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輪胎演變歷史
輪胎性能解析
輪胎之分類
構造
主要輪胎製造商
圖片、影片欣賞
• 輪胎通常由橡膠製成,是一種沿圓周覆蓋金屬或木頭輪
圈的元件。
• 輪胎是陸地上動力機械車輛最重要的一部分,用於搭載
機械或汽車使之移動,並減少不規則路面造成的震盪。
• 1845年,蘇格蘭人羅伯特·湯普生有個新點子,他沿著
馬車的木製輪輻套上充氣物體以避震,不幸的是經過幾
次實際應用後都不成功。
• 1868年,美國人查爾斯·古德伊爾(Charles Goodyear)
發明硫化橡膠的方法,使橡膠能運用在輪胎上。雖取得
專利但並未因此致富,1898年美國一家新成立的輪胎公
司為了紀念他的貢獻,把公司命名為固特異
(Goodyear)輪胎公司。
• 1887年12月,英國獸醫約翰·登祿普看到他的兒子在佈
滿石頭的庭院裡騎著三輪車,思索如何使車輪更軟以吸
收震盪,於是發明用充氣的橡膠管套在木製輪輻上,於
是輪胎的原型誕生了。
• 法國米其林兄弟的米其林公司1892年發明了一種可以
快速拆卸的充氣橡膠腳踏車輪胎,簡化了輪胎的安裝
和修補,當時巴黎的馬車放棄實心輪胎採用此充氣輪
胎後也讓街道安靜許多。
• 剛發明不久的汽車仍用實心輪胎,避震能力差,因此
汽車為了避免被震壞只好增加車身與機械強度,使得
許多汽車重達四公噸,因而行駛速度緩慢。
• 米其林在1906年發明容易拆換的汽車鋼圈,方便汽車
使用充氣輪胎。1937年米其林發明將輪胎內層簾布以
輻射狀排列的輻射層輪胎,改善輪胎的操控性,是廣
受近代轎車輪胎使用的設計。
• 1938年米其林發明讓鋼絲與橡膠粘合的方法,使輪胎
的散熱性與載重能力大幅改善。
• BFGoodrich輪胎公司對輪胎貢獻也很大,1910年則
發明把碳煙加入橡膠的技術以增加磨擦力與耐用性,
輪胎也由白色變成黑色。
• 1937年BFGoodrich發明合成橡膠,1946年發明無內
胎輪胎(tubeless),避免傳統有管狀環形內胎
(tube)的輪胎爆胎時,快速洩氣變形的危險。
• 1964年,杜邦化學公司女化學家Stephanie Kwolek
研發出可取代賽車輪胎內層鋼絲的高強度材料Kevlar,
此材料後來也被製成今日的防彈衣。
• 輪胎的橡膠化學配方會影響抓地力、行駛噪音、耐磨
里程等,胎面花紋也會影響輪胎性能,部分賽車用的
輪胎胎面無排水紋等紋路溝槽來換取最大的接地面積
與抓地力(俗稱光頭胎),一般日常用的輪胎胎面都有
排水排砂的溝槽紋路,若這些胎面溝槽已磨損得太淺
就必須更換輪胎以免雨天時難以排水造成車輛打滑失
控。
• 通常輪胎胎面(tread)有連續直線的紋路有助於增加
轉彎靈敏度,塊狀的花紋有助於排水,胎面每一塊胎
塊(block)形狀若相同會增加行駛共鳴噪音,不同
形狀的胎塊花紋若設計得當噪音音波可互相抵消降低
行駛噪音。
• 多數輪胎無特定旋轉方向,但有些輪胎花紋設計兩側
皆可快速排水,裝輪胎時須注意輪胎旋轉方向(輪胎
側面說明有Rotation方向箭頭)是否朝前;有些輪胎
花紋左右兩半設計明顯不對稱,在使用上還有胎面左
右半邊花紋朝外側或內側的差別(輪胎側面說明會註
明Outside或side facing outwards此側面朝外等字
樣),原廠會將抓地力較好的半邊胎紋設計在外側,
讓汽車左右輪外側有最佳的抓地力增加操控穩定,雨
天不適合開快車不需最寬的抓地力,內側胎紋可減少
抓地面積多設排水溝槽增加雨天排水性。
• 義大利倍耐力輪胎(Pirelli)的P-Zero System輪胎則結
合上述兩種輪胎設計的優點,將有旋轉方向性胎面兩
側能快速排水但抓地面積較小的輪胎裝在前輪(以後輪
驅動車而言),抓地面積較大的不對稱花紋輪胎裝在後
輪,雨天時由排水較好前輪先排水替後輪開路,後輪
便可保有較多抓地面積。裝輪胎時注意輪胎側面的英
文說明以發揮最佳性能。
• 在積雪路面開車時最好使用雪地輪胎(snow tire),
雪地胎的胎面有更多細小紋路可增強抓地力,四季通
用胎(all-season tire)雖然也能發揮一部分雪地抓
地力,但在雪地仍以純雪地輪胎表現最佳。
• 雪地輪胎前後輪可使用花紋不同的輪胎,但左右兩邊
的車輪最好使用相同花紋的輪胎,以免有時左右兩邊
輪胎抓地力差距明顯造成車輛直行操控不穩的問題。
• 輪胎胎壓充氣到輪胎側面說明的上限車輛會比較省油,
並能達到該輪胎的最大載重能力,對於沒有轉向助力的
車輛還可以令轉向比較輕鬆,不過行駛震動也會增加;
2008年油價狂漲,美國總統歐巴馬競選總統時也公開
建議大家把輪胎氣壓打高來省油對抗高油價。
• 輪胎胎壓不可超過輪胎側面說明的上限以免爆胎,輪胎
的最大胎壓是指在車輛尚未行駛前的冷胎狀況下的標準,
若輪胎已行駛一段距離溫度已高,又必須打氣時就不能
再打到最高胎壓以預留胎內空氣熱漲冷縮的空間;相對
的輪胎胎壓太低不但耗油,還會造成輪胎重拖過熱,一
樣可能爆胎產生車禍,所以美國政府已規定新車須加裝
胎壓偵測器,主要就是為了告訴車主胎壓已過低而危險。
• 胎邊通常也有顯示出胎體結構及層率。
• 輪胎的等級:統一輪胎品質分級系統(Uniform Tire
Quality Grading System, UTQG)
• 除雪地用胎外,DOT要求製造廠依據 “胎面磨耗度”
“抓地力等級” 及 “溫度級數”將轎車胎分級。而
固特異公司也依據UTQG將轎車胎及輕卡車胎分級,
所有的分級都列入轎車及卡車胎的目錄中。
• 胎面磨耗度
超過100-較優
100-標準
低於100-較標準低
• 磨耗等級
是依據美國政府規定的試驗過程中,所得到的輪胎
磨損耗率而換算出其比較等級。一車胎如標示200
則 表示可跑2倍於政府規定的100等級。
• 而實際上輪胎的磨損率和其使用的條件有關,例如:
駕駛習慣,路面狀況, 氣候,定位等皆會影響。註:
磨耗度只能適用於相同產品線的比較,不同品牌不
能予以比較。
• 抓地力
抓地等級,從最好的到最差的是A=>B=>C,代表
輪胎在美國政府規定的試驗狀況下,在濕滑柏油路
面和水泥路面 所得的煞車性能。其中只試驗直線
煞車性能,不包括轉彎及蛇行等性能。
• 溫度等級
溫度等級由最好到最差為A=>B=>C,代表輪胎在
室內實驗室之試驗轉輪上行走,其對熱產生之阻力
和散熱能力來 區分。溫度過高會影響磨耗及安全,
因此美國聯邦法規定所有輪胎皆至少通過C級之溫
度等級。
• 輪胎的尺寸說明比如195/60R15H代表
• 胎面寬度195mm(19.5公分);
• 60為扁平比,代表輪胎側面(胎壁)厚度是胎面寬度
的百分之60(19.5公分乘以0.6);
• 15代表此輪胎使用直徑15英吋的鋼圈。
• R為輻射層輪胎代號。
• H是輪胎最高時速代號,代表此輪胎最高時速可達
210公里。
• 速度代號
速度代號表示一轎車胎可跑之最高限速,卡車胎並無
此種標示。下表列出每一代號可跑之最高速限,此表
可運用 於各廠牌之輪胎
• 速度代號 速度 (公里/小時)
Q-160
S-180
T-190
U-200
H-210
V-240
Z 超過240
• 目前Z級產品中還有W (270公里/小時) 及Y (300公
里/小時) 兩種分類,但車輛的總負載需按規定範圍,
如100W或 96Y。
按照搭載的機械或車輛,輪胎可區分為:
• 自行車胎:淑女車、競速用車等
• 機車胎:速克達、重型機車等
• ATV車胎:ATV、卡丁車等
• 汽車胎:轎車、SUV
• 卡車胎:輕卡車、卡車、大客車等
• 飛機用胎
• 堆高機胎
• OTR(Off The Road)胎:採礦車等
• 農業用胎:高爾夫球車、割草機、曳引機、收割機等
• 工業用小胎:手推車、園藝工具等
• 拖車胎:載運遊艇、船舶、ATV、機車、馬匹等之拖車、露
營車
• 斜交胎
斜交胎(bias/cross ply tire)是簾布層相互
交錯排列,與胎冠中心線呈30至40度的交角。
這樣的交叉設計可以讓輪胎充氣後獲得充分
的延展,以取得抵擋緩衝的舒適性。
相對而言也導致斜交胎的缺點:增加滾動的
阻力、在高速時減少操控與牽引力。
←斜交胎輪胎
結構
• 帶束斜交胎
帶束斜交胎(belted bias tire)的結構與前者相同,
不過胎面上交疊著角度不同的高強度簾布層或金屬
帶。
優點是減少滾動阻力、提高胎面硬度與操控性能。
↖↑帶束斜交胎
• 輻射層輪胎
輻射層輪胎(radial tire)又稱作「子午線輪胎」,
因為其簾布層與胎冠中心線呈90或接近90度的交
角,像是地球的子午線而得名。
←輻射層輪胎
• 由於充氣輪胎怕穿刺而漏氣,為了克服某些惡劣的工
作環境,車輛必須使用實心胎(solid tire),譬如
堆高機、滑板車、割草機、拖車、手推車等。
↓↘荷重式實心胎
↖↑軟式實心胎
↖↑側孔式實心胎
• 日本
Bridgestone普利司通
Yokohama橫濱橡膠
• 法國
Michelin米其林
• 德國
Continental Tire大陸集團馬牌輪胎
• 美國
Goodyear固特異
• 義大利
Pirelli倍耐力
• 南韓
Kumho錦湖
Hankook韓泰輪胎
• 臺灣
Cheng Shin / Maxxis正新輪胎
Kenda建大輪胎
Nankang南港輪胎
Federal泰豐輪胎
• 中國
三角輪胎
杭州中策橡膠
廣州寶力輪胎
雙錢集團
Giti佳通輪胎
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