1.轮胎的功用及类型
轮胎具有支撑车体、货物及人的重量，吸收从路面传来的冲击力，缓冲冲击的功能。另外，轮胎还具有自动回正的能力，使汽车正常转向，保持汽车直线行驶。因此轮胎必须具有弹性，可减振；轮胎必须能够纵向和横向传递强大的制动力、转向力及加速动力，以获得理想、安全的行驶稳定性；在路面抓地力较弱，潮湿等情况下，也应该具备一定的安全性；另外需要轮胎在温度较高时具备一定的耐爆胎性，行驶低噪声性，使用寿命长，回收再生性。
轮胎的分类方法有以下几种：按用途可分为载货车轮胎和轿车轮胎；按帘线排列方式分为普通斜交轮胎和子午线轮胎。按充气大小分为高压胎、低压胎和超低压胎。高压胎的压力为0.5～0.7MPa，其刚度大，较硬，承载容量大，摩擦因数小。低压胎压力为0.15～0.45MPa，其弹性好、断面宽、接触面积大、薄壁。超低压的压力在0.15MPa以下。按轮胎胎体结构分为充气轮胎（汽车上使用的主要轮胎形式）和实心轮胎；充气轮胎按组成结构分为有内胎轮胎和无内胎轮胎。
图3-51 有内胎轮胎的组成
1—外胎 2—内胎 3—垫带
2.充气轮胎的结构
（1）有内胎的充气轮胎 轮胎由天然橡胶、合成橡胶、多种化合剂、胎圈钢丝和轮胎帘线等组成。在轮胎内装进橡胶内胎并保持一定气压的是有内胎轮胎。如图3-51所示，有内胎充气轮胎由外胎、内胎、垫带3部分组成。外胎由胎面、缓冲层、帘布层、胎圈组成，如图3-52所示。
内胎的尺寸稍小于外胎的内壁尺寸，这样内胎在充气状态下，不会褶皱。内胎由橡胶制成，为方便充气，其上安装有气门嘴。垫带也由橡胶制成，安装于内胎和轮辋之间，保护内胎不被轮辋和胎圈磨伤。
轮胎胎面是直接与路面接触的部分，起保护轮胎内侧帘布，延长轮胎寿命的作用。胎面由胎冠、胎肩和胎侧组成。胎冠由耐磨橡胶构成，直接承受摩擦和全部载荷，减轻帘布层所受冲击，保护内胎和帘布层，为提高附着性胎冠上制有各种形状的花纹。
图3-52 外胎的结构
1—胎冠 2—胎肩 3—胎侧 4—胎圈 5—胎面 6—缓冲层（带束层） 7—帘布层
胎肩是较厚的胎冠与较薄的胎侧之间的过渡部分。它除了起到保护帘布层的作用外，表面一般还制有各种花纹，以利于防滑和散热。胎侧是贴在帘布层侧壁的较薄的一层橡胶层，它可承受较大的扭曲变形，其作用是保护帘布层免受机械损伤和水分侵蚀。
轮胎花纹最重要的作用是排开雨后路面上的积水，以避免影响轮胎的地面接触性能。即使在车速较低时，已磨损的轮胎出现事故的风险也较高，尤其是在路面较湿的情况下；胎肩是胎冠与胎侧之间的过渡部分，也有利于散热的横向花纹；胎侧又称为胎壁，是薄且软的橡胶层，用来保护帘布层。在车辆行驶中，胎侧在载荷作用下不断地变形。轮胎制造厂家、轮胎规格等标在胎侧上。
胎面花纹（沟槽）的式样不同会给驱动力、制动力、操控性带来差异，花纹主要有5种，见表3-5，根据汽车的行驶条件来区别使用。
表3-5 轮胎花纹的应用
帘布层是外胎的骨架，由双数层的挂胶布组成，保持轮胎的形状和尺寸，层数越多，轮胎强度越大。但是强度太大会相应使弹性降低。现在，帘布层的材料多用聚酰胺纤维和钢丝替代了棉线、人造丝线、尼龙线等，可以减少帘布层数，达到减少橡胶消耗、降低滚动阻力和延长轮胎使用寿命的目的。
图3-53 子午线轮胎和普通斜交轮胎结构
1—外胎面 2—胎体 3—缓冲层
缓冲层是位于胎面与帘布层之间的胶片，一般用两层或数层较稀疏的帘线和弹性较大的橡胶制成，其弹性较大，能缓和路面的冲击，防止汽车在紧急制动时胎面与帘布层脱离。普通斜交轮胎是帘布层和缓冲层的各相邻层帘线交叉，且与胎面中心线呈小于90°角排列的充气轮胎。
胎圈由钢丝圈、帘布层包边、胎圈包布组成，起到安装轮胎的作用，刚度和强度较大。
斜交轮胎与子午线轮胎的胎内帘布织法是不同的。如图3-53所示，普通斜交轮胎的帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉，且与胎面中心线呈小于90°角排列。子午线轮胎的帘布层线与胎面中心线呈90°角或约90°角排列，即胎体的帘线也与行驶方向成90°角。如图3-54所示，子午线轮胎的布帘层线很像地球上的子午线，因此称为子午线轮胎。斜交轮胎的胎面和胎肩容易产生较大的变形，进而产生较大的外倾推力，因此，斜交轮胎采用的车轮前束值要大于子午线轮胎所采用的车轮前束值。
普通斜交轮胎噪声小、外胎面柔软使乘坐舒适性优异、制造容易、价格低，但是受侧向力时接地面积变小、胎冠滑移大、抗侧向力能力差，高速行驶稳定性差，轮胎易磨损，承载能力较子午线轮胎小。
子午线轮胎的帘布相对于轮胎的圆周方向成直角排列，其表面覆以钢皮带起加强作用。产生的热量少，而且行驶稳定性高，也十分节省燃油。
图3-54 胎体帘线的排列
子午线带束层是位于胎面和胎体之间的补强层，可缓冲冲击，并可防止胎面产生的外伤波及胎体，还可以防止胎面和胎体的剥离。
子午线轮胎的特点：帘布层排列的方向与轮胎的子午断面一致，帘布层数可减少40%～50%。胎体较软、弹性好。帘线在圆周方向上只靠橡胶来连接，因此缓冲层采用具有若干层帘线与子午断面呈大角度（70°～75°）、高强度、不易拉伸的周向环层的带束层。带束层采用玻璃纤维、加强纤维或钢丝帘布制成，强度高、拉伸变形小。
图3-55 子午线轮胎和普通斜交轮胎承受侧向力的变化
子午线轮胎的优点：接地面积大，附着性能好，对地面的单位压力小，磨损少，寿命长；胎冠较厚，且有坚硬带束层不易刺穿，行驶时变形小，可降低油耗；帘布层少，胎侧薄，散热性好；径向弹性大，缓冲性好、载荷能力大；承受侧向力时，如图3-55所示，接地面积基本不变，行驶稳定性好。子午线轮胎的缺点：胎侧薄且软，胎冠厚，在二者的过渡区容易产生裂纹；吸振能力差，胎面噪声大；制造技术要求高，成本高。(www.xing528.com)
（2）无内胎的充气轮胎 无内胎轮胎在帘布的内侧涂有提高密封性、保持胎内气压的橡胶自粘层内衬，在被钉子扎到后，内衬会变形避免空气急速泄漏，仍可以安全行驶。胎内的空气是直接与轮毂接触的，使轮胎具有散热性好的优点。由于无内胎轮胎结构简单，零件少，质量小，现在轿车使用的都是无内胎轮胎，载货车上也逐渐开始使用无内胎轮胎。但是具有自粘层的轮胎，天气炎热时自粘层会脱落，影响车轮动平衡。
无内胎的充气轮胎的结构如图3-56所示，在胎圈上包卷的固定轮毂和轮胎的胎圈钢丝起加强作用。
3.轮胎规格的表示方法
轮胎的性能标准规格号模压在所有原装轮胎的侧壁上，位于轮胎尺寸的旁边。规格号保证轮胎符合驱动力、耐磨性、尺寸、噪声、操纵性和滚动阻力的性能标准。每种轮胎尺寸通常都指定一个特定的轮胎性能标准号，以表示轮胎的规格、基本参数、主要尺寸、气压负荷对应关系等。
斜交轮胎规格用B-d表示，其单位是英寸（in）。其中，B为轮胎名义宽度代号，d为轮辋名义直径代号。
轿车子午线轮胎规格的表示方法如以下示例。
例3：185/60 R 13 80 H
185是轮胎名义断面宽度，轮胎名义断面宽度不是轮胎总宽。轮胎总宽指包括轮胎侧面的文字及花纹的轮胎最大宽度，轮胎断面宽度是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），如图3-57所示。
图3-56 无内胎轮胎
1—橡胶密封层 2—自粘层 3—槽纹 4—气门嘴 5—铆钉 6—橡胶密封衬垫 7—轮辋
60是轮胎高度和宽度的比值，即扁平率。轮胎高度是用轮胎外径减去轮辋直径后的数值的一半。轮胎外径D是在相应的轮辋上安装轮胎并按规定气压充气后，没有承重时的轮胎直径。轮辋直径指适合轮胎的车轮的轮辋直径，与轮胎内径相同（用in表示）。扁平率常用的有80、75、70、65、60、55，数字越小扁平程度就越高。扁平轮胎增加了接地面积，故有提高汽车运动性能及制动力的效果。另外，还有助于降低载货车的车厢高度、扩大载货容积、减轻搬运作业的劳动强度。
图3-57 轮胎的尺寸代号
D—轮胎外径 d—胎圈内径或轮辋直径 H—轮胎断面高度 B—轮胎断面宽度
R是子午线轮胎代号。13是轮辋名义直径，单位是in。
80是负荷指数（LI），负荷指数就是承载参数规定了单个轮胎的最大负荷，负荷指数与承受重量关系见表3-6。
表3-6 轮胎负荷指数与承受重量的关系
H是轮胎行驶最高车速级别，轮胎的速度级别A1、A2、A3…A8，分别是5、10、15…40km，其他代号与车速的关系见表3-7。
载货车子午线轮胎规格的表示方法更为简单，例如，9.00 R20，9.00为轮胎名义断面宽度，R为子午线轮胎代号，20为轮辋名义直径代号。
表3-7 轮胎速度级别代号与车速的关系
4.使用轮胎注意事项
轮胎在汽车加速、制动及转向等工况时会有一定量的变形，变形时吸收能量转化为热能，这些不容易散发的热量会造成轮胎内部温度上升，这样会使轮胎各橡胶层分离，甚至使轮胎爆裂。车辆在行驶时，随着轮胎与地面接触部位的改变，轮胎会不断变形。变形部位在离开地面时又在其弹性和轮胎气压的作用下恢复原状。但是当车速较快时，没有足够的时间来完成这种复原的过程便会使胎面振动，这些振动被称为驻波，驻波也会产生大量的热量。轿车轮胎的最大允许速度，一般由出现驻波时的车速决定。因此行车时要避免经常性制动、高温天气长途连续行驶和超过轮胎的最大允许速度行驶。
混用轮胎会造成行驶时车辆失控。因为轮胎的结构及磨损程度不同其制动力也不同，为避免两侧车轮制动力差异，要求两侧车轮的磨损程度及气压相同，不同规格的轮胎不能混用。如果混用不同尺寸（非原装轮胎）、品牌或类型（子午线轮胎和斜交束带轮胎）的轮胎，则不能正常操控车辆，并可能导致撞车。使用不同尺寸（非原装轮胎）、品牌或类型的轮胎，还会损坏车辆。更换轮胎时，要在同一车桥上成对安装新轮胎。只能更换一个轮胎时，则与胎纹最深的轮胎配对，以平衡制动力。
汽车行驶时，轮胎与路面接触的胎面纹槽中有被压缩的空气，这部分空气在胎面离开地面被释放时会产生正常的噪声。
路面有积水时，轮胎胎面在纹槽磨损或车速较快的情况下不能从路面排开积水，轮胎就没有真正和地面接触，而是浮在水上。这时汽车制动性能和转向操控性能都会大大下降，因此要避免这种现象出现。
保持适当气压的注意事项：为防止由气门嘴漏气，必须使用气门嘴盖；驾驶中不可以放掉轮胎中部分空气来降压；在驾驶前定期检查常温下轮胎的气压；更换了新胎后，一定要在隔日后检查确认气压，必要时按照标准正确调整。
轮胎防爆技术不仅可以减少轮胎发生爆裂时的交通事故，还可以使车辆在严重漏气的情况继续行驶一定的路程。采用防爆技术后，行李箱中便不再需要备用轮胎。但防爆轮胎可能导致驾驶人无法察觉轮胎漏气，因此采用这种轮胎的车辆必须同时配备轮胎压力监控系统。通过该系统，驾驶人能立即了解轮胎的漏气情况。
轮胎的花纹磨损后就到了其使用寿命期，若其他部分仍旧能够使用，则将胎面更换后可以再次使用。这种轮胎称为翻新胎，在重视经济性的载货车上用得较多。
为避免胎边起泡的情况，如需在较差路况下行驶时（例如坑洞、大的石块等），要将轮胎的气压在正常载重情况下的气压参数基础上适当地提高，但不得超过规定的最大载重情况下的气压参数。在较差路况下行驶时，请注意避让坑洞等外界异物，如无法避让请将车速降低，因为高速撞击导致的危害远远大于低速。
现在都提倡汽车轮胎充氮气，主要是因为氮气有稳定胎压的作用。空气中含有活性气体，运动时易产生高温，受热时体积容易膨胀，性质不稳定。而氮气属于惰性气体，具有稳定的化学特性。氮气与空气相比更难透过橡胶，因此可以更久地使轮胎保持正常气压。氮气不活跃，因此不易与橡胶发生反应。另外氮气还有减少磨损与偏磨，降低气压不足导致轮胎磨损的发生概率，降低油耗等优点。需要高速长途行驶前，更需要给汽车轮胎充入氮气。
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