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輪胎

(車輛或機械上裝配的圓環形彈性橡膠滾動製品)

鎖定
輪胎是在各種車輛或機械上裝配的接地滾動的圓環形彈性橡膠製品。通常安裝在金屬輪輞上,能支承車身,緩衝外界衝擊,實現與路面的接觸並保證車輛的行駛性能。輪胎常在複雜和苛刻的條件下使用,它在行駛時承受着各種變形、負荷、力以及高低温作用,因此必須具有較高的承載性能、牽引性能、緩衝性能。同時,還要求具備高耐磨性和耐屈撓性,以及低的滾動阻力與生熱性。 [1] 
中文名
輪胎
外文名
Tyre
主要作用
傳送牽引和制動扭力 [1] 
用途分類
輕/重型載重汽車輪胎、轎車輪胎、航空輪胎等 [1] 
結構分類
斜交線輪胎、子午線輪胎 [1] 
主要材質
橡膠 [1] 

輪胎輪胎髮展史

汽車的誕生與發展是世界科技進度的偉大成果,是人類進步的重要足跡,使人類從馬車時代邁入了一個汽車工業時代。汽車出現初期,為了滿足汽車的舒適性、操控穩定性、動力性,科學家不斷的進行研究與創新,不斷推動輪胎行業的進步與革新。 [2] 
1839年固特異研發了“橡膠硫化技術”,研製成功了不會在沸點以下的任何温度分解的橡膠。在固特異去世38年以後,為了紀念對美國橡膠工業做出巨大貢獻的查爾斯·固特異,弗蘭克·克伯林將自己建立的輪胎公司取名為固特異。 [2] 
1888年約翰·鄧祿普將橡膠做成管狀,包在木製車輪邊緣,然後充入氣體,這種輪胎的彈性既能充分吸收震動,也使得車體的機械性能得到了很好的保護,世界上第一條充氣輪胎誕生,該技術最早先在自行車進行應用。 [2] 
1891年安德魯·米其林研製出了可以拆換的自行車充氣輪胎,1895年6月11日米其林兄弟將充氣輪胎技術應用到汽車領域。 [2] 
1903年J.F.帕馬先生髮明瞭斜紋紡織品,這種產品耐磨性很好,應用到輪胎領域,可以大大延長輪胎的使用壽命,該種發明促成了斜交輪胎的問世。 [2] 
1930年米其林公司在輪胎內壁增加一層厚約2~3mm的橡膠密封層,研製成功了第一個無內胎輪胎,也就是真空輪胎。 [2] 
1946年米其林公司發明了子午線輪胎,該設計方式使得輪胎的使用壽命提升了30~50%,同時汽車油耗降低8%左右。子午線輪胎的使用,使輪胎工業迎來了一場真正意義的技術革命。 [2] 
子午線輪胎問世至今,人們在輪胎的花紋樣式,結構設計,骨架材料的設計開發,橡膠配方的設計開發方面取得了很大的進步,使得輪胎的性能也日益完善。 [2] 

輪胎輪胎的作用

第一,輪胎是車輛與路面之間力傳遞的載體,通過輪胎傳遞驅動力、制動力、轉向力等,從而實現了汽車的驅動、制動、轉向等操作。 [2] 
第二,支撐車輛載荷。車輛的載荷導致輪胎的下沉,直到輪胎接地面積的平均壓力與輪胎內部的充氣壓力達到平衡。 [2] 
第三,減輕、吸收汽車行駛過程的震動和衝擊力,避免汽車零部件受到劇烈的震動而導致早期損壞。同時適應車輛的高速行駛狀態並降低行駛噪音,保證行駛的安全性、舒適性、操縱穩定性和燃油經濟性。 [2] 

輪胎輪胎性能

輪胎作為汽車與地面接觸的唯一零部件,輪胎性能的好壞直接影響到車輛駕駛人員和乘客的安全,輪胎性能的重要性可想而知,為此各個國家也針對輪胎安全性能做出了明確的要求。隨着汽車行業的突飛猛進,消費者在關注輪胎安全性能之餘,開始關注整車的舒適性、操控穩定性、NVH等性能。 [2] 
第一類,法規強制要求的安全性能:高速、耐久、脱圈、強度、外緣尺寸; [2] 
第二類,輪胎裝配到整車測試的性能:舒適性、操控穩定性、NVH、燃油經濟性、耐衝擊性能、乾濕地制動性能、磨耗性能等; [2] 
第三類,為了研究輪胎單體性能或者裝配到整車上的輪胎性能表現而進行的單胎性能測試:靜態接地壓力分佈、滾動阻力、輪胎剛性、輪胎單體噪聲、輪胎模態、PRAT、六分力測試、氣味性、氣密性、環保性、輪胎動平衡均勻性等。 [2] 

輪胎輪胎分類

汽車輪胎按其用途可分為轎車輪胎和載貨汽車輪胎兩種。轎車輪胎主要用於轎車的充氣輪胎,載貨汽車輪胎主要用於載貨汽車、客車及掛車上的充氣輪胎。汽車輪胎按胎體結構可分為充氣輪胎實心輪胎現代汽車絕大多數採用充氣輪胎,而實心輪胎僅應用在瀝青混凝土路面的幹線道路上行駛的低速汽車或重型掛車上。 [3] 
充氣輪胎而言,按組成結構不同,可分為有內胎輪胎和無內胎輪胎兩種;按胎內的工作壓力大小,可分為高壓胎、低壓胎和超低壓胎三種;按胎體中簾線排列的方向不同,又可以分為普通斜交胎、帶束斜交胎和子午線胎,按胎面花紋的不同,還可以分為普通花紋胎、混合花紋胎和越野花紋胎。 [3] 
  • 按照組成結構分類
(1)有內胎式輪胎
有內胎式輪胎圖冊
有內胎式輪胎圖冊(4張)
這種輪胎由外胎、內胎和墊帶組成(見有內胎式輪胎圖冊-圖1(圖中1-外胎2-內胎3-墊帶))。 [3] 
1.外胎
外胎是用耐磨橡膠製成強度較高而又有彈性的外殼,直接與地面接觸,保護着內胎使其不受損傷。它由胎圈、緩衝層、胎面和簾布層等組成(見有內胎式輪胎圖冊-圖2(圖中1-胎圈 2-緩衝層 3-胎面 4-簾布層 5-胎冠 6-胎肩 7-胎側))。 [3] 
①胎面:胎面是外胎的外表面,包括胎冠、胎肩和胎側三部分。胎冠也稱行駛面,它與路面直接接觸,承受衝擊和磨損,並保護胎體不受機械損傷。為了增加輪胎與路面之間的附着力,防止縱橫向滑移,在胎冠上制有各種形式的花紋(見有內胎式輪胎圖冊-圖3(圖中a-普通花紋b-混合花線c-越野花紋))。胎肩是較厚的胎冠和較薄的胎側間的過渡部分,一般也有各種花紋以防滑和散熱。胎側是貼在簾布層側壁的薄橡膠層,其作用是保護胎側部分的簾布層免受機械損傷及水份侵蝕。胎側不與地面接觸,一般不磨損,但此處承受較大的撓曲變形。 [3] 
②簾布層:簾布層是外胎的骨架,也稱胎體,其主要作用是承受負荷(汽車重力、路面衝擊力和內部氣壓),保持輪胎外緣尺寸和形狀。簾布層通常由多層膠化的棉線或其他纖維編織物所迭成,並按一定的角度交叉排列。 為使其負荷均勻分佈,簾布層數多采用偶數。簾布層數的多少要根據輪胎承受的負荷、內壓以及輪胎的類別和用途來確定,一般在外胎表面上注有簾布層數。 [3] 
③緩衝層:緩衝層位於胎面和簾布層之間,質軟而彈性大。其作用是加強胎面與簾布層的結合,以緩和汽車在行駛時所受到的不平路面的衝擊,以及防止汽車在緊急制動時胎面與簾布層脱離。 [3] 
④胎圈:胎圈是簾布層的根基。它靠胎圈固裝在輪輞上。胎圈由鋼絲圈、簾布層包邊和胎圈包布組成。 [3] 
2.內胎
內胎是一個環形的橡膠管,上面裝有氣門嘴,以便充入或排出空氣。內胎裏充滿了一定壓力的壓縮空氣。一般氣壓在0.5~0.7MPa的輪胎稱為高壓胎,0.15~0.45MPa的輪胎稱為低壓胎,0.15MPa以下的輪胎稱為超低壓胎。轎車、貨車幾乎全都採用低壓胎,因為低壓胎彈性好、斷面寬,與道路接觸面大,壁薄而散熱性好,所以提高了汽車的行駛平順性、轉向操縱的穩定性。同時,道路和輪胎本身的壽命也得以延長。但由於橡膠性能的改善,已使輪胎負荷能力大為提高,雖然輪胎氣壓已在高壓胎範圍,但輪胎的緩衝性能仍保持原來同規格的低壓胎性能,這類輪胎仍將其歸於低壓胎之列。 [3] 
3.墊帶
墊帶是一個環形的橡膠帶,它墊在內胎與輪輞之間,保護內胎不被輪輞和胎圈磨壞,並防止塵土及水汽浸入胎內。 [3] 
子午線輪胎(見有內胎式輪胎圖冊-圖4(1-胎圈2-簾布層3-帶束層4-胎冠))簾布層的簾線與輪胎子午斷面接近一致,即與胎面中心線成90°或接近90°排列,以帶束層箍緊胎體。其特點是簾線的這種排列能使其強度被充分利用,故它的簾布層數比普通輪胎可減少將近一半,且沒有偶數限制,所以胎體柔軟;簾線在圓周方向上只靠橡膠來聯繫。為了承受汽車行駛時產生的較大切向力,子午線輪胎具有若干層簾線與子午斷面呈大角度(交角70°~75°)、 高強度、不易拉伸的周向環形的類似緩衝層的帶束層。同時帶束層採用強度高、伸縮率小的簾線材料製成,故帶束層像一條剛性環帶似地箍在胎體上,極大地提高了胎面的剛度和強度。 [3] 
子午線輪胎與普通斜交胎相比,具有耐磨性好、彈性大、行駛里程長(比普通胎長50%以上);滾動阻力小、節約燃料(滾動阻力可減小25%~30% ,油耗降低8%左右);承載能力大、減振性能和附着性能好、胎面耐刺穿和自重輕等優點。但其胎側易裂口,胎圈易損壞,且側向穩定性差,成本高。 [3] 
子午線輪胎使用的輪輞與普通輪胎相同,在使用中,子午線輪胎與普通輪胎不能並裝,也不可同軸混裝。充氣時,一般載貨汽車子午線輪胎的內壓應比相應的普通輪胎高0.2MPa左右。轎車及一些中型載貨汽車廣泛裝用子午線輪胎。 [3] 
圖5:斜交輪胎成型過程與結構 圖5:斜交輪胎成型過程與結構 [4]
斜簾布層輪胎簡稱斜交輪胎,其名稱是來源於作為輪胎最主要部分的胎體結構。用細的橫線與縱向粗的輪胎簾線織成布,並在布的兩面薄薄地塗上生膠,這就稱為簾布。再把此簾布斜方向剪斷(斜切),裁剪下來的布就稱簾布層,將後者貼合於成型圓筒上,這樣輪胎的胎體部就形成,斜簾布層輪胎的名稱就是從這裏來的。 [4] 
斜交輪胎的外胎成型過程與結構如圖5所示,在圓環形的成型筒上逐層地貼合斜向裁斷的簾布。第一層簾布的簾線方向,即相對於圓周方向所形成的角度,稱為簾線角。若設此簾線角為a',則簾線方向和第一層交叉的第二層簾布也以簾線角a'在成型筒上貼合。由於簾線交叉,故也稱此種輪胎為交叉簾布層輪胎。將這樣貼合的簾布層兩側端部捲纏在胎圈鋼絲圈上固定。之後在胎體的外周再粘貼上胎面膠、胎側膠等,這樣就形成生胎。 [4] 
還可根據需要在接近胎體處貼上緩衝層。已成型的生胎從成型筒上取下後,即刻把胎圈部的間隔由A→B,C→D縮小。同時在其內部裝入圓筒形膠囊(稱為水胎)並充入高壓介質使水胎膨脹,將生胎定型,然後把胎體部分修刮成環狀。 [4] 
無內胎輪胎(見圖6(1-橡膠密封層2-胎圈橡膠密封層 3-氣門嘴4-橡膠密封墊 5-氣門嘴帽6-輪輞))在外觀和結構上與有內胎輪胎相似,所不同的是它沒有內胎和墊帶,空氣直接壓入外胎中,其密封性是由外胎和輪輞來保證的。無內胎輪胎的內壁上附加了一層厚約2~3mm的專門用來封氣的橡膠密封層,有的還在該層下面貼着一層特殊混合物製成的自粘層。當輪胎穿孔時,自粘層能自行將刺穿的孔粘合,故這種輪胎也稱為有自粘層的無內胎輪胎。在胎圈外側也有一層胎圈橡膠密封層,用以增加胎圈與輪輞着合的氣密性。輪輞底部是傾斜的,並塗有均勻的漆層。氣門嘴直接固定在輪輞的一側,其間墊的密封用橡膠密封墊,並用螺母旋緊密封。鉚接輪輞和輻板的鉚釘自內側塞入,並塗上一層橡膠。 [3] 
圖6:無內胎輪胎 圖6:無內胎輪胎 [3]
無內胎輪胎的優點是:只在爆破時才會失效,而穿孔時漏氣緩慢,胎壓不會急劇下降仍能繼續行駛;同時因無內胎,故摩擦生熱少,散熱快,適於高速行駛;此外,它結構簡單,質量較小。 [3] 
無內胎輪胎的缺點是:密封層和自粘層易漏氣,途中修理較為困難。此外,自粘層只有在穿孔尺寸不大時方能粘合。天氣炎熱時自粘層可能軟化而向下流動從而破壞車輪平衡,因此,一般多采用無自粘層的無內胎輪胎。它的外胎內壁只有一層密封層,當輪胎穿孔後,由於其本身處於壓縮狀態而緊裹着穿刺物,故能長期不漏氣,即使將穿刺物拔出,亦能暫時保持胎內氣壓。無內胎輪胎一般配用深式輪輞在轎車上應用較多。 [3] 
  • 按照輪胎用途分類
在中國的輪胎國家標準、美國輪胎輪輞手冊、歐洲輪胎輪輞標準、日本輪胎標準以及國際輪胎標準中都是以用途進行分類的,可分為以下幾種類型: [5] 
(1)乘用輪胎(PC)
乘用輪胎是輪胎中產銷量最大的品種,發達國家已佔到汽車輪胎量的75%~80%。它的性能質量多種多樣,產品換代升級速度很快,已成為輪胎現代化技術水平的標誌。近些年來,隨着道路環境的整治和車輛行駛的高速化,速度、耐磨與節能兼優的子午線輪胎已呈完全取代斜交結構輪胎之勢,並且實現了無內胎和扁平化。根據乘用汽車種類,乘用輪胎通常可分為轎車輪胎、休閒運動車(SUV)輪胎、多功能商務車(MPV)輪胎和微型麪包車輪胎四大類。其要求的性能有:運動性(制驅動性、駕駛穩定性)、乘坐性(舒適性、靜音性)和經濟性(耐磨性、節燃料油性)以及安全性(保氣壓性、防爆胎性)等。功能上有夏用、冬用及全天候用輪胎,並且還有一般用及高性能、超高性能和綠色環保輪胎之分。乘用輪胎的充氣壓力屬於低壓和超低壓範圍,一般為140kPa,最高不能超過280kPa。高性能、超高性能和綠色環保型輪胎的比例在不斷擴大,日益趨向高扁平比和大輪輞直徑,從高速安全、環保節能到安全智能,其技術含量正在迅速提高。 [5] 
①夏用一般輪胎
夏用普通輪胎一般裝在耗油量在1.6L以下的小型和微型經濟型轎車上。強調運動性、乘坐性和經濟性三者的平衡,速度在S、T、H(180、190、210km/h)三級範圍之內,扁平比為80~60。常見的有185/70R1386T、195/60R1486H、185/65R1486H、205/70R1595T等。胎面花紋多用以寬條形為主體的細橫向短線塊狀,適於以公路為主的良好路面。輪胎結構也比較簡單,胎體由1~2層尼龍、聚酯化纖簾布呈0°角順向排列組成。過去主要以尼龍為主,現在聚酯簾布已略佔上風。胎圈大多設有纖維補強層,以之增加側剛性。帶束層為雙層鋼簾線呈 70~80°交叉形排列的帶狀結構,有的還在鋼簾線層上部以尼龍簾線等補強,形成胎面雙補強的構型。 [5] 
②夏用高性能和超高性能輪胎
主要對象為1.6L以上的豪華型轎車、SUV運動車和MPV多功能性車等車型,輪胎分為運動性能和運動兼顧乘坐性能的兩種類型。前者要重視高速行駛時的直行穩定性和轉彎時的易轉向性。後者還要考慮高速狀態下的乘坐舒適性和靜音性。速度等級也遠比一般夏用輪胎高,過去分為V、Z兩級,現已提高到V(240km/h)W(270km/h)和Y(300 km/h)三檔,還出現了時速超過240km的ZR和超過300km的(Y)級。扁平比更高達 55~40系列,輪輞直徑也相對增至16~18in。新型超高性能輪胎的扁平比已高到了5~20,輪輞直徑擴至20~24in。如2595/25ZR2297Y、225/30ZR2490W。胎面也同一般輪胎大相徑庭,運動型乘用輪胎多為較大的塊狀花紋,運動和乘用型輪胎還要加有大小不同的細縫。對高轉向性的汽車,經常使用內外側不同形狀的非對稱型胎面花紋;高速行駛時,則用排水性好並有指定旋轉方向的花紋類型。結構也比一般乘用輪胎複雜,除胎體為聚酯或強力絲簾布之外,胎圈部左右兩側還要用尼龍簾布,內側並加一層鋼絲簾線重點補強。帶束層在鋼絲簾線層上外加纖維補強層,過去大多為高強尼龍簾布,現在更多運用芳綸、PEN甚至POK纖維。 [5] 
③冬用輪胎
冬用輪胎又稱冬用防滑輪胎,主要用在冬季冰雪地面上,分為鑲釘和非鑲釘兩大類別。早期的冬用輪胎通常都是在一般輪胎上系掛防滑的金屬鏈,由於造成行駛速度下降、噪音嚴重,後來改為在輪胎上鑲釘。鑲釘輪胎雖比掛鏈輪胎進了一大步,但同樣也出現噪聲並且損壞路面。因此,近些年來普遍發展使用非鑲釘輪胎,以胎面的大小粗細花紋混合起來進行防滑,現已形成主流。這類輪胎的扁平比多為80~60系列,速度等級一般為Q級(160km/h),新型的現代冬用輪胎已達40系列和H級(210km/h)。高端的全天候輪胎,有的已發展到也可在冬季冰雪狀下使用的程度。胎面花紋圖形已成為冬用輪胎的標誌和防滑性能的關鍵。通常,在大塊狀花紋的基礎上,為提高踏雪時的驅動、制動和轉彎性能,配置以高的溝面積比率和深的折形溝線,同時並以更多的細花紋溝增強對雪地路的抓着效果。同時出現了即使在剎車時施加更大載荷,花紋也不會變形的輪胎。同時,還研發出配置可確保更大接觸面積和能提高剎車性能的三元立體花紋圖形。冬用輪胎的胎面要求在低温環境下能與路面密切接觸,保持完好的柔軟性和回彈性。因此,在胎面橡膠中常配置氣泡,並設法控制其密變和形狀,以提高路面的抓着和除去冰上冰膜的效果。甚至有的還在胎面膠中混入適量硬粒或各類短纖維,進一步改善冰上的牽引性和抓着性。 [5] 
(2)載重和輕卡輪胎(TB、LT)
載重輪胎是指載重汽車、公交和旅遊大客車上使用的載貨和載人的輪胎。輕卡輪胎為輕型載重汽車、商用、旅行麪包汽車以及低位拖車等用的輪胎,多為貨物和乘客運輸兩用。輪胎的斷面寬和內徑都比乘用輪胎大,並用英寸表示。一般斷面寬從6.00in到14.00in,內徑:載重輪胎為18~24in,輕卡為13~17in,拖車低到15in。輪胎充氣壓力也比乘用輪胎高,通常達到600~900kPa。載重和輕卡輪胎的生產量在發達國家一般佔15%~20%(輕卡為5%~7%),中國佔到25%~30%。其他國家80%~90%已實現了無內胎和子午化,20%~30%開始扁平化,對公交和旅遊大客車和麪包汽車已基本上達到了三化。由於在高速公路上的行駛速度已達90~130km/h(載重)和90~160km/h(輕卡),因而安全性也成為最重要的條件。同時,它們對經濟性也提出了許多新的要求,輪胎不 僅抗磨耐久、長時間安全使用,並且還要降低燃料消耗,減少廢氣排放,消除振動噪聲,改善環境污染狀況。因此,載重和輕卡輪胎正向着均一耐磨性、高耐久性和低滾阻型的方向發展。花紋已從原來的橫向和橫向為主,轉向了橫順結合和以順為主的形式,無噪聲和靜音花紋的比例不斷在擴大。胎體也要求進一步堅固,對使用後翻新比例和次數的增加甚至再刻花使用也有期待。載重、輕卡輪胎通常多在使用5年之後要進行檢查,必要時更換;達到10年之時,不管使用與否都要全部予以更新。但在具體使用時,由於用途和使用條件不同,對輪胎性能和質量的要求重點也有所不同,因而往往會出現很大差異,使用時間並非一成不變,有的甚至不超過1~2年。北美、西歐、日本和中國各有自己的特點,生產使用之時必須考慮這些因素條件因地制宜,確保安全。 [5] 
(3)工程輪胎(OR)
工程輪胎原意為非公路用輪胎(Off the road Tire),稱之為OR或OTR。現在主要指用在工程汽車和工程機械方面的各種輪胎,包括自卸運輸汽車、鏟運機、挖掘機、裝載機、推土機、平地機、壓路機、灘路機以及起重機、混凝土攪拌機及其運輸車等工程建設車輛的專用胎。此外,甚至還包括林業採伐以及沙漠、沼澤等用的輪胎,使用情況極為複雜,工作條件多種多樣,從工作性質上基本分為運輸和作業兩大類型。行駛速度,作業型胎在10km/h以下,運輸型胎則為15~65kg/h,實際上它們均在從碎石、巖盤、沙粒到軟土、沼澤和沙漠等地使用,條件非常複雜、苛刻。對輪胎除了要求的基本性能之外,特別注重抗扎、耐刺、耐熱、散熱、牽引和浮着等附加特性。 [5] 
(4)農機輪胎(AG)
農機輪胎包括拖拉機(輪式、船式、手扶、微型)、耕作機、管理機、收割機、插秧機、除草機、中耕機、噴藥機、播種機以及農田運輸車和畜牧機等共有十幾大類100多個品種規格。其特徵主要是根據農業機械作業性質,如水田、旱地、果樹、牧草等耕作方法的不同,以及農作物種類而分別選擇使用,十分複雜。通常,分為通用機輪胎、專用機輪胎和農用運輸車三大類別。 [5] 

輪胎主要部件

輪胎的各主要部件的特性如圖7所示。 [6] 
(1)趾口
用來使外胎固定在輪輞上而又不易伸張的剛性部分稱為趾口,趾口能使外胎牢固地固定在輪輞上,並在車輛運行時抵抗使外胎脱離輪輞的作用力。為了使趾口穩定成形,並形成胎圈向胎側的剛性過渡,用來填充的三角膠具有較大的硬度,是不可硫化的,因此趾口是不可修補的。 [6] 
(2)胎側
貼在胎體側壁部位,用來防止胎體受機械損傷和其它外界作用(如泥、水等)的橡膠覆蓋層稱為胎側。胎側與胎面的不同是不承受大的應力,不與地面接觸,因而不受磨損,胎側主要是在屈撓狀態下工作,因此胎側的厚度可以稍薄。但它必須承受較大的機械變形,同時在臭氧作用下很容易產生龜裂。所以,胎側應具有較低的定伸強度和優良的耐疲勞、耐臭氧性能。胎側是最容易出現拉鍊爆胎的部位。主要原因:①氣壓不夠。子午線輪胎在輪胎安裝好之後的使用,必須保證標準氣壓,如果虧氣會對胎側的鋼絲造成過度屈繞,對鋼絲結構造成鬆散,再次衝氣時耐壓力降低,就會出現拉鍊爆胎。②超載。 [6] 
(3)胎肩
胎肩位於胎冠與胎側之間,是輪胎構造中最厚的一部分。也是車輛行使中輪胎温度最高的部分,易造成橡膠開裂。這樣的傷口應及時檢查修補,以免滲水造成內部鋼絲生鏽。 [6] 
(4)胎冠
圖7:輪胎構造與部位名稱 圖7:輪胎構造與部位名稱 [6]
輪胎的胎冠要直接和路面接觸。因此,它的耐磨性要好,滾動阻力和噪聲要小,同時還要具備極好的耐熱性和耐刺性能。此外,胎冠的承受負荷也很大,特別是在較差的路面上更為明顯,所以還要具有良好的彈性耐疲勞性和較高的耐老化性能。 [6] 

輪胎規格表示方法

圖8:輪胎的尺寸標註 圖8:輪胎的尺寸標註 [3]
輪胎規格的表示方法基本上有公制和英制兩大系統,大多數國家包括中國在內均採用英制表示法。充氣輪胎的尺寸標註如圖8所示。 [3] 
高壓胎用兩個數字之間加一乘號來表示,即D×B[“D”表示輪胎的名義外徑(英寸),“×”表示高壓胎,“B”表示輪胎斷面高度(英寸)]。 [3] 
高壓胎在汽車上應用較少,汽車上廣泛應用的是低壓胎。 [3] 
低壓胎亦用兩個數字和中間一個對開線分開,即B-d[“B”表示輪胎斷面寬度(英寸),“-”表示低壓胎,“d”表示輪輞直徑(英寸)]。 [3] 
超低壓胎的表示方法與低壓胎相同。 [3] 
我國國家規定,外胎兩側除標有輪胎規格外,還應標出製造廠商標、層級、最大負荷及相應氣壓、生產編號等。為便於識別胎體簾線,胎側還標有漢語拼音字母。如M(或無字)表示棉簾線胎、R表示人造絲簾線胎、N表示尼龍胎、Z表示子午線胎、G表示鋼絲胎、ZG表示鋼絲子午線等。 [3] 
當今轎車輪胎進一步向扁平方向發展,其扁平率為高/寬比[(H/B)x100]由60~80趨向於50~70,多用50、55、60、65、70幾種,少數轎車已用40、45規格。 [3] 
美國最新的輪胎系列表示方法,即採用以“扁平率”為基礎的“字母-數字”標誌,例如某一輪胎標記為F78-14, 其中F表示輪胎的承載能力;第一個數字指“扁平率”為H/Bx100,數字78表示輪胎的高度是寬度的78%,此數值愈低,輪胎斷面愈趨扁平;第二個數字14,表示輪輞直徑是14in。承載能力的單位為kg,表示承載能力的字母及承受的載荷如下:A-410、B-445、C-480、D-510、E-540、F-580、G-620、H-685、I-715、K-735、L-760、M- -810、N-850、V-295、W-320、Y-350、Z-375。 [3] 
由於子午線輪胎與“扁平形輪胎”的問世,便出現了新的輪胎尺寸參數符號。美、日等國家現採用最新輪胎尺寸系列就是以高寬比(H/B)作為輪胎分類基礎的,稱為“扁平率”。子午線輪胎規格的表示方法是把標誌子午胎字樣的“R”置於斷面寬與輪輞直徑之間。如型號185/60R14,其含義自左至右:數字185表示輪胎寬度185mm,符號“/”後面的數字60即扁平率為60%,字母“R”表示該輪胎為子午線輪胎,最後一個數字表示輪輞的直徑為14in(356mm)。 [3] 

輪胎材料

(1)簾線
①簾線用纖維
作為輪胎簾線用的纖維,最早用的是棉線,1935年人造絲簾線開始被採用。人造絲簾線輪胎在耐久性方面優於棉簾線輪胎,所以人造絲簾線很快取代了棉簾線的地位。繼人造絲之後,尼龍於1950年前後開始普遍應用於轎車輪胎。由於尼龍簾布能大大延長輪胎的使用壽命,故20世紀60年代尼龍簾線已在某些國家的輪胎工業中佔據主導地位。人造絲簾線用量已明顯減少,棉簾線已基本被淘汰。1962年聚酯簾線投入工業生產,此後無機質的玻璃纖維、鋼絲等也先後被投入使用。 [4] 
②簾線結構
簾線的製作過程是:每幾十根單纖維捆成束,先將其合捻,然後把捻合後的2~3股合在一起,再捻合成一根簾線。一般來説,前後兩次捻合的方向是相反的,這樣捻成的簾線結構以纖維束的細度和合股數表示。而纖維束的細度又可用登尼爾(D)表示。登尼爾(Denier)是測量絲的細度單位,長9000m,質量為1g的單纖維為1D。由此可見,當纖維的比重一定時,登尼爾數越大,則纖維越粗。纖維束的股數多用數字表示,例如840D/2,1650D/2等,它們分別相當於840和1650D的纖維束兩股捻成一根簾線。 [4] 
③簾線布
以合股組成的簾線(粗線)作經線,用非常細而稀的緯線將經線連接在一起而織成的布稱為簾線布,簡稱為簾布。在簾布的兩面塗上生膠,即成為膠簾布,然後,以既定的角度和寬度將簾布裁斷,用於生胎的成型。 [4] 
(2)橡膠
輪胎所使用的生膠,從前只是天然橡膠第二次世界大戰中,作為合成橡膠丁苯橡膠(SBR)被製造出來,替代天然橡膠被大量地採用。戰後雖然仍廣泛使用這種橡膠,但隨着合成化學的發展,各種新的橡膠陸續被研製出來,如聚丁二烯(BR)、聚異戊二烯(IR)、丁基(IR)等。 [4] 
①天然橡膠
天然橡膠是橡膠樹的樹液乾燥後形成的東西,它具有強彈性的性質,可將其溶解於苯CH6稀釋劑等溶劑中,做成有一定粘度的溶液(橡膠糊)。作為橡膠來説,我們希望它的性能在各方面都具有優良的品質。然而合成橡膠與此相悖,它只是有選擇地在其中兩、三個特性方面非常優異,可往往在其它特性方面卻又非常差。可以説合成橡膠多數呈現出這樣很有個性的特徵,而天然橡膠對輪胎的耐磨耗性、耐切割性、耐疲勞性、耐老化性、耐臭氧性、耐發熱性、耐低温性、製造工藝性,以及其它種種相反的性能,都能很好地發揮其綜合平衡作用。因此總的來説,天然橡膠的性質最優,故對性能要求嚴格的飛機輪胎專門使用天然橡膠。 [4] 
丁苯橡膠(SBR)
第二次世界大戰後,丁苯橡膠的品質穩定,生產的價格比較低廉。另外,在合成橡膠的製造過程中,由於加入碳黑和油作為增強劑和輔助劑,因而得到分散性好的均質橡膠。由於採用以上這些改良措施,目前丁苯橡膠應用較廣。但這種橡膠的缺點是:與天然橡膠相比很容易發熱,並且耐低温性差。可是在耐磨耗性、防濕路面打滑性能方面卻是優良的,故至今它仍是有代表性的輪胎用橡膠。 [4] 
這種橡膠在耐磨耗性,低發熱性方面是好的,但翻轉性(蒙蓋容易)和加工性卻很差,故有必要與天然橡膠和丁苯橡膠混合使用。另一方面價格也不是太低。 [4] 
聚異戊二烯的性能從整體來説大致上具有和天然橡膠相似的性質,但強度略差些。由於不純物少,電氣特性好,且加工性優良,製品的外觀精美,故價格雖然不是太低,但使用量在逐漸增加。 [4] 
丁基橡膠(IIR)
丁其橡膠是異丁烯、異戊二烯橡膠的通稱。這種橡膠的特徵是:抗熱,抗臭氧和抗藥品的能力強,特別是空氣不透過性好,故適用於內胎和無內胎輪胎的內襯墊等。不過它的機械強度和彈性較低,還有製造時粘接性差等缺點。 [4] 
(3)配合劑
生橡膠是輪胎工業生產中最主要的原材料,但是單純使用生膠是不能製成我們所要求的橡膠製品的。為了使橡膠具有所要求的性能,必須在生膠中加入各種不同的化學材料,這些化學材料就稱為橡膠配合劑或添加劑。 [4] 
橡膠工業上所用的添加劑很多,不同的配合劑對橡膠性能的影響及對膠料所起的作用各有不同。按它們的技術用途可分為硫化劑硫化促進劑、促進劑的活性劑、補強劑、軟化劑、防老劑等幾種,而其中最重要的是硫化劑和補強劑。 [4] 
①硫化劑、硫化促進劑
硫黃能使生膠的可塑性減小,彈性增加,物理機械性能提高,像硫黃這種物質稱為硫化劑。硫化促進劑是指加速硫化過程的物質,它可分為有機促進劑和無機促進劑兩大類。大部分有機促進劑只有在某些稱為活性劑的物質存在下,才能有效地發揮其促進效能,所以硫化促進劑和活性劑與硫化劑一樣對橡膠硫化都是非常重要的。 [4] 
②補強劑、軟化劑
純粹的橡膠從硬度、強度、耐磨耗性等的觀點來看,在輪胎上是不能用的,輪胎生產必須採用補強了的橡膠。為此,多在生橡膠中加油以及與橡膠大致等量的碳黑。故所謂橡膠,嚴格來説是由橡膠和碳黑構成的均質複合材料。碳黑作為被強劑的最大優點為:由於碳特有的吸附性,因而碳粒子表面與橡膠的粘結非常好,故耐磨耗好。再者,碳粒子的直徑可以很小,這樣在橡膠中的分散性就比較好,能顯著地提高橡膠的性能,並且還可以用較低的價格製造。因此碳黑是控制輪胎諸特性的最重要配合劑。 [4] 
因為補強劑大多是粒子細的粉末藥料,故為了改善粉末配合劑在橡膠中的分散能力,通常要在生橡膠中加入軟化劑。當然,加入軟化劑的目的,除了能改善補強劑的分散能力外,主要的還是提高膠料的柔軟性、可塑性以及其它的工藝性能。 [4] 
③防老劑
輪胎在使用過程中因受到空氣中的氧、臭氧、熱和日光的作用,在多次變形而疲勞後,就會發生物理機械性能變劣、硬化、發脆、表面發生龜裂等現象,這種現象稱為老化。為了防止橡膠老化而加入膠料中的一些物質稱為防老劑。防老劑有物理防老劑和化學防老劑兩種,要根據橡膠的具體使用條件進行選擇。 [4] 

輪胎製造流程

圖9:輪胎的基本製造流程 圖9:輪胎的基本製造流程 [4]
汽車輪胎的生產由一系列的工藝過程所組成,主要過程是:原材料加工、配料、生膠塑煉、膠料混煉、簾帆布壓延、胎面壓出、輪胎部件製造、輪胎成型、生胎定型和硫化。圖9所示輪胎基本製造過程的示意圖。 [4] 
(1)原材料加工
生膠在塑煉之前須將膠塊置於温度為50~70℃的烘房支架上,分等級並以跳格形式堆置起來,加温軟化。夏季於50~60℃下加温不少於48h;不多於96h;冬季不少於72h,不多於144h。軟化的目的是便於切割與塑煉加工,同時還能降低膠塊的含水量。生膠軟化後,便可用切膠機切成需要的小塊。有些配合劑則需要進行乾燥、篩選、粉碎和熔化等。 [4] 
(2)配料
配料就是按照生產配方要求,將各種原材料包括橡膠和各種配合劑進行稱量,以供給塑煉、混煉工序。 [4] 
(3)塑煉
使生膠由強韌的彈性狀態轉變為塑性狀態的加工過程稱為塑煉。塑煉的目的是使橡膠具有一定的可塑性,從而在混煉時能使配合劑容易混入橡膠中,並使膠料易於壓延和壓出,從而獲得符合標準的規格形狀。天然橡膠通常用密閉式(或開放式)煉膠機進行塑煉。在塑煉過程中,生膠在密煉機滾筒的作用下,經受機械的、化學的和熱的作用,彈性降低,塑性增加。塑煉後的生膠叫塑煉膠。現在的合成橡膠,如丁苯橡膠和聚丁二烯橡膠,無需塑煉,可直接進行混煉。 [4] 
(4)混煉
為了使膠料具有所規定的性能,各種膠料除使用生膠外,還須加入各種配合劑。混煉就是按照配方中規定的質量比例,將生膠和各種配合劑混在一起,並且要使各種配合劑完全均勻地分散在生膠中。同時混煉後的膠料還應具有一定的可塑性,以便順利進行以後的工藝操作。混煉後的膠料稱為混煉膠,也可簡稱為膠料。混煉操作在密閉式煉膠機中進行。 [4] 
(5)簾、帆布壓延
製造外胎最主要的部件之一是帶膠的簾布和帆布。將膠料覆於簾布和帆布上的加工過程稱為壓延。壓延的目的是將簾布層互相粘合而又互相隔離,以防線與線、層與層間發生摩擦和生熱,使簾布層構成一個耐屈撓、抗剝離的緩衝體系。膠層能夠吸收作用於簾線上的衝擊力,使層間的剪切應力減小,並能夠防止簾線受潮。由此可知簾、帆布壓延實際上就是要使膠料很好地包覆簾、帆布,填滿其表面,並使膠料浸人線中一定深度,使膠料和簾、帆布間有良好的附着力。簾、帆布的壓延在四輥或三輥壓延機上進行。 [4] 
(6)胎面壓出
胎面膠和胎側膠因配方不同,分別由兩台壓出機同時壓出(也有兩者配方相同,採用同一壓出機壓出的),然後將它們貼合在一起,經活絡輥壓緊,再經冷卻,測量厚度,切斷稱量,由鋼剌輥筒使背面打毛。按成型工藝要求可以接頭或不接頭。胎面壓出系採用螺旋壓出機,其原理是將膠料填入螺旋壓出機機腔,借腔內螺旋的推力推向機頭,通過口型板將膠料壓成具有胎面形狀的膠條。 [4] 
(7)輪胎部件製造
①簾、帆布裁斷
外胎製造過程中,需使用大量的簾、帆布。這些膠簾、帆布包括緩衝層用膠簾布,簾布層用膠簾布,鋼絲圈及胎圈用包布等。根據施工表的規定,將覆膠後的簾、帆布按需要裁成各種一定寬度、角度的膠布條。膠簾、帆布的裁斷分別在卧式和立式裁斷機上進行。 [4] 
②膠簾布貼隔離膠
外胎的簾布層數主要是根據輪胎的規格、用途、內壓、負荷以及簾線強度等確定的。在斜交輪胎中,因簾布層相鄰簾布的經線通常是互相交叉排列着,所以輪胎的簾布層數應取偶數(在子午線輪胎中,由於簾線呈子午方向排列,每層簾布都可以獨立工作,因此不要求偶數層)。如一般轎車外胎多為4~6層,載重車外胎則為6、8、10層以上。簾布的層次是由胎裏向胎外順序編號。為防止多層外胎髮生胎體脱層,並使胎體與緩衝層間形成均勻的剛性過渡,一般外簾布層經線密度較小,並在外簾布層間夾入寬度達到胎肩部和胎側部的數層隔離膠片。隔離膠片是在一部分裁斷後的膠簾布表面上,按照外胎製造施工表的規定,經過壓延機貼上去的。隔離膠片的起貼層數,由外胎的結構和規格來決定。所用膠料與簾布膠相同,如10層簾布的載重車輪胎,在第7、8、9層簾布上貼隔離膠片,8層的在第5、6、7層簾布上貼隔離膠片。 [4] 
③緩衝層的製造
製造緩衝層時使用簾布層貼合機,也可使用專用貼合機。緩衝層的構造有兩種,一種是由純膠層組成,另一種是由緩衝膠片和緩衝膠簾布組成。轎車輪胎多用前一種緩衝層,載重車輪胎多用後一種緩衝層。由於緩衝層的構造不同,因而其製造方法也不相同。由純膠層組成的緩衝層,是用壓延機制造出一定寬度和厚度的膠片,採取掛隔離膠方式,直接貼到裁斷後的簾布層最外層簾布上;或在充分冷卻收縮後裁成一定長度的膠條,在成型外胎時直接貼合;或製成環狀膠簡再供成型外胎時使用。製造由緩衝膠片和緩衝膠簾布組成的緩衝層時,是將一定規格的膠片及裁斷後的緩衝膠簾布,按施工標準表規定的長度,在貼合機上貼成環筒狀,供成型外胎時使用。 [4] 
斜交輪胎緩衝層的膠簾布,其簾線應互相交叉,角度與簾布層相同,即與橫斷面構成50°~52°角。並且接近簾布層的一層也必須與簾布層最外層簾線互相交叉。子午線輪胎的緩衝層也稱帶束層,它由3~5層鋼絲簾布或4~6層纖維簾布組成。簾線與輪胎的橫斷面呈70°~75°角。帶束的相鄰層簾線也交叉排列,與斜交輪胎的簾布層及緩衝層中的簾線一樣。 [4] 
④簾布筒製造
目前外胎成型,除了少數小型規格輪胎採用膠簾布條直接在成型機頭上貼合成型外,一般都使用在成型前已裁成一定寬度、長度和角度的膠布條預先製成的環形筒,此環形簡稱為簾布筒。簾布簡一般由兩層、三層或四層的膠簾布貼合在一起組成。貼合時,在斜交輪胎中,相鄰兩層簾線的角度是相互交叉的;而在子午線輪胎中,胎體簾線是按子午線方向排列的,所以子午線輪胎胎體簾布層的所有簾線都彼此不交叉。簾布貼合操作是在簾布貼合機上進行。 [4] 
⑤鋼圈製造
鋼圈是由鋼絲圈填充膠(三角膠條)和鋼圈包布組成。製造鋼絲圈一般是使用帶有聯動裝置的小型壓出機。鋼絲通過壓出機的口型板時,鋼絲之間和鋼絲表面都被持,上隔離膠,形成掛膠鋼絲帶。在捲成盤上按施工表規定捲成一定直徑、一定層數的鋼絲圈,然後切斷。在鋼絲圈接頭外纏上膠布,再將三角膠條貼在鋼絲圈的外週上,幷包上鋼圈包布,即製成鋼圈。 [4] 
(8)輪胎成型
把製成的各部件組合成為一個整體的過程稱做成型,成型後的輪胎叫做“生胎”。 [4] 
(9)生胎定型
輪胎定型目前廣泛採用萬能空氣定型機,它的工作原理是利用壓縮空氣的壓力使生胎定型,並將水胎裝在生胎中。生胎是一種帶有嘴子的厚壁中空圓筒形膠囊。在水胎內通入蒸汽或過熱的水,以供給生胎硫化過程中所必需的熱量,從而加速生胎各部件的硫化,提高生胎硫化均勻度。 [4] 
(10)生胎硫化
生胎硫化是輪胎製造的最後一個工序,目前最廣泛使用的是利用飽和蒸汽和過熱的水加熱的硫化方法。硫化時,生胎放在一個具有一定輪廓和帶有花紋的鋼製模型內。一方面外部蒸汽(140~160℃)的熱量通過模型,從外部向生胎胎體中導入。另一方面,過熱的水(160~180℃)從水胎嘴子進入水胎腔內。過熱的水由很高壓力(1960~2744kPa)通過水胎傳向生胎,使生胎在加熱過程中,伸張到預定的形狀,並緊緊壓實,從而使外胎各部件緊密結合,獲得精確的輪廓和清晰的花紋。外胎硫化設備有:硫化罐,普通個體硫化機,定型硫化機三種。 [4] 

輪胎使用和保養

(1)安全存放
所有的輪胎都應該存儲在冷卻、乾燥和黑暗的室內,避免放在陽光、油、酸、碳氫化合物附近,這些都會侵蝕輪胎。由於增壓,液體可能通過輪胎內部氣密層進入胎體層,這會導 致輪胎的突然損壞。 [6] 
(2)輪胎維護
輪胎適時換位,選用合適花紋,日常勤維護,定期檢查胎壓,破損後及時修補並且勤挖清理出胎紋中的石子、異物等,都是延長輪胎壽命的重要因素。輪胎經過一段時間的使用後,受路面的拱度,剎車制動和輪胎裝配位置不同等因素的影響,會促使胎面磨損產生較大的差別,因此,必須做到及時換位裝配,使每條輪胎在各個位置上都能輪流一次,各胎所承受的負荷求得大致相同,以解決輪胎偏磨和延長使用壽命的問題。輪胎換位由方法常用的有“交叉換位”和“循環換位”兩種。新舊輪胎混裝時,新胎較好時,新胎或較好的輪胎固定裝前輪,舊胎或翻新輪胎固定裝在後輪,則採取左右換位,內外換擋等辦法。凡換位後改變原來滾動方向時,應將輪胎進行反面調位(即調換裝車位置,滾動方向)這是減少以至消除輪胎偏磨倒角和胎肩單邊疲勞過度的措施,也是一項延長輪胎使用壽命和提高翻新率的途徑。 [6] 
(3)確保標準氣壓
掌握輪胎的充氣標準,保證輪胎氣壓在規定值。輪胎氣壓過高或過低都將使磨損增加,行駛里程減少。當輪胎氣壓低於標準值時,輪胎胎肩的磨損急劇增大;輪胎氣壓高於標準值時,因輪胎接地面積減少,單位壓力增高,使輪胎胎面中部磨損增加,同時增大了輪胎剛性,使車輪受到的動載負荷增加,容易產生胎體爆裂。在不平道路或高速行駛時,影響更為嚴重。 [6] 
(4)控制輪胎温度
汽車行駛時,輪胎因變形摩擦使胎內温度升高,當達到100℃以上時,胎體強度大大降低,極易引起脱層、爆破等損壞。輪胎温度不易測量,通常根據胎壓升高的程度來判定,胎壓越高表示輪胎温度也越高。當環境温度在30℃以上時,胎壓升高的程度不應超過充氣標準的20%,由於散熱條件差,極易使輪胎温度超過100℃。夏季高温行車時,如輪胎温度過高,應停車在陰涼處自然降温,嚴禁採用潑灑冷水、放氣等辦法降温降壓。因為潑冷水將使輪胎驟然冷卻,各部分收縮不勻,極易發生裂紋,影響使用壽命。天氣炎熱時,若途中遇有需涉水行駛路段,也應先停車降温,以免對輪胎造成不利影響。如果途中放氣,雖然胎壓下降,但輪胎温度並未降低,卻破壞了原有的平衡條件,繼續行駛時,因氣壓降低而變形增大,將使輪胎的温度在原有的基礎上繼續升高,直到輪胎的發熱量和散熱量重新平衡為止,此時輪胎温度又比原來增高很多,致使輪胎受到嚴重的損害。 [6] 
(5)駕駛習慣對輪胎的影響
①起步平穩。因為車輪由靜止狀態突然轉動,輪胎與路面要發生劇烈摩擦,會使胎冠磨損加速。②中速行駛。據資料介紹,車速由中速到高速時,輪胎行駛里程將降低15%。另外,車速越高,波浪振動頻率也越大。當車速達到某一臨界車速時,輪胎胎冠表面呈現的波浪變形將明顯增加,形成靜止波形。這就是輪胎的駐波現象。發生駐波現象時,使輪胎不圓,胎温急劇升高,簾布層與胎面會剝離飛散,小則可以導致輪胎損壞,大則有可能造成重大交通事故。③儘量避免緊急制動。緊急制動時,車輪由滾動變為拖行,使輪胎局部與路面間產生摩擦,因過熱而造成劇烈磨損。若高速下,經常用緊急制動,會產生大量的熱,引起輪胎老化,造成輪胎的惡性損壞。 [6] 
(6)行車前的例行檢查
行車前,檢查輪胎是否有鼓包、裂縫、割傷、扎釘、缺氣和不正常磨損,如有發現必須立即去修理。檢查輪胎面溝上,是否被雜物、金屬片、玻璃等刺到或有胎溝夾石頭等異物,如果發現了請用起子將其剔除。檢查輪胎固定螺帽的緊固情況,發現鬆動及時擰緊。如發現輪胎氣壓低於標準20%,必須儘快到就近的輪胎店將輪胎拆下來,由專業人員進行檢查。注意車體輪圈是否有變形、龜裂等損傷,以利行車安全。 [6] 

輪胎產業發展特點

輪胎產業作為傳統的製造加工業,是國民經濟發展中的一個重要產業部門。輪胎產業發展過程中,需要大量的資源與能源投入,行業技術進步對產業成長的帶動力極強,且產業發展與下游的汽車產業緊密相聯。具體而言,輪胎產業發展特點主要體現在下四個方面: [7] 
(1)資源依賴度高
輪胎產業以橡膠為主要原料,以炭黑、骨架材料及橡膠助劑等為輔助進行加工生產,原料成本在輪胎生產總成本中所佔比例較高,導致輪胎產業的整體的發展對橡膠、石油等資源有着高度依賴。在輪胎生產總成本中,原材料成本所佔比例超過三分之二,高達69%,而其他各項成本所佔比例僅為31%。在原材料成本細分中,橡膠原料成本佔輪胎生產總成本的50%,其中天然橡膠成本約佔37%,合成橡膠成本約佔13%,簾布、炭黑及鋼絲等原料成本約佔輪胎總成本的19%。 [7] 
天然橡膠是由天然橡膠樹的乳膠製取而得,由於天然橡膠樹對自然環境要求極高,可種植範國主要分佈於南北緯10°內,種植面積十分有限,導致天然橡膠資源相對稀缺,全球天然橡膠產能嚴重不足,難以滿足日益増長的天然橡膠需求量。因此,對全球較為稀缺的天然橡膠資源的高度依賴性,造成了輪胎產業發展受到天然橡膠產能與價格波動的直接影響。另外,由於合成橡膠、炭黑等原料主要由石油製取,鋼絲從鐵礦石中獲取,因此,輪胎產業發展對石油、鐵礦石等資源同樣有着較高的依賴度,石油、鐵礦石等資源價格的小幅調整均能引起輪胎產業的生產成本與產品價格的大幅波動。 [7] 
(2)能源消耗量大
輪胎產業是能源消耗量巨大的產業部口。從最初的原料加工環節到產品生產環節,直至最終的產品使用環節,均要消耗大量的高碳化石能源。首先,輪胎產業的主要原材料大部分來源於石化能源,包括合成橡膠、炭黑、尼龍纖維等各類石油裂解產品,其中合成橡膠約有70%的原料來自於石油,另外,在對石化能源及天然橡膠的煉解過程中,同樣需要消耗大量的煤炭、電力等能源。目前,輪胎產業對合成橡膠消耗量已佔全球合成橡膠總產量的一半以上,輪胎產業已成為上游石化產業的主要消耗產業之一。其次,在輪胎產品的生產加工過程中,如混煉、硫化等工藝環節,均離不開煤炭、電力及水等能源提供動力保障,同時,由於輪胎產品的體積與質量均較大,增加了輪胎產業的運輸成本,使輪胎產品在運輸環節消耗燃油量巨大。最後,輪胎產品在使用環節對能源的消耗嚴重。輪胎產品主要用於汽車中,雖然發動機是汽車燃油消耗的主要部件,但輪胎產品在汽車燃油消耗量中所佔比重同樣不可忽視。根據實驗測定,一輛轎車以100公里/小時的速度行駛時,克服輪胎滾動阻力所消耗的燃油量佔汽車燃油消耗總量的20%;在載重汽車中這一比例則可達到30%甚至更高,也就是説,輪胎在汽車燃油消耗量中所佔比重達五分之一以上。 [7] 
(3)技術帶動力強
輪胎製品的加工生產是通過對相關機器設備操作後實現的,因此,行業技術進步對於輪胎產業發展及產品品質提升的帶動力十分明顯。一方面,隨着全球信息技術、機電技術、自動化技術等科技水平的提高,輪胎產業內應用全自動化生產線及生產技術的企業比例大幅提高,極大的帶動了輪胎產業的整體生產效率提升,同時加快了行業內推進清潔生產、節能降耗的步伐。另一方面,技術進步對於輪胎產品品質提升的影響效果顯著。以子午線輪胎為例,子午胎滾動阻力每降低20%-30%,汽車節油量可達到2%-4%,行駛里程數可提高35%,百公里CO2排放量則可減少約400g。 [7] 
(4)與汽車產業聯繫緊密
汽車產業作為輪胎產業的主要下游產業部門,與輪胎產業的發展有着密切聯繫。如汽車產業所消耗的橡膠原材料中,用於輪胎製造的耗膠量約佔60%,其它橡膠製品耗膠量約佔40%。輪胎承載着汽車的全部重量,既要保證汽車的乘坐舒適性與行駛平穩性,還要滿足提高汽車的牽引性、制動性及通過性等,對汽車所起的作用極為重要。從量的增長方面來看,隨着全球汽車產業規模逐步擴張,輪胎產業規模得到了的迅速增長。2005-2012年,全球輪胎銷售量由122.7億條増至155.6億條,年增長率接近4%。從質量的提升方面來看,隨着人們對汽車的安全性、舒適性、節油性、低噪聲、抗濕滑等性能要求不斷提高,為輪胎產業的發展指明瞭具體方向,引導輪胎產業在新材料、新工藝、節能化、智能化、綠色化等方面加快技術研發與推廣步伐。 [7] 
半熱熔輪胎
優點:在輪胎達到一定温度都輪胎表層輕微融化、有很強的抓地力
缺點:輪胎磨損較快
參考資料