汽車輪胎側(cè)滑檢測方案設(shè)計

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畢業(yè)設(shè)計（論文）標(biāo) 題： 汽車輪胎側(cè)滑檢測方案設(shè)計 學(xué)生姓名： 鄧柏青 系 部： 機電工程系 專 業(yè)： 汽車制造與裝配 班 級： 汽制 1201 班 指導(dǎo)教師： 尹 子 中 湖南汽車工程職業(yè)學(xué)院教務(wù)處制1目 錄摘要 21 輪胎的認(rèn)識 .31.1 概述 .31.2 輪胎的結(jié)構(gòu)與組成 .31.3 輪胎各部分的作用 .41.4 輪胎的規(guī)格標(biāo)記 .52 輪胎的類型 .62.1 子午線輪胎 .62.2 無內(nèi)胎輪胎 .62.3 寬斷面輪胎 .73 輪胎側(cè)滑檢測與輪胎維護 .83.1 輪胎維護的基本前提 .83.1.1 按額定負(fù)荷均勻裝載 .83.1.2 堅持中速行駛 .83.1.3 正確駕駛，減少或避免輪胎的不正常磨損 .83.2 汽車輪胎側(cè)滑檢測 .93.2.1 所需儀器設(shè)備 .93.2.2 檢測前的準(zhǔn)備 .93.2.3 測試操作 .93.2.4 測試注意事項 113.3 側(cè)滑臺的維護 113.3.1 車輪側(cè)滑臺的維護 113.3.2 側(cè)滑臺的檢定和調(diào)整 12結(jié)語 .15參考文獻(xiàn) .16致謝 .172摘 要輪胎是汽車行駛系的一個重要組成部件，按其內(nèi)空氣壓力的大小可分為高壓胎、低壓臺和超低壓胎，按其有無內(nèi)胎，可分為有內(nèi)胎輪胎和無內(nèi)胎輪胎，按胎體簾布層結(jié)構(gòu),分為斜交輪胎和子午線輪胎，現(xiàn)代汽車都采用充氣式輪胎。為保證汽車轉(zhuǎn)向車輪保持無橫向滑移的直線滾動。要求車輪外傾角和車輪前束值有適當(dāng)?shù)呐浜?。?dāng)車輪前束值與車輪外傾角匹配不當(dāng)時，車輪就可能在直線行駛過程中不作純滾動，而產(chǎn)生側(cè)向滑移現(xiàn)象。當(dāng)這種滑移現(xiàn)象過于嚴(yán)重時，將破壞車輪的附著條件，喪失定向行駛能力，引發(fā)交通事故，并且還將造成輪胎的異常磨損。本文主要講述汽車輪胎的種類、維護及輪胎發(fā)生側(cè)滑現(xiàn)象后怎么用檢測臺檢測。關(guān)鍵詞：汽車；輪胎；磨損；滑移；檢測31 輪胎的認(rèn)識1.1 概述輪胎式汽車的重要部件之一，它直接與路面接觸，和汽車懸架共同來緩和汽車行駛時所受到的沖擊，保證汽車有良好的乘坐舒適性和行駛平順性，保證車輪和路面有良好的附著性，提高汽車的牽引性、制動性和通過性，承受著汽車的重量，輪胎在汽車上所起的重要作用越來越受到人們的重視。1.2 輪胎的結(jié)構(gòu)與組成輪胎通常由外胎、內(nèi)胎、墊帶三部分組成。無內(nèi)胎式輪胎則沒有內(nèi)胎和墊帶，其胎體內(nèi)層有氣密性好的橡膠層，且需配專用的輪輞。世界各國輪胎的結(jié)構(gòu)，都向無內(nèi)胎、子午線結(jié)構(gòu)、扁平（輪胎斷面高與寬的比值?。┖洼p量化的方向發(fā)展。外胎是由胎體、緩沖層（或稱帶束層）、橡膠層、胎面、胎側(cè)、簾布層、胎肩、胎緣、胎緣鋼絲圈、輪胎氣門嘴等組成。外胎斷面可分成幾個單獨的區(qū)域，胎冠區(qū)、胎肩區(qū)、（胎面斜坡）、屈撓區(qū)（胎側(cè)區(qū)）、加強區(qū)和胎圈區(qū)。如圖圖 1.2 輪胎的結(jié)構(gòu)與組成簾布層是外胎的骨架,也稱胎體,主要作用是承受載荷,保持外胎的形狀和尺寸，緩沖層位于胎面和簾布層之間,作用緩沖減振,胎面是外胎的表面,包括:胎4冠、胎肩和胎側(cè)，胎緣（圈）的作用是使外胎牢固地裝在車輞上。1.3 輪胎各部分的作用輪胎是一種產(chǎn)品，它是一種高科技的復(fù)合型產(chǎn)品，它包含了由 200 多種不同材料和產(chǎn)品所組成的大約 20 多種部件，輪胎也是一種文化，它蘊含著人類的聰穎與智慧，輪胎更是一種安全，它關(guān)系著汽車時代每個人的生命安全，是你我都必須去謹(jǐn)慎對待的消費品。但歸根結(jié)底輪胎是為汽車服務(wù)的。輪胎式汽車上最重要的組成部件之一，它的作用主要有：支持車輛的全部重量，承受汽車的負(fù)荷，傳送牽引和制動的扭力，保證車輪與路面的附著力，減輕和吸收汽車在行駛時的震動和沖擊力，防止汽車零部件受到劇烈震動和早期損壞，適應(yīng)車輛的高速性能并降低行駛時的噪音，保證行駛的安全性，操縱穩(wěn)定性、舒適性和節(jié)能經(jīng)濟性。胎面在車輪滾動式直接與路面接觸，承受摩擦、刺扎，減弱來自路面的沖擊和震動，防止簾布層和內(nèi)胎手機械損傷和地面水分的侵蝕，保證輪胎與路面有足夠的抓著力，消減來自車身的震動，胎面有耐磨耗橡膠制成。緩沖層是位于簾布層與胎面膠之間的橡膠層或橡膠簾布層，以提高簾布層與胎面之間的粘合力，緩和胎面所受的沖擊負(fù)荷對簾布層的作用力，并將驅(qū)動力、制動力和橫向力均勻地分散在簾布層上，增加胎面行駛部分的簾布層強力。緩沖層一般有 2-4 層掛有厚膠層的稀簾布組成。簾布層是外胎的骨架部分，用以控制充氣內(nèi)胎的體積和將路面對車輪的反作用傳遞到輪輞上，簾布層承受輪胎工作時的絕大部分載荷。簾布層由簾布層和隔離膠組成。簾布層的材料有聚酯、尼龍、鋼絲以及人造絲等幾種。聚酯、尼龍、鋼絲簾布層比較符合高強力、高彈性、密度大、粗度小耐熱性好、摩擦損失小的實用性能要求，人造絲簾布次之。胎側(cè)要求承受多次撓曲變形，一般有高強度橡膠制成，胎圈部分內(nèi)包有 1-2 個鋼絲圈有鋼絲芯、硬的三角膠、內(nèi)包布、外包布組成。 51.4 輪胎的規(guī)格標(biāo)記圖 1.4 輪胎的規(guī)格與標(biāo)記62 輪胎的類型2.1 子午線輪胎這種輪胎的特點是簾布層簾線排列的方向與輪胎的子午斷面一致（即胎冠角為零度），由于簾線的這樣排列，使帝線的強度能得到充分利用子午線輪胎的簾布層數(shù)一般比普通的斜線胎約可減少 40—50%。簾線在圓周方向只靠橡膠來聯(lián)系?！禕R》子午線輪胎與普通斜線胎相比，具有彈性大，耐磨性好，可使輪胎使用壽命提高 30~50%，滾動阻力小，可降低汽車油耗 8%左右，附著性能好，緩沖性能好，承載能力大，不易穿刺等優(yōu)點，缺點是，胎側(cè)易裂口，由于側(cè)面變形大，導(dǎo)致汽車穩(wěn)成。圖 2.1 子午線輪胎2.2 無內(nèi)胎輪胎無內(nèi)胎輪胎與一般的輪胎不同之處在于沒有內(nèi)胎，空氣直接壓入外胎中，因此輪胎與輪輞間需要有很好的密封。無內(nèi)胎輪胎在外觀上和結(jié)構(gòu)上與有內(nèi)胎輪胎近似，所不同的是無內(nèi)胎輪胎內(nèi)壁上附加了一層約 2—3mm 的專門用來封氣的橡膠密封層，它是用硫化的方法粘附上去的，當(dāng)輪胎穿孔后由于其本身處于7壓縮狀態(tài)而緊裹著穿刺物，故能長期不漏氣，即使將穿刺物拔出，也能暫時保持胎內(nèi)氣壓。無內(nèi)胎輪胎胎圈上有若干道同心的環(huán)形槽，在胎內(nèi)氣壓作用下，槽紋能可靠的使胎圈壓緊在輪輞邊緣上保證密封。安裝無內(nèi)胎輪胎的輪輞是不漏氣的，它有著傾斜的底部和平勻的漆層。氣門嘴直接固定在輪輞上，其間墊以密封用的橡膠襯墊。無內(nèi)胎輪胎有氣密性好，散熱好，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕等優(yōu)點。缺點是途中修理較為困難。2.3 寬斷面輪胎汽車車速的提高，要求降低整車重心，改善操縱性能，這就要求提高輪胎的側(cè)向穩(wěn)定性和對路面的附著性能，以確定高速狀態(tài)下的行車安全，這樣低斷面輪胎的出現(xiàn)就成為必然趨勢。輪胎的斷面高（H）與斷面寬（B）的比值（H/B）是代表輪胎結(jié)特征的重要參數(shù)，稱之為輪胎的高寬比，也有人稱之為扁平比。從上世紀(jì) 20 年代開始，轎車輪胎的外徑減小了 25%，輪輞直徑減小了 35%輪胎和輪輞的寬度增加了將近一倍，輪胎的高寬比不斷減小，轎車達(dá) 0.5，賽車達(dá) 0.4，特別是寬寬的輪胎與高級轎車匹配，更為美觀大方。車輪胎生產(chǎn)發(fā)展的歷史表明，前 50 年主要是解決如何提高輪胎的使用壽命問題，近年來，由于汽車制造和交通運輸部門對輪胎的要求日益苛刻，輪胎研究的重點轉(zhuǎn)到輪胎行駛性能、舒適性能和經(jīng)濟性能上來，總之，輪胎的發(fā)展總趨勢是“三化”，即子午線化、無內(nèi)胎化、低斷面化。目前，轎車輪胎已實現(xiàn)了這“三化”，貨車輪胎正在向這個方面發(fā)展。83 輪胎側(cè)滑檢測與輪胎維護3.1 輪胎維護的基本前提3.1.1 按額定負(fù)荷均勻裝載摩擦力與輪胎負(fù)荷成正比，故超載使輪胎負(fù)荷加大，則輪胎磨損也大，是輪胎行駛里程減少。超載還會是胎側(cè)曲撓變形增大，輪胎肩著地，造成胎面邊緣不均勻磨損，經(jīng)常超載將造成輪胎的不正常磨損，前輪定位角會隨汽車超載的不同程度而變化，超載會使車輪內(nèi)傾發(fā)生變化，改變轉(zhuǎn)向輪外傾角，破壞與轉(zhuǎn)向輪前束的匹配關(guān)系，使車輪產(chǎn)生側(cè)滑，從而加劇輪胎的磨損。當(dāng)輪胎負(fù)荷超過 20%時，輪胎行駛里程將降低 35%，當(dāng)輪胎負(fù)荷超過 50%時，輪胎行駛里程將降低 59%。此外，載荷過大時，輪胎產(chǎn)生劇烈的徑向變形，使側(cè)偏剛度下降、側(cè)偏角加大，只要收到側(cè)向力的作用，車輪跑偏程度就會加大，影響汽車的操縱穩(wěn)定性。3.1.2 堅持中速行駛速行駛不但不利于安全行駛，而且由于輪胎線速度的提高和單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)動次數(shù)增加使輪胎與路面的摩擦加大，隨之產(chǎn)生的熱量增加，輪胎溫度和氣壓升高，從而加速內(nèi)外胎的磨損。超速行駛汽車轉(zhuǎn)彎時，產(chǎn)生的離心力加大，引起汽車側(cè)滑，加劇胎冠的磨損。行駛條件越差，超速行駛磨損越大，試驗表明，輪胎磨損與車速成正比。汽車以 60Km/h 的速度行駛時，輪胎磨損為正常狀態(tài)，以 70Km/h 行駛時，輪胎磨損開始加劇，輪胎行駛里程與 60Km/h 相比下降30%，當(dāng)車速達(dá)到 100Km/h 時，輪胎行駛里程將下降 70%。由此可見，車速對輪胎壽命影響是相當(dāng)大的。試驗還表明，汽車等速油耗在中速時最低。因此，為了更加安全、省油和延長輪胎使用壽命，必須堅持中速行駛。3.1.3 正確駕駛，減少或避免輪胎的不正常磨損駕駛員技會影響輪胎的使用壽命，正確的駕駛操作可減少或避免輪胎的不正常磨損。汽車急加速時，驅(qū)動輪局部胎面將會滑移，可能產(chǎn)生胎面肩部片面9狀磨損，汽車緊急制動出現(xiàn)車輪抱死狀況時，輪胎在路面上拖滑，堅硬的路面像銼刀一樣使胎冠橡膠磨掉一層，在路面上留下清晰的輪胎印記，也會使輪胎表面產(chǎn)生局部片狀磨損，汽車轉(zhuǎn)彎時，輪胎將產(chǎn)生橫向變形，如果此時車速較高，會使輪胎產(chǎn)生較大的切向變形，這種變形將造成局部胎面變形加大，甚至造成局部胎面滑移，是胎面、胎側(cè)嚴(yán)重磨損。3.2 汽車輪胎側(cè)滑檢測3.2.1 所需儀器設(shè)備平板式制動實驗臺，汽車。4PLDT 型平板制動試驗臺是一種新型的綜合實驗臺，除了能檢驗制動性能外，還可以測試輪重和側(cè)滑量等參數(shù)。該實驗臺帶有計算機。來著個傳感器的模擬量信號經(jīng)放大后進(jìn)入數(shù)據(jù)采集板，再由計算機進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以顯示和打印數(shù)據(jù)結(jié)果。3.2.2 檢測前的準(zhǔn)備1. 打開計算機和傳感器電源。通電后，計算機將自動進(jìn)行系統(tǒng)測試和傳感器測試。如一切正常，屏幕上將出現(xiàn)首頁頁面。2. 按 F2 鍵，輸入被測車輛的車牌號等信息，然后回車確認(rèn)。屏幕將進(jìn)入測試畫面。3. 將被測車輛停在距離實驗臺一個車位以外的位置，方向正對實驗臺。4. 檢查并確認(rèn)測試平板上無任何雜物。3.2.3 測試操作1.行車制動與側(cè)滑量測試將車輛以 5~10km/h 的速度駛上制動平板。前輪駛上平板后踩下離合器，在四個車輪分別駛上各自平板后。提示剎車的紅色指示燈會亮。此時急踩制動踏10板。畫面將顯示前后制動力數(shù)據(jù)。其中，左邊顯示的是制動力的相關(guān)數(shù)據(jù)，右邊顯示的是各車輪動態(tài)載荷數(shù)據(jù)，中間是側(cè)滑數(shù)據(jù)，下面顯示制動初速度，制動減速度以及前后軸制動力之比。2.駐車制動測試在紅色指示燈滅后，再起步并隨即拉緊手制動。畫面將顯示制動力以及側(cè)滑和懸架等項目的數(shù)據(jù)，畫面與下圖類似3.測試結(jié)束本次測量結(jié)束后，將車輛駛離實驗臺。按 Esc 鍵返回畫面測試準(zhǔn)備首頁，可以繼續(xù)測試4.測試數(shù)據(jù)查閱與打印在鍵盤上按 PapgeUP，PageDown 鍵，可翻頁查看前后制動力，總制動力，手制動力，前后軸重，綜重量，制動力與軸重或總重量的百分比，前輪側(cè)滑量以及懸架性能測試的數(shù)據(jù)及曲線。按 F3 或 F6 鍵，可以不同的格式（曲線或數(shù)據(jù)）打印測試結(jié)果。在測試畫面下按 F7，可根據(jù)提示輸入車輛型號，生產(chǎn)廠家等有關(guān)數(shù)據(jù)信息，并與檢測數(shù)據(jù)一起存盤，以便隨時查閱檢索。113.2.4 測試注意事項（1）測試前，制動板上不準(zhǔn)擺放雜物。測試結(jié)束后，制動板上也不準(zhǔn)長期停放重物，以免影響測試精度（2）測試制動力時，一定要等各輪都駛上制動板后再踩制動踏板。測完前后制動力后，一定要等屏幕畫面出現(xiàn)制動數(shù)據(jù)后，再開車做手制動測試，否則都會增加測試誤差。3.3 側(cè)滑臺的維護3.3.1 車輪側(cè)滑臺的維護1．測試臺不使用時，一定要鎖止滑動板，以防受到外界因素（人或汽車等）引起的經(jīng)?；蝿佣鴵p壞測量機件。2．保持試驗臺表面及周圍環(huán)境清潔，及時清除泥、水和垃圾，以防止它們侵入側(cè)滑臺。3．側(cè)滑臺上不要停放車輛和堆放雜物，防止滑動板及測量機件變形或損壞。4．每使用一個月，應(yīng)重點檢車蜂鳴器、信號燈或限位開關(guān)工作狀況不良時，應(yīng)給予及時調(diào)整或更換。5．使用三個月，除作上述保養(yǎng)作業(yè)外，還需檢查測量裝置的杠桿機構(gòu)指針和回位裝置等動作是否靈便。如動作不靈活或油遲滯，應(yīng)及時進(jìn)行清潔和潤滑工作，必要時需進(jìn)行修理或更換有關(guān)零件。6．使用六個月后，除進(jìn)行第 5 項保養(yǎng)工作外，還需要拆下滑動板，檢查滑動板下的滾輪及導(dǎo)軌，檢查各部位有無臟污、變形、銹蝕、，磨損等情況，并進(jìn)行清潔、緊固和潤滑工作。對磨損嚴(yán)重的零部件應(yīng)酌情更換。7．使用一年后，除進(jìn)行第 6 項保養(yǎng)工作外，還須接受有關(guān)部門的檢定以確保測試精度。123.3.2 側(cè)滑臺的檢定和調(diào)整汽車側(cè)滑臺長期使用后，由于零部件磨損會造成測試精度下降，為此需定期（一年或半年）進(jìn)行檢定和調(diào)整，以保證工作的可靠性側(cè)滑臺的檢定需按照國家標(biāo)準(zhǔn)《汽車安全檢測設(shè)備》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。通過對側(cè)滑臺的檢定，往往會發(fā)現(xiàn)示值超差，造成超差的原因基本有兩個方面：一是機械方面的原因，主要是滑動板及聯(lián)動機構(gòu)等機械構(gòu)件在制造過程中存在隱蔽缺陷以及長期使用后機件磨損，間隙增大所致。二是電氣方面的原因，測試儀表內(nèi)電子器件日久老化，或使用過程中的操作不慎而造成零點漂移或阻值變化，或部分元件損壞所致。出現(xiàn)超差后的調(diào)整方法如下。側(cè)滑臺顯示儀表根據(jù)儀表類型可分為以下兩種調(diào)整零點形式。1. 電零位調(diào)整：利用儀表上的零點調(diào)整電位，改變電阻值的大小進(jìn)行調(diào)整。2. 機械零位調(diào)整：當(dāng)電零位調(diào)整仍無法將儀表指針調(diào)零時，改變傳感器的安裝位置，改變滑臂轉(zhuǎn)動角度（對于旋轉(zhuǎn)電位器）或調(diào)整回位彈簧預(yù)緊力（對機械指針顯示儀表）等。13結(jié) 語綜上所述，輪胎是汽車的重要部件之一，它直接與路面接觸，和汽車懸架共同來緩和汽車行駛時所受到的沖擊，保證汽車有良好的乘座舒適性和行駛平順性；保證車輪和路面有良好的附著性，提高汽車的牽引性、制動性和通過性；承受著汽車的重量，輪胎在汽車上所起的重要作用越來越受到人們的重視。汽車輪胎不僅影響整車動力性、經(jīng)濟性和輪胎使用壽命，而且直接影響汽車的操縱穩(wěn)定性、汽車行駛方向的可控性，關(guān)系到人的生命和財產(chǎn)安全。因此，提高對輪胎安全性的認(rèn)識，平時要多檢查輪胎，特別是上高速前，一定要做好充分細(xì)致的檢查，除了胎壓之外，還要觀察輪胎側(cè)面是否有裂口、胎面磨損狀況，發(fā)現(xiàn)隱患應(yīng)及時排除。定期修正車輪平衡度，車輪不平衡度超標(biāo)，高速行駛時將會產(chǎn)生高頻的擺動，造成輪胎偏磨，不利于行車安全。輪胎修補后應(yīng)該進(jìn)行動平衡檢測調(diào)整，輪胎單邊動平衡檢測值應(yīng)該小于等于 40 克。定期實施輪胎換位，為保持同一輛車上輪胎磨損均勻，車輛每行駛 5000 公里應(yīng)做一次輪胎換位，每行駛 5000～10000 公里做一次四輪定位，以避免輪胎非正常過度磨損，不允許在同一軸上安裝不同型號或者新舊差異較大的輪胎要科學(xué)地按技術(shù)要求控制輪胎氣壓，減少或避免輪胎輪胎異常磨損，合理和正確使用輪胎。14參考文獻(xiàn)1) 莊繼德 .汽車輪胎學(xué). 北京.北京理工大學(xué)出版社.19962) 王加中.汽車輪胎選用手冊.北京.人民交通出版社.19983) 劉東亞.王清娟.汽車底盤構(gòu)造及維修 .北京.北京大學(xué)出版社.20094) GB7258- 1997.汽車故障診斷技術(shù).北京.人民交通出版社 .20055) 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