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　　汽車輪胎為什么需要頻繁充氣，有沒有氣密性好到一兩年都不用充氣的輪胎呢？輪胎充氣的輪胎應當是汽車用戶都在關心的，理想中的輪胎似乎應該是充氣一次管多年的高標準，但是在實際用車過程中確實幾個月就要充氣，使用幾年后的輪胎甚至每個月都要檢查補氣。

　　連幾元錢一瓶的塑料材質的飲料瓶都能做到相對的絕對氣密，數百甚至上千元一條的輪胎做不到是不是有些說不過呢？其實這個問題很好解釋，核心在于輪胎的功能不僅是氣密。

　　材料的區分

　　基礎知識：汽車輪胎使用的材料是以天然橡膠合成的多種類型的橡膠，這些橡膠材料的應用非常廣泛，比如五彩斑斕的氣球和避孕套。在吹氣球的時候是不是會發現不用多久就會癟掉，尤其是充氣氫氣可以漂浮的氣球更容易漏氣，這是為什么呢？

　　原因在于「氫分子·H」的直徑要大于這些氣球分子材料的間隙，看似致密的氣球其實也是有“縫隙”的；而正常吹出來的氣球漏氣的速度就會比較慢，原因則是空氣中78%為氮氣、21%為氧氣，這兩種分子要比氫氣更大，所以泄露的難度與速度就會慢一些。

　　其次避孕套的避孕率并不是100%，原因是精子的還直徑不會都比橡膠分子的間隙大，不同橡膠材料是存在差異的。那么這種極其細微的“小蟲子”都能夠從橡膠里鉆出去，何況空氣呢？然而為什么塑料瓶就能做到理想的氣密呢？理論上橡膠也屬于可塑材料的一種，都屬于「高分子材料」；但是分子量的標準卻會有很大的差異，低則數千高則數十萬。同時在低溫環境中高分子的分子鏈會被凍結，狀態是無法運動的“相對靜態”的標準，此時這種塑料就是質地堅硬的高分子材料，空氣中的分子超過材料的分子間隙則無法穿透材料。

　　不過在溫度升高或分子量標準較低的狀態下，橡膠材料的分子鏈就可以在小范圍內運動，但分子鏈整體的糾纏保證了整體形狀的不變化；狀態則是材料變軟，也就是橡膠的概念了。那么反之增加分子量并對溫度進行調整，橡膠則會變得非常堅硬，這種材料還適合制造汽車的輪胎嗎？

　　輪胎的功能

　　汽車輪胎不僅僅是用于支撐車身，其核心功能是用于「減振」。所謂的子午線輪胎指的是輪胎的簾子線按照子午線的標準編織，其本質還是「充氣輪胎」。

　　胎壓一般為2.5bar左右，這是遠超標準大氣壓的壓縮空氣；空氣是由多種分子組成，細化后有以下幾種。氮氣78%氧氣20.94%二氧化碳0.03%剩余為稀有氣體（氦氖氬氪氙氡）這些分子之間有既相互吸引又相互排斥的特點，在氣壓不變的前提下，分子之間的間隙是基本恒定的。而壓縮后通過輪胎密封的空氣則會與“容器”（輪胎）產生相互作用力，說白了就是由內而外的撐輪胎；不過因輪胎結構的強度約束了空氣，所以兩者之間仍能達到平衡的狀態。

　　汽車在起伏狀態中會產生與地面的相互作用力，標準超過“輪胎空氣的撐力”的話，內部的空氣則會被短暫的進一步壓縮。當然前提是輪胎本身可以一定程度的壓縮變形，如果輪胎硬度像塑料一樣則難以或無法變形，那么內部有沒有空氣也就無關緊要了。

　　之所以要用壓縮空氣，密度是在平衡狀態下起到支撐作用，在起伏狀態中起到與輪胎同步變形而緩沖起伏沖擊力的作用——功能與彈性元件（以螺旋彈簧為主）相同，減振器只是用于限制彈簧彈跳起伏的次數。所以輪胎是減振系統中的重要一環，保證可以輕易變形是很重要的，那么使用高強度的塑料也就不可取了，橡膠材料雖然會緩慢漏氣但符合汽車的需求，懂了吧。

　　問題：為什么用上幾年的汽車輪胎更容易漏氣呢？原因在于合成橡膠是會老化的，比如無時不刻影響著輪胎橡膠的「熱氧老化」問題；溫度的提高會造成橡膠的熱裂解與熱交聯，對于橡膠起到的活化作用可以理解為增大分子間隙，或者增加空氣分子碰撞運動的速度和氧化反應的程度，以造成更快速度的漏氣——氧氣會與橡膠分子發生連琑反應，造成分子鏈的斷裂或者過度交聯，橡膠的性能是會大幅改變的。

　　同時空氣中的水分子會和橡膠中的水溶物質和親水基團反應，再加上微量臭氧對分子鏈造成的斷裂問題，輪胎橡膠的分子間隙越來越大則更容易造成輪胎漏氣。這就是輪胎老化會造成漏氣速度快的原因，目前還是個無解的問題。

　　最后再來了解一下輪胎的基礎結構吧：（由外至內）胎冠鋼絲層簾線層氣密層側壁沒有鋼絲層氣密層使用的大多是氯化丁基橡膠或淳化丁基橡膠，標準是高于輪胎主體的氯丁橡膠、氟橡膠等透氣性較大的橡膠材料；區分類型當然還是為了輪胎的結構適合用于減振，所以補胎的時候要盡量減少對氣密層的破壞。

　　簾線層是用于加強輪胎的整體結構強度，說白了就是編織個網并固定好用于“捆住輪胎”；家用汽車使用的子午線輪胎的簾線多為人工合成纖維，這種結構的強度不高但可以讓輪胎更有彈性，重載貨車多使用全鋼絲制造的簾線層，特點是強度高能載重但減振效果差。所以普通家用車只是在胎冠位置使用了鋼絲層加固，這就是輪胎的特點了。