輪胎滾阻對(duì)整車能耗影響研究

覃慧芳 梁光炎 夏竟鈞

摘 要：隨著國(guó)家對(duì)整車排放要求越來(lái)越嚴(yán)格，提升整車經(jīng)濟(jì)性刻不容緩。提升整車經(jīng)濟(jì)性的措施很多，對(duì)于行駛系統(tǒng)，降低輪胎滾阻是重要措施之一。本文主要研究輪胎滾阻對(duì)整車經(jīng)濟(jì)性的影響，找出輪胎滾阻與整車能耗的關(guān)系。

關(guān)鍵詞：節(jié)能;輪胎滾阻;滑行阻力

通過(guò)降低輪胎滾阻值，可以減小滾動(dòng)阻力，減小整車阻力，從而提升整車經(jīng)濟(jì)性。本文主要研究輪胎滾阻與電耗、油耗的關(guān)系，得出輪胎滾阻在整車經(jīng)濟(jì)性中的貢獻(xiàn)。

1 研究?jī)?nèi)容

汽車滑行阻力主要包含空氣阻力、滾動(dòng)阻力、傳動(dòng)系阻力等，本論文主要研究滾動(dòng)阻力，滾動(dòng)阻力主要影響因素為輪胎滾阻，通過(guò)測(cè)試同一規(guī)格，不同滾阻輪胎的整車滑行阻力曲線，以滑行阻力曲線作為輸入，驗(yàn)證不同滾阻輪胎對(duì)整車能耗的影響。

（1）車輛、輪胎樣本選擇：某一純電動(dòng)車，輪胎規(guī)格235/55 R19;某一燃油車，輪胎規(guī)格215/55R18。

（2）輪胎滾阻值設(shè)定： 每個(gè)規(guī)格輪胎設(shè)定三個(gè)滾阻值：6.0、7.0、8.0，實(shí)際樣胎滾阻以測(cè)試結(jié)果為準(zhǔn)。

（3）不同滾阻輪胎方案確定：僅通過(guò)改變輪胎胎面配方達(dá)到不同滾阻值要求。

2 測(cè)試、計(jì)算方法

（1）輪胎滾阻測(cè)試方法：通過(guò)《ISO 28580：2009 Passenger car， truck and bus tyres —Methods of measuring rolling resistance— Single point test and correlation of measurement results》規(guī)定測(cè)試輪胎滾阻。

（2）整車滑行阻力測(cè)試方法：通過(guò)《GB 18352.3-2005輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法》中附件CC5.1規(guī)定方法測(cè)試。

①測(cè)試設(shè)備：P-BOX或者V-BOX，實(shí)時(shí)記錄測(cè)試速度與測(cè)試時(shí)間的關(guān)系。

②測(cè)試地點(diǎn)：汽車試驗(yàn)場(chǎng)性能道（平整光滑水泥路），性能道經(jīng)過(guò)國(guó)家認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證，可用于滑行阻力測(cè)試。

③測(cè)試過(guò)程：

a）車輛準(zhǔn)備：選擇風(fēng)阻最大車身，車輛磨合里程≥3000km，車輛重量M=整備質(zhì)量+100kg。

b）將車輛加速到比選定車速V高出10km/h的車速，變速器置于空擋。

c）測(cè)量車輛從V2=V+△V減速至V1=V-△V所需時(shí)間t1（△V≤5km/h）。

d）在相反的方向，進(jìn)行同樣的試驗(yàn)，測(cè)量t2。

e）取時(shí)間t1和t2的平均值Ti。

f）重復(fù)上述試驗(yàn)5次，取時(shí)間的平均值△T，計(jì)算出阻力的平均值，即：

g） 根據(jù)以上公式每隔10km/h計(jì)算一個(gè)阻力點(diǎn)，并對(duì)相應(yīng)點(diǎn)進(jìn)行溫度修正，最后擬合得出該車型滑行阻力如下：

（3）整車能耗驗(yàn)證方法：通過(guò)輸入不同的滑行阻力曲線分析綜合油耗測(cè)試結(jié)果，對(duì)比不同滑行阻力曲線對(duì)整車能耗影響。

3 測(cè)試信息

如下表1所示為測(cè)試車輛信息、測(cè)試條件、輪胎信息。

4 數(shù)據(jù)分析

通過(guò)整車滑行阻力測(cè)試，得到不同速度下整車道路行駛阻力，如圖1所示。行駛阻力隨車速增大逐漸增大;同一規(guī)格輪胎，輪胎滾阻系數(shù)增大，行駛阻力增大。

使用實(shí)際滑行的道路阻力曲線，對(duì)比整車滑行阻力整車能耗，如下表2所示。從測(cè)試結(jié)果可以看出，該純電動(dòng)車，滾阻降低0.7，續(xù)航里程提升2.1%，約9 km;滾阻降低1.1，續(xù)航里程提升5.6%，約24km。該燃油車，滾阻降低1.2，油耗降低3.2%，約0.25L;滾阻降低2.3，油耗降低4.2%，約0.33L。

5 結(jié)論

通過(guò)降低輪胎滾阻，可提升整車經(jīng)濟(jì)性。對(duì)電動(dòng)車，輪胎滾阻下降1，續(xù)航里程提升3%～5%;對(duì)燃油車，輪胎滾阻下降1，油耗下降2%～3%。

作者簡(jiǎn)介：覃慧芳 （1986-），女，壯族，廣西來(lái)賓人，本科，學(xué)士，助理工程師，主要從事汽車車輪輪胎設(shè)計(jì)開發(fā)。