輪胎磨合里程變化對整車阻力影響研究

曾令平

摘 要：在汽車輪胎選型開發(fā)設(shè)計時，需合理的選擇輪胎滾阻系數(shù)，以匹配整車最佳油耗性能以及最低開發(fā)設(shè)計成本，需找到一種分析輪胎滾阻系數(shù)變化對整車性能影響的方法依據(jù)，本文提供一種通過輪胎磨合里程變化帶來的滾阻系數(shù)變化對整車滑行阻力影響的試驗研究方法。

關(guān)鍵詞：輪胎；磨合；胎紋檢測；滾阻系數(shù)；整車阻力

1 前言

汽車輪胎作為汽車驅(qū)動原件中的一個非常重要的零件，連接整車與地面，傳遞發(fā)動機驅(qū)動力，通過輪胎與地面的摩擦，驅(qū)動汽車做各種運動，由于輪胎與地面的摩擦，使輪胎發(fā)生磨損，輪胎性能也將隨行駛里程的增加而發(fā)生變化。

研究輪胎隨整車行駛里程增加對整車阻力影響以及指導(dǎo)輪胎開發(fā)設(shè)計具有重要意義，本文通過研究不同磨合里程的輪胎導(dǎo)致滾阻系數(shù)變化對整車阻力變化的影響。

2 試驗

將四條全新的輪胎安裝在指定的一輛汽車上，隨整車分別磨合0Km、3000Km、6000Km、9000Km、12000Km、15000Km，同時準(zhǔn)備另外一臺指定的車輛（已磨合3000Km），前后分別安裝已磨合0Km、3000Km、6000Km、9000Km、12000Km、15000Km的輪胎，通過道路滑行能量法測試對應(yīng)的整車滑行阻力。

2.1 輪胎磨合試驗

2.1.1 輪胎、樣車基本信息及試驗場地

輪胎、樣車基本信息見表1。

表1 輪胎、樣車基本信息

LNBSCC**348為輪胎磨合車輛，LNBSCC**156為整車道路滑行阻力測試車輛；

試驗場地為國家汽車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心（通州）試驗場。

2.1.2 輪胎磨合技術(shù)要求

將四條全新輪胎按1#、2#、3#、4#分別進行標(biāo)記，0Km時將1#、2#輪胎分別安裝在車輛左前輪、右前輪位置， 3#、4#輪胎分別安裝在車輛左后輪、右后輪位置。

為了使四條輪胎在車輛行駛過程磨合均勻，在試驗過程每個試驗間隔結(jié)束后需變換輪胎在車輛上的安裝位置順序，車輛行駛磨合3000Km結(jié)束后，在進行（3000～6000）Km磨合前，將1#和4#以及2#和3#輪胎分別進行對角線調(diào)換安裝，在進行（6000～9000）Km磨合前，將1#、2#、3#、4#輪胎分別調(diào)換安裝在左后輪、右后輪、左前輪、右前輪位置，在進行（9000～12000）Km磨合前，將1#、2#、3#、4#輪胎分別調(diào)換安裝在右前輪、右后輪、左前輪、左后輪位置，進行（12000～15000）Km磨合時輪胎位置不調(diào)換。

每次試驗間隔結(jié)束完成輪胎調(diào)換后，在開始下一個間隔里程的磨合前需對車輛做一次四輪定位。

磨合（0～15000km）技術(shù)規(guī)范，車輛在進行（0～15000km）磨合時，按以下七種模式進行，改變車輛磨合時的裝載質(zhì)量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速。

1.（0～500km）磨合時，車輛裝載0Kg，發(fā)動機轉(zhuǎn)速≤1/2N；

2.（500～1000km）磨合時，車輛裝載0Kg，發(fā)動機轉(zhuǎn)速≤3/4N；

3.（1000～15000km）磨合時，車輛裝載225Kg，發(fā)動機轉(zhuǎn)速≤3/4N；

4.（1500～3000km）磨合時，車輛裝載450Kg，發(fā)動機轉(zhuǎn)速1N；

5.（3000～6000km）磨合時，車輛裝載450Kg，發(fā)動機轉(zhuǎn)速≤1/2N；

6.（6000～9000km）磨合時，車輛裝載450Kg，發(fā)動機轉(zhuǎn)速≤3/4N；

7.（9000～15000km）磨合時，車輛裝載450Kg，發(fā)動機轉(zhuǎn)速1N。

其中“N”為發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速（5300rpm），在試驗車輛進行1N階段行駛時，車輛平均行駛車速不低于最高車速（240Km/h）的80%，夜間行駛里程不低于300km，不得空擋滑行。

輪胎隨車輛行駛磨合試驗，四條全新輪胎安裝在LNBSCC**348車輛上，按照磨合技術(shù)規(guī)范從0Km開始進行磨合，每3000Km為一個磨合間隔，一直磨合至15000Km。

2.2 輪胎滾阻系數(shù)測試

每完成一個3000Km磨合間隔，在實驗室臺架上根據(jù)ISO 28580規(guī)定測試每條輪胎滾阻系數(shù)，將4條輪胎滾阻系數(shù)測試結(jié)果取平均值作為每個磨合里程對應(yīng)的滾阻系數(shù)，記錄數(shù)據(jù)。

2.3 整車道路滑行阻力試驗

按GB 18352.3—2005中CC.5.1規(guī)定確定車輛的行駛阻力，采用道路滑行阻力法測試整車阻力，分別將已磨合0Km、3000Km、6000Km、9000Km、12000Km、15000Km先后安裝在LNBSCC**156車上進行道路滑行阻力測試，記錄數(shù)據(jù)。

3 數(shù)據(jù)處理

3.1 整車道路滑行校正阻力數(shù)據(jù)

根據(jù)阻力數(shù)據(jù)處理，畫出不同磨合里程輪胎對應(yīng)整車滑行平均阻力變化趨勢，如圖1所示。

圖1 整車阻力與輪胎磨合里程變化

分析得出，車輛滑行平均阻力隨輪胎磨合里程增加而逐漸下降，在磨合至9000Km時，整車滑行平均阻力下降趨于平緩。

3.2 輪胎滾阻系數(shù)測試數(shù)據(jù)

根據(jù)輪胎滾阻系數(shù)測試數(shù)據(jù)處理，畫出不同磨合里程輪胎滾阻系數(shù)變化趨勢如圖2所示。

分析得出，輪胎滾阻系數(shù)隨磨合里程增加而下降，在磨合至15000Km時，輪胎滾阻系數(shù)降低約7%，接近低滾阻輪胎的滾阻系數(shù)水平。

4 結(jié)語

通過試驗數(shù)據(jù)分析，所試驗的輪胎隨磨合里程增加，整車滑行平均阻力和輪胎滾阻系數(shù)呈逐漸下降趨勢，在輪胎磨合1.5萬Km后，整車滑行平均阻力在城市道路行駛工況（30Km/h）降低約11.3%，在高速工況下（120Km/h）降低約4.3%，輪胎滾阻系數(shù)降低降約低7%，接近低滾阻輪胎的滾阻系數(shù)水平，但在輪胎磨合9000Km后，輪胎對整車道路滑行平均阻力影響趨緩。

圖2 輪胎滾阻系數(shù)與輪胎磨合里程變化

在汽車輪胎選型時，可以參考本文所研究的成果進行開發(fā)設(shè)計，在保證輪胎設(shè)計滿足整車要求情況下，最大化的節(jié)約開發(fā)設(shè)計成本。

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