鄭州市機(jī)動車維配件行業(yè)協(xié)會 譚雙有

機(jī)械工業(yè)信息研究院 謝 元

截至2018年年底，我國高速公路總里程突破14萬km，里程規(guī)模居世界第一。高速公路上，因輪胎修補(bǔ)不當(dāng)或輪胎受外力造成輪胎故障導(dǎo)致的交通事故時(shí)有發(fā)生。橡膠輪胎不管是被錐形利器還是鈍器刺破漏氣，因輪胎橡膠的自身特性，刺破輪胎的物體脫出后其創(chuàng)口大多都會基本自動合攏，用游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑千分尺、塞規(guī)等均很難測量出輪胎的創(chuàng)口數(shù)據(jù)和創(chuàng)口類型。當(dāng)輪胎被刺破漏氣需要修補(bǔ)時(shí)，創(chuàng)口數(shù)據(jù)、創(chuàng)口類型在國內(nèi)外目前均是憑感覺估計(jì)的，由于創(chuàng)口估計(jì)中的人為因素多，隨意性強(qiáng)，在選擇輪胎修復(fù)方法和用料時(shí)經(jīng)常發(fā)生錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致超范圍濫用低溫硫化、大補(bǔ)片、蘑菇釘?shù)容喬バ扪a(bǔ)方式，從而增加了輪胎的安全隱患。因此，解決超范圍濫用輪胎修補(bǔ)材料，提高輪胎修補(bǔ)后的安全系數(shù)，已經(jīng)迫在眉睫。但受利益驅(qū)動，極少數(shù)輪胎修補(bǔ)材料銷售商與部分補(bǔ)胎企業(yè)會有意無意夸大大厚補(bǔ)片、低溫硫化、蘑菇釘?shù)难a(bǔ)胎用料范圍和效果，誤導(dǎo)了補(bǔ)胎理念和用料原則，導(dǎo)致大多消費(fèi)者誤認(rèn)為“補(bǔ)胎用料越大越貴越安全”，蘑菇釘補(bǔ)胎“最安全”，甚至有相當(dāng)一部分車主在補(bǔ)胎時(shí)，全然不顧輪胎創(chuàng)口是否適用，會主動要求用大厚補(bǔ)片、低溫硫化、蘑菇釘材料對其輪胎進(jìn)行修補(bǔ)。特別提醒：對于7座及以下乘用車的輪胎，其胎側(cè)、胎肩漏氣達(dá)到輪胎廠家規(guī)定報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)，采用任何材料對輪胎進(jìn)行修補(bǔ)都無法消除輪胎的安全隱患；胎冠創(chuàng)口大于6 mm的輪胎，按照輪胎廠家規(guī)定均應(yīng)對輪胎進(jìn)行報(bào)廢處理，任何人用任何材料對其進(jìn)行修補(bǔ)都無法消除輪胎的安全隱患。

1 傳統(tǒng)輪胎修復(fù)技術(shù)的優(yōu)劣勢分析

1.1 穿膠條法補(bǔ)胎（外補(bǔ)）

穿膠條法補(bǔ)胎比較原始，俗稱“外補(bǔ)”，其原理就是先用錐子等銳器將輪胎上破損的洞口撐大，再將一種涂滿膠水的橡膠條填充進(jìn)洞內(nèi)（圖1）即可，操作簡單，成本極低，用時(shí)很少，無須分離輪胎和輪轂，補(bǔ)胎后也無須進(jìn)行車輪動平衡。但這種輪胎修補(bǔ)方法的缺點(diǎn)非常明顯，那就是在用錐子將輪胎上的洞口撐大過程中，無疑擴(kuò)大了輪胎的受損面積。另外，采用這種補(bǔ)胎方法修補(bǔ)后的輪胎不是很耐用，容易出現(xiàn)漏氣情況。

圖1 穿膠條法補(bǔ)胎

1.2 貼片法補(bǔ)胎（內(nèi)補(bǔ)）

圖2 貼片法補(bǔ)胎的打磨

貼片法補(bǔ)胎是最為常見的一種輪胎修補(bǔ)方法。采用貼片法補(bǔ)胎時(shí)，要先將輪胎與輪轂分離，為了能夠讓膠更容易粘牢固，需要在輪胎里面破損處進(jìn)行打磨（圖2），將打磨出來的碎屑清理干凈，再將破損處及周圍涂抹一些專用補(bǔ)胎膠水（粘合劑），把補(bǔ)胎用的貼片粘在破損處，通過粘合劑的硫化作用將輪胎修補(bǔ)貼片與輪胎粘合在一起，但自然狀態(tài)的硫化作用并不能形成致密的貼合平面，需要通過一定的工具利用熱壓或冷壓的方式進(jìn)行壓牢壓緊，碾壓牢固后，再涂上一層膠即可。所謂冷壓，就是單純地施加壓力，這種方式無法保證貼合平面的一致性，對補(bǔ)胎技師的個(gè)人技術(shù)要求較高。所謂熱壓，就是在對貼合平面加熱的同時(shí)進(jìn)行加壓，以加速硫化反應(yīng)的進(jìn)行，提高輪胎修補(bǔ)效率，但其成本要略高一些。貼片法補(bǔ)胎的材料成本低，但其補(bǔ)胎效果受貼片質(zhì)量、補(bǔ)胎技術(shù)和壓制技術(shù)影響較大。目前，貼片法補(bǔ)胎是輪胎修補(bǔ)的主流方式。

這種補(bǔ)胎方法，可根據(jù)輪胎創(chuàng)口的大小選擇不同大小的貼片，效果不錯(cuò)，穩(wěn)定性比較高。但其缺點(diǎn)是補(bǔ)胎時(shí)需要分離輪胎和輪轂，且補(bǔ)胎完成后需要做輪胎動平衡，相對來說時(shí)間比較長，且較大的輪胎破損無法用貼片法進(jìn)行修補(bǔ)。還有一點(diǎn)就是輪胎外面的破損處直接裸露，在行車時(shí)輪胎創(chuàng)口有可能會繼續(xù)擴(kuò)大，需要時(shí)常檢查輪胎。

1.3 蘑菇釘補(bǔ)胎（內(nèi)補(bǔ)）

橡膠輪胎不管是被錐形利器還是被鈍器刺破漏氣，其創(chuàng)口大多為呈外大內(nèi)小的漏斗型。蘑菇釘補(bǔ)胎材料是椎形體（圖3），但與輪胎創(chuàng)口形狀的方向正好相反。蘑菇釘整體結(jié)構(gòu)類似蘑菇，蘑菇蓋中間豎起棒體，根部粗，末端細(xì)。補(bǔ)胎時(shí)，從輪胎內(nèi)壁沿著創(chuàng)口通道向外穿，再從輪胎外側(cè)將蘑菇釘向外抽拉，使蘑菇釘蓋部貼緊輪胎內(nèi)部氣密層。從整體上來說，對于開放性創(chuàng)口（從內(nèi)壁看呈現(xiàn)透明有空間的窟窿，從內(nèi)壁測量直徑達(dá)3 mm～6 mm的創(chuàng)口），蘑菇釘補(bǔ)胎無論是操作簡便性、氣密性，還是補(bǔ)胎后漏氣的風(fēng)險(xiǎn)，相對于其他補(bǔ)胎方式都是有優(yōu)勢的。蘑菇釘補(bǔ)胎雖然適用于開放性創(chuàng)口的修補(bǔ)，但其必要條件是開放性創(chuàng)口必須在胎肩向內(nèi)10 mm的胎冠部位，如果是輪胎其他部位出現(xiàn)開放性創(chuàng)口，則嚴(yán)禁使用蘑菇釘對輪胎進(jìn)行修補(bǔ)，因此其適用概率較低。

蘑菇釘補(bǔ)胎也屬于內(nèi)補(bǔ)胎，需要將輪胎和輪轂分離，并且補(bǔ)胎完成后也要做車輪動平衡。蘑菇釘與貼片補(bǔ)胎法的區(qū)別在于蘑菇釘補(bǔ)胎法能夠很好地填充破損洞口的縫隙，避免了輪胎受損處的繼續(xù)擴(kuò)大。蘑菇釘補(bǔ)胎法相對于其他輪胎修補(bǔ)方法來說更安全徹底穩(wěn)定。

圖3 蘑菇釘

1.4 低溫硫化補(bǔ)胎（熱補(bǔ)）

對于胎壁，也就是輪胎的側(cè)面，其厚度較薄，且沒有帶束層，僅僅靠簾布層支撐，雖說簾布層能起到輪胎骨架的作用，但在車輛行駛中，輪胎每接觸一次地面，輪胎胎壁都會由于車輛的自身重量而彎曲變形一次。在成千上萬次的變形中，貼片與蘑菇釘也會隨之變形，從而導(dǎo)致開膠，因此，貼片修補(bǔ)和蘑菇釘修補(bǔ)應(yīng)用于輪胎側(cè)面的修補(bǔ)具有很大的弊端，而低溫硫化補(bǔ)胎（熱補(bǔ)）的方式，則可以避免上述因素的影響，從而起到較好的輪胎修復(fù)效果，確保修復(fù)后的輪胎具有較高的安全系數(shù)。

采用低溫硫化的方法對輪胎修補(bǔ)時(shí)，首先要對已有的輪胎損傷部位進(jìn)行清潔處理，然后在輪胎創(chuàng)口（釘子眼）中塞入生膠并填滿，之后用硫化機(jī)對填膠部位進(jìn)行加壓加熱（低溫硫化基本不會影響橡膠的使用壽命），通過熱硫化，可使橡膠的交聯(lián)鏈條鏈接起來，簡單地說就是使補(bǔ)胎膠片與輪胎本身粘結(jié)成一體。低溫硫化補(bǔ)胎（熱補(bǔ)）后的輪胎不會開膠，不怕彎曲變形。

一般來說，低溫硫化（熱補(bǔ)）比較適合于載重輪胎，筆者不建議對乘用車輪胎進(jìn)行低溫硫化補(bǔ)胎（弊端大于利）。

1.5 自動補(bǔ)胎液補(bǔ)胎

目前不僅有多種多樣的被動補(bǔ)胎方法，對于預(yù)防性的補(bǔ)胎方式也逐漸興起，比如自動補(bǔ)胎液這種新型產(chǎn)品。自動補(bǔ)胎液源于一種防爆輪胎技術(shù)，在輪胎發(fā)生損傷后，隨著輪胎滾動，自動補(bǔ)胎液會在輪胎創(chuàng)口表面會形成一層覆蓋，防止胎壓繼續(xù)降低。但這種補(bǔ)胎方式并不適合一些小型家用車，會嚴(yán)重影響操縱性。因此這種補(bǔ)胎方式，只是一種應(yīng)急暫時(shí)的措施，當(dāng)輪胎出現(xiàn)創(chuàng)傷后，雖然采用自動補(bǔ)胎液可以在短時(shí)間內(nèi)不發(fā)生繼續(xù)泄漏，但車主也應(yīng)及時(shí)對輪胎進(jìn)行維修或更換。

1.6 目前輪胎修補(bǔ)中存在的誤區(qū)

1.6.1 貼片越大越好

貼片都是有不同型號和尺寸的，普通貼片可以直觀地看出大小，在進(jìn)行輪胎修補(bǔ)是，要針對不同大小面積的創(chuàng)口選擇合適的貼片進(jìn)行修補(bǔ)。有很多車主存在一個(gè)誤區(qū)——補(bǔ)胎材料越大+越貴=“越安全”，這種是一些補(bǔ)胎店誤導(dǎo)車主的常用手段，目的是誘導(dǎo)車主多花錢。其實(shí)，用大厚貼片補(bǔ)胎時(shí)，在操作中必須人為打磨掉更多的輪胎內(nèi)壁密封層，輪胎內(nèi)壁密封層被破壞后，在輪胎修補(bǔ)中是無法恢復(fù)達(dá)到原有密封層的功效的。另外，由于大厚貼片大而厚，用大厚貼片對輪胎修補(bǔ)后，修補(bǔ)部位的平衡度、厚度、強(qiáng)度、硬度、縱橫撕裂拉力度、曲饒力、曲饒力交接力、滾動阻力、彈性等技術(shù)參數(shù)，與未修補(bǔ)部位的技術(shù)參數(shù)差別很大。輪胎在運(yùn)動中，特別是在滿載持續(xù)高速或輕微缺氣情況下，相關(guān)部位經(jīng)反復(fù)揉搓后，開膠、漏氣、爆胎等的概率，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于使用合理范圍內(nèi)補(bǔ)胎材料膠片。大厚貼片適合用在較大的不規(guī)則開放型創(chuàng)口（透明窟窿）或半閉合型創(chuàng)口（半透明窟窿）。大厚貼片補(bǔ)胎屬于應(yīng)急補(bǔ)救或臨時(shí)使用，不是常規(guī)使用范疇。

如前所述，蘑菇釘補(bǔ)胎方法是有一定的適用范圍的，適合于對輪胎上的開放性創(chuàng)口的修補(bǔ)，但不能夠修補(bǔ)輪胎的不規(guī)則創(chuàng)口，如果要對輪胎上的不規(guī)則性創(chuàng)口采用蘑菇釘補(bǔ)胎方式進(jìn)行修補(bǔ)，則必須將輪胎上的不規(guī)則性創(chuàng)口修剪成規(guī)則性創(chuàng)口，這無疑會對輪胎造成二次損傷。另外，對于輪胎的慢性缺氣損傷，如輪胎損傷僅僅是一個(gè)非常細(xì)小的閉合性創(chuàng)口（從內(nèi)壁測量直徑僅為0.1 mm～6 mm，穿刺物脫出后創(chuàng)口自動合攏，從內(nèi)壁來看創(chuàng)口呈現(xiàn)閉合狀態(tài)），如果采用蘑菇釘（蘑菇釘最大直徑是8 mm，最小直徑是3 mm）進(jìn)行修補(bǔ)，則必需用電鉆把閉合性創(chuàng)口鉆成開放性創(chuàng)口，或者用擴(kuò)張器強(qiáng)力將創(chuàng)口擴(kuò)大，否則，蘑菇釘棒無法從里向外穿過去。而在用電鉆或擴(kuò)張器強(qiáng)力擴(kuò)張輪胎創(chuàng)口時(shí)，新創(chuàng)口將是原來創(chuàng)口的數(shù)倍，這就必然會增加鉆斷或擴(kuò)張斷的鋼絲和簾線數(shù)量，而鋼絲和簾線是輪胎的骨架，斷裂后無法修復(fù)，這是有嚴(yán)重安全隱患的，修補(bǔ)后的輪胎在高速行駛中爆胎的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)會增大數(shù)倍。除此之外，對于輪胎上的密集型創(chuàng)口，蘑菇釘補(bǔ)胎方式則束手無策。但目前很多輪胎店會誘導(dǎo)消費(fèi)者輪胎修補(bǔ)理念，向消費(fèi)者灌輸蘑菇釘修補(bǔ)最安全可靠的思想，無論輪胎上的什么創(chuàng)口都誘導(dǎo)消費(fèi)者采用蘑菇釘法進(jìn)行修補(bǔ)。

輪胎內(nèi)部的骨架結(jié)構(gòu)是由鋼絲和簾線組成的，鋼絲和簾線在胎冠內(nèi)側(cè)5 mm處，呈子午線狀間隔0.5 mm～0.8 mm密集排列，胎冠整體厚度一般為17 mm～20 mm，胎冠外側(cè)沒有鋼絲和簾線，胎冠內(nèi)側(cè)在4 mm～6 mm的厚度處有鋼絲和簾線。輪胎刺破大多是錐形利器由外向內(nèi)刺破，直徑最大6 mm、長度為22 mm的類似錐體鋼釘，尖端處長度6 mm的錐體部分中部最大，但直徑大多不會大于2 mm。因此，直徑最大6 mm、長度為20 mm的類似錐體鋼釘刺穿的輪胎，鋼絲和簾線斷裂極少或基本不斷裂，因此多數(shù)可修補(bǔ)輪胎的創(chuàng)口不適合采用蘑菇釘法進(jìn)行修補(bǔ)。

1.6.2 輪胎所有創(chuàng)口都可以修補(bǔ)

一般來說，胎冠創(chuàng)口直徑超過6 mm、同一條輪胎修補(bǔ)次數(shù)達(dá)到3次、胎側(cè)有較深創(chuàng)口或鼓包、輪胎磨損或龜裂嚴(yán)重、輪胎超過使用年限等都會存在一定的安全隱患，此時(shí)就沒有必要再對輪胎修補(bǔ)了，為了安全起見，筆者建議直接更換新輪胎。

2 智能型輪胎創(chuàng)口探測儀及其應(yīng)用

超范圍濫用大厚補(bǔ)片、低溫硫化、蘑菇釘?shù)刃扪a(bǔ)方法，都會給汽車行駛安全埋下隱患，因此為了實(shí)現(xiàn)科學(xué)補(bǔ)胎，建立補(bǔ)胎創(chuàng)口綜合數(shù)據(jù)探測、補(bǔ)胎用料范圍、操作標(biāo)準(zhǔn)、補(bǔ)胎收費(fèi)等數(shù)據(jù)量化體系迫在眉睫。筆者研制的智能型輪胎創(chuàng)口探測儀能夠很好地解決這一問題。

2.1 智能型輪胎創(chuàng)口探測儀的結(jié)構(gòu)和功能

智能型輪胎創(chuàng)口探測儀由探測儀主體、測量尺、測量探針、創(chuàng)口探測專用傳感器、微電腦等組成。探測儀主體的前端設(shè)置有測量器械（錐形測量針），后端設(shè)置有刻度尺，刻度尺與錐形測量針相連接，探測儀主體的外部安裝有測量尺導(dǎo)座，測量尺導(dǎo)座前端形成測量基準(zhǔn)面，測量尺上安裝有帶攝像功能的微電腦。微電腦中內(nèi)置有補(bǔ)胎用料范圍數(shù)據(jù)與測量輪胎創(chuàng)口各種數(shù)據(jù)。

智能型輪胎創(chuàng)口探測儀利用類似人臉識別系統(tǒng)能秒拍固定輪胎創(chuàng)口原始影像憑證，然后再科學(xué)診斷輪胎創(chuàng)口。輪胎創(chuàng)口探測儀可探測輪胎創(chuàng)口類型、創(chuàng)口深度數(shù)據(jù)、創(chuàng)口外直徑數(shù)據(jù)、創(chuàng)口內(nèi)直徑數(shù)據(jù)、創(chuàng)口外壁直徑與創(chuàng)口內(nèi)壁直徑的差值、創(chuàng)口傾斜度、鋼簾線斷裂數(shù)據(jù)、拍攝輪胎原始創(chuàng)口影像等，并能將探測出的輪胎創(chuàng)口數(shù)據(jù)自動傳輸給微電腦。微電腦根據(jù)測得的精密數(shù)據(jù)信息對照相匹配的科學(xué)補(bǔ)胎綜合數(shù)據(jù)表，能自動、科學(xué)、精密、高吻合度地匹配補(bǔ)胎用料類型、范圍、尺寸。另外，智能型輪胎創(chuàng)口探測儀還能科學(xué)地探測出修補(bǔ)后的輪胎安全級別、安全狀態(tài)及使用壽命，且可打印診斷結(jié)果數(shù)據(jù)、票據(jù)、憑證等，實(shí)現(xiàn)輪胎的科學(xué)化、數(shù)據(jù)化修補(bǔ)，讓消費(fèi)者無后顧之憂。

智能型輪胎創(chuàng)口探測儀輸出的輪胎診斷結(jié)果如下。

（1）輪胎原始創(chuàng)口影像（創(chuàng)口位置） （圖片）

（2）輪胎創(chuàng)口類型 xxxx

（3）輪胎創(chuàng)口深度數(shù)據(jù) xxxx

（4）輪胎創(chuàng)口外直徑數(shù)據(jù) xxxx

（5）輪胎創(chuàng)口內(nèi)直徑數(shù)據(jù) xxxx

（6）輪胎鋼簾線斷裂數(shù)據(jù) xxxxx

（7）適合用料X類型，修補(bǔ)適合用料 xxx mm至xxx mm

（8）創(chuàng)口外壁直徑與創(chuàng)口內(nèi)壁直徑的差值 xxx mm

（9）達(dá)報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn) 如修補(bǔ)，建議低速、后輪、備胎臨時(shí)使用

（10）剩余使用壽命百分比 安全狀態(tài)（如：正常、微小隱患、隱患）

（11）車牌號：xxxxx xxxxx年xx月xx日

2.2 智能型輪胎創(chuàng)口探測儀使用注意事項(xiàng)

（1）探測胎冠外壁直徑時(shí)要由外向里探測，探測胎冠內(nèi)壁直徑時(shí)要由里向外探測。

（2）錐形測量針及刻度尺與端面應(yīng)基本垂直，被測表面與基準(zhǔn)面應(yīng)貼合緊密，基準(zhǔn)面必須與被測輪胎橫向，否則會影響測量結(jié)果的精度。

（3）測量時(shí)，要將測量尺前端錐形測量針用標(biāo)準(zhǔn)力循序漸進(jìn)順勢探入輪胎創(chuàng)口，要讓基準(zhǔn)面剛好接觸到胎冠表面，如果壓力過大，會造成測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

（4）為減小測量誤差，應(yīng)適當(dāng)增加測量次數(shù)，并取其平均值。

（5）測量胎冠厚度時(shí)，應(yīng)使錐形測量針尖端與輪胎內(nèi)壁平齊。

（6）測量時(shí)，如果遇到創(chuàng)口在輪胎花紋凹陷處的情況，應(yīng)重新調(diào)整基準(zhǔn)再進(jìn)行測量。

（7）測量前，應(yīng)將被測量輪胎表面擦干凈，以免灰塵、雜質(zhì)等磨損量具。