为什么摩托车和汽车的真空轮胎充的不是真空而是压缩空气?
真空胎只是形象的叫法,因为以前的轮胎都有内胎,内胎是完全密封的,从气嘴充气后膨胀,将外胎撑起来。内胎一旦破裂会迅速失去气压。
真空胎轮圈加工精度高,轮胎可以与轮圈严丝合缝的贴合密封,不会漏气。所以就省去了内胎,这样用起来更方便,而且即便轻微刺破外胎后也不至于瞬间失去支撑力,更加安全。
至于为什么叫真空,我想这个真空的意思应该是内部没东西,就像我们常说的“真空装美女”,不是没空气,而是没东西,这也叫真空。试想,轮胎要弄成真正的真空的话早就瘪了。
为什么摩托车和汽车的真空轮胎充的不是真空而是压缩空气?
真空的意思是“啥都没有”·真空轮胎不能啥都没有
在汽车常用术语中有一个词用错了很久,这个词正是下面要讨论的“真空轮胎”。
什么是“真空”?
真空的含义是在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态,是一种物理现象;从物理角度解读真空多少会有些“听起来不像人话”的感觉,对于解读真空轮胎也不太有帮助,从轮胎的概念来讲的话,真空就是“啥都没有”的概念(不讨论粒子-反粒子对)。
真空就是“虚空”、是虚无缥缈,轮胎里面要是啥都没有的话,很显然就无法维持圆形;如果从气压的角度解读,轮胎就会被吸扁;很显然这样的轮胎是无法正常使用的,轮胎依靠橡胶和加强结构并不能撑起外形,当然实心轮胎和泄气保用轮胎除外,后者也不能长时间在亏气状态中使用。
参考下图,这是轮胎的结构特点,侧壁的橡胶层厚度仅仅6毫米左右,胎冠是最厚实的位置,然而总厚度也不过是12~14毫米。
咱们的家用车使用的轮胎其实叫作“子午线轮胎”,保证橡胶层结构稳固的基础是内部像子午线一样去编制的帘子线,其材料一般是化学纤维,也有重载车辆用钢丝作为帘线使用;胎冠位置还有钢丝层等结构进行加强,所以胎冠才会比较耐磨。而轮胎侧壁的强度其实很低,依靠薄薄的橡胶层加上帘子线不可能支撑起车身,泄气保用轮胎(俗称防爆轮胎)是通过加强厚度或增加其他支撑结构实现漏气后的支撑。
那么真正撑起轮胎、实现轮胎不“瘪”的是什么呢?
答案:压缩空气。
总得有些东西在轮胎里面撑着才能保证轮胎不被压扁,水可以、泥土可以、橡胶可以,但是这些材料都不能用,因为会让轮胎变得非常重;簧下质量太高会直接影响耗油量和车辆操控,因为发动机输出的动力在驱动车轮转动之前,首先要克服车轮本身的阻力,太重的轮胎会消耗太多的动力,发动机只能强拉转速实现车辆正常行驶,耗油量是会非常离谱的。
至于对操控感的影响就更好理解了,在起伏路面上行车时,车轮质量太大则上弹的时候会过度压缩弹簧,弹跳幅度太大会让车辆左摇右晃;所以车轮要足够轻,那么轮胎就不能用实心橡胶结构了,填充物也要足够轻,最佳选项只有空气。
空气可以被压缩,其实万物都能被压缩,但空气更容易压缩;用多强的压力能把空气压缩到什么程度,这是个有个比例的,车身的整备质量(空车重量)作用于轮胎的正压力等于“压缩力”。那么轮胎充入的空气就只需要按照整备质量去计算,压缩到一定程度后,保证装车落地后不被继续大幅压缩,只是在车身起伏出现异常冲击力的时候的压缩程度大一些,这样就能保证车辆行驶稳定性,并且进行一定程度的减振了。
综上所述,轮胎里并不是啥都没有,真空轮胎的概念指的是“没有异物”,实际上这种轮胎应当叫作“充气轮胎”或“充气式低压子午线轮胎”。
最后需要讲解的是“压缩空气”,空气受热会膨胀、低温会缩小,也就是会受到热胀冷缩的影响;现在已经进入春天了,气温从零下上升到零上二十多度,这个温差会让轮胎内部的压缩空气一定程度的膨胀,膨胀后自然会把轮胎撑的更狠——胎压可能会自动上升0.5bar左右。此时应当“放点气”,把胎压调整到与车身铭牌上标注的建议值相当的程度;但这是以城市代步为主的建议标准,如果以高速驾驶为主则建议比标准胎压低0.2~0.3bar,因为摩擦也会生热,高温的轮胎会让胎压升高0.5bar左右,要防止行驶中自动升高的胎压导致异常磨损和爆胎。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
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为什么摩托车和汽车的真空轮胎充的不是真空而是压缩空气?
真空轮胎其实是无内(胎)轮胎
真空胎这个名字其实并不准确,更准确的应该叫无内轮胎(Tubeless),与之对应的是有内轮胎。
1911年,美国哈德门轮胎橡胶制品公司的财务管理员菲利普,在亚历山大.施特劳斯的文件中发现了一项发明,即可织物在一个方向上拉伸而在另一个方向上却不变,于是利用这一发明,推出了成套的内外胎轮胎:用橡胶和织物制成耐磨性、抓地性强的外胎,里面则装上橡胶内胎。也就是俗称的有内轮胎。
内外胎的模式由于其结构合理性,一直保留了下来,直到现在,自行车、农用车和重型卡车上使用的还是有内胎轮胎。
1903年,美国固特异轮胎公司获得了无内胎车轮的专利,这个专利就是把空心的内胎和起到保护作用的外胎合并成一个整体。但直到1949年,固特异才将这项发明推向市场,很快这种无内胎轮胎,也就是真空胎获得了巨大成功,并成为轿车的主流。从1955年直到今天,所有的轿车使用的轮胎均为真空胎。
真空轮胎为什么充的空气?至于轮胎为什么充的是空气?其实除了空气,确实也有其他选择,如氮气或其他惰性气体,或其他更复杂的气体。但是综合来看,还是充入空气成本最低。
缺点就是充入空气的轮胎容易爆胎,由于空气中的氧气容易在高温时,与轮胎中释放的气体混合后,发生反应而产生爆炸,因此可以用其他气体来消除爆胎的可能性。
充入氮气的轮胎确实更稳定,更安全,更不易爆胎,但就是贵,没有充空气划算。
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为什么摩托车和汽车的真空轮胎充的不是真空而是压缩空气?
真空是指的是没内胎,真证的真空胎充的是氮气。
为什么摩托车和汽车的真空轮胎充的不是真空而是压缩空气?
真空轮胎,指的是没有内胎,全靠轮胎胎口密封,不需要内胎,叫真空胎,而不是抽真空?
为什么摩托车和汽车的真空轮胎充的不是真空而是压缩空气?
真空只是一个叫法,相对应的是有内胎的轮胎。如果真空胎里面就被大气压强压扁了,只有内部气压比外部气压大才能支撑起汽车的重量
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