轮胎技术的发展以及现代轮胎种类

科技   2024-12-16 14:09   上海  

轮胎的发展史

轮胎作为现代文明的重要发明,历经数千年发展,从木制车轮到充气轮胎,再到环保高效轮胎,每一步都凝聚着人类的智慧与努力。随着科技进步,智能轮胎、可持续发展轮胎等新型轮胎将推动行业进步,为人类出行带来更安全、舒适和环保的体验。

很早以前,人们使用木制车轮。随着时间的推移,轮胎经历了许多变化和创新,以满足不断变化的交通需求。

轮胎技术不断发展

第一条充气轮胎发明在1845年;

第一条改良的充气轮胎发明于1888年;

第一条无内胎轮胎发明在1930年;

第一条子午线轮胎发明于1946年。

以下是轮胎发展史的简要概述:

1. 公元前300年:木制车轮

最早的轮胎是木制的,用于支撑车轮。这些轮胎在罗马和古埃及等文明中得到了广泛应用。

2. 公元10世纪:金属车轮

随着金属加工技术的发展,金属车轮逐渐取代了木制车轮。这些金属车轮通常由铁或钢制成,具有更高的强度和耐用性。

3. 19世纪:充气轮胎

英国发明家罗伯特·威廉·汤姆森(Robert William Thomson)于1845年获得了第一个充气轮胎的专利。然而,这个发明并未立即得到广泛应用。

4. 1888年:橡胶轮胎

美国发明家约翰·博伊德·邓洛普(John Boyd Dunlop)为自行车开发了第一个实用的橡胶轮胎。这种轮胎具有更好的弹性和耐磨性,使得自行车能够在各种路面上行驶。

5. 1900年代:汽车轮胎

随着汽车工业的发展,轮胎制造商开始为汽车生产专用轮胎。这些轮胎通常具有更高的速度等级和承载能力,以满足汽车的高速行驶和重载需求。

6. 20世纪50年代:辐射层叠轮胎

辐射层叠轮胎(Radial Tire)的出现彻底改变了轮胎行业。这种轮胎具有更高的强度和耐久性,能够提高汽车的行驶安全和燃油效率。

7. 21世纪初至今:高性能轮胎、绿色轮胎和其他创新

随着科技的不断发展,轮胎制造商不断推出高性能轮胎、绿色轮胎(低滚动阻力轮胎)以及其他创新产品,以满足环保、节能和提高驾驶体验的需求。

经过这么多年的发展,现在的轮胎情况如何呢?

一、子午线轮胎。

现在最常见的,也是使用范围最大的轮胎是子午线轮胎。什么子午线轮胎?就是胎体帘线和轮胎切线方向的角度几乎成90度,就好像地球的经纬线一样。

子午线轮胎又分成全钢子午胎和半钢子午胎,全钢子午胎就是胎体连线是由钢丝制成,目的是为了由更高的载重和支撑性,一般使用在货车,自卸车等大型车辆上;

而半钢子午胎的胎体不是钢丝,常见材料由尼龙帘线或者人造丝,但是胎面还是由钢丝的带束层,用来加强胎体,一般使用在轿车、SUV等家用汽车。

胎侧的尼龙帘线一般都是1至2层排布,少量也有3层帘线,这也就是为什么,轮胎胎侧受损了,一般都需要更换轮胎,如果胎冠受损,在修补后还可以继续使用一段时间。

二、斜交轮胎。

斜交轮胎的历史是比子午线轮胎还要久的。

曾经统治了轮胎行业数十年之久,但是由于其结构的原因,斜交轮胎结构强度较大,舒适性很差,因此现在还用到斜交胎的车辆较少。一般用在摩托车、拖拉机和收割机等农用车辆上,而且很多大型工程车辆还会选择斜交胎。

三、防爆轮胎

世界上几个大的轮胎公司都研发过防爆轮胎的技术,美国的固特异,UniRoyal,普利司通,和德国大陆。最成功的办法是UniRoyal研发的purcture sealout技术,但是最常见的却是德国大陆马牌研发的RUNFLAT技术,在轮胎两侧各有一片特殊橡胶,在轮胎发生爆胎时能够支撑轮胎继续行驶一段时间,当然需要及时更换轮胎。

四、免充气轮胎。

为了防止充气轮胎经常出现的漏气和爆胎等情况而研发的。主要有实心轮胎和空心轮胎。

实心轮胎由于散热性不好,容易使橡胶变性,因此一般使用到速度比较慢的大型工程车辆,或者是儿童车辆等。

空心轮胎则采用高弹性材料,不怕刺扎,滚阻较低,生热较低等特点。一般采用在自行车、电动自行车、高尔夫球车、儿童车、老年代步车、医疗器械车、摩托助力车等多种车辆。像我们城市中的共享单车,很多已经使用了空心轮胎,避免了需要充气的维护成本。

六、绿色轮胎

绿色轮胎是指由于应用新材质和设计,而导致滚动阻力小,因而耗油低、废气排放少的子午线轮胎。在汽车行驶中,能量会被各种阻力所消耗,其中约20%的汽油被轮胎滚动阻力所消耗。使用绿色轮胎就可以减少这方面的能量消耗,从而达到省油的目的。

绿色轮胎运用特殊的硅土混合技术、结构设计技术和生产技术,在不损失轮胎基本安全性能的情况下,使滚动阻力比普通轮胎下降20%,减少油耗5%以上,有效降低汽车燃油消耗,增强燃料使用效率,降低二氧化碳排放的环保型轮胎。这种轮胎可使环境和驾驶者双双获益,一方面对环境的不利影响最小化,另一方面可为消费者节省燃料费用。

绿色轮胎集中体现了推行环保节能、促进全球经济持续发展的历史潮流。

七、概念轮胎。

球形轮胎真的是女司机的福音。2016年日内瓦车展上,固特异发布了一款概念轮胎「Eagle-360」,令人没想到的是,它竟然是球形的,这款轮胎就是一个圆球,横着开,竖着开,反着开,360°无死角,它的出现简直是女司机的福音。更神奇的是,这轮胎是磁悬浮的,和车身没有任何实质性接触,而且其内含传感器可随时监控胎压以及路面的各种变化。不过这项技术的发展成熟还需要一定时间和试验。

轮胎的发展是一个不断适应和创新的过程。从木制车轮到现代高性能轮胎,轮胎的进步不仅提高了交通的安全性、舒适性和效率,还为人类的生活带来了便利。




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