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　　輪胎大家絕不陌生，8歲的小孩兒閉眼都可以畫出來，但88歲的老人可能都不知道它的秘密，您一定好奇輪胎有什么秘密，不就是圓形，充氣的嗎。輪胎作為車輛與路面接觸的唯一媒介，對于車輛的性能有著直接影響。瞧，這么重要的東西怎么能沒有秘密?讓我們來探究下。

　　● 輪胎歷史

　　就像評書中的開始一樣，想知道輪胎有什么秘密咱們得先了解它的身世，由于篇幅限制咱們只看看乘用車輪胎，商用車輪胎且聽下回分解。好了，言歸正傳，第一個空心輪胎是1845年英國人羅伯特·湯姆遜發明的。他提出用壓縮空氣充入彈性囊，以緩和運動時的沖擊，盡管當時的輪胎是用皮革和涂膠帆布制成，然而這種輪胎已經顯示出滾動阻力小的優點，羅伯特·湯姆遜并以《馬車和其他車輛的車輪改良》為題，獲得了英國政府的專利。同年12月10日第一條充氣輪胎誕生，第一個購買充氣輪胎的人是個名叫羅列的貴族，四個輪胎的價錢合計為四十四磅二先令，要知道當時一英鎊可以兌換白銀三兩，而當年英國國民生產總值才1000多萬英鎊。

　　1868年，美國人查爾斯·古德伊爾（Charles Goodyear）發明硫化橡膠的方法，使橡膠能運用在輪胎上，古德伊爾先生雖取得專利但并未因此致富（1898年美國一家新成立的輪胎公司為了紀念他的貢獻，把公司命名為固特異輪胎公司）。

　　1887年12月，英國獸醫約翰·鄧祿普看到他的兒子在布滿石頭的庭院里騎著三輪車，思索如何使車輪更軟以吸收震蕩，于是發明用充氣的橡膠管套在木制輪輻上，現代輪胎的原型誕生了。1903年，J·F·帕瑪先生發明了斜紋紡織品，這種斜紋紡織品的發明促成了斜交輪胎的發展，1930年米其林公司申請了帶內胎輪胎（無內胎輪胎前身）；1946年獲得舉世聞名的子午線輪胎專利。看看，很多輪胎大廠都到齊了。

　　● 輪胎為什么是黑色

　　大家都知道輪胎主要由橡膠組成，橡膠大家沒見過但也大概知道顏色，但您想過為什么以橡膠為原料的輪胎是黑色的嗎？其實這主要是由輪胎生產時的添加劑決定的，早在十九世紀，橡膠輪胎由于添加劑的不同，其顏色并不固定。到1915年，由于在輪胎制造時加入了碳黑也稱碳煙（carbon black），橡膠呈現墨水般的純黑色，而且耐磨性達到前所未有的水準。此后，橡膠輪胎進入黑色一統天下的漫長時期。

　　『很多二十世紀五十年代的轎車都將輪胎外壁涂成白色彰顯個性』

　　到了二十世紀五十年代，國外許多擁有轎車的人為了顯示自己的財富與社會地位，紛紛把輪胎的外側壁刷上白色油漆，以區別他人，體現個性。但是這種輪胎美容法最大的缺點就是輪胎使用一段時間后，油漆會逐漸剝落，很不雅觀，這種方式逐漸被冷落了。到六十年代，使用白色橡膠的白色橡膠輪胎又見復蘇，不過這種輪胎的強度和反抗撕裂性能較差，耐老化性能差，成本也較為昂貴，使用時間稍久，膠料就會慢慢變黃變棕，失去原來的裝飾效果。到了八十年代，日本、德國和美國等發達國家曾重新生產并投入胎側帶有白色字體或環帶的輪胎，固特異公司甚至還設計出一種全透明可在夜間照明的輪胎。

　　進入九十年代，米其林公司與法國一家化工集團合作，用二氧化硅取代碳，取得了良好的效果。由于二氧化硅的固有顏色是白色，可以加入任意不同的染色劑，輪胎從而可以任意選擇顏色了。近些年來，隨著新型橡膠防老化劑和白色以及淺色橡膠補強劑的出現，更進一步推動了輪胎顏色的發展。

　　明白了輪胎為什么是黑色的后，您一定好奇輪胎使用的橡膠了，輪胎用的橡膠和我們嘴里現在嚼的口香糖難道是“同父異母”的兄弟？

　　現在大多數汽車輪胎材料的主要成份是天然橡膠或者合成橡膠。天然橡膠主要來源于三葉橡膠樹，當這種橡膠樹的表皮被割開時，就會流出乳白色的汁液，稱為膠乳，膠乳經凝聚、洗滌、成型、干燥即得天然橡膠。而我們吃的口香糖的主要成分是膠基，膠基的精確成分通常屬于商業機密，其主要成分可以是明膠（日本膠）或天然橡膠（苯乙烯-丁二烯橡膠，丁基橡膠，聚異丁烯）所以說我們吃的口香糖和輪胎用橡膠并不是一種原材料。

　　小貼士之通用橡膠：

　　輪胎生產的原料中有天然橡膠還有合成橡膠，合成橡膠是由人工合成方法而制得的，采用不同的原料（單體）可以合成出不同種類的橡膠。在合成橡膠中又屬通用橡膠應用最多，通用橡膠是指部分或全部代替天然橡膠使用的膠種，如丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠，異丙橡膠，氯丁橡膠等。

常見通用橡膠及特點
丁苯橡膠	是由丁二烯和苯乙烯共聚制得的，是產量最大的通用合成橡膠，有乳聚丁苯橡膠 、溶聚丁苯橡膠和熱塑性橡膠（sbs）。
順丁橡膠	是丁二烯經溶液聚合制得的，順丁橡膠具有特別優異的耐寒性、耐磨性和彈性，還具有較好的耐老化性能。順丁橡膠絕大部分用于生產輪胎，少部分用于制造耐寒制品、緩沖材料以及膠帶、膠鞋等。順丁橡膠的缺點是抗撕裂性能交差，抗濕滑性能不好。
異戊橡膠	是聚異戊二烯橡膠的簡稱，采用溶液聚合法生產。異戊橡膠與天然橡膠一樣，具有良好的彈性和耐磨性，優良的耐熱性和較好的化學穩定性。異戊橡膠生膠（未加工前）強度顯著低于天然橡膠，但質量均一性、加工性能等優于天然橡膠。異戊橡膠可以代替天然橡膠制造載重輪胎和越野輪胎還可以用于生產各種橡膠制品。
異丙橡膠	以乙烯和丙烯為主要原料合成，耐老化、電絕緣性能和耐臭氧性能突出。乙丙橡膠可大量充油和填充碳黑，制品價格較低，乙丙橡膠化學穩定性好，耐磨性、彈性、耐油性和丁苯橡膠接近。乙丙橡膠的用途十分廣泛，可以作為輪胎胎側、膠條和內胎以及汽車的零部件，還可以作電線、電纜包皮及高壓、超高壓絕緣材料。還可制造膠鞋、衛生用品等淺色制品。
氯丁橡膠	是以氯丁二烯為主要原料，通過均聚或少量其它單體共聚而成的。如抗張強度高，耐熱、耐光、耐老化性能優良，耐油性能均優于天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠。具有較強的耐燃性和優異的抗延燃性，其化學穩定性較高，耐水性良好。氯丁橡膠的缺點是電絕緣性能，耐寒性能較差，生膠在貯存時不穩定。氯丁橡膠用途廣泛，如用來制作運輸皮帶和傳動帶，電線、電纜的包皮材料，制造耐油膠管、墊圈以及耐化學腐蝕的設備襯里。

　　盡管合成橡膠有諸多優勢，但天然橡膠的綜合性能優越過合成橡膠，所以高級輪胎多用天然橡膠。為了使橡膠具有制造輪胎所要求的性能，比如要讓輪胎具有彈性好、滾動阻力小、耗油低、生熱低、耐磨、耐穿刺、承載能力大、乘坐舒適等性能，必須要在橡膠中滲入各不同的化學材料，即化學添加劑。

　　小貼士之：輪胎制造中常用添加劑

輪胎常見添加劑
聚丁二烯橡膠	聚丁二烯橡膠與溶聚丁苯橡膠可并用作為節油輪胎胎面膠，具有這種胎面膠的輪胎有最佳的抓著力與磨耗的綜合平衡性能，還有較低的滾動阻力，能節省燃料5％。
發泡橡膠	是具有許多微型獨立氣泡的橡膠。發泡率為20％～30％時可提高冰上摩擦系數3～4倍。這樣，通過提高冰上摩擦系數可縮短10％～15％的輪胎制動距離。采用發泡橡膠的無防滑釘輪胎的冰上摩擦力雖然比不上鑲釘輪胎，但其摩擦力非常接近。
聚氨脂彈性體	具有高耐磨、可著色、高耐切割性、優良的耐油及耐化學品等優點，而且對人體無毒害作用，又能完全生物降解，且不必添加炭黑和芳烴油，是制造輪胎胎面的理想材料。
BoTred（以淀粉為基料的新型填充劑）	BoTred是一種以淀粉為基料的新型填充劑。先從玉米中提取玉米淀粉衍生物，變成微滴后經處理轉換成生物聚合物填充劑。BloTred為球形粒子，便于將機械能降至最小和降低滾動阻力。
短纖維	短纖維的加入可以提高輪胎的剛性，使得輪胎在行駛過程中承受同樣載荷時下沉量明顯減小，即輪胎的變形減小，因而滾動阻力也下降；將短纖維用于輪胎胎面時，不僅可以提高胎面的剛性，而且可以使胎面的摩擦系數下降，滾動阻力系數降低，滾動阻力也相應下降。將短纖維應用于輪胎胎面及其它部位時，可通過短纖維的模量和各向異性來改變膠料的性能，以降低輪胎行駛過程中的噪聲，另外還能提高輪胎的耐久性能。
硅材料	含硅的輪胎在具備優異抓地力的同時，產生較少的能量損失，從而降低滾動阻力和磨耗力，實現比普通輪胎更勝一籌的省油效果，并盡可能地延長輪胎壽命。

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　　● 輪胎制造

　　輪胎的歷史和材質了解后，下面讓我們看看輪胎是如何制造的，輪胎的加工和做口香糖絕不一樣。

　　『上圖為輪胎制造工序，完成后還需經過最終檢驗及輪胎測試工序』

　　硫化是橡膠加工中的最后一個工序，可以得到定型的具有實用價值的橡膠制品。“硫化”因最初的天然橡膠制品用硫磺作交聯劑進行交聯而得名，隨著橡膠工業的發展，現在可以用多種非硫磺交聯劑進行交聯。因此硫化的更科學的意義應是“交聯”或“架橋”，即線性高分子通過交聯作用而形成的網狀高分子的工藝過程。橡膠大分子在加熱下與交聯劑硫磺發生化學反應，交聯成為立體網狀結構的過程。經過硫化后的橡膠稱硫化膠。

　　在硫化工序完成后，還有最終檢驗及輪胎測試工序，在最終檢測這個區域里，輪胎首先要經過目視外觀檢查，然后是均勻性檢測，均勻性檢測是通過“均勻性實驗機”來完成的。均勻性實驗機主要測量徑向力，側向力，錐力以及波動情況的。均勻性檢測完之后要做動平衡測試，動平衡測試是在“動平衡實驗機”上完成的。最后輪胎要經過X-光檢測，而在輪胎測試工序中輪胎還需要接受高速和耐久實驗的考量。

　　● 輪胎結構：

　　胎冠是外胎兩胎肩之間的整個部位，包括胎面、緩沖層(或帶束層)等，胎冠是輪胎與地面接觸的主要部分。

　　輪胎的胎體層是由簾線和橡膠構成的復合材料殼體，簾線材質一般有人造絲簾線，玻璃纖維簾線，芳族聚酰胺簾線，鋼絲纖維簾線等幾種。

　　● 輪胎的類別

　　輪胎的分類有很多種，這里僅根據胎體簾布層簾線的排列不同，將輪胎劃分為斜交線輪胎、子午線輪胎。斜交線胎的胎體是斜線交叉的簾布層；而子午線胎的胎體是聚合物多層交叉材質，其頂層是數層由鋼絲編成的鋼帶簾布，可減少輪胎被異物刺破的幾率。

　　斜交輪胎的簾線按斜線交叉排列，故而得名。其特點是胎面和胎側的強度大，但胎側剛度較大，舒適性差，由于高速時簾布層間移動與磨擦大，并不適合高速行駛。隨著子午線輪胎的不斷改進，斜交輪胎將基本上被淘汰。

　　子午線輪胎是胎體簾線按子午線方向排列，是簾線周向排列或接近周向排列的緩沖層緊緊箍在胎體上的一種新型輪胎。它由胎面、胎體、胎側、緩沖層（或帶束層）、胎圈、內襯層（或氣密層）六個主要部分組成。按照胎體和帶束層所用簾線材料不同，子午線輪胎可分為三種：全鋼絲子午線輪胎、半鋼絲子午線輪胎和全纖維子午線輪胎。

　　『子午胎（左）與斜交胎（右）簾布的貼合形式不同』

　　子午線輪胎的簾線排列方向與輪胎子午斷面一致，其簾布層相當于輪胎的基本骨架。由于行駛時輪胎要承受較大的切向作用力，為保證簾線的穩固，在其外部又有若干層由高強度、不易拉伸的材料制成的帶束層(又稱箍緊層)，其簾線方向與子午斷面呈較大的交角。子午線輪胎與斜交輪胎相比，彈性大，耐磨性好，滾動阻力小，附著性能好，緩沖性能好，承載能力大，不易刺穿；缺點是胎側易裂口，由于側向變形大，導致汽車側向穩定性稍差，制造技術要求高，成本較高。

　　小貼士之輪胎鼓包現象的原因

　　相信大家對錦湖輪胎鼓包事件一定記憶猶新，在這里我們不討論廠家的處理方法，僅僅討論下輪胎鼓包的原因。引起鼓包現象的原因是多種多樣的，一般來講，輪胎鼓包現象的發生絕大部分是由于使用中出現意外的強烈沖擊，從而導致輪胎在沖擊物和輪輞凸緣之間產生嚴重的擠壓變形。

　　對于子午線胎來說，胎側部位正是其最薄弱的地方，由于沒有了帶束層的保護，一旦發生嚴重變形便會造成胎側簾線斷裂，這時輪胎內部的空氣就會從斷裂處頂起，形成鼓包。其中不正確的氣壓、惡劣的路況、意外的撞擊以及疏忽的駕駛方式等綜合因素是造成輪胎鼓包現象的主要因素。另外，經常上馬路牙子和停車時輪胎剮蹭障礙物也有一定可能造成胎壁受損，出現“鼓包”。而如果輪胎大批量的出現鼓包，則很大程度上是由于質量問題造成的，由于輪胎制造過程中，簾線干燥程度不夠就進行掛膠，或者由于膠體本身含水分過高引起。根據行業相關規定，普通輪胎的正常試用期是出廠之日起的3-5年。如果在這個期限內，不是因為碰撞等特殊原因造成鼓包，那么輪胎的質量可能存在問題。

　　小貼士之爆胎

　　造成爆胎的因素有很多，輪胎氣壓過高，輪胎單位面積上所承受的壓力增加，胎面磨損不均勻，胎壁也會因氣壓過高而變的更薄，因此行駛當中如果遇到凸起物或者坑洼時很容易就發生爆胎的事故；輪胎氣壓過低時輪胎會發生明顯的形變，胎肩接觸地面，而這種變形讓輪胎的轉動并不均勻，特別是輪胎內部的鋼絲與簾線層之間會產生摩擦產生大量熱量，加速輪胎的老化從而造成爆胎，造成爆胎的另一個原因就是異物穿刺，汽車在高速行駛時，受到物體穿刺，從而導致爆胎的事情也屢見不鮮。于是另一種輪胎走進了我們的視野，這就是缺氣保護保用輪胎。

　　首先需要澄清一點，就是我們經常說的這種“防爆胎”，它的官方正式名稱應該叫做--缺氣保用輪胎，從字面意思就能知道這種輪胎在胎壓不足或者漏氣的情況下幫助車輛在一段距離內和速度內能正常行駛，而“防爆胎”這個名字也是輪胎廠家和使用這種輪胎的汽車廠家對這種輪胎的夸大宣傳。

　　當一般輪胎在失去輪胎壓力的時候，輪胎在眨眼間就能像爛泥一樣脫離輪轂，僅靠輪圈來與地面接觸。而缺氣保用輪胎與一般輪胎最大的不同就是在于它擁有非常有韌性和支撐性的胎壁。這樣的設計可以幫助輪胎在發生爆胎或者突然泄氣時保證輪胎與輪圈還可以結合起來并給予車輛一定的支撐，從而保證車輛的行駛安全。當然這種輪胎由于采用了特殊材料的設計與更厚的胎壁，會令舒適性有所下降，胎噪更大。輪胎的重量也相比普通輪胎更大，這會導致簧下質量變重，在一定程度上影響車輛的操控性能，但考慮到支撐性能更好的胎壁設計，對于在一般道路行駛的車輛來說，缺氣保用輪胎還是利大于弊的。

　　『缺氣保用輪胎可以幫助輪胎在發生爆胎或者突然泄氣時保證輪胎與輪圈還可以結合起來并給予車輛一定的支撐，從而保證車輛的行駛安全』

　　小貼士之輪胎氣壓

　　很多車主在換上輪胎后就認為大功告成了，往往忽略了輪胎胎壓對車輛性能的重要性。同樣一款輪胎，設定不同的胎壓，會對車輛的油耗、加速性能、制動性能、彎道性能有著各種各樣的影響，長時間的胎壓過高或者過低更是極其危險的。

　　通常我們對胎壓的設定可以參考原廠標準（可查看車輛使用手冊，一般B柱前門位置會有具體數值標識），這個胎壓數值是考慮到車輛多方面因素后給出的合理胎壓，對改裝輪胎同樣適用。另外胎壓的設定可以根據具體用車情況靈活調整，稍稍降低可以提高抓地性能（不能少于原廠標準0.5Bar以上），經常滿載的車輛可以適當提高胎壓（同樣調整上限為0.5Bar），胎壓的高低不光影響著車輛的行駛性能，同樣對油耗會產生影響，較高的胎壓會更省油，但無論怎么調整，都不可超過或低于原廠標準過多，否則是相當危險的。

　　另外對于胎壓的檢查與調整需要在冷車時進行，通常在車輛停放1小時以上才能得到準確的數值。因為氣體是具有膨脹特性的，行駛中產生的熱量會令胎壓變高(變量也與環境溫度有關)。我們常說的標準胎壓是在冷車狀態下進行測量的數值。