高強(qiáng)度防爆輪胎的階段性分析和論證

【摘 要】汽車在改變了人們的生活，給人們的出行帶來(lái)了極大的方便，但讓我們體驗(yàn)到極速快感的同時(shí)給我們帶來(lái)了一定的安全隱患。據(jù)權(quán)威數(shù)據(jù)顯示高速公路致人死亡的事故中有70%是由于爆胎引起的。因此研究新型防爆輪胎顯得尤為必要。防爆輪胎摒棄了原有易爆的充氣輪胎，采用了減震性能良好的材料制成的吸振輪輻和表面覆有橡膠材料的胎面結(jié)構(gòu)。該輪輻形式利用特殊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)既保證了輪轂的強(qiáng)度，又提高了輪胎的抓地能力，可廣泛應(yīng)用于轎車、重載工程車輛、石油特種車輛。

【關(guān)鍵詞】防爆輪胎 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 節(jié)能

新型防爆輪胎如圖1所示，由五部分組成，如下圖2-圖5所示，其中：（1）內(nèi)胎面，（2）內(nèi)胎面中部組件，（3）鉸接式結(jié)構(gòu)，（4）外胎面中部組件，（5）外胎面，它是通過(guò)鉸接結(jié)構(gòu)調(diào)整輪胎各部分位置，從而改變不同路況下胎面與路面的接觸面積，實(shí)現(xiàn)輪胎的阻力系數(shù)的改變。

一、總體結(jié)構(gòu)的配合

圖1整體視圖

二、特殊部分介紹

圖2鉸接式結(jié)構(gòu) 圖3內(nèi)胎面

圖4中部組件 圖5外胎面

三、新型防爆輪胎的原理分析

由于輪胎的滾動(dòng)阻力系數(shù)與輪胎的寬度成正比，故所設(shè)計(jì)的新型防爆輪胎通過(guò)五部分的位置相互調(diào)整，從而改變胎面與地面的接觸寬度，實(shí)現(xiàn)輪胎滾動(dòng)阻力系數(shù)的改變，其中內(nèi)胎面和外胎面為固定部分，位置不做變化，主要通過(guò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和鉸接結(jié)構(gòu)改變中部組件和鉸接結(jié)構(gòu)位置。輪胎不同路面有不同的行駛模式，根據(jù)路面條件，新型防爆輪胎可以轉(zhuǎn)換以下4種模式：

模式一（干燥路面條件）：胎面所有組件與外側(cè)體胎面部位保持齊平；

模式二（低滾動(dòng)阻力路面條件）：胎面中部組件可以部分突出于胎體外側(cè)，與胎體外側(cè)胎面部位保持齊平；

模式三（濕路面條件）：胎面中部部件和鉸接式結(jié)構(gòu)體系可收回胎體內(nèi)部，通過(guò)胎面中部結(jié)構(gòu)排水；

模式四（雪地路面條件）：胎面中部組件和鉸接式結(jié)構(gòu)可完全與胎體胎面部位保持齊平。

四、展望與憧憬

社會(huì)在進(jìn)步，技術(shù)在發(fā)展，人們追求高效的勁頭也越來(lái)越強(qiáng)。NASA在月球車上已經(jīng)應(yīng)用了防爆輪胎以增加惡劣路況適應(yīng)性。米其林正在研究一種原型為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的輪胎將使用在美國(guó)軍事，這無(wú)疑也會(huì)幫助無(wú)氣輪胎進(jìn)入民用領(lǐng)域。防爆輪胎毫無(wú)疑問(wèn)是未來(lái)汽車輪胎發(fā)展的最重要方向之一，因?yàn)樗鼛?lái)的安全性和方便性是人們所需要的。重要的是，隨著技術(shù)的進(jìn)步，防爆輪胎的成本最終也將會(huì)走到一個(gè)合理的階段。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳家瑞，張建文，《汽車構(gòu)造》[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.2

[2]朱張校，姚可夫，《工程材料》[M]北京：清華大學(xué)出版社，2011：111～113（5）

作者簡(jiǎn)介：

郭玉寬，男，1992.8.10，漢族，本科，中國(guó)石油大學(xué)（華東）車輛工程，學(xué)生。

孫成富，男，1991.3.29，漢族，本科，中國(guó)石油大學(xué)（華東）車輛工程，學(xué)生。

*本裝置已獲2013年大學(xué)生校級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目