汽車輪胎「鼓包」是什麼意思·為何輪胎會鼓包?

2020-12-07 汽車科學島

#老司機聊汽車知識#

問題:

「輪胎鼓包」是輪胎比較常見的故障,鼓包輪胎是否能繼續使用,輪胎又為什麼會鼓包。相信這些問題困擾了很多汽車用戶,很多量產汽車選擇的是低品質的輪胎,或者是高標準但小扁平比的「寬扁輪胎」;這些輪胎都很容易出現鼓包,尤其是停車環境比較侷促,停車時輪胎有較高概率碰撞道牙石的車輛的問題更突出。

所謂的鼓包其實可以理解為「吹氣球」,本質就是內部平均2.5bar的壓縮空氣,把強度被破壞掉的合成橡膠吹出了一個球哦。

01輪胎結構

汽車使用的大多為【Radial tire·子午線輪胎】,別名也有鋼絲輪胎或真空輪胎。

第一命名的參考是輪胎的基礎結構,普通輪胎的主要材料是合成橡膠,加入補強劑後增加輪胎的硬度與耐磨性;但是單純依靠橡膠無法讓整體結構強度達到理想的標準,所以還需要通過鋼絲層、帶束層、簾線層等多層進行加固。

重載輪胎多使用全鋼絲作為簾線,輕載代步車輛使用的輪胎更多是帶束層採用鋼絲,簾線結構使用的是人造絲或者合成纖維;這些材料可有降低側壁的強度,也就是提升輪胎的減振能力,以側壁可以輕易被壓縮變形來緩衝路面細碎起伏的衝擊。而之所以用子午線命名,原因是簾線層的編制方式類似於子午線,這是種能夠提高結構強度的設計。

圖1:子午線輪胎概念

圖2:輪胎結構特點

第二命名的參考是輪胎沒有內胎的特點,真空是不是絕對存在的概念,真空代表虛無、空間中方沒有任何物質;即使是太空中也是有各類分子的,所以真空輪胎實際指內部「空空蕩蕩」不裝內胎,但是不代表輪胎裡沒有壓縮空氣。

輪胎本身是基本不具備支撐性的,真正負責支撐輪胎外形和車身的物質,正是內部的高壓空氣;空氣是可以被壓縮的,但壓縮空氣需要很強的能量(外部作用力)。充氣時用的「氣·泵」就是在壓縮空氣,而平均2.5bar的標準是可以充入輪胎之後,車身重量不能高強度的二次進行壓縮,說白了就是可以撐起輪胎並以小幅壓縮減振。

02強度差異

1:輪胎「胎冠」(接地面)的強度是最高的,因為結構分為兩層,且加固層包括乾式帶束層與簾線層,厚度標準如下。

溝槽底部到內部-6mm(毫米)左右凸起的花紋層約-6mm胎冠的整體厚度可以是≥12mm的標準,這還只是普通的HT公路輪胎的標準而已;所以即使胎冠要在地面上高頻率的滾動,也會高頻率的因小幅度的起伏而拉伸變形,但是耐用性仍舊是很高的。只有在胎冠受到很強的衝擊,也就是駕駛車輛面向障礙物撞擊輪胎,或者壓到很大的異物後,胎冠的橡膠結構才會被破壞掉強度,在高壓力的作用下而出現鼓包。

【老化開裂】是胎冠的主要問題,合成橡膠在使用4年左右之後,因為自然老化導致硬度升高也韌性變差後,胎冠溝槽底部的橡膠層在高頻率的起伏拉扯中很容易開裂。而且基本都會是輪胎最先開裂的位置。

底層的橡膠厚度不過6mm左右,那麼開裂深度如果達到2mm左右則不建議繼續是否;否則概率性的壓到異物,結果往往不是先鼓包,而是會直接爆胎哦。

2:輪胎「側壁」是強度最弱的位置,而且不得不很弱。因為側壁需要配合內部壓縮空氣,在車身與地面的相互作用中被一定程度的壓縮(扁),這是降低減振器和螺旋彈簧被壓縮的頻率,以延長其使用壽命,且兩者同時作用提升駕駛體驗的設定。

所以側壁只有簾線層進行結構加強,使用的簾線大多都是合成纖維;全鋼絲輪胎太硬,用於普通代步汽車會感覺車輛非常的顛簸,減振系統也更加容易損壞,結果是只能默認其低強度了。

「低強度+老化」是側壁要面對的兩大問題,如果在低速中擠壓到側壁,力度稍大一些就會破壞橡膠分子結構,同時簾線層的結構也可能被破壞;結果則是擠壓位置很容易被壓縮空氣吹出「橡膠球」,這一位置稍微穿刺或二次碰撞就會爆胎了。

同時車輛長途行駛中會讓胎壓大幅升高,極限可以達到0.5bar左右,高壓力會加強鼓包的程度,從而提升爆胎的概率;至於老化標準當然也要注意,出現裂紋(紋路)時可以正常使用,但如果變成裂縫就要及時更換了。

總結:輪胎鼓包是非常危險的情況,不論以城市道路低速駕駛為主,還是以中高度長途通勤為主,只要鼓包還是及時更換為好;因為在城市道路中的道路情況是最複雜的,大密度的汽車、非機動車與行人,在爆胎瞬間如果車身側移的程度過大會怎樣呢?高速爆胎會更加危險!

至於不同車輛裝備的輪胎,以相當的力度碰撞後,有些輪胎會鼓包而有些不會,這是為什麼呢?——鼓包的輪胎品質太差,沒有其他原因了。

編輯:天和Auto-汽車科學島

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