进剂、防老化剂、防龟裂剂等;轮胎帘线可以使用尼龙、聚酯、芳族聚酰胺纤维或钢制材料等。

根据《轮胎术语及其定义（GB/T 6326-2014）》的定义，汽车轮胎目前按照不同的分类方式可作如下划分：

（1）按用途分类，可分为普通轮胎、特殊轮胎、雪泥轮胎、临时使用的备用轮胎、T型临时使用的备用轮胎。

（2）按结构分类，可分为斜交轮胎、带束斜交轮胎、子午线轮胎。

（3）按配套车辆或机械或器械分类，可分为轿车轮胎、载重汽车轮胎、轻型载重汽车轮胎、工程机械轮胎、工业车辆轮胎、农业轮胎、林业轮胎、航空轮胎、摩托车轮胎、轻便型摩托车轮胎、力车轮胎、自行车轮胎。

（4）其他轮胎，包括浇注轮胎、发泡填充轮胎、内支撑轮胎、活胎面轮胎、压配式实心轮胎、粘结式实心轮胎、导电实心轮胎、高压航空轮胎等类型。

其中在轿车市场，应用最为广泛的是子午线轮胎，其结构简图如图1所示。

其中，胎面为轮胎与路面直接接触部分。是可以保护轮胎内侧帘布、延长轮胎寿命的厚厚的橡胶层。其表面为提高排水性能、抑制噪音及提高驱动制动性能而刻有花纹。胎肩为轮胎两侧肩部，采用了能够保护胎体和维持轮胎内部散热的设计原则。带束层是位于轮胎胎面和胎体之间的补充强化层，可以缓冲轮胎受到的各种冲击，并可防止胎面产生的外伤波及胎体，还可防止胎面和胎体发生剥离。而胎体则是覆盖于橡胶的用纤维或钢丝做成的帘线层，用于形成轮胎骨架，呈网状或反射状贴合，能够保持轮胎气压，起到承重和抗冲击的作用。胎圈则起到支撑帘线末端的作用，并可将轮胎固定在轮辋上。内衬层是相当于内胎的橡胶层，使用透气性低的特殊橡胶制成。胎踵是指胎圈外侧与轮辋胎圈座圆角接合的部位。胎趾是胎圈内侧的尖端部分。钢丝圈是由镀铜钢丝绕成的刚性环，是将轮胎固定到轮輞上的主要部件。三角胶是从钢丝圈上部向胎侧部位过渡的断面为三角形的胶条。

2 轮胎尺寸及规格

2.1 轮胎尺寸

根据《轮胎术语及其定义（GB/T 6326-2014）》的规定，一般轮胎尺寸规格和大小可用图2表示。

其中：

①轮胎外径是在相应的轮辋上安装轮胎并按规定气压充气后，在没有承重时的轮胎直径。

②轮胎总宽（也叫轮胎断面宽度），是指包括轮胎则面的文字及花纹的轮胎最大宽度（用mm表示）。

③适用轮辋宽是适合轮胎性能的轮辋宽度。

标准轮辋：最适合的宽度和形状（用in表示）。

适用轮辋：能够使用的轮辋。

④轮辋直径是指适合轮胎的车轮的轮辋直径，同轮胎内径相同。（用in表示）

⑤轮胎断面宽从轮胎的总宽中去除轮胎侧面的文字及花纹厚度的宽度（用mm表示）。

⑥轮胎高（也叫轮胎断面高度），是用轮胎外径减去轮辋直径后的数字的1/2。

⑦胎面宽是轮胎踏面的宽度。是指两面最突出部分的宽度。

⑧胎面半径是指胎面部分的曲率半径。

2.2 轮胎规格

轮胎规格是常见于标识在胎侧外部的表示轮胎尺寸规格大小的一组参数，是日常匹配与使用中最重要的参数之一。根据《轿车轮胎（GB 9743-2015）》的规定，每条外胎胎侧上应有下列a）～h）项标志。其中a）～f）项为模刻标志，g）项为永久性标志，h）项可为水洗不掉的标志。

a）规格;b）商标、厂名或地名;c）负荷指数（负荷能力）或层级、充气压力;d）速度符号;e）子午线轮胎胎冠和胎侧使用骨架材料名称及其层数，斜交轮胎用骨架材料名称;f）胎面磨耗标志位置的标记;g）生产编号;h）出厂检查标记。具体如图3所示。

其中，①品牌名或花纹类型名称;②平衡性（动/静平衡）检查标记，一般用黄点或黄圈表示，代表轮胎的平衡性轻点，一般在轮胎安装时，与气门嘴相邻;③轮胎规格通用标识（如205/55R1691V）;④无内胎轮胎，一般有“Tubeless”字样;⑤子午线胎一般有“Radial”字样;⑥制造商名;⑦JIS标识（日本工业规格），其它国别或品牌使用相应标准认证标识;⑧制造编号或制造记号，1999年以前制造的轮胎，其制造编号的后3位数表示制造年数和周数;2000年以后制造的轮胎，其制造编号的后4位数表示制造年数和周数。⑨旋转方向记号，比如对于单导向胎，会有“ROTATION”并外加箭头标识;⑩均匀性检查标记（一般用实心红点表示，代表轮胎使用中出现力波动高点）。

此外，由于轮胎国别、品牌、类型和匹配车型的不同，现在的车用轮胎还有诸如可缺气行驶轮胎RFT（Run Flat Tire）标识、磨损极限标识、非对称花纹轮胎的内外侧标识、轮胎构造材料分布标识（如PLIES：TREAD 2 RAYON + 2 STEEL + 2 NYLON SIDEWALL 2 RAYON）、DOT认证标识、3C认证标识、E/e-Mark认证标识、轮胎气压推荐值标识、轮胎磨损指数标识、湿滑路面制动指数标识、温度指数标识、气候条件适用标识（如冬季轮胎、全天候轮胎、雪泥轮胎、夏季轮胎等）以及各配套整车厂相应认证标识等等。考虑到普通车主日常使用主要对尺寸匹配有直观需求，这些标识在此不赘述。

根据《轿车轮胎规格、尺寸、气压与负荷（GB/T 2978- 2014）》规定，图3中项目③提及的轮胎规格通用标识含义如图4：

3 轮胎日常使用与养护技巧

由于轮胎在使用过程中的合理性和规范性直接影响到行车品质和行车安全，也直接影响到驾驶员的养车用车成本，所以在车辆日常使用过程中，理应注意。

一般整车会在油箱加油口盖板或B柱下侧、车门厚度方向下部明确标注该车型在空载、满载时的胎压，正常情况下，驾驶员可根据车辆使用的载重情况调整胎压即可。轮胎压力表示单位可以是bar、psi、kPa等，一般用巴（bar）较为常见，因为简单来说，1bar约等于一个标准大气压的数值。轮胎气压过高或过低都会对行车品质、行车安全、轮胎寿命、车辆操控性等产生影响。一般建议驾驶员每个月需要检查一次轮胎压力，及时调整。对于相对高温季节，环境温度和路面辐射的热量，以及车辆前机舱发动机热辐射、制动过程中产生的热量累积，均会影响到胎压，所以此时驾驶员在行车过程中需要密切关注轮胎压力变化，尤其是在高速行驶过程中。为安全考虑，一般建议可以适当调低0.2～0.3bar的气压经验值。

驾驶员驾驶车辆过程中也尽量采用更为合理的预见性驾驶，少用急加速、紧急制动等方式，避免造成轮胎的过早磨损、升温等问题。而在车辆停放时，也应注意尽量让四个车轮均置于无明显棱角凸起等地面上，以免胎冠胎面受损。

对于目前小型乘用车几乎全部使用的子午线轮胎类型，其结构特征便已决定该类型轮胎胎侧相对比较薄弱，轮胎高速行驶过程中的冲击、胎侧与路肩或其他障碍物之间的摩擦剐蹭、跨越沟坎时的冲击等现象均会导致胎侧因帘布层帘线断裂而出现鼓包、胎侧橡胶部分裂口等现象，给行车安全带来不必要的隐患，也给驾驶员带来不必要的经济损失。

轮胎属于车辆结构中的损耗性零件，即使驾驶员合理规范使用车辆，轮胎的正常物理性磨损亦不可避免，驾驶员在轮胎使用超过4万km时，还应多关注轮胎花纹深度，确保同轴车轮轮胎花纹深度一致，同时，根据经验数值，建议4个轮胎花纹深度均应保持在1.6mm以上，如果没有相对比较精密的工具测量，在轮胎胎侧位会以小三角块标识指出胎面主花纹处的磨损标记位置，如果花纹深度接近或者浅于磨损标记，表示应该及时更换轮胎，以免影响行车安全。更换轮胎建议同轴车轮同时更换。尽量确保同轴两侧车轮的新旧程度、型号规格、花纹深度等一致。

参考文献

[1] 任英，彭红星.中国交通事故伤亡人数影响因素的实证分析[J].预测，2013年第3期（Vol.32，No.3）：1-7.

[2] 李家龙，邵毅明等.高速公路交通事故成因分析及对策研究[J].公路交通技术，2007年9月增刊：120-122.

[3] 丁正林，高岩等.交通事故中汽车轮胎爆胎分析[J].交通与安全， 2009年12月上半月刊（总第210期）：155-160.