汽車在車輪上轉動
車輪是汽車中一個非常重要且通常被低估的元件。 汽車是透過輪圈和輪胎接觸路面的，因此這些部件直接影響車輛的性能和我們的安全。 熟悉砂輪的結構及其參數是值得的，以便自覺使用，避免在操作過程中出錯。
一般來說，汽車車輪相當簡單——它由高強度的輪圈（輪圈）組成，通常與圓盤一體連接。 車輪通常使用軸承輪轂連接到汽車。 多虧了它們，它們可以在汽車懸吊的固定軸上旋轉。
輪圈任務 由鋼或鋁合金（通常添加鎂）製成的也將力從輪圈傳遞到輪胎。 輪胎本身負責維持車輪內的正確壓力，其增強胎圈與輪圈緊密貼合。
現代充氣輪胎 它由多層不同的橡膠化合物組成。 內部有一個底座 - 一種由橡膠鋼絲（簾線）製成的特殊結構，可增強輪胎並賦予其最佳剛性。 在現代子午線輪胎中，簾線以 90 度角徑向定位，從而提供胎面剛性、更大的輪胎側壁靈活性、更低的油耗、更好的抓地力和最佳的轉彎性能。
歷史之輪
鄧祿普的第一個充氣輪胎。
在汽車中使用的所有發明中，車輪具有最古老的度量標準 - 它是在公元前二十世紀中期在美索不達米亞發明的。 然而，人們很快就注意到，在其邊緣使用皮革填充物可以減少滾動阻力，並將可能損壞的風險降至最低。 這就是第一個、最原始的輪胎的誕生過程。
車輪設計的突破直到1839年才出現，當時他發明了硫化橡膠的工藝，換句話說，他發明了橡膠。 最初，輪胎完全由橡膠（稱為實心橡膠）製成。 然而，它們非常重，使用起來很不方便，而且會自燃。 幾年後，在 1845 年，羅伯特·威廉·湯姆森 (Robert William Thomson) 設計了第一個充氣內胎輪胎。 然而，他的發明尚未得到開發，湯姆森也不知道如何正確地宣傳它，因此它沒有在市場上流行起來。
鋼絲輻條輪
第一款冬季輪胎 Kelirengas
四十年後的1888 年，蘇格蘭人約翰·鄧洛普(John Dunlop) 也有類似的想法（在嘗試改進他10 歲兒子的自行車時有點意外），但他比湯普森擁有更多的營銷技巧，他的設計席捲了市場。 三年後，鄧祿普面臨安德烈·米其林和愛德華·米其林兄弟的法國公司的激烈競爭，後者顯著改進了輪胎和內胎的設計。 鄧祿普的解決方案將輪胎永久地固定在輪圈上，使得內胎難以接近。
米其林使用小螺絲和夾具將輪圈連接到輪胎。 設計經久耐用，損壞的輪胎很快就能更換，配備該系統的車輛取得的無數勝利就證明了這一點。 米其林輪胎 在集會上。 第一個輪胎類似今天的光頭胎；它們沒有胎面。 1904年，德國大陸公司的工程師首次使用它，這是一個重大突破。
米其林 X - 第一子午線輪胎
輪胎工業的蓬勃發展，使得硫化過程中所需的膠乳像黃金一樣昂貴。 幾乎立即，人們開始尋找生產合成橡膠的方法。 這是由拜耳工程師 Friedrich Hofmann 於 1909 年首次完成的。 然而僅僅十年後，沃爾特·博克（Walter Bock）和愛德華·春庫爾（Eduard Chunkur）糾正了霍夫曼過於復雜的“配方”（添加了丁二烯和鈉等），博納合成口香糖由此征服了歐洲市場。 在國外，類似的革命發生得很晚，直到 1940 年，BFGoodrich 公司的科學家 Waldo Semon 才為一種名為 Ameripol 的混合物申請了專利。
第一批汽車採用木製輻條和輪圈的輪子。 在30年代和40年代，木質輻條被鋼絲輻條取代，在隨後的幾十年裡，輻條開始讓位給盤輪。 隨著輪胎在各種氣候和路況下使用，冬季輪胎等專用版本迅速出現。 第一個冬季輪胎稱為 凱利倫加斯 （「天氣輪胎」）由芬蘭 Suomen Gummitehdas Osakeyhtiö 公司於 1934 年開發，該公司後來成為 Nokian。
第二次世界大戰結束後，米其林和百路馳又推出了兩項徹底改變輪胎產業的創新：1946年，法國人開發出世界上第一個輪胎。 米其林X子午線輪胎1947 年，BFGoodrich 推出了無內胎輪胎。 這兩種解決方案都具有如此多的優勢，以至於它們很快就得到了廣泛的應用，並在市場上佔據主導地位。
核心，即邊緣
安裝輪胎的車輪部分通常稱為輪輞。 事實上，它至少由兩個不同用途的部件組成：輪輞（rim），輪胎直接靠在其上，以及圓盤，車輪通過它固定在汽車上。 然而，目前，這些部件是不可分割的——焊接、鉚接或最常見的是用鋁合金一體鑄造，工作盤由輕質耐用的鎂或碳纖維製成。 最新趨勢是塑料圓盤。
合金輪圈可以鑄造或鍛造。 後者更耐用、更能抵抗壓力，因此非常適合集會等場合。 然而，它們比傳統的「alluses」貴得多。
如果我們負擔得起的話 最好使用兩套輪胎和車輪 - 夏季和冬季. 持續的季節性輪胎更換很容易傷害它們。 如果出於任何原因我們需要更換圓盤，最簡單的方法是使用原廠圓盤，在更換時需要調整螺絲的螺距 - 與原裝相比只允許有微小差異，可以使用所謂的浮動螺絲。
安裝輪圈或偏置（ET 標記）也很重要，它決定了車輪將隱藏在輪拱內或超出其輪廓的程度。 輪圈寬度必須與輪胎尺寸 i 相符。
輪胎沒有秘密
車輪的關鍵和最多樣化的元素是輪胎，它負責汽車與道路的接觸，使其能夠 將驅動力傳輸至地面 i 有效制動.
現代輪胎是複雜的多層結構。
乍一看，這是一塊普通的帶有胎面的異形橡膠。 但如果我們把它切開，我們會看到一個複雜的、多層的結構。 其骨架是由紡織簾線組成的框架，其任務是在內壓的影響下保持輪胎的形狀，並在轉彎、煞車和加速時傳遞負載。
在輪胎內部，胎體覆蓋有填料和丁基塗層，可作為密封劑。 框架透過鋼加強帶與胎面分開，對於具有高速度指數的輪胎，在胎面正下方還有一條聚醯胺帶。 底座纏繞在所謂的胎圈鋼絲上，因此輪胎可以牢固且緊密地固定在輪圈上。
輪胎參數和特性，例如轉彎行為、各種表面的抓地力、 公路恐龍，所使用的膠料和胎面影響最大。 根據胎面類型，輪胎可分為定向輪胎、塊狀輪胎、混合輪胎、牽引輪胎、肋狀輪胎和非對稱輪胎，其中後者由於最現代和通用的設計而成為當今最廣泛使用的輪胎。
非對稱輪胎的外側和內側具有完全不同的形狀 - 第一個形成為巨大的立方體，負責行駛時的穩定性，而位於內側的較小的塊則用於排水。
除了花紋塊之外，胎面的另一個重要部分是所謂的刀槽花紋，即刀槽花紋。 狹窄的間隙會在胎面花紋塊內產生間隙，以提供更有效的煞車並防止在潮濕和雪地上打滑。 這就是為什麼冬季輪胎的刀槽花紋系統更加廣泛。 此外，冬季胎由更柔軟、更有彈性的化合物製成，可在潮濕或雪地上提供更好的性能。 當氣溫降至約攝氏 7 度以下時，夏季輪胎會變硬，煞車性能會下降。
購買新輪胎時，您肯定會遇到歐盟能源效率標籤，自 2014 年起強制執行。 它只描述了三個參數： 滾動阻力 （轉化為燃料消耗）、「橡膠」在潮濕表面上的行為及其體積（以分貝為單位）。 前兩個參數由字母“A”（最好）到“G”（最差）指定。
EC 標籤是比較相同尺寸輪胎的有用指南，但我們從經驗中知道，您不應該過度相信它們。 最好依靠汽車媒體或線上入口網站上提供的獨立測試和意見。
從用戶的角度來看，更重要的是輪胎本身的標記。 例如，我們看到以下數字和字母序列：235/40 R 18 94 V XL。 第一個數字是以毫米為單位的輪胎寬度。 “4”是輪胎輪廓，即高寬比（在本例中為 40 毫米的 235%）。 “R”表示它是子午線輪胎。 第三個數字“18”是以英寸為單位的座椅直徑，應與輪輞的直徑相匹配。 數字“94”是輪胎的承載能力指數，在本例中為每條輪胎 615kg。 “V”是速度指數，即汽車在給定輪胎滿載情況下可以行駛的最大速度（在我們的示例中為 240 公里/小時；其他限制，例如 Q - 160 公里/小時，T - 190 公里/小時，H - 210 公里/小時）。 “XL”是加固輪胎的名稱。
低、更低、更低
當將幾十年前生產的汽車與現代汽車進行比較時，我們可能會注意到新車的車輪比前身更大。 輪圈直徑和車輪寬度增加，輪胎輪廓減少。 這樣的輪子當然看起來更有吸引力，但它們的受歡迎不僅僅是因為設計。 事實上，現代汽車變得越來越重、速度越來越快，對煞車的要求也越來越高。
低輪廓導致輪胎寬度較寬。
如果氣球輪胎爆裂，在高速公路上行駛時輪胎損壞將更加危險 - 這種車輛很容易失去控制。 配備低斷面輪胎的汽車很可能能夠保持在車道上並安全煞車。
低側採用特殊唇緣加固，也意味著更大的剛性，這在蜿蜒道路上動態駕駛時尤其有價值。 此外，較低且較寬的輪胎使汽車在高速行駛時更加穩定，煞車效果更好。 然而，在日常生活中，低調意味著舒適度較差，尤其是在崎嶇不平的城市道路上。 這種車輪最大的災難是坑洞和路緣石。
監控胎面和壓力
理論上，波蘭立法允許使用胎面剩餘 1,6 毫米的輪胎行駛。 但使用這樣的「口香糖」卻很麻煩。 在潮濕路面上的煞車距離至少會延長三倍，這可能會導致您喪命。 夏季輪胎的安全下限為 3 毫米，冬季輪胎的安全下限為 4 毫米。
橡膠的老化過程隨著時間的推移而進展，導致其硬度增加，進而影響附著力的惡化——尤其是在潮濕的表面上。 因此，在安裝或購買二手輪胎之前，應檢查輪胎側壁上的四位數字代碼：前兩位數字表示星期，後兩位數字表示製造年份。 如果輪胎的使用年限超過10年，我們就不應該再使用它。
也值得評估輪胎的損壞狀況，因為即使胎面狀況良好，有些輪胎也會停止使用。 這些包括橡膠裂縫、側面損壞（刺穿）、側面和正面腫脹以及胎圈嚴重損壞（通常與輪圈邊緣損壞有關）。
是什麼縮短了輪胎的使用壽命？ 在氣壓過低的情況下行駛會加速胎面磨損，懸吊間隙和不良的幾何形狀會導致刮痕，並且在過快爬過路緣時輪胎（和輪圈）通常會損壞。 有系統地檢查壓力是值得的，因為充氣不足的輪胎不僅磨損得更快，而且路面抓地力更差，不易打滑，並且會顯著增加燃油消耗。
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自2014年以來，TPMS（輪胎壓力監測系統）已成為所有新車的強制裝備－該系統的任務是持續監測輪胎壓力。 它有兩種變體。
中間系統使用 ABS 來控制輪胎壓力，計算車輪速度（充氣不足的車輪旋轉得更快）和振動，其頻率取決於輪胎的硬度。 它不是很複雜，購買和維護更便宜，但它不能顯示準確的測量結果，它只會在車輪中的空氣長時間耗盡時提醒您。
另一方面，指揮系統準確、連續地測量每個車輪的壓力（有時還包括溫度），並透過無線電將測量結果傳輸到車載電腦。 然而，它們價格昂貴，增加了季節性輪胎更換的成本，更糟的是，它們在使用過程中很容易損壞。
即使在嚴重損壞的情況下也能提供安全性的輪胎已經研究了很多年，例如克萊伯（Kleber）試驗了填充凝膠的輪胎，該凝膠可以在刺穿後密封孔，但這種輪胎在市場上只獲得了更廣泛的普及。 標準的側壁有加固的側壁，儘管有壓力下降，但仍能在一段時間內承受汽車的重量。 事實上，它們提高了安全性，但不幸的是，它們並非沒有缺點：它們價格昂貴、噪音大、降低駕駛舒適度（加固牆向車身傳遞更多振動）、更難以維護（需要特殊設備），它們會加速懸吊系統的磨損。
專家
車輪和輪胎的品質和參數在賽車運動和賽車運動中尤其重要。 汽車被認為具有越野能力是有原因的，賽車手將輪胎稱為“黑金”。
1 年賽季 F2020 倍耐力胎
泥地越野輪胎
在賽車或拉力賽車中，將潮濕和乾燥道路上的高抓地力與平衡的操控特性結合起來非常重要。 混合物過熱後輪胎不應失去其性能，打滑時應保持抓地力，並對方向盤做出即時且非常準確的反應。 對於 WRC 或 F1 等著名比賽，我們會準備特殊的輪胎模型 - 通常是針對不同條件設計的幾套。 最受歡迎的性能型號：（無胎面）、碎石和雨天。
我們最常遇到兩種類型的輪胎：AT（全地形）和 MT（泥地）。 如果我們經常在柏油路上行駛，但同時又避免不了泥浴和穿越沙地，那麼我們就使用功能相當齊全的 AT 輪胎。 如果高抗損壞性和最佳牽引力是您的首要任務，那麼最好購買典型的 MT 輪胎。 顧名思義，它們將是無與倫比的，尤其是在泥濘的地面上。
智慧、綠色
未來的輪胎將越來越環保、聰明並根據用戶的個人需求量身定制。
未來汽車的方向盤——米其林願景
至少有一些關於“綠色”車輪的想法，但可能沒有人想到像米其林這樣大膽的概念。 米其林的願景是一種完全可生物降解的輪胎和輪圈。 它由可回收材料製成，由於其內部氣泡結構，不需要泵送，並且製成。
綠色固特異 Oxygene 輪胎側面長滿青苔
米其林甚至建議未來的汽車將能夠根據用戶的需求在這樣的車輪上列印自己的胎面。 反過來，固特異創造了 Oxygene 輪胎，這種輪胎不僅在名義上是綠色的，因為其鏤空胎側覆蓋著真正的活苔蘚，可以產生氧氣和能量。 特殊的胎面花紋不僅增加了牽引力，還能捕捉路面的水分，促進光合作用。 此過程中產生的能量用於為輪胎內建的感測器、人工智慧模組和位於輪胎側壁的燈帶供電。
固特異 reCharge 輪胎設計
Oxygene 還使用可見光或 LiFi 通訊系統，因此它可以連接到物聯網，從而實現車輛對車輛 (V2V) 和車輛對基礎設施 (V2I) 通訊。
隨著互聯和不斷通訊設備的快速增長的生態系統的發展，車輪的作用必須重新定義。
未來的汽車本身將是一個由「智慧」行動組件組成的整合系統，同時它將融入更複雜的現代道路網路和網路通訊系統。
在車輪設計智慧技術的第一階段，放置在輪胎中的感測器將執行各種類型的測量，然後透過車載電腦或行動裝置將收集到的信息傳輸給駕駛員。 這種解決方案的一個例子是原型 ContinentaleTIS 輪胎，它使用直接連接到輪胎內襯的感測器來測量其溫度、負載，甚至胎面深度和壓力。 在適當的時候，eTIS 會通知駕駛需要更換輪胎了——不是根據里程數，而是根據輪胎的實際狀況。
下一步將是製造一種輪胎，無需駕駛員幹預，就能對感測器收集的數據做出適當的反應。這種車輪會自動充氣或恢復漏氣的輪胎，隨著時間的推移，它將能夠動態適應天氣和天氣變化。道路狀況，例如，下雨時，排水溝胎面寬度會擴大，以減少打滑的風險。 這種類型的一個有趣的解決方案是一個系統，該系統允許您使用微處理器控制的微型壓縮機自動調節行駛汽車的輪胎壓力。
米其林 Uptis czyli 獨特的防刺穿輪胎系統
智能公交車也是一種可以根據用戶及其當前需求進行個性化調整的公交車。 讓我們想像一下，我們正在高速公路上行駛，但我們的目的地仍然有一個困難的越野路段。 因此，對輪胎性能的要求差異很大。 諸如 Goodyear reCharge 之類的車輪就是解決方案。 從外觀上看，它看起來很標準——它由輪輞和輪胎組成。
然而，關鍵要素是位於輪輞中的特殊儲液器，其中裝有一個膠囊，裡面裝滿了定制的可生物降解混合物，使胎面能夠再生或適應不斷變化的路況。 例如，它可能有一個越野胎面，可以讓我們示例中的汽車駛離高速公路並進入停車場。 此外，人工智能將能夠產生完全個性化的混合物，以適應我們的駕駛風格。 混合物本身將由可生物降解的生物材料製成，並用受世界上最堅硬的天然材料之一啟發的纖維增強 - 蜘蛛絲.
還有第一批車輪原型，從根本上改變了已經使用了一百多年的設計解決方案。 這些型號可以完全防止刺穿和損壞，然後將輪圈與輪胎完全整合在一起。
一年前，米其林推出了 Uptis，這是一款防刺穿無氣車型，該公司計劃在四年內推出。 傳統胎面和輪圈之間的空間充滿了由橡膠和玻璃纖維的特殊混合物製成的鏤空肋狀結構。 這種類型的輪胎不會被刺穿，因為內部沒有空氣，並且足夠柔韌，可以提供舒適性，同時最大程度地抵抗損壞。
用球代替車輪：固特異 Eagle 360 Urban
也許未來的汽車根本不會靠輪子行駛，而是靠…拐杖行駛。 固特異公司以原型的形式提出了這個願景 鷹360城市。 球應該比標準車輪更好地吸收顛簸，增加車輛的機動性和機動性（原地轉向），並提供更好的耐用性。
Eagle 360 Urban 包裹在仿生柔性皮膚中，裡面佈滿了感測器，它可以監控自身狀況並收集包括路面在內的環境資訊。 仿生皮膚後面是一個多孔結構，儘管車輛重量很大，但仍保持柔性。 位於輪胎表面下方的圓柱體，其作用原理與人體肌肉相同，可永久形成輪胎胎面的各個碎片。 除了 鷹360城市 它可以自我修復 - 當傳感器檢測到穿孔時，它們會旋轉球以限制穿孔部位的壓力並引起化學反應以閉合穿孔！
