安全轮胎国内外发展现状.docx

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1、轻型汽车技术2011（9）总265技术纵横3技术纵横设设计计··研研究究安全轮胎国内外发展现状岳红旭1许靖1胡国强2（1.南京航空航天大学能源与动力学院2.武汉理工大学汽车工程学院)摘要本文概述了安全轮胎的分类和发展历史，重点对双内腔型、自密封型、自体支撑型、内支撑型以及无气型安全轮胎做了细分介绍，并分析研究了各自的优缺点以及应用情况，最后预测了新型安全轮胎发展的趋势，对研究安全轮胎具有重要的参考价值。关键词：安全轮胎核心技术发展现状1安全轮胎的分类及发展历史为了满足人们对轮胎安全等方面的迫切需求，世界各国提出了各种提高轮胎安全性能、降

2、低轮胎滚动阻力的技术措施，包括防漏(扎)技术、泄气保用技术、零压续跑技术等。相应地也出现了一些安全轮胎产品。从国外相关的产品和研究现状上来说，按照结构形式，安全轮胎可以被划分为以下几种形式：双重内腔型、自密封型、自体支撑型、内支撑型以及无气型。(1)双重内腔型双重内腔型(Double-Inner-Cavity)安全轮胎是在轮胎内腔设置小轮胎或隔膜，如图1中的（a）（b）所示。一旦外胎扎破漏气，内腔部件发挥作用，临时支撑车辆在正常速度下继续前进，从而保证行驶安全性。还有一种双腔连体轮胎如图1中的（c）（d）所示。双重内腔需要特殊设计，其爆

3、胎安全性能不是很好，日前很少应用。这种结构的安全轮胎最早见于美国固特异轮胎橡胶公司（GoodyearTire&RubberCo.）于1934年取得防爆内胎安全轮胎专利，并且在1955年成功研制出双腔安全轮胎，1987年推向市场，称为EMT（ExtendedMobilityTire，高机动性能轮胎）。(a)内部小轮胎(b)内部隔膜(c)双腔连体(b)纵向隔膜图1双重内腔型安全轮胎截面示意图这种双重内腔型轮胎在一定程度上解决了轻度的刺穿和突然爆裂的问题，但是仍然依赖充气结构。在轮胎损伤严重时（如两层腔被同时刺穿等）无能为力，这对于在特殊路

4、况下行驶的军用车辆来说尤其不利，而且复杂的机构进一步加重了轮胎自身重量和滚动阻力。目前已经逐步退出市场。（2）自密封型自密封型(Self-Sealing)安全轮胎是在普通标准轮胎结构基础上增加一层特别的内衬层，内衬层与4技术纵横轻型汽车技术2011（9）总265轮胎内表面形成一个副腔，副腔内充满特殊密封剂，一旦轮胎破损，密封剂流出固化“伤口”如图2所示。1992年德国大陆公司推出的Gen*Seal轮胎正是这样的结构。同样，1998年法国米其林的TigerPawNailGard轮胎也属于自密封型安全轮胎。准轮辋式的，胎侧是多曲率轮廓线，

5、拥有良好的自支撑能力，而且更加轻量化。2001年10月，意大利倍耐力公司的EuforiR子午线安全轮胎，使用MIRS（模块集成自动化系统），具有智能支撑式内侧，能够在失压的情况下以80km/h行驶150km。由于安装在普通轮辋上，这种轮胎更加便利，但其胎侧刚性大而影响乘坐舒适性，目前只适合于小型车辆。(a)钉子扎入轮胎(b)钉子拔出之后图2自密封型安全轮胎结构示意图这种轮胎能解决轻度的轮胎破损问题，相对双腔结构轮胎重量较轻，阻力较小；但是它仍然依赖充气机构，无法解决轮胎严重破损问题，而且它需要特殊加工工艺制造，失压后一般行驶距离较短，日

6、前也处于逐渐被淘汰的地位。（3）自体支撑型自体支撑型(Self-supporting)安全轮胎是在轮胎侧面的散热带束层之间夹入特殊橡胶（如图3所示）。当轮胎漏气失压时，胎侧补强结构能防止胎侧折叠，并使胎唇紧箍轮相，胶料弹性则可以保证基本行驶的功能。这种轮胎分为配套特制轮相和标准轮相两种类型。（注：上文所引用的部分中所称的轮相即轮辋）。在这一类轮胎产品中按照轮辋和支撑形式还可以分为以下几种：①使用特制轮辋和自体支撑物的轮胎。典型代表是日本普利司通1992年3月研制成功的Expedia轮胎/轮辋总成，由胎侧补强轮胎、特制楔形轮辋、轮胎气压监

7、测系统（TPMS）组成，能够在失压的情况下以80km/h行驶240km。类似的还有法国米其林1994年研制成功的MXV4轮胎，能够在失压的情况下以80km/h行驶80km。由于非标准轮辋需要特殊加工，胎侧补强结构亦需要特殊工艺处理，比普通轮胎重20%-40%。②标准轮辋和加物支撑的轮胎。与上一种相比，这种轮胎使用的是标准轮辋。1999年，日本普利司通公司的Hawk轮胎是可以与标准轮相配套的自体支撑型轮胎。其胎侧采用独特的带束层设计，质量较轻，能够在失压的情况下以80km/h行驶80km。2000年6月，日本住友橡胶工业公司推出CCT轮胎

8、是标(a)胎侧补强结构(b)正常气压状态(c)失压状态图3自体支撑型安全轮胎截面示意图总的来说，自体支撑型轮胎重量相对双腔轮胎较轻，能够解决轮胎轻度损伤的问题，使用、更换较为简单方便；但是同样它无法解决轮