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抛弃备胎，爆胎不抛锚！
发明专利——半包裹式安全车轮
1. 车轮结构
本项专利车轮由半包裹式轮胎副与固定它们的轮辋组成，见图1、图3所示：

半包裹式轮胎副由一条或两条充气的工作胎（可以是有内胎的，也可是无内胎的）和一条实心的安全胎构成。充气胎一侧的部分胎壁连同胎圈向内收缩形成侧向凸出的胎冠，一条工作胎从一侧或两条工作胎分别从两侧用凸出的胎冠及其气腔紧紧包裹住安全胎。
轮胎与轮辋可以在现有车轮技术范围内选用所有类型和材料。安全胎与轮辋之间可选用粘结式或非粘结式联接，但须牢固可靠，不需用户拆卸；工作胎与轮辋之间可选用现有充气轮胎的所有联接方式，对于深槽式轮辋若按图2示意的两轮圈不等径设计，则可进一步方便工作胎的拆装。
2.基本功能
由于半包裹式安全轮胎副的两种轮胎既可独立工作也可协同工作，因而在车轮的以下两项重要性能上获得了显著的升级：
抵抗路面冲击——突出于路面的硬物冲击惯穿工作轮胎时，安全轮胎可有效地扩散冲击力，避免金属轮缘直接承受冲击。对于使用小扁平率轮胎的轿跑车显著地提高了车轮的过能力。
限制单轮下沉——在通过能力相同的条件下，工作气腔高度得到大幅度降低，在爆胎、脱胎等突然失压时，车轮下沉量受到可靠的限制，车辆抗滚翻能力因而得到了预定的保障。对于广泛使用大扁平率轮胎的越野车、大型车辆，甚至对于飞机都具有重大的安全意义！
半包裹式安全轮胎副还可创造出两种全新的轮胎功能：
第二工作胎——当工作胎失效后，安全胎便充当“第二工作胎”将车辆驶入维修站或安全的地点，不仅可实现“抛弃备胎”，而且对于防爆车辆、军事车辆等在紧急情况下完成预定的操作提供了保障。若选用如图3所示的双气胎安全车轮，仅一条充气胎失效时，这样的保障将更加可靠。
分级工作机制——轮胎式吊车、叉车、挖掘机、装载机等工程机械，当重载负荷工作时对单轴倾斜量或轴间倾斜量的控制要求严格，通常选用实心胎；而当其空载时又追求同汽车一样的行驶性能。若能进行适当的胎压设计，或安装轮胎可变气压装置，便可创建车轮的分级工作机制：空载行驶时使用气腔，重载负荷时气腔侧凸部分的内空被完全压缩，直接由实心胎工作。
3.研制要点
a.工作胎结构：相对于普通充气轮胎，工作胎包裹安全胎一侧的胎壁及其胎圈、胎冠的应力变得较复杂，但对于子午线结构来说仍然清晰：除这一侧胎冠滚动离心力增大需加强约束外，其余的应力变化皆有利，胎圈面积与胎壁厚度可望降低。
b.安全胎结构：由于受到长期的侧向挤压，安全轮胎不仅在结构上要考虑侧向约束，而且还要考虑减少橡胶侧向徐变的措施。如采取对称截面设计，一定使用期后掉转方向安装。
c.车轮重量的影响：工作胎与轮辋的横截面延展长度有所增加，且增加了一条实心胎，将明显增加车轮重量，也将因此加大了车轮的线惯性矩和极惯性矩。这一不利影响对于重型车辆并不敏感，但对于高速乘用车来说非常不利。所以应结合不同类型车轮的安全胎使用机率、工作时间来设计其截面和材料，尽量减小安全胎的重量，轮辋上的加强棱与两种轮胎接合处的轮辋折皱线合并设置也可降低轮辋的重量增加量。
d.不对称胎截面的问题：工作胎的不对称截面是本专利车轮的重要特征，也是怀疑者的主要质疑点，它将产生：轮胎的切向受力（牵引力、制动力和滚动阻力）偏移截面中心面；轮胎的横向力学性能（侧偏刚度、回正力矩）左右不一致。我以为由于安全胎刚度、工作胎对安全胎的握裹程度这两因素的介入，要对上述问题进行定量分析是困难的，有赖于实验解答。但只要保证正常气压下工作胎对安全胎有充分的握裹压力，这一握裹面在工作状态不发生或少不发生分离或滑移，上述受力偏移和力学性能差异都可调控在允许范围内。
e.工作轮胎内壁耐磨措施：在分级工作机制的第二工况下，工作轮胎气腔侧凸部分的上下内壁将在负荷下紧贴，并通过摩擦传递水平力。

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专利权人：闫峰 地址：广州天河区 电话：[phone] E-MAIL：13903016367@