无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx

上传人:b****2 文档编号:4527494 上传时间:2023-05-03 格式:DOCX 页数:66 大小:620.47KB
下载 相关 举报
无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx_第1页
第1页 / 共66页
无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx_第2页
第2页 / 共66页
无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx_第3页
第3页 / 共66页
无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx_第4页
第4页 / 共66页
无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx_第5页
第5页 / 共66页
无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx_第6页
第6页 / 共66页
无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx_第7页
第7页 / 共66页
无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx_第8页
第8页 / 共66页
无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx_第9页
第9页 / 共66页
无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx_第10页
第10页 / 共66页
无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx_第11页
第11页 / 共66页
无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx_第12页
第12页 / 共66页
无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx_第13页
第13页 / 共66页
无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx_第14页
第14页 / 共66页
无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx_第15页
第15页 / 共66页
无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx_第16页
第16页 / 共66页
无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx_第17页
第17页 / 共66页
无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx_第18页
第18页 / 共66页
无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx_第19页
第19页 / 共66页
无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx_第20页
第20页 / 共66页
亲,该文档总共66页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
下载资源
资源描述

无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx

《无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx(66页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。

无线轮胎压力监测系统的硬件设计Word格式.docx

TPMS系统主要作用如下:

1.可有效预防轮胎爆胎事故。

除特殊机械故障外,汽车行驶安全最重要的两大因素就是刹车装置和轮胎。

因为轮胎气压形成轮胎强度,轮胎低压行驶时,变形下沉,将加大对轮胎胎肩的磨损。

同时,各部件胶于帘布层,帘布层之间剪切力增大,生热加剧,使胶层与帘线的物理性能下降,轮胎使用寿命缩短。

若胎压长期低于正常气压的80%,在高速行使时,轮胎会急剧升温而脱层,最后导致爆胎。

轮胎超压行驶时,轮胎与地面接触的面积减少,单位压力增高,轮胎胎面的中部磨损增加。

室内试验证明:

气压超出25%,轮胎寿命降低15~20%;

降低气压25%,寿命降低约30%。

汽车轮胎温度越高,轮胎的强度越低,变形越大,轮胎磨损增加。

TPMS可于行驶时实时对轮胎气压、温度进行自动监测报警,可有效防止轮胎爆胎事故的发生[4]。

2.提供“事前主动”型安全保护。

汽车防抱死制动系统(ABS)、安全气囊等均是“事后被动”型安全保护,即事故已经发生时保护人和汽车的安全,降低伤害程度。

而TPMS是“事前主动”预警系统。

连续的压力、温度监测系统保证车辆在正确的负载中行驶。

避免因轮胎压力过低或过高,温度的异常,造成的爆胎;

避免由于轮胎压力不平衡,造成的驾车容易跑偏的现象;

能最大限度的减少因轮胎故障导致的半路抛锚及交通事故的可能性。

将事故消灭在萌芽状态,确保汽车行驶中始终处于安全状态[5]。

3.具有经济效益和绿色环保作用。

轮胎气压和温度过高,胎冠会加速磨损;

轮胎压力过低,汽油损耗量增加。

而保持正常气压行驶可节省油费开支。

除此以外还能避免由于爆胎引起的车辆损坏的修理费、新胎或轮轴的购置费用,以及因为轮胎原因发生故障所造成的有形或无形的损失[6]。

轮胎气压过低对轮胎的影响如表1-1所示。

另外,低压行驶将增加行驶阻力、燃料消耗和废气排放。

过快磨损的橡胶粉尘也将增加环境污染。

4.保障整车的性能与寿命。

正确的轮胎压力有助于优化车辆整体性能,如:

转性能,刹车性能,对方向操纵的响应,显示车辆负载能力等;

延长发动机及底盘、挂、轮胎的寿命,提高整车寿命与舒适性[7]。

表1-1压力对轮胎的影响

Table1-1Theeffectsofpressureonthetires

轮胎压力低于标准值

单位汽油行程数的下降

轮胎使用寿命下降

30%

6.25%

37%

20%

4.50%

28%

15%

3%

10%

2%

1.2国内外发展现状及发展趋势

1.2.1国内外发展现状

据有关专家的分析,保持标准的车胎气压行驶和及时发现车胎漏气是防止爆胎的关键。

TPMS系统无疑将是理想的工具。

凡世通(Firestone)轮胎的质量问题,造成了超过千人的伤亡,此事引起了业界和美国政府的高度关注,普利斯通/凡世通公司曾被迫一次收回650万只轮胎。

据美国汽车工程师学会的调查,美国每年有26万交通事故是由于轮胎气压低或渗漏造成的,另外,每年75%的轮胎故障是由于轮胎渗漏或充气不足引起的。

由于每年造成的经济损失巨大,美国政府要求汽车制造商加速发展TPMS系统,以求减少轮胎事故的发生[8]。

因此,在2000年美国国会通过了TREAD(TransportationRecallEnhancementAccountabilityandDocumentationAct)法案。

TREAD法案的要求之一是到2007年,所有在美国销售的汽车都必须安装轮胎压力监视系统。

2000年11月1日美国总统克林顿签署批准了国会关于修改联邦运输法的提案,要求2003年后所有的新车都需把这种系统作为标准配置。

回应TREAD法案,美国公路交通安全局(NTHTSA)要求到2007年,所有在美国销售的汽车都必须安装轮胎压力监视系统,并提出了汽车生产商的执行时间表:

美国市场出售的汽车,2004年占10%,2005年占35%,2006年占65%,2007年达到100%[9]。

美国每年的汽车销量约为1500万辆(包括轿车和卡车),全球每年约5000万辆,平均每辆车需要4.2个轮胎(不包括备用胎)[10]。

受该法案驱动,各大公司及许多研究机构都已经开始研究相应的TPMS方案,如Motorola、GE等都已经研制出适用于TPMS的MEMS传感器及相应的TPMS技术方案。

国外的TPMS产品已经相当成熟,能够经受5~7万公里的使用测试[11]。

在2003年11月24日颁布的中华人民共和国国家标准——《机动车运行安全技术条件(征求意见稿)》中,对安装轮胎压力检测装置做出了说明:

“车长大于6米的长途客车和旅游客车、最大设计总质量大于1.2吨的载货汽车和载货牵引车应安装轮胎压力报警装置”,“有关部分机动车应安装轮胎压力报警装置的要求,自本标准发布之日起第25个月开始对新注册车实施”。

由于目前国家没有强制性规定必须安装TPMS装置,而载货汽车的所有权大多属于货运公司,载货汽车轮胎数量多,安装TPMS装置费用高昂,一般货运公司不愿意承担如此高的费用[12]。

而家用轿车轮胎使用环境远比载货汽车好,且城市路面质量高,轮胎可能造成的威胁比较小,私家车主通常不够重视。

因此无论前装市场还是后装市场,TPMS都处于尴尬的地位。

但是着眼未来,国家迟早会颁布强制性TPMS安装规定。

尤其大型载货汽车,安装TPMS是非常必要的。

因此市场前景广阔,目前大部分厂家都处在研究开发阶段,出货量不高。

全国开展TPMS研究的厂家接近200家,专业的TPMS厂家大约为30家[13]。

TPMS的研究在中国刚刚起步。

目前各厂家的重点并非是如何开拓市场,而是如何提高产品性能和质量。

目前国内的TPMS系统问题不少:

车内需配备专用的主机、显示屏;

需要在车内固定和接线,安装繁琐、影响美观、整车厂难以配装;

不能设定标准胎压、无法保障轮胎合理使用;

不具备抗干扰的清晰语音提示报警功能,会造成驾驶员视线转移:

因射频效率、编码纠错性能差、在恶劣环境下漏报严重。

直接式TPMS产品无线信号传输的稳定性可靠性不足,电池寿命问题,传感器寿命和耐久性问题。

此外,TPMS零组件主要靠进口,缺乏自主知识产权的产品[14]。

1.2.2发展趋势

目前国外带电池的TPMS系统相对己经比较成熟,主要在进行无源TPMS系统的研究,如利用SAW这类无源器件频率的变化来监测轮胎压力变化[15]。

米其林集团公司、固特异轮胎橡胶公司己经开发出在轮胎制造时的成形工序中,将压力、温度监测和信号发射装置被埋入轮胎胎壁内,它在轮胎的整个寿命期间(一般为1~7年)发挥作用;

作为信号接收装置做成如手机的手握式解码读出器,可方便驾驶者出车时插装在车上,下车后随身携带。

以RFID技术作为研发智能轮胎的基础,美国固特异轮胎橡胶公司就是其中的一员。

该公司和西门子VDO汽车配件公司合作,成功研发出一种钮扣电池般大小的带RFID卡传感器。

该传感器除了能够感知轮胎内的气压、胎体温度的变化并发射反映这种变化的信号外,还具有标识轮胎的功能,也就是说,它既可用于轮胎气压监测,还可以用于轮胎历程可追溯性记录[16]。

上海交通大学也开始基于声表面波技术的TPMS开发研究,这种能同时测量轮胎内压力、温度和发射数据的SAW传感器,不仅可实现智能轮胎信息的无源测量和无线发送,并且将拥有中国人自主的知识产权[17]。

1.3TPMS的分类及结构

根据工作原理的本质区别可以将轮胎压力监测系统分为间接式TPMS和直接式TPMS。

间接式TPMS,这种系统通过车辆安装的防抱死制动系统(ABS)来确定轮胎压力的变化。

ABS通过车速传感器来确定车轮是否抱死,从而决定是否启动防抱死系统。

对于在4个轮子上都装有车轮速度传感器的系统来说,此类软件的升级可以用于监测车速的变化,轮胎压力变低也会导致车速发生变化。

当轮胎压力降低时,车辆的重量会使轮胎直径变小,这反过来会导致车速发生变化。

经过正确计算,这种车速变化可用于触发警报系统来向司机发出警告[18]。

该类型系统的主要缺点是无法对两个以上轮胎同时缺气的状况和速度超过100公里/小时的情况进行判断。

间接系统相对便宜,只需对ABS软件进行升级就可以实现。

但是,目前这类系统没有直接系统准确率高,它根本不能确定故障轮胎,而且系统校准极其复杂。

此外,在某些情况下此类系统会无法正常工作:

例如同一车轴的2个轮胎气压都低,或者是行车速度超过100公里/小时的情况[19]。

目前,直接式TPMS方案主要有单向通信和双向通信两种。

单向通信系统只有一条通信链路,由轮胎模块将检测的轮胎数据发送给中央接收模块,一般采用无线发射芯片和无线接收芯片实现数据的发射和接收。

无线射频通信是一种高频通信方式,TPMS所占用的频段在不同的地区有不同的标准,北美为315MHz,欧洲433.92MHz,韩国448MHz,目前我国还没有制定TPMS占用的频段标准,很多厂商参照欧洲标准即433.92MHz实现高频通信。

单向通信成本低,结构简单,但是由于系统是轮胎模块单向地与接收模块通信,接收模块不能控制轮胎模块的工作,只能被动地接收轮胎数据,其重点要解决的问题是轮胎模块的定位设计和信号免碰撞功能设计[20]。

双向通信主要有两种,双向高频通信和高频/低频通信。

双向高频通信为系统增加了另一条高频通信链路,通过向系统增加额外的发射芯片和接收芯片或者集收发于一体的无线收发芯片实现,该系统要解决的主要问题是系统能耗问题。

而高频—低频通信为系统增加了一条低频通信链路,通过向接收模块加入了4个低频触发器、向轮胎模块分别加入了一个低频接收器实现,接收模块可以通过低频触发器发射低频信号来控制轮胎模块的工作状态,该系统可以很好地实现轮胎模块的自动定位以及信号的免碰撞功能,但是该系统成本较高,而且需要将4个低频触发器安装在轮胎附近,安装复杂[21]。

直接式TPMS工作原理的本质在于是利用安装在每一个轮胎里的压力传感器和温度传感器来直接测量轮胎的压力和温度,并对各轮胎气压进行显示及监控。

它的优点是在轮胎压力过高、过低、轮胎缓慢漏气或温度异常变化时可以及时向无线接收模块报警,有效防止爆胎;

可以同时监测所有轮胎的状况,并且系统对汽车的行驶速度没有要求;

缺点在于无线电波容易受到干扰,轮胎压力监测模块需要的电池存在使用寿命的问题[22]。

直接式TPMS系统主要有二个部分组成:

安装在汽车轮胎里的轮胎压力监测模块(以后简称轮胎模块)和安装在汽车驾驶台上的中央接收模块(以后简称接收模块)。

直接安装在每个轮胎里测量轮胎压力和温度的轮胎模块,将测量得到的信号调制后通过高频无线电波发射出去。

一个TPMS系统有4个或5个(包括备用胎)轮胎模块。

接收模块接收轮胎模块发射的信号,将各个轮胎的压力和温度数据显示在屏幕上,供驾驶者参考。

如果轮胎的压力或温度出现异常,中央监视器根据异常情况,发出不同的报警信号,提醒驾驶者采取必要的措施[23]。

1.4本文主要研究内容

由上面有关内容可知,直接式TPMS系统可以直接显示出每个轮胎内部压力和温度的实时数据,使驾驶者直观了解轮胎的使用状况,从而能更好地预防轮胎爆胎,因此,决定针对直接式TPMS进行相关的研究。

其工作原理为:

首先是放置在轮胎内部的发射系统对轮胎内部的压力和温度进行在线的测量,然后把测量到的数据进行相应处理后,通过无线传输的方式发送到位于驾驶室中的接收系统,接收系统对接收到的数据进行相应的处理,然后在显示面板进行数据的显示,如果轮胎压力和温度出现异常情况的话,进行相应的声光报警。

由于现有方案及产品大部分在功耗管理,无线数据通信可靠性以及产品价格等方面还有待改进,所以本课题的研究内容主要集中在以下述几个方面:

1.分析比较当前国内外TPMS系统的现状和优缺点,为TPMS整体方案的设计提出参考。

2.确定TPMS的整体方案和应该实现的功能和性能。

3.根据系统的应用环境和功能要求,需要系统具有体积小、抗干扰能力强、低功耗的特点,因为轮胎模块是放置在轮胎内部,还需要具有耐高压、耐高温、耐腐蚀等特点。

按照这些要求,来进行轮胎模块和接收模块的硬件设计。

比如元器件选择上需要选用体积小、集成程度高、可靠性高的芯片;

并采取相应的硬件可靠性措施,设计抗干扰能力强的功能电路;

选用容量大的专用TPMS锂亚电池以提高轮胎模块的电池使用寿命等。

4.研究TPMS系统中,测量、处理数据和传输的高效率算法及其软件实现,延长轮胎模块电池的使用寿命和提高系统可靠性。

第2章影响轮胎性能的主要因素

轮胎是汽车的主要部件,价值昂贵,在机械成本和运营费中约占20%~30%;

另一方面,轮胎又是易损件,耐磨性能和耐切割性能较差,使用寿命较短,使用条件相对苛刻。

要想采取有效措施保证行车安全,就必须分析对轮胎性能有影响的因素。

2.1轮胎的分类

汽车轮胎按用途可分为:

轿车轮胎、重载车轮胎和特种车辆及工程机械用轮胎等。

按轮胎结构特点可分为:

斜交轮胎、子午线轮胎和带束斜交轮胎。

按轮胎花纹可分为:

普通花纹轮胎(横沟花纹轮胎与纵沟花纹轮胎),混合花纹轮胎(横沟与纵沟兼有花纹轮胎)和越野花纹轮胎(砌块花纹轮胎)。

按轮胎内空气压力大小可分为:

高压轮胎(气压为490~686kPa)、低压轮胎(气压为196~490kPa)和超低气压轮胎(气压为196kPa以下)。

此外,还可按轮胎帘线类型分为:

钢丝轮胎、尼龙轮胎、人造丝轮胎和聚酷帘线轮胎等。

以上各类轮胎又可分为有内胎与无内胎的两种基本形式。

无内胎轮胎的结构如图2-1所示,由气密层、密封胶和特殊结构的胎圈等部分构成[24]。

1-橡胶密封层2-自粘层3-槽纹4-轮辋5-气门嘴

图2-1无内胎轮胎结构示意图

Fig.2-1Schematicdiagramoftubelesstires

气密层是贴于胎里表面并延伸至胎圈底部的一层厚约0.5~3mm的胶层,其作用是防止压缩空气渗入胎体引起脱层。

由于它与胎体形成一体,并不像内胎那样受到拉应力,所以受伤后并不会迅速扩大裂口,使气压下降。

无内胎轮胎胎圈底部斜度较大,胎圈直径较轮毂直径小,与轮毂边缘相接触的“密封胶”部位的曲率较轮辋边缘曲率大,因此胎圈能与高精度的带有金属气门嘴的轮辋之间形成可靠的密封。

由无内胎轮胎结构可知,无内胎轮胎具有以下优点:

1.在汽车批量生产中,轮胎安装更简单,更快捷。

2.气密性能好,轮胎受小的损伤时能自动封闭。

3.减少汽车因轮胎故障在路上停留时间(不必更换内胎,修理时轮胎不必从轮上卸下来,修理简单)。

4.没有内胎和衬垫,结构简单,且没有内胎与帘布层的摩擦,提高轮胎寿命。

目前,轿车已广泛使用无内胎轮胎,一些新型载重汽车己开始使用无内胎轮胎,但目前的应用尚不十分普遍。

这主要有两个原因:

一是很多司机局限于以往的经验和眼前需要,不愿更换;

另一是无内胎轮胎需要安装在深式轮辋上,而这种深式轮辋与目前所用的轮辋不能互相替换。

因此运输公司为了换用无内胎轮胎存在着投资损耗和编制问题,从而使无内胎轮胎在载重汽车上的普遍使用受到了限制。

但是无内胎轮胎在诸多方面的优势使它成为轮胎的发展趋势,相信在不久无内胎轮胎将会在各种车辆上得到广泛得应用。

本文正是基于无内胎轮胎设计的一款轮胎压力监测系统。

无内胎轮胎的良好应用前景也为本系统的应用提供了保障[25]。

2.2爆胎的原因

汽车爆胎是指因轮胎某一局部机械强度被严重削弱,胎压失去平衡而突然爆破的故障.爆胎一旦发生,轻则汽车将发生剧烈的侧滑、甩尾,重则汽车将连续翻滚.这样,不仅危及爆胎汽车自身安全,而且也会引起与附近车辆和行人发生连续碰撞,造成重大交通事故。

汽车发生爆胎事故的原因是多方面的。

归纳起来,主要有以下几个方面:

1.汽车高速行驶时,因轮胎胎体变形而发热,相应的轮胎内压升高;

同时轮胎在负荷作用下弯曲变形,帘线、钢丝和橡胶产生疲劳,胎体整体强度下降,因此,当轮胎碰到障碍物时,胎体受到过大的单位面积冲击力,轮胎就发生爆裂。

2.汽车高速行驶时,轮胎的流动阻力随行驶速度的增加而增大,达到一定的程度轮胎便发生驻波现象,轮胎不再是圆形,而是呈波浪形,胎体内部组织间的摩擦加剧,胎体温度升高,胎体内的帘线、钢丝和橡胶性能下降,部件间的附着力降低,导致各部件之间的分离、脱落,直到爆裂。

3.轮胎气压不足时,胎面接触地面面积增大,胎面与地面摩擦阻力加大,同时胎体各部件的变形量变大,轮胎内部组织间的摩擦也进一步加剧,这些因素都进一步加剧胎体升温。

另一方面,因胎肩变形量大,容易引起帘线、钢丝和橡胶等材料扯断、拆裂,导致胎体强度下降,温度上升或强度下降到一定程度就发生爆胎。

4.车辆超载时,轮胎负荷过大。

每条轮胎都标有该轮胎的负荷指数,如果轮胎超负荷运行,胎内气压增大,则轮胎变形增大,使胎冠剥离,帘布破裂,胎体温度迅速升高,更容易爆胎。

5.车辆超速行驶时,由于轮胎与路面的摩擦加剧,轮胎屈挠频率升高,使轮胎温度与内压上升,加速了帘布胶质老化和帘线疲劳,造成早期脱层和爆裂,出现行车事故。

由上可见,爆胎现象与轮胎压力和温度的异常有着密切的关系,只要能及时发现轮胎压力和温度的骤变,就能避免爆胎事故的发生。

2.3温度对轮胎性能的影响

汽车行驶中,轮胎连续不断的发生伸缩变形,橡胶与帘线,帘线与帘线,外胎与内胎及胎面与地面等均会发生摩擦,产生大量的热量;

此外轮胎的构成材料并不具有良好的弹性,这些材料在轮胎的行驶过程中也吸收能量,并将其转化为热量,具有较大的“滞后损失”;

而轮胎本身不易散发热量,于是胎体温度逐渐上升,导致橡胶及帘线的强度下降。

试验表明,当温度由0℃升到100℃时,橡胶的强度及帘线的附着力大约降低50%,不同材料的帘线,其强度也有不同程度的下降。

温度升高引起材料疲劳,强度降低,当应力超过帘线的强度时,帘线就会折断。

轮胎变形使帘布层之间产生剪应力,当剪应力超过帘布与橡胶之间的附着力时,就会出现帘布松散或局部帘布脱层。

温度超过125℃时,轮胎就会脱空分层发生爆破。

另外,轮胎温度升高还将造成轮胎气压随之升高,使帘线所受的应力加大轮胎的正常工作温度应为105℃左右,当大气温度为25℃时,则允许轮胎温升为80℃。

在标准气压下,气温每升高5℃,轮胎气压增加5~10kPa。

此外,轮胎比正常工作温度每升高1℃,磨损强度增加2%。

一般在同一路面、同一车速下行驶,气温升高5℃,轮胎使用寿命缩短45%。

轮胎的生热和温升不仅影响其使用性能,而且对汽车油耗也有很大的影响。

据报道,轮胎的能量损失占轿车总能量损失的5%,占载重汽车总能量损失的10%。

由上可见,轮胎的温升对其安全性能和使用寿命的影响很大。

因此,对轮胎的温度进行实时监测,当温度升高到一定数值时对司机提出报警,提示司机进行相应处理,可以有效地降低爆胎事故的可能性并提高轮胎的寿命。

需要注意的是,当行驶中发现轮胎温度过高时,不应通过放气或泼冷水的方式进行处理,而应降低车速,将车停在阴凉通风处降温。

原因是当轮胎的温度升高到吸热量与散热量平衡时,其温度和压力就不再升高。

若采用放气的办法来降温降压,结果会适得其反,轮胎的温度不仅不会降低,反而会由于气压降低,变形增大而继续升高,致使气压也随之升高,直到轮胎的散热量与吸热量达到新的平衡为止。

如果这时再次放气,则轮胎的温度会上升得更高,从而给轮胎带来严重损害,大大降低轮胎的使用寿命。

若用泼冷水的办法降温,则会因降温过快导致轮胎胎面和胎侧胶层收缩不均,产生裂纹,缩短轮胎的使用寿命。

2.4压力对轮胎性能的影响

在影响轮胎性能的诸多因素中,充气压力是极其重要的一个。

轮胎气压对轮胎的承载性能、高速性能、制动性能、防浮滑性能、耐久性能、抗刺穿和耐爆破性能都有着重要影响,可以说,气压是轮胎的生命。

具体影响有一下几点:

1.气压过低对轮胎性能的影响:

气压过低,轮胎接地面积增大,胎侧屈挠点改变,外层伸张,内层压缩,产生压缩应力,随着胎温升高,易使胶料的物理性能受到破坏,从而导致以下影响:

a.轮胎在负荷下变形加大,胎肩与地面接触部分的磨耗增大,胎面磨耗不均,轮胎生热快,造成脱层。

b.轮胎碰到障碍物时,由于冲击力大,胎体帘线易断裂,致使轮胎爆破。

c.轮胎生热高,加速内胎损坏。

d.并装双胎气压过低,相邻的两胎胎侧互相挤压、摩擦而损坏。

如一胎气压过低,则加大另一胎的负荷而促使轮胎早期损坏。

e.外胎在轮惘上有时发生转动,易引起气门嘴脱落,而且驱动轮上的轮胎易损坏。

f.轮胎滚动阻力增大,燃料消耗增加,转向性能差。

g.在坏路面上高速行驶,造成胎冠损伤有小洞眼、花纹掉块。

h.在气压过低的情况下继续行驶,造成胎侧内壁帘布损坏、胎肩和胎体脱离、胎里和胎体碾伤。

i.轮胎内压长期低于标准气压,胎体变形,屈挠变形次数增加或移位导致过度疲劳生热,两胎侧帘线脱层松散。

2.气压过高对轮胎性能的影响:

气压过高,轮胎帘线过度伸张,胎体弹性降低,刚性增大,单位压力增大,胎冠部接地面积减小,同时磨耗增加,胎面花纹易裂口,行驶中一旦受到障碍物冲击,便会产生内裂或爆破。

汽车在同样使用条件下行驶,轮胎缓冲性能差,冲击震动大,操纵性能差,特别是在坏路面上行驶时,轮胎易产生机械损伤,影响行车安全。

3.气压与行驶里程的关系:

气压过低或过高都会缩短轮胎行驶里程。

气压过低,轮胎变形为外张内缩,导致生热增加,加速橡胶老化、疲劳,出现脱层现象等;

气压过高,轮胎接地面积小,磨耗量增大。

2.5本章小结

本章介绍了轮胎的分类以及发展趋势,着重阐述了无内胎轮胎的优点以及应用前景,指出了无内胎轮胎的广泛应用是必然趋势。

同时,本章分析了爆胎的主要因素:

胎压过高、胎压过低及胎温过高。

第3章TPMS总体设计

3.1设计要求

根据美国法规所规定的轮胎压力监测系统的功能要求,TPMS能够准确监测汽车轮胎的压力和温度,当轮胎状况超出正常范围时,系统则向驾驶员报警。

由于安装在一辆汽车上的系统有四个轮胎模块,且装有相同产品的其他汽车上也有轮胎模块,都工作在同一频率上,所以系统应该避免同频率信号之间的干扰现象,保证无线信号的正确传输。

汽车在使用过程中,由于轮胎的速度和受力不均,会造

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索
资源标签

当前位置:首页 > 解决方案 > 学习计划

copyright@ 2008-2023 冰点文库 网站版权所有

经营许可证编号:鄂ICP备19020893号-2