浅析重卡轮胎寿命影响因素
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1、 轮胎的功能
载重汽车轮胎是汽车弹性悬挂元件的重要组成部分，某型载重汽车近百吨的重量就由几个轮胎组承受，轮胎组成为汽车和地面之间力传递部件，不但在服役过程中保证汽车安全行驶和刹车，还必须吸收汽车颠簸过程中产生的巨大能量和冲击作用，承受汽车频繁刹车过程中的交变应力作用和热历程。因此载重汽车轮胎是受力状况最复杂、使用条件最苛刻、结构也最为复杂的橡胶制品，其性能好坏将直接影响行驶安全。
轮胎主要有4大功能：
1、 承载功能：承受车体、乘坐人员以及货物重量的功能。
2、 牵引制动功能：将发动机或制动器的功率传递到路面，使车体起动或制动。
3、 操纵稳定功能：根据操纵改变或保持车辆行驶方向。
4、 乘坐舒适功能：吸收从路面传来的冲击力，起到缓冲的功能。
2、 轮胎的构造和分类
2.1轮胎结构
轮胎通常由外胎、内胎、垫带三部分组成，安装在金属轮辋上。外胎由胎面（胎冠）、胎肩、胎侧、缓冲层（带束层）、帘布层及胎圈组成。
1、胎面：轮胎与路面接触的部位，缓冲层（带束层）或帘布层以上的冠部胶层。
2、胎侧：轮胎侧部帘布层外面的胶层，用于保护胎体。
3、帘布层：胎体中由并列挂胶帘子线组成的布层，是轮胎的受力骨架层，用于保证轮胎，使其具有必要的强度及尺寸稳定性。
4、缓冲层（带束层）：缓冲层为斜交轮胎胎面与胎体之间的胶布层，用于缓冲外部冲击力，保护胎体，增进胎面与帘布层之间的粘合；带束层为子午线轮胎或带束斜交轮胎的胎面基部下，沿胎面中心线圆周方向箍紧胎体的材料层，其主要作用在于保证冠部的周向刚性并防止轮胎外径方向的膨胀与变形。
5、胎圈：轮胎安装在轮辋上的部分，由胎圈芯和胎圈包布等组成。胎圈朝向胎里的一边称胎趾，与轮辋接触的一边称胎踵。胎圈的主要作用在于将轮胎固定于轮辋之上，并在汽车运行时抵抗使外胎脱离轮辋的作用力。
2、内胎：带有气门嘴的环形胶管，用于保持轮胎的充气压力。
3、垫带：用于保护内胎与轮辋的结合面，不受轮辋磨损的环形胶带。
图一 子午胎剖面构造图
2.1按轮胎的结构分类
2.1.1子午线轮胎（RADIAL）
胎体帘线与钢丝带束层帘线之间所形成的角度，就像地球的子午线一样，所以顾名思义称为子午线轮胎。
2.1.2斜交轮胎（BIAS）
胎体帘线层与层之间，呈交叉排列，所以称为斜交轮胎。
图二 斜交轮胎（BIAS）与子午线轮胎（RADIAL）结构
2.2按有无内胎分类：
2.2.1有内胎轮胎：
2.2.2无内胎轮胎：无内胎轮胎(TUBELESS)也称真空胎，是以在轮胎的内侧贴合透气性低的特殊橡胶（内衬）的一体化构造来代替使用内胎的轮胎。
无内胎轮胎的优点：
1、因为没有内胎，所以不会发生由内胎引起的故障。
2、即使被钉子等刺穿也不容易造成快速漏气，能够使行驶中的事故防患于未然。
3、因为轮胎内部的空气直接与轮辋接触，所以散热性较好。
4、减少了零部件数。
无内胎轮胎与有内胎轮胎的断面图
3、 轮胎的原材料
轮胎的原材料主要有：橡胶、轮胎帘线、化合剂、胎圈钢丝等。
2.1原料橡胶可分为天然橡胶、合成橡胶。具体牌号及特性见表一。
表一 轮胎常用橡胶材料
序号
名称
特性
俗称
1
天然橡胶（NR）
生热小，不易割炼，强度高；物理机械性能和加工性能良好；生胶弹性好，不耐老化
2
丁二烯橡胶（BR）
很高的弹性，很好的耐寒性能，耐磨性能优异，生热低，耐屈挠性能好；加工性能差，粘着性能差；扯断强度和撕裂强度比NR差；易割炼。
顺丁橡胶
3
丁二烯/苯乙烯橡胶（SBR）
耐老化性能好（硫化速度慢）；胶料粘着性较差；耐磨性和耐透气性较好；物理机械性能和加工性能不足，易崩花掉块，易割炼。
丁苯橡胶
4
乙烯/丙烯橡胶（EPDM）
耐老化性能优异；自粘性和互粘性差，加工性能不好；硫化速度慢。
三元乙丙橡胶
5
异戊二烯橡胶（IR）
结构同NR；凝胶含量低，分子量较NR小且窄
6
异丁烯橡胶（HR）
耐透气性好；化学稳定性高；减震性好；引入卤素改性，解决了硫化速度慢和粘性差的缺点。
丁基橡胶
2.2轮胎帘线
增强纤维帘线：人造丝Rayon 、尼龙6、聚酯Ployester、芳纶kevlar
钢丝帘线：钢丝轮胎帘线包括胎体用钢帘线和带束层用钢帘线。
4、 胎圈钢丝
根据轮胎的用途及尺寸而设计的将钢丝捆扎在一起的材料。
5、 化合剂
主要化合剂：
增强剂：碳黑；
硫磺：使橡胶具有弹性和耐久性。
硫化促进剂：促进橡胶分子和硫磺分子的结合
老化防止剂：防止橡胶的老化
龟裂防止剂：防止橡胶的龟裂。
5、轮胎的制造工艺
1、 将天然橡胶、合成橡胶、炭黑、硫磺、锌白等原材料及化合剂进行混合的工序。
丁苯橡胶
丁基橡胶
天然橡胶
其它
填充剂
促进剂
增粘剂
硫化剂
补强剂
防老剂
增塑剂
防焦剂
配合剂
其它
6、 轮胎的标识和术语
GB 9744-2007《载重汽车轮胎》、GB/T 2977-2008《载重汽车轮胎规格、尺寸、气压与负荷》规定了载重汽车轮胎规格标识。
385/65 R 22.5 18PR 160/158 L
速度符号
负荷指数（单胎/双胎）
层级
轮辋名义直径（in）
子午线结构代号
名义高宽比
名义断面宽度（mm）
1.速度符号：速度符号代表轮胎的最高行驶速度，以拉丁字母表示。
最高行驶速度110km/h
负荷指数160
图三 速度符号标识
如载重子午线轮胎上标有＂160K-158L-130PSI＂。160是轮胎的负荷指数（LI）、K是速度符号，表示最高行驶速度110km/h时，轮胎负荷能力（TLCC）为4500kg。158L表示最高行驶速度120km/h时，轮胎负荷能力（TLCC）为4250kg。具体每个字母所相对应的速度值，要查国际统一的＂速度符号与相应速度值对应表＂（表一）。PSI英文全称为Pounds per square inch，表示每平方英寸上的压力。根据计算公式1标准大气压(atm)=14.696磅/英寸2(psi)，130PSI约为9.5 bar大气压。 表一 速度符号与最高行驶速度对应表
速度符号
最高行驶速度km/h
速度符号
最高行驶速度km/h
GB 9744规定
GB 2977规定
TRA和ISO规定
ETRTO规定
GB 9744规定
GB 2977规定
TRA和ISO规定
ETRTO规定
B
-
50
-
-
N
140
140
140
140
C
60
60
-
-
P
150
150
150
150
D
65
65
-
-
Q
160
160
160
160
E
70
70
-
-
R
170
170
170
170
F
80
80
-
-
S
180
180
180
180
G
90
90
-
90
T
190
190
190
190
J
100
100
-
100
U
-
200
200
200
K
110
110
-
110
H
-
210
-
210
L
120
120
120
120
V
-
-
-
240
M
130
130
130
130
2.负荷指数：轮胎负荷指数是在规定的使用条件下允许轮胎承载的最大负荷，即轮胎在一定的行驶速度和相应充气压力时的最大载重量。在轮胎胎侧上标为＂160/158＂，表示单胎负荷指数为160，相当于载重量为4500Kg；双胎负荷指数为158，相当于载重量为4250Kg。但负荷指数的每个数字相对应的载重量要查《负荷指数(LI)和轮胎负荷能力(TLCC)对应表》。
表二 负荷指数(LI)和轮胎负荷能力(TLCC)对应表
LI
TLCC(Kg)
LI
TLCC(Kg)
LI
TLCC(Kg)
LI
TLCC(Kg)
LI
TLCC(Kg)
LI
TLCC(Kg)
LI
TLCC(Kg)
0
45
40
140
80
450
120
1400
160
4500
200
14000
240
45000
1
46.2
41
145
81
462
121
1450
161
4625
201
14500
241
46250
2
47.5
42
150
82
475
122
1500
162
4750
202
15000
242
47500
3
48.7
43
155
83
487
123
1550
163
4875
203
15500
243
48750
4
50
44
160
84
500
124
1600
164
5000
204
16000
244
50000
5
51.5
45
165
85
515
125
1650
165
5150
205
16500
245
51500
6
53
46
170
86
530
126
1700
166
5300
206
17000
246
53000
7
54.5
47
175
87
545
127
1750
167
5450
207
17500
247
54500
8
56
48
180
88
560
128
1800
168
5600
208
18000
248
56000
9
58
49
185
89
580
129
1850
169
5800
209
18500
249
58000
10
60
50
190
90
600
130
1900
170
6000
210
19000
250
60000
11
61.5
51
195
91
615
131
1950
171
6150
211
19500
251
61500
12
63
52
200
92
630
132
2000
172
6300
212
20000
252
63000
13
65
53
206
93
650
133
2060
173
6500
213
20600
253
65000
14
67
54
212
94
670
134
2120
174
6700
214
21200
254
67000
15
69
55
218
95
690
135
2180
175
6900
215
21800
255
69000
16
71
56
224
96
710
136
2240
176
7100
216
22400
256
71000
17
73
57
230
97
730
137
2300
177
7300
217
23000
257
73000
18
75
58
236
98
750
138
2360
178
7500
218
23600
258
75000
19
77.5
59
243
99
775
139
2430
179
7750
219
24300
259
77500
20
80
60
250
100
800
140
2500
180
8000
220
25000
260
80000
21
82.5
61
257
101
825
141
2575
181
8250
221
25750
261
82500
22
85
62
265
102
850
142
2650
182
8500
222
26500
262
85000
23
87.5
63
272
103
875
143
2725
183
8750
223
27250
263
87500
24
90
64
280
104
900
144
2800
184
9000
224
28000
264
90000
25
92.5
65
290
105
925
145
2900
185
9250
225
29000
265
92500
26
95
66
300
106
950
146
3000
186
9500
226
30000
266
95000
27
97.5
67
307
107
975
147
3075
187
9750
227
30750
267
97500
28
100
68
315
108
1000
148
3150
188
10000
228
31500
268
100000
29
103
69
325
109
1030
149
3250
189
10300
229
32500
269
103000
30
106
70
335
110
1060
150
3350
190
10600
230
33500
270
106000
31
109
71
345
111
1090
151
3450
191
10900
231
34500
271
109000
32
112
72
355
112
1120
152
3550
192
11200
232
35500
272
112000
33
115
73
365
113
1150
153
3650
193
11500
233
36500
273
115000
34
118
74
375
114
1180
154
3750
194
11800
234
37500
274
118000
35
121
75
387
115
1215
155
3850
195
12150
235
38750
275
121000
36
125
76
400
116
1250
156
4000
196
12500
236
40000
276
125000
37
128
77
412
117
1285
157
4125
197
12850
237
41250
277
128500
38
132
78
425
118
1320
158
4250
198
13200
238
42500
278
132000
39
136
79
437
119
1360
159
4375
199
13600
239
43750
279
136000
3.层级：层级（PR）表示轮胎在规定使用条件下所能承受的最大允许负荷的特定强度指标，这是传统的表示方法，层级并不代表实际的帘线层数，只代表近似于棉帘线层数所承受的强度。例如，18PR层级（或表示为16PR）全钢丝子午线轮胎，实际胎体钢丝帘线只有1层，它近似于同规格16层棉帘线斜交胎的强度。
4.高宽比：轮胎断面高度与断面宽度的比值。用百分数表示的高宽比称＂扁平率＂。
宽度385毫米
高宽比65%
子午线轮胎
轮毂直径22.5英寸
无内胎标志
轮辋代号
E4认证标志
图二
比如标注为385/65 R22.5的轮胎，表示轮胎的端面宽度是385毫米，扁平率（也称高宽比）65%，是子午线轮胎(用R表示)，轮毂直径是22.5英寸。非子午线轮胎以B或D代替R字。如果轮胎的标注没有斜杠，则宽度是以英寸表示的。TUBELESS为无内胎标志，RIM 11.75 的意思是轮辋代号11.75，轮辋规格就是8.0*20，E4 为E4认证标志。
5.子午线轮胎代号：在轮胎的规格标志中加有＂R＂字样表示子午线轮胎。＂R＂是英文＂RADIAL TYPE＂的第一个大写字母。
6.无内胎标识：目前国内生产的内销有内胎子午线轮胎一般不作标志，引进技术生产的或供出口轮胎子午线轮胎用英语标明＂TUBE TYPE＂（有内胎轮胎），简称＂TT＂。无内胎子午线轮胎要在胎侧上用汉字标明＂无内胎轮胎＂字样。出口胎或引进技术生产的轮胎用英语标明＂TUBE LESS＂（无内胎轮胎），简称＂TL＂。
图一 轮胎标识
花纹代码
全钢子午胎
图四
5、轮胎的特性
1、经济性：耐磨损性、减少滚动阻力
2、安全耐久性：耐外伤、耐冲击性、耐疲劳性、耐热性
3、舒适性：轮胎的噪音低、振动小
4、环境性：通过节省能源减少二氧化碳的排放