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摘要：轮胎作为辅助汽车在道路正常行驶的一种橡胶制品，用来支撑汽车，是汽车的关键部件之一，轮胎的性能对整车的动力性、制动性、操纵稳定性等都有着至关重要的影响。
关键词：轮胎性能；汽车行驶；影响
引言
汽车工业是国民经济的支柱产业，而轮胎是构成汽车的重要组成部分，轮胎与路面直接接触，对汽车的性能有着重要的影响，包括制动力、操纵力和噪音等，而这都离不开轮胎模具的设计制造，提高轮胎的设计与制造水平具有重要意义。
1轮胎
1.1轮胎的基本概念
轮胎是支撑汽车全身重量的重要部件，对汽车正常行驶起辅助作用。轮胎与地面直接接触，因此会受到地面的道路状态影响，所以轮胎质量非常重要。今天，汽车开发不仅注重行驶质量和稳定性，更注重安全性和方便性，因此对轮胎的要求更高。轮胎接触地面，运行过程中必须有磨损，所以轮胎必须有耐磨性。物体变热，膨胀，变冷，温度太高，轮胎的内气膨胀，胎内气压升高，质量不合格的轮胎容易发生爆胎的危险，因此轮胎耐热性也很重要。因为轮胎承载了汽车的全部重量，所以要有承重能力，汽车在恶劣的道路条件下行驶时也要有轮胎的缓冲装置，这样才能减少轮胎损失。现在，汽车轮胎基本上是充气轮胎，这样轮胎就能产生更好的减震效果，行驶中汽车更安全、更稳定。另外，轮胎能更好地支撑汽车的重量和抓地力，确保汽车运行的安全性。
1.2冬季轮胎研究
在低温条件下普通轮胎的胎面硬度变高，轮胎的抓地性能和抗湿滑性能大大降低，增大了冬季的行车安全隐患。冬季轮胎胎面较软，小花纹多，可以增大轮胎与路面之间的接触面积使摩擦力增大,在冬季冰雪路面会有更好的操控性和安全性。冬季轮胎常用的材料有天然橡胶(NR)、顺丁橡胶(BR)、溶聚丁苯橡胶(SSBR)等，加入一定比例的白炭黑/炭黑、氧化锌等制成低温下具有抗湿滑性和柔软性的冬季轮胎。轮胎胶面配方、轮胎类型、轮胎花纹、轮胎载荷比等均对冬季轮胎抓地性能产生不同的影响。越来越多的轮胎厂商提高了对冬季轮胎的市场的重视，加大了对冬季轮胎的投入研发力度。以米其林和普利司通为首的多家轮胎企业已推出多代冬季轮胎产品，以满足国内外用户对冬季轮胎的使用需求。除了轮胎的花纹、原材料等会对冬季轮胎性能产生影响，轮胎胎面的磨损对轮胎的性能也会产生一定的影响。磨耗胎相比新胎，因为花纹深度的降低及胎纹沟的减少，在一定程度上降低了轮胎在冰雪路面上的排除冰雪的能力，导致汽车加速性、制动性能下降，安全性降低。
1.3干冰试验
按照测试要求进行轮胎干冰面测试，在干冰试验中A品牌轮胎的加、减速度表现最为出色，其次为D品牌轮胎，C品牌轮胎的表现最差。且各品牌轮胎在加速和制动的表现能力具有一致性，加速性能较好的轮胎其制动表现一样好。此外，各品牌磨耗胎在加速试验中加速度分别为新胎的90%、105%、100%、90%，在制动试验中减速度分别为新胎的90%、108%、107%、93%，A、D品牌轮胎磨耗胎的加速和制动性能都有不同程度的衰减，而B、C品牌轮胎磨耗胎的加速和制动性能反而提高。综上所述，对于干冰面测试，新胎和磨耗胎的抓地性能差别不大，在较低温度下时，冰面表面干燥没有水膜，冰面会表现出干涩现象，相比湿冰干冰面的附着系数会高出较多，此时轮胎的抓地性能趋势更偏向于高附，而磨耗胎相比于新胎而言最大的变化在于花纹深度会降低，从而轮胎的排水能力会下降。但在干冰面上试验时无需进行排水，轮胎的排水能力对试验结果几乎没有影响，因此新胎和磨耗胎在干冰面上的抓地性能差别不大。
2轮胎对汽车使用性能的影响
对汽车排水性能的影响，轮胎排水由轮胎表面图案构成，对车辆行驶有很大影响。现在，通过轮胎图案的排水设计被分为轮胎中间花纹倍数和轮胎两侧花纹倍数，轮胎中间花纹排水系统通过在驾驶过程中与轮胎地面接触，使水从轮胎中间图案反向排出，提高了轮胎捕获性。
轮胎两侧的排水模式是由于行驶在积水路面上的汽车的重量导致轮胎变形，而轮胎两侧的排水模式则是用轮胎两侧的后排挤压水分，使其下落。另外，还注意轮胎花纹的深度。花纹太深具有更好的排水功能，但接触地面会加剧弹性变形，增加弹性压力，对汽车驾驶造成不必要的阻力，影响汽车动力。轮胎的花纹太浅，不仅缺乏汽车排水功能，还会发生汽车打滑现象。
3对轮胎性能的保障措施
为了保证胎内压力正常，确保汽车运行的安全性和舒适，必须对轮胎进行保养和维护。轮胎会影响行驶的舒适性和安全性，轮胎内部压力会随着外部温度而变化，如果轮胎压力太高，挤压轮胎不仅会使轮胎外形变形，还会使与地面的接触区域变小，降低轮胎接地力，增加轮胎磨损程度。温度和压力太高，轮胎也容易发生爆胎的危险，因此汽车运行安全也有危险。因此，要定期检查和控制轮胎压力，确保胎儿压力在正常标准范围内。在平时夏天的酷暑中，尽量不要把轮胎装满，尽量把车停在阴凉处，轮胎受到高温的影响，加大内部压力，保证汽车运行的安全。
4花纹轮胎性能对汽车行驶的影响
4.1滚动阻力
滚动阻力是由轮胎变形和摩擦引起的，主要包括与滚动相关的机械能损失、轮胎与轮辋的摩擦及轮胎内部结构的能量损失。通过研究发现对滚动阻力影响较大的有轮胎结构参数及花纹参数。发现在滚动阻力预测上，基于RBF神经网络的轮胎滚动阻力模型比基于BP模型具有更大优势。对胎面胶和胎肩胶等进行调整研究出低滚动阻力轮胎。验证了产生抓着力及滚动阻力的机理，且证明了两者的矛盾。轮胎滚动阻力的试验测试方法主要包括气动阻力法、轴力法、力矩法、功率法和减速法。
4.2滑水性能
道路粗糙度、速度及胎面花纹等因素对轮胎的抗滑水性能具有重要影响。提高轮胎抗滑水性能的主要方法之一是改善花纹沟槽的排水能力。使用流固耦合方法分析轮胎滑水性能，发现纵向花纹沟槽的深度和宽度每增大1mm，滑水速度会分别提高1.6和6.8km•h-1。增加横向花纹沟的数量会增强水流排出能力，相应提高轮胎的抗滑水性能。V形脊状结构与光滑结构的参数进行对比分析发现，仿生V形脊状非光滑结构能显著提高滑水临界速度，改善轮胎抗滑水性能。轮胎花纹形状和沟槽深度对轿车打滑现象的影响。对不同花纹轮胎滑水特性进行分析，得出几种不同花纹轮胎的排水能力。关于花纹滑水性能研究得出的规律为：（1）纵向沟槽深度对轮胎滑水性能有显著影响，横向沟槽水流方向及胎面动水压力对轮胎滑水性能有显著影响；（2）在花纹沟底部设置水滴形凹坑结构可以改善轮胎的抗滑水性能；（3）横向沟槽轮胎的抗滑水性能明显优于纵向沟槽轮胎；（4）横向花纹沟槽数量越多，花纹刺破水膜的能力越强，从而加快水流排出，改善抗滑水性能。
结束语
汽车行业的快速发展衍生出各式各样的轮胎。人们在保证安全行驶的同时要求轮胎更加美观化，这就对配套的轮胎模具以及轮胎生产工艺提出更高的要求。在轮胎硫化时，需要将模具型腔与胎坯之间的空气通过气孔排出，使胶料压实在花纹型腔表面，形成美观的轮胎花纹。
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