タイヤの構造とタイヤ性能

Mar 13, 2024

ユーザーの視点から見たタイヤの性能は2点に集約されます。1つ目は、カーカスが強くて耐久性があること、つまり走行中に理由もなくバーストやエア漏れなどの問題が起こらないことです。 ; 2 番目のポイントは、トレッドが接地されている必要があるということです。 プレーンとは、スムーズな運転、信頼性の高いブレーキ性能、優れたトレッド耐摩耗性を意味します。 簡単に言えば、それはカーカスの問題とトレッドの問題にほかなりません。車が走行するとき、トレッドの性能を決定するのはカーカスの構造であるため、これら 2 つの問題は 1 つに組み合わせることができます。 。 遊ぶ。

600kb1

次に、タイヤの構造がタイヤの性能をどのように決定するのかについて、Aotaijun 氏に説明しましょう。 これも次の 2 つの主要な側面から分析する必要があります。
1. カーカス構造はトレッド形状を決定し、トレッド形状に直接関係するさまざまなタイヤ特性を決定します。

タイヤのトレッド形状と走行中の変化はタイヤの性能に影響を与える重要な要素です。 ラジアルタイヤはベルト層の締め付け効果の恩恵を受けます。 通常の空気圧下では、クラウンとショルダーは基本的に一直線に保たれます。 ただし、荷重がかかるタイヤは空気圧が高いため、クラウンもわずかに膨らみますが、曲率はバイアスプライタイヤほどではありません。 とても大きく。

トレッド形状によって影響を受けるパフォーマンスは次のとおりです。

1)走行安定性:
トレッドが円弧から直線に変化すると、タイヤショルダーとタイヤクラウンが同時に地面に接触するまで、地面と接触するトレッドの有効幅が増加し、車の横方向のサポートが大幅に向上し、安定性が向上します。

2) 制動距離が短くなる

フラットなトレッドは地面との密着性を維持し、制動距離を短縮します。

3) 転がり抵抗

車が停止しているとき、トレッドと地面の間には、一般に印象と呼ばれる接触面が存在します。 バイアス タイヤのトレッドは円弧状であるため、接地面は楕円形となり、前後距離が長く、側面距離が狭くなります。一方、ラジアル タイヤの接地面は長方形に近く、前後距離が短くなります。後ろの距離と大きな横の距離。 圧力が同じであれば、両者のインプリント面積はほぼ等しくなります。 これがラジアルタイヤの転がり抵抗が小さい根本的な理由です。

4) 滑り止め

直進時でも旋回時でも、フラットトレッドは常にタイヤパターンをより効果的に地面に接触させ、タイヤのグリップを強化し、横滑りの可能性を減らします。

5) 耐摩耗性

なぜフラットトレッドのほうが耐摩耗性に優れているのでしょうか? 最も基本的な理由はトレッドの形状にもあります。 なぜなら:

まず、ラジアルタイヤは走行中、基本的にトレッド形状が変化しないため、バイアスタイヤに比べて無駄な作業が少なく、発熱が少なく、材料の疲労や老化が遅いです。

第二に、トレッドが平坦になればなるほど、応力はより均一になり、特にクラウンにかかる圧力は大幅に減少し、応力の減少はトレッドの耐摩耗性を向上させるために必要な条件である。 トレッド摩耗の重要な要素は、地面からの削る力です。 掻き取る力が大きいほど、トレッドの摩耗が早くなります。 クラウンが高いトレッドの場合、クラウン部分に最も大きな圧力がかかり、ショルダーに向かって徐々に圧力が弱くなるため、ショルダーに最も大きな圧力がかかります。 その結果、タイヤは常にクラウンから摩耗が始まり、トレッド全体にまで摩耗が広がるという現象が発生します。 ラジアルタイヤによっては、クラウンが高すぎるため、クラウンが摩耗してしまう場合があります。

第三に、偏摩耗しにくいことです。

2. タイヤの構造もカーカス自体の性能を直接決定します。 主に次のような症状が現れます。

1) クラウン中心線の円周方向の一貫性。

ラジアルタイヤはベルト層によりトレッド中心線とクラウン中心線を一致させることができ、高速回転時の遠心力バランスがバイアスタイヤに比べて格段に優れています。

2) サイドウォール剛性とメンテナンス性

ラジアルタイヤを横から見ると、鋼線が扇のリブのように配置されています。 各鋼線は半径線上にあります。 一般にラジアルタイヤは単層カーカス構造のため、スチールワイヤーが重なり合ったり、交差したりすることがありません。 スチールワイヤー間の隙間はゴム(通称「サイドウォールゴム」)でシールされています。 ラジアルタイヤのサイドウォールは扇形です。 外力により一度穴が開くと亀裂が入りやすく修復できません。

3) 胎児の体温の発生

屠体の発熱には主に 2 つの部分があります。 1 つの部分はカーカスの骨格素材とサイドウォールのゴムに由来し、もう 1 つの部分はタイヤ内の空気に由来します。 カーカスの発熱の主な理由は次のとおりです。まず、タイヤのカーカスが荷重によって変形します。 車が曲がったり、路面がうねったりすると、タイヤは路面からの力や車の自重の影響で形状が変形しやすくなります。 2つ目は、車の走行中にタイヤの動的荷重が常に変化するため、カーカスが伸びたり縮んだりすることです。 3つ目は、カーカスの形状変化やスケルトン素材の伸縮により、タイヤ内の絞りや空気の流れが頻繁に起こることです。 実際、タイヤの発熱には 2 つの重要な要素があります。それは、材料の内部エネルギーと運動です。 物質の内部エネルギーが励起されると熱が発生します。 熱エネルギーは物質の基本特性の 1 つであり、運動は励起条件です。 タイヤは無駄な動きを極力減らす設計となっております。 このように、同じ高品質の素材を使用すれば、自然に発熱が軽減されます。

4) 積載性能

タイヤの耐荷重性能は、フレーム素材の強度と量だけでなく、ワイヤーリングの強度によっても決まります。 カーカス鋼線とラジアルタイヤのトラベラーとの角度は直角である。 一般に、ラジアルタイヤの配置は骨格材料の強度性能をより良く発揮できると考えられています。 実はこれは誤解なのです。 タイヤの最後の応力負荷部品はワイヤーリングであり、カーカス鋼線の両端がワイヤーリングに固定されています。 タイヤが及ぼす力は単純な引っ張り力ではなく、主に内部のガス圧による外部への膨張力です。 この張力はタイヤの内壁に対して垂直です。 言い換えれば、コードとトラベラーの間の角度がどのようなものであっても、内圧によってコードに加わる力は常に垂直になります。 また、繊維であっても鋼線であっても、両端が固定され、端点間の距離が変わらなければ、固定点と線の違いによって破断強度や引張強度などの物性が変化することはありません。 (旅行者など) とそれ自体。 角度を変えると変化します。 つまり、タイヤの構造設計は、スチールワイヤーリングとフレーム素材の強度、タイヤキャビティのサイズ、空気圧によって決まります。

600kb2

ラジアルタイヤの荷重強度の70%はベルト層に集中するという見方もありますが、実際はそうではありません。 ベルト層の荷重強度はタイヤの断面アスペクト比に反比例します。 アスペクト比が小さいほどベルト層の負荷強度は大きくなり、その逆も同様です。

お問い合わせを送る