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　　汽車輪胎為什么需要頻繁充氣，有沒有氣密性好到一兩年都不用充氣的輪胎呢？輪胎充氣的輪胎應(yīng)當(dāng)是汽車用戶都在關(guān)心的，理想中的輪胎似乎應(yīng)該是充氣一次管多年的高標(biāo)準(zhǔn)，但是在實(shí)際用車過程中確實(shí)幾個(gè)月就要充氣，使用幾年后的輪胎甚至每個(gè)月都要檢查補(bǔ)氣。

　　連幾元錢一瓶的塑料材質(zhì)的飲料瓶都能做到相對(duì)的絕對(duì)氣密，數(shù)百甚至上千元一條的輪胎做不到是不是有些說不過呢？其實(shí)這個(gè)問題很好解釋，核心在于輪胎的功能不僅是氣密。

　　材料的區(qū)分

　　基礎(chǔ)知識(shí)：汽車輪胎使用的材料是以天然橡膠合成的多種類型的橡膠，這些橡膠材料的應(yīng)用非常廣泛，比如五彩斑斕的氣球和避孕套。在吹氣球的時(shí)候是不是會(huì)發(fā)現(xiàn)不用多久就會(huì)癟掉，尤其是充氣氫氣可以漂浮的氣球更容易漏氣，這是為什么呢？

　　原因在于「氫分子·H」的直徑要大于這些氣球分子材料的間隙，看似致密的氣球其實(shí)也是有“縫隙”的；而正常吹出來的氣球漏氣的速度就會(huì)比較慢，原因則是空氣中78%為氮?dú)狻?1%為氧氣，這兩種分子要比氫氣更大，所以泄露的難度與速度就會(huì)慢一些。

　　其次避孕套的避孕率并不是100%，原因是精子的還直徑不會(huì)都比橡膠分子的間隙大，不同橡膠材料是存在差異的。那么這種極其細(xì)微的“小蟲子”都能夠從橡膠里鉆出去，何況空氣呢？然而為什么塑料瓶就能做到理想的氣密呢？理論上橡膠也屬于可塑材料的一種，都屬于「高分子材料」；但是分子量的標(biāo)準(zhǔn)卻會(huì)有很大的差異，低則數(shù)千高則數(shù)十萬。同時(shí)在低溫環(huán)境中高分子的分子鏈會(huì)被凍結(jié)，狀態(tài)是無法運(yùn)動(dòng)的“相對(duì)靜態(tài)”的標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)這種塑料就是質(zhì)地堅(jiān)硬的高分子材料，空氣中的分子超過材料的分子間隙則無法穿透材料。

　　不過在溫度升高或分子量標(biāo)準(zhǔn)較低的狀態(tài)下，橡膠材料的分子鏈就可以在小范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，但分子鏈整體的糾纏保證了整體形狀的不變化；狀態(tài)則是材料變軟，也就是橡膠的概念了。那么反之增加分子量并對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)整，橡膠則會(huì)變得非常堅(jiān)硬，這種材料還適合制造汽車的輪胎嗎？

　　輪胎的功能

　　汽車輪胎不僅僅是用于支撐車身，其核心功能是用于「減振」。所謂的子午線輪胎指的是輪胎的簾子線按照子午線的標(biāo)準(zhǔn)編織，其本質(zhì)還是「充氣輪胎」。

　　胎壓一般為2.5bar左右，這是遠(yuǎn)超標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的壓縮空氣；空氣是由多種分子組成，細(xì)化后有以下幾種。氮?dú)?8%氧氣20.94%二氧化碳0.03%剩余為稀有氣體（氦氖氬氪氙氡）這些分子之間有既相互吸引又相互排斥的特點(diǎn)，在氣壓不變的前提下，分子之間的間隙是基本恒定的。而壓縮后通過輪胎密封的空氣則會(huì)與“容器”（輪胎）產(chǎn)生相互作用力，說白了就是由內(nèi)而外的撐輪胎；不過因輪胎結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度約束了空氣，所以兩者之間仍能達(dá)到平衡的狀態(tài)。

　　汽車在起伏狀態(tài)中會(huì)產(chǎn)生與地面的相互作用力，標(biāo)準(zhǔn)超過“輪胎空氣的撐力”的話，內(nèi)部的空氣則會(huì)被短暫的進(jìn)一步壓縮。當(dāng)然前提是輪胎本身可以一定程度的壓縮變形，如果輪胎硬度像塑料一樣則難以或無法變形，那么內(nèi)部有沒有空氣也就無關(guān)緊要了。

　　之所以要用壓縮空氣，密度是在平衡狀態(tài)下起到支撐作用，在起伏狀態(tài)中起到與輪胎同步變形而緩沖起伏沖擊力的作用——功能與彈性元件（以螺旋彈簧為主）相同，減振器只是用于限制彈簧彈跳起伏的次數(shù)。所以輪胎是減振系統(tǒng)中的重要一環(huán)，保證可以輕易變形是很重要的，那么使用高強(qiáng)度的塑料也就不可取了，橡膠材料雖然會(huì)緩慢漏氣但符合汽車的需求，懂了吧。

　　問題：為什么用上幾年的汽車輪胎更容易漏氣呢？原因在于合成橡膠是會(huì)老化的，比如無時(shí)不刻影響著輪胎橡膠的「熱氧老化」問題；溫度的提高會(huì)造成橡膠的熱裂解與熱交聯(lián)，對(duì)于橡膠起到的活化作用可以理解為增大分子間隙，或者增加空氣分子碰撞運(yùn)動(dòng)的速度和氧化反應(yīng)的程度，以造成更快速度的漏氣——氧氣會(huì)與橡膠分子發(fā)生連琑反應(yīng)，造成分子鏈的斷裂或者過度交聯(lián)，橡膠的性能是會(huì)大幅改變的。

　　同時(shí)空氣中的水分子會(huì)和橡膠中的水溶物質(zhì)和親水基團(tuán)反應(yīng)，再加上微量臭氧對(duì)分子鏈造成的斷裂問題，輪胎橡膠的分子間隙越來越大則更容易造成輪胎漏氣。這就是輪胎老化會(huì)造成漏氣速度快的原因，目前還是個(gè)無解的問題。

　　最后再來了解一下輪胎的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)吧：（由外至內(nèi)）胎冠鋼絲層簾線層氣密層側(cè)壁沒有鋼絲層氣密層使用的大多是氯化丁基橡膠或淳化丁基橡膠，標(biāo)準(zhǔn)是高于輪胎主體的氯丁橡膠、氟橡膠等透氣性較大的橡膠材料；區(qū)分類型當(dāng)然還是為了輪胎的結(jié)構(gòu)適合用于減振，所以補(bǔ)胎的時(shí)候要盡量減少對(duì)氣密層的破壞。

　　簾線層是用于加強(qiáng)輪胎的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，說白了就是編織個(gè)網(wǎng)并固定好用于“捆住輪胎”；家用汽車使用的子午線輪胎的簾線多為人工合成纖維，這種結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不高但可以讓輪胎更有彈性，重載貨車多使用全鋼絲制造的簾線層，特點(diǎn)是強(qiáng)度高能載重但減振效果差。所以普通家用車只是在胎冠位置使用了鋼絲層加固，這就是輪胎的特點(diǎn)了。