CN111301068B - 一种防止胎温胎压过高的方法 - Google Patents

Abstract

本发明旨在解决无内胎轮胎胎温胎压过高技术问题，提供一种技术构思及技术方案，技术构思是：胎温胎压过高主要是长距离刹车时，轮毂温度过高导致的，可在轮辋上装置由两种可以弥补彼此缺陷的材质构成的复合隔热垫予以解决，使轮毂温度对胎温胎压的影响降到允许范围内，同时，保证隔热垫的装配复合轮胎的设计要求并容易实施。技术方案是：一种防止胎温胎压过高的方法，把由基垫和环形弹性带组成的复合隔热垫，装置在设有若干分布均匀的齿状阻滞结构的轮辋上，所述的基垫采用气凝胶毡或纳基隔热软毡，宽度等于或略小于胎趾间距，围绕在胎趾间的轮辋上，所述的环形弹性带采用丁基橡胶或卤化丁基橡胶，宽度等于胎趾间距，拉伸后套装在上述的基垫上。

Description

一种防止胎温胎压过高的方法

技术领域

本发明涉及汽车轮胎领域，具体涉及防止胎压过高的方法。

背景技术

为防止胎温胎压过高，中国专利公布号 CN 102689569 A公开了一种用于有内胎轮胎防扎、防爆、隔热的隔垫及制造方法，该方法“包括有一置于轮胎和内胎之间的隔垫；一置于轮毂和内胎之间的隔垫”，“所述隔垫为保温材料和橡胶按比例硫化而成”，“所述的保温材料为海泡石、硅酸钙、二氧化硅、玻璃纤维、陶瓷纤维等传统保温材料。两个隔垫的底部厚度分别为0.5-15cm和0.5-10cm。根据【轮胎工业】（1999）王友善等发表的《橡胶复合材料的热传导特性研究》一文所提供的数据和研究结果：“橡胶复合材料的纤维横向热导率由橡胶基体决定 ; 其纤维纵向热导率远远大于横向热导率。另外 , 不论橡胶还是橡胶复合材料在所研究的温度范围内 ,其热导率与温度均呈线性关系”，以及【橡胶工业】（2004）何燕等在《轮胎橡胶材料导热系数的测定及分析》一文中，给出的各种轮胎橡胶材料的导热系数与温度对应关系，可知“保温材料和橡胶按比例硫化而成”的隔垫，其隔热性不取决于保温材料，而取决于橡胶基体。而橡胶基体的导热系数远比玻璃纤维、陶瓷纤维等保温材料大，且随着温度的升高直线增大，要达到同样的隔热效果，隔垫就须很厚，而即使按该方法给出的厚度的平均值 绝大多数轿车轮胎和SUV轮胎也都无法放入；橡胶参入上述保温材料后，弹性会大幅度下降，该方法没有披露如何把弹性差、平均厚度5.5cm的隔垫置于轮毂和内胎之间，还能与轮毂紧固套接、同步转动的。因此该方法实际上是无法实施的。该方法针对的是有内胎轮胎，但如今无内胎轮胎已替代有内胎轮胎被普遍采用，由于无内胎胎内气体直接接触轮辋，所以，对于轮辋的隔热需求更大，而且由于追求宽胎面、小扁平比成为时尚，所以，对隔热性和厚度提出了更高要求。

发明内容

本发明旨在解决无内胎轮胎胎温胎压过高技术问题，提供一种技术构思及技术方案，本发明的技术构思是：胎温胎压过高主要是长距离刹车时，轮毂温度过高导致的，可在轮辋上装置由两种可以弥补彼此缺陷的材质构成的复合隔热垫予以解决，使轮毂温度对胎温胎压的影响降到允许范围内，同时，保证隔热垫的装配复合轮胎的设计要求并容易实施。本发明的技术方案是：一种防止胎温胎压过高的方法，把由基垫和环形弹性带组成的复合隔热垫，装置在设有若干分布均匀的齿状阻滞结构的轮辋上，所述的基垫采用气凝胶毡或纳基隔热软毡，宽度等于或略小于胎趾间距，围绕在胎趾间的轮辋上，所述的环形弹性带采用丁基橡胶或卤化丁基橡胶，宽度等于胎趾间距，拉伸后套装在上述的基垫上。

与现有技术相比本发明一方面可使弹性隔热材料处在导热系数较小的温度区间，发挥其隔热作用，并延缓其老化；一方面可使毡状隔热材料受到弹性包夹，紧固安装，使新型高效隔热材料得以采用。从而，具有有效避免胎压过高，大幅度减少隔热材料的用量，减少对胎内空间的占用，保证轮胎的设计要求等有益技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例1截面结构示意图；

图2为图1中围成环形的基垫的立体示意图；

图3为图1中轮毂及轮辋立体结构示意图；

图4为图3局部放大图；

图5为图1中环形弹性带的立体结构示意图；

其中：1为轮胎，1.1、1.2分别为内、外胎趾， 2为轮辋，2.1为轮辋上的气嘴口，2.2为阻滞结构， 3为基垫，3.1为基垫上的气嘴口，4为环形弹性带，4.1为环形弹性带上的气嘴口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

参见附图1-5，本实施例是上述发明技术方案在一款国产SUV的车轮上的应用，如今SUV追求大轮毂、宽胎面、小扁平比已成为一种时尚，本实施例中SUV的轮胎为无内胎的普利司通动力侠优质轮胎，规格为255/40 R20，使用手册推荐冷车胎压2.30，该轮胎本身对地面温度有很好的隔离作用，该车具有胎温胎压检测、显示功能，气温40℃路面温度60℃时，该轮胎仪表显示温度接近50℃，百度百科给出的汽车轮胎一般工作时的温度为40-80℃之间，研究表明，斜交轮胎和子午线轮胎能正常工作并保证轮胎有足够耐久性的最高温度分别为121.1℃和93.3℃。可见路面温度不足以使胎温胎压超过允许范围。但长途高速行驶，发动机长时间高强度运行，有时会使胎温增加到120℃左右，如果此时长距离刹车，刹车钳、刹车盘温度可达300℃以上，通过轮毂的传导，可使胎温超过130℃，从轮胎工作温度与保留抗拉强度的关系可知，温度由0℃上升到100℃时，轮胎材料的强度下降大约20％。当温度上升到110℃时，轮胎材料的抗拉强度迅速下降。且胎温每升高10℃，胎压随之升高0.07-0.14公斤/平方厘米，胎压过高，会使帘线的应力增大，轮胎变软，轮胎的强度大幅降低，极有可能致使帘布层脱空或造成轮胎内部受过损伤的地方爆裂。轮辋越宽、轮胎扁平比越小，轮辋温度对胎温胎压的影响越大，所以，对轮辋的隔热应是防止胎温胎压过高的优先方向和主要任务。由《轮胎橡胶材料导热系数的测定及分析》所公布的实验数据，可知用于内胎或内衬层的丁基橡胶具有很好的隔热性，内胎兼具对路面温度和轮辋温度隔离作用，但相对于无内胎轮胎，有内胎轮胎并没有表现出明显优势，这是因为，丁基橡胶的导热系数随温度直线上升，而且其厚度也不足以产生需要的隔热效果。考虑到胎内空间径向纵深不足10cm，为保证减震性的设计指标不收到明显影响，中国专利公布号 CN 102689569 A 所述的“保温材料和橡胶按比例硫化而成”的隔垫，以及“海泡石、硅酸钙、二氧化硅、玻璃纤维、陶瓷纤维等传统保温材料”都不能胜任。本实施例采用气凝胶毡制作基垫3，与采用丁基橡胶制成的环形弹性带4构成复合隔热垫，将该复合隔热垫装置在轮辋上，以阻隔轮毂温度对胎内气体温度和压力的影响。所述的基垫3的宽度等于内胎趾1.1与外胎趾1.2的间距、厚度等于0.7cm、内径等于轮辋2外径；环形弹性带4自然状态下周长133~140cm、周长拉伸至166 cm时，厚度约为0.6cm、宽度等于胎趾间距；所述的轮辋表面设有若干分布均匀的锯齿形状的阻滞结构。装配时，先把按附图2和上述尺寸数据定制成型的非闭合环形基垫3，开口向下地套装到轮辋2上，此时从外侧看，基垫3上的气嘴口位于11点位置。然后，转动轮毂使轮辋2上的气嘴口2.1与基垫3上的气嘴口3.1位置吻合。再把环形弹性带4拉伸后，按照使其上的气嘴口4.1处于11点的方位套装在基垫3。实验结果表明，厚度0.7cm的气凝胶毡，可在高温侧温度达到300℃时，使低温侧温度保持在100左右，考虑到，由于轮辐的散热作用，刹车盘、刹车钳达到300℃时，轮辋2的温度在270℃以下，所以，此时，环形弹性带4接触到的最高温度不超过90℃，丁基橡胶在80℃时的导热系数约和当量厚度大致为气凝胶毡的十倍，所述的环形弹性带4低温侧即外侧的温度可以保证不超过70℃。气凝胶毡有两个缺陷，一是容易产生粉尘，使其在很多领域的应用受到限制，二是不容易固定，尤其是在轮毂高速转动所产生的巨大的离心力作用下，本实施例巧妙地用采用丁基橡胶材质的环形弹性带4覆盖其上，一举解决了上述两个缺陷；本实施例中的环形弹性带4，也可以使用天然橡胶材质，缺点是由于导热系数较大，需要相应地增加厚度，更重要的是其耐热老化性能较差。综上，本实施例一方面利用新型高效隔热材料气凝胶毡制成的基垫3使弹性隔热材质的环形弹性带处在合适的温度区间，发挥隔热作用的同时延缓老化；一方面利用丁基橡胶材质的环形弹性带4使毡状隔热材料受到弹性包夹，解决了妨碍其应用的技术缺陷，从而，获得有效避免胎温胎压过高，大幅度减少隔热材料的用量，减少对胎内空间的占用，保证轮胎的设计要求，适用于各种轮胎等有益技术效果。

实施例2，本实施例与实施例1的区别主要是：所述的基垫3采用纳基隔热软毡，所述的环形弹性带4采用溴化丁基橡胶，溴化丁基橡胶是卤化丁基橡胶的一种，随着轮胎技术的发展更新，采用丁基橡胶制造的有内胎轮胎，正逐渐被由卤化丁基橡胶制造的无内胎的子午线轮胎所取代，环形弹性带4采用溴化丁基橡胶带来的最大好处是使其具有更好的耐热老化性能，在老化速度上实现与同样采用溴化丁基橡胶材质的轮胎内衬层即气密层相匹配。其余未涉及之处与实施例1相同，不再赘述。

需要指出的是，凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效变换，或相同实质含义的不同表述，以及直接或间接运用在其他相关的技术领域，均在本发明的专利保护范围内。

Claims (1)

1.一种防止胎温胎压过高的方法，其特征是：把由基垫和环形弹性带组成的复合隔热

垫，装置在设有若干分布均匀的齿状阻滞结构的轮辋上，所述的基垫采用气凝胶毡或纳基

隔热软毡，宽度等于或略小于胎趾间距，围绕在胎趾间的轮辋上，所述的环形弹性带采用丁

基橡胶或卤化丁基橡胶，宽度等于胎趾间距，拉伸后套装在上述的基垫上；所述的基垫厚度为0.7cm，所述的环形弹性 带，拉伸至装配状态时的厚度为0.6cm。

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