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pneumatic tyre

18型充氣輪胎很早以前，輪胎是用木頭、鐵等材料制成，可惜的是因為內(nèi)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(xiàn)，充氣輪胎得到廣泛的發(fā)展。汽車輪胎樣品是1895年在法國出現(xiàn)的，這是由平紋帆布制成的單管式輪胎，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性能的花紋，從而開拓了輪胎胎面花紋的歷史，并增加了輪胎的斷面寬度，允許采用較低的內(nèi)壓，以保證獲得較好的緩沖性能。

1892年英國的伯利密爾發(fā)明了簾布，1910年用于生產(chǎn)。這一成就改進(jìn)了輪胎質(zhì)量，擴(kuò)大了輪胎品種的同時，還使外胎具備了模制的可能性。隨著對輪胎質(zhì)量要求的提高，簾布質(zhì)量也得到改進(jìn)，棉簾布由人造絲代替，50年代末人造絲又被強(qiáng)力性能更好、耐熱性能更高的尼龍、聚酯簾線所代替，而且鋼絲簾線隨著子午線輪胎的發(fā)展，具有很強(qiáng)的競爭力。

1904年馬特創(chuàng)造了炭黑補(bǔ)強(qiáng)橡膠，大規(guī)模用于補(bǔ)強(qiáng)胎面膠是在輪胎采用簾布之后。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，這時主要在胎面上采用炭黑，胎體不用，已達(dá)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；摻用炭黑后，輪胎的行駛里程很快就得到顯著的提高。一組貨車輪胎大約可行駛10萬km，在好的路面上，甚至可達(dá)20萬km。

1913～1926年，因發(fā)明了簾線和炭黑輪胎技術(shù)，為輪胎工業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。輪胎外緣的標(biāo)準(zhǔn)化，制造工藝的逐漸完善，生產(chǎn)速度比以前提高了，輪胎的產(chǎn)量與日俱增。

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，輪胎技術(shù)一直不斷地改進(jìn)與提高。如20年代初至30年代中期，轎車輪胎由低壓輪胎過渡到超低壓輪胎；40年代開始輪胎逐步向?qū)捿嗇y過渡；40年代末無內(nèi)胎輪胎出現(xiàn)；50年代末低斷面輪胎問世等等。許多新技術(shù)的出現(xiàn)都莫過于1948年法國米其林公司的子午線結(jié)構(gòu)輪胎。這種輪胎由于使用壽命和使用性能的顯著提高，特別是在行駛中可以節(jié)省燃料，而被譽(yù)為輪胎工業(yè)的革命。

汽車輪胎生產(chǎn)發(fā)展的歷史表明，前50年主要是解決如何提高輪胎的使用壽命問題。由于汽車制造和門對輪胎的要求日益苛刻，輪胎研究的重點轉(zhuǎn)到輪胎行駛性能、安全性能、舒適性能和經(jīng)濟(jì)性能上來。總之，輪胎的發(fā)展總趨勢是“三化”，即子午線化、無內(nèi)胎化、低斷面化。轎車輪胎已實現(xiàn)了這“三化”，貨車輪胎正在向這個方面發(fā)展。

1.氣密性好。無內(nèi)胎輪胎有一層氣密層，是用特種的丁基橡膠混合物制成。胎圈外側(cè)上附加一層厚約2－3mm專門用來封氣的橡膠密封層，當(dāng)輪胎在充氣壓力作用下，胎與輪輞緊緊壓合，保持密封。

2.工作溫度低。由于不存在內(nèi)外胎之間的磨擦，并且可通過輪輞直接散熱，使胎溫低，耐磨性強(qiáng)，使用壽命長。

3.結(jié)構(gòu)簡單，省去了內(nèi)胎和胎帶，有利于車輛輕量化。

4.具有一定的安全性和便利性。無內(nèi)胎輪胎只有在爆胎時會失效。當(dāng)被異物刺穿，氣壓不會迅速消失，至少能行駛幾十公里，可避免途中修理。

1.駕駛操作無異于普通輪胎。對高速轎車盲目高速行駛、急轉(zhuǎn)彎、緊急制動、隨意用輪胎去撞擊障礙物等，錯誤做法極易使其變形，影響密封。

2.不按標(biāo)準(zhǔn)氣壓隨意充氣。無內(nèi)胎輪胎對氣壓要求嚴(yán)格，在實際使用中我們往往不注意這一點。輪胎氣壓高與低憑感官去判斷，而懶得或不會用氣壓表去測量，這樣會導(dǎo)致輪胎長時間在不標(biāo)準(zhǔn)氣壓中行駛，使其壽命縮短，嚴(yán)重的使輪胎報廢。

3.盲目加裝內(nèi)胎。由于對無內(nèi)胎輪胎的結(jié)構(gòu)、性能認(rèn)識有偏差，認(rèn)為輪胎經(jīng)常缺氣是由于無內(nèi)胎引起的，因此，就采取加裝內(nèi)胎的辦法彌補(bǔ)，實際上這是錯誤的，因為無內(nèi)胎輪胎的特定結(jié)構(gòu)決定了，在加裝內(nèi)胎后，使內(nèi)外胎之間發(fā)生磨擦，產(chǎn)生的熱量又不易散發(fā)出去致使工作溫度升高，輪胎耐用磨性變差，大大縮短使用壽命，嚴(yán)重的還可能導(dǎo)致爆胎的惡性事故，這對于高速行駛的轎車來說是極其危險的。

4.拆裝時不用專用工具而用手工操作，容易造成輪輞邊緣凹陷不平或胎圈脫膠，導(dǎo)致漏氣或慢漏氣。

5.輪胎長期不換位。大多數(shù)駕駛員對換位意義認(rèn)識不夠，怕麻煩，不愿進(jìn)行換位或只是個別的局部的換位，達(dá)不到理想的換位效果，致使個別胎不能使用。

1.提高認(rèn)識。無內(nèi)胎輪胎在中國尚在使用初期，對它的優(yōu)點還沒有足夠的認(rèn)識，還在用傳統(tǒng)觀念對待它，這不僅縮短了它的使用壽命，而且阻礙了其*性能的充分發(fā)揮。

2.嚴(yán)格充氣標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)充氣是延長其使用壽命的關(guān)鍵。輪胎氣壓高于標(biāo)準(zhǔn)，會使輪胎柔軟性喪失，緩沖性能破壞，車輛行駛中跳動加劇，制動性能變差；輪胎氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)是極其有害的（輪胎氣壓不足現(xiàn)象比較普遍，這是促使輪胎早期損壞的主要原因）。因為在相同氣壓下，無內(nèi)胎輪胎的徑向變形量是普通輪胎的三倍以上，這樣大的變形量會使胎圈損壞和緩沖層邊緣脫層，嚴(yán)重時會使輪胎迅速報廢。

3.及時查氣補(bǔ)氣。輪胎充氣后，并不是密封的，即使在胎和氣門芯完好的情況下，也會自行漏氣，因此，必須做到勤查勤補(bǔ)。常用車在出車前，停車時和收車后均應(yīng)檢查氣壓。在出車前和停車時，用感官檢查即可，收車后的檢查應(yīng)在輪胎降至常溫后，用氣壓表來測量。輪胎氣壓表應(yīng)定期檢驗校正，以免誤差過大，為減少自行漏氣，必須配齊氣門帽，保護(hù)好氣門嘴。

4.正確駕駛，駕駛對無內(nèi)胎輪胎的壽命具有決定性影響。急轉(zhuǎn)彎、轉(zhuǎn)彎時車速過高、經(jīng)常用緊急制動、擇路不佳、碰擊道路路戶等，這些都是構(gòu)成輪胎損壞的因素，不可忽視。保持車輛中速行駛能夠降低輪胎溫度延長使用壽命，據(jù)資料介紹，車速由中速到高速時，輪胎行駛里程將降低15%。

5.用專用工具拆裝輪胎。輪胎需要修補(bǔ)時，到有專用工具的廠家去修補(bǔ)。多花點費(fèi)用也是值得的，因為損壞一個輪胎少則上百元，多則上千元。同時要注意，在拆下輪胎前應(yīng)做好標(biāo)記，以便組裝時能保持原來的滾動方向和動平。

6.正確選配安裝。在同一汽車上使用類型、花紋和新舊程度一樣的輪胎，使其合理承擔(dān)負(fù)公差而達(dá)到均勻磨損。任意混裝，在使用中不僅加速輪胎損環(huán)，二還會增加傳動機(jī)件的磨損和燃油消耗。

7.定期進(jìn)行輪胎換位。汽車行駛一定里程后，不同部位的輪胎在疲勞和磨損程度上就會出現(xiàn)差異。因此必須進(jìn)行輪胎換位。一般為2－3萬公里進(jìn)行一次。對于經(jīng)常在拱形較大路面行駛的車輛，建議用交叉換位法；對經(jīng)常在較平坦道路上行駛的車輛，建議用循環(huán)換位法。

8.保持底盤技術(shù)狀態(tài)好。前輪定位失準(zhǔn)、輪輞變形、制動發(fā)咬等都將加速輪胎磨損。

1.檢查輪胎氣壓應(yīng)在常溫下。

2.異物刺穿輪胎后不急于拔出。

3.不提倡在空心胎內(nèi)加裝內(nèi)胎。如果在緊急情況下為了充分利用，可以選擇相匹配的內(nèi)胎和輪輞。同時，不換輪輞是不允許的。

4.胎溫升高后禁止?jié)娝Ｒ驗闈娝畬⑤喬ンE然冷卻，各部分收縮不勻，極易發(fā)生變形，出現(xiàn)裂紋。

5.胎溫升高后禁止放氣。無內(nèi)胎輪胎經(jīng)常情況下胎溫是比較低的，但在汽車行駛輪胎氣壓增高（胎溫上升的結(jié)果），因此，降溫才能減少對輪胎的損害。如果這時放雖然氣壓暫時下降，但胎溫并未降低，繼續(xù)駕駛會因氣壓降低變形量增大，將使胎溫在基礎(chǔ)上繼續(xù)升高。

根據(jù)AAA（美國汽車協(xié)會）網(wǎng)站的調(diào)查，在路面行駛的汽車中約有80%存在著一個或多個輪胎充氣不足的問題。汽車的正常行駛（尤其在碰到路面上的坑洞或路緣時）、滲透作用和溫度的季節(jié)性變化都會導(dǎo)致輪胎泄氣。在冬天，輪胎的千帕值每個月會下降一到兩個單位，在夏天則下降得更多。而且，僅憑目測無法判斷它們的充氣狀況如何。必須使用輪胎壓力測量儀。充氣不足不僅會對輪胎造成損害，而且會增加油耗，影響汽車的行駛方式，并且會帶來安全隱患。

市場上有多種輪胎壓力技術(shù)，還有一些技術(shù)也即將面市。根據(jù)美國輪胎壓力安全法案的規(guī)定，在不久的將來，所有車輛都必須配備輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)。這樣，駕駛員便可及時得知輪胎壓力的情況。

此類壓力監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)問世數(shù)十年之久，在某些車型中已成為標(biāo)準(zhǔn)配置。它們只是單純地監(jiān)控汽車上每個輪胎的氣壓，并在輪胎氣壓低于某個預(yù)先設(shè)定的壓力值時向駕駛員發(fā)出通知。

都使用某種類型的氣門嘴隔離各個輪胎，以免在檢查或?qū)ζ涑錃鈺r，其他輪胎會漏氣。

都采用某種方法來檢測輪胎壓力。多數(shù)情況下，它們使用傳感器將信息傳遞到電子控制單元，然后再通知駕駛員。

都有一個氣源，通常是車上現(xiàn)有的系統(tǒng)，如制動或氣動系統(tǒng)。但是，當(dāng)使用現(xiàn)有系統(tǒng)時，它們必須保證不會對這些系統(tǒng)的原有功能造成影響。為此，會有相應(yīng)的安全檢查措施。首先要保證有足夠的氣壓用于該氣源的主要用途，然后才能用來為輪胎充氣。

都必須能夠?qū)庠粗械目諝鈧鞯捷喬ブ校ㄍǔＪ峭ㄟ^軸管）。有些系統(tǒng)采用密封式輪轂軸管，并用軟管連接輪轂和輪胎氣門嘴，其他系統(tǒng)則讓內(nèi)胎直接穿過軸管，并將軸管作為通氣導(dǎo)管。

都必須備有減壓孔，用來將空氣從輪胎中排出，而不致?lián)p壞輪轂或后軸密封件。

CTIS：內(nèi)部結(jié)構(gòu)早在1984年，通用公司（GM）就在CUCV和皮卡車型上使用了CTIS。CUCV是商用多用途載貨汽車（Commercial Utility Cargo Vehicle）的縮寫，美軍從20世紀(jì)80世紀(jì)中期就一直使用這種卡車。它們實際上是在標(biāo)準(zhǔn)大小的雪佛蘭Blazers和皮卡車型的基礎(chǔ)上配備了一些特殊的設(shè)備。

CTIS的設(shè)計理念是：通過控制每個輪胎中的氣壓來改善汽車在不同路面上的行駛性能。例如，降低輪胎中的氣壓可增大輪胎與地面的接觸面積，從而使汽車能更輕松地在較軟的地面行駛。這樣還可以降低對路面造成的損害。對施工地點和農(nóng)田而言，此做法具有重要意義。由于駕駛員可以直接控制每個輪胎的空氣壓力，車輛的可操控性就大大提高了。

CTIS的另一項功能是在輪胎出現(xiàn)緩慢漏氣或被戳破時維持其內(nèi)部的氣壓。在出現(xiàn)此類情況時，系統(tǒng)將根據(jù)駕駛員事先設(shè)置的特定氣壓，自動控制充氣過程。

CTIS的制造商主要有兩家：美國的德納公司（Dana Corporation）和法國的Syegon（地面工業(yè)集團(tuán)公司（GIAT）的一個部門）。德納公司推出的CTIS有兩種型號：CTIS（由PSI開發(fā)）和用于商業(yè)重型機(jī)械的輪胎壓力控制系統(tǒng)（TPCS）。

車輪氣門嘴在車輪的頂端。如果是雙輪并裝，氣門嘴一般只與外車輪連接，以使兩輪胎間的氣壓平衡。車輪氣門嘴的一個作用是在輪胎未被使用時，將其與整個系統(tǒng)隔離，以減輕密封件承受的壓力，從而延長其使用壽命。通過車輪氣門嘴還可以按照需要對輪胎進(jìn)行充氣和放氣。

位于乘客座位后的電子控制單元（ECU）是該系統(tǒng)的核心。它能處理駕駛員的指令，監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)的所有信號，并控制系統(tǒng)每隔10分鐘對輪胎壓力進(jìn)行一次檢查，以確保將壓力維持在預(yù)先設(shè)定的水平。ECU將指令傳送到氣動控制單元，后者直接控制車輪氣門嘴和通風(fēng)系統(tǒng)。氣動控制單元還含有一個傳感器，用于將輪胎壓力的讀數(shù)傳輸給ECU。

駕駛員可以通過操作員控制面板選擇與當(dāng)前路況匹配的輪胎壓力模式。這個面板安裝在儀表板上，可顯示當(dāng)前的輪胎壓力、選擇的模式和系統(tǒng)狀態(tài)。當(dāng)駕駛員選擇某個輪胎設(shè)置時，信號將由控制面板傳輸?shù)诫娮涌刂茊卧缓蟮竭_(dá)氣動控制單元，最后到達(dá)車輪氣門嘴。

當(dāng)車輛加速行駛時（例如在高速公路上時），為防止輪胎損壞，輪胎的壓力將升高。CTIS中含有一個速度傳感器，它可以將車速信息傳送給電子控制單元。如果車輛繼續(xù)加速行駛一段時間，系統(tǒng)會自動對輪胎充氣，以使氣壓與速度相適應(yīng)。

這類系統(tǒng)使用為制動系統(tǒng)提供空氣的同一壓縮機(jī)作為氣源。壓力開關(guān)可以確保制動系統(tǒng)優(yōu)先使用空氣，它能防止貯氣罐在剎車制動充足氣之前就向CTIS供應(yīng)空氣。

該系統(tǒng)主要包括三個部件：

輪胎維護(hù)系統(tǒng)輪胎軟管系統(tǒng)。它提供對輪胎充氣時使用的氣體通路，它帶有止回閥，這樣在系統(tǒng)不檢查輪胎或?qū)喬ミM(jìn)行充氣時，空氣管和密封件不會承受壓力。這樣可以減輕密封件的磨損。

旋轉(zhuǎn)接頭。它由氣封、油封和軸承組成，用于將空氣軟管從非旋轉(zhuǎn)軸連接到旋轉(zhuǎn)轂蓋。其氣封可防止漏氣，而油封可阻止污物。轉(zhuǎn)轂還有一個排氣口，用于釋放轂蓋中的壓力。

歧管。歧管中含有壓力保護(hù)閥，其作用是，當(dāng)制動系統(tǒng)的氣壓低于550千帕?xí)r，禁止輪胎自動充氣系統(tǒng)使用壓縮空氣。歧管還包含一個用于保持氣體清潔的進(jìn)氣濾清器、一個測定輪胎壓力的壓力傳感器和一個控制進(jìn)入輪胎的氣流的螺線管。

與CTIS類似，此系統(tǒng)也有一個控制整個系統(tǒng)的電子控制單元。此電子控制單元可以檢查并確保系統(tǒng)正常工作。此外，當(dāng)輪胎氣壓比正常壓力低10%時，它還可以通過掛車上的報警燈（可通過后視鏡看到）通知駕駛員并執(zhí)行系統(tǒng)診斷。

系統(tǒng)執(zhí)行初始壓力檢查，并向需要加氣的輪胎充氣。每個輪胎軟管中的止回閥可確保在對一個輪胎充氣時，不會造成其他輪胎的壓力降低。完成初始壓力檢查后，系統(tǒng)將減壓，以釋放密封件上的壓力。系統(tǒng)將每隔10分鐘對管道進(jìn)行一次加壓并重新檢查壓力。

系統(tǒng)通過空氣管中的一系列氣脈測定輪胎壓力。如果一段時間后管道未達(dá)到目標(biāo)壓力，系統(tǒng)將開始對輪胎進(jìn)行充氣，直到達(dá)到正確的壓力水平為止。

AIRGO系統(tǒng)AIRGO系統(tǒng)是一種持續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)，它使用一系列止回閥來檢測氣壓的降低情況。

與其他一些系統(tǒng)不同，AIRGO并不使用來自車輛制動系統(tǒng)的氣體。在系統(tǒng)的任意位置出現(xiàn)氣體泄漏時（1）系統(tǒng)會從車輛的氣動系統(tǒng)（未顯示）吸入氣體（2）并通過車輛的軸管將其送出（3）（如果對軸管進(jìn)行了加壓，則通過軸管本身，否則通過導(dǎo)管），隨后氣體通過轂蓋組（4）進(jìn)入需要充氣的輪胎。

掛車尾部有報警燈，可通過駕駛員的后視鏡看到。當(dāng)系統(tǒng)對某個輪胎充氣后，報警燈將亮起。

由于此系統(tǒng)是持續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)，密封件會受到很大磨損，因此AIRGO采用石墨和表面硬化鋼密封件，而不非橡膠密封件。

MTIS適于在牽引掛車上使用。它使用掛車上的壓縮氣體對低于相應(yīng)氣壓水平的輪胎進(jìn)行充氣。氣體從現(xiàn)有掛車氣體補(bǔ)給系統(tǒng)進(jìn)入控制箱，然后進(jìn)入每個軸管。

Meritor輪胎充氣系統(tǒng)空氣管穿過軸管將氣體送到軸端的旋轉(zhuǎn)通用接頭，進(jìn)而將氣體送到每個輪胎。如果氣壓顯著降低，系統(tǒng)會通過指示燈通知駕駛員。

整個系統(tǒng)由輪端總成和控制模塊組成。

輪端總成包括一根帶止回閥的撓性軟管。止回閥僅允許氣體進(jìn)入輪胎，而不允許流出，從而可確保在對一個輪胎進(jìn)行充氣時，其他輪胎的氣壓不會降低。

輪端總成還在軸內(nèi)加入了一個定子（非旋轉(zhuǎn)部件）和一個連接到轂蓋的通流三通管。通流三通管采用動態(tài)密封機(jī)制，既允許轉(zhuǎn)動，又可防止高壓氣體從軸管進(jìn)入輪轂時出現(xiàn)壓力損失。高壓氣體通過一根管子從定子送到三通管。

轂蓋總成中帶有排氣口，以確保輪端內(nèi)的壓力不會過高。單向氣頂可阻止灰塵和水等污物進(jìn)入輪端。

對于帶空心軸的軸管，該系統(tǒng)采用壓力塞將受壓的軸內(nèi)部與輪端隔開，以此來保護(hù)定子。

輪端總成系統(tǒng)控制模塊帶有截止閥和濾清器，前者可防止氣體進(jìn)入該系統(tǒng)，后者則可阻止水分和污物。泄氣閥可釋放系統(tǒng)壓力，以便進(jìn)行維護(hù)工作。與使用自帶氣體供給裝置的其他系統(tǒng)類似，此系統(tǒng)帶有壓力保護(hù)閥，可確保在氣體供給壓力低于550千帕?xí)r不吸入氣體。

通過系統(tǒng)壓力調(diào)整節(jié)輪，可對整個系統(tǒng)的氣壓進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)大量氣體充入輪胎（說明輪胎可能已經(jīng)穿孔）時，氣流感應(yīng)開關(guān)將激活指示燈，以通知駕駛員。

PressureGuard：PressureGuard系統(tǒng)將氣體從掛車的氣體供給系統(tǒng)經(jīng)軸管送到轉(zhuǎn)轂，然后送到輪胎的閥門中。

控制系統(tǒng)TIREMAAX：TIREMAAX系統(tǒng)使用掛車的氣體供給系統(tǒng)來維持輪胎氣壓水平。當(dāng)系統(tǒng)檢測到輪胎壓力較低時，它會向操作人員發(fā)出信號，并將氣體從掛車氣罐送到需要充氣的輪胎。