435/50R19.5寬基全鋼載重子午線輪胎的設計

劉圣林 張云秀 欒海濤

摘 要：隨著全球能源枯竭，氣候變暖，各種自然災害頻發，人們對于環保節能的要求開始重視。從輪胎方面來說就是低滾阻、低消耗輪胎的研發成為一種趨勢。根據市場需求，我司設計開發了435/50R19.5規格輪胎，通過試驗及路試表明輪胎達到相關法律法規及客戶要求。

關鍵詞：435/50R19.5；超寬輪胎；輪胎外輪廓及施工設計

1 技術要求

按歐盟輪胎標準ETRTO 2010要求435/50R19.5寬基無內胎全鋼載重子午線輪胎（以下簡稱TBR輪胎）標準輪輞寬度 13.00英寸，標準充氣壓力 900kPa，充氣外直徑931±15mm，充氣斷面寬438±17mm，標準負荷4500kg。

2 輪廓設計

2.1 外直徑（D）和斷面寬（B）

TBR輪胎在胎冠部有剛性的帶束層箍緊，標準充氣一般增大0-3mm，同時因本次設計為拖車輪輪胎，綜合考慮，本次設計D取919mm。

B的設計較為復雜， B值的選取主要與胎圈著合寬度（C）有關，當C值比標準輪輞寬12.7mm時B應比標準大5mm。本次設計C值取值比標準大12.7mm，故B比標準值大5mm，綜合考慮B實際取值443mm。

2.2 胎圈著合直徑（d）和著合寬度（C）

d取值主要影響輪胎的氣密性與輪胎裝卸。取值大，胎圈與輪輞過盈量小，裝卸容易，結合不夠緊密，氣密性差；取值小，胎圈與輪輞過盈量大，結合緊密，氣密性好，但裝卸困難；綜上，d取值493.5mm。

同時為降低輪胎充氣難度，C值比標準值大12.7mm設計，取值343mm。

2.3 行駛面寬度（b）和弧高度（h）

b的選取很大程度上影響輪胎的使用性能，多數情況b與C接近。增大b能提高輪胎與地面的接觸面積，提高輪胎磨耗性能，但是太寬容易使肩部生熱過高導致肩空，影響輪胎高速性能。綜合考慮，本次設計b取值364mm。為保證行駛面與地面最佳的著合，考慮寬基胎的特殊性，h取值15.0mm。

2.4 斷面水平軸（H1/H2）

斷面水平軸位于輪胎斷面最寬處，是輪胎在負荷下法向變形最大的位置。可以采用H1/H2值表征，H1/H2值加大則斷面水平軸上移，輪胎受力上移，易造成肩空或肩裂；反之則受力下移，易造成胎側子口折斷。

2.5 負荷能力

L=K*6.075*0.00001*P0.8*Sd1.1*（Dr+Sd）

通過計算，在充氣壓力900kPa時，輪胎負荷能力≥4500kg，滿足歐洲ECE標準要求。

3 施工設計

3.1 胎面

胎面設計肩寬與b比值為0.9，厚度按照實際材料分布設計，擠出采用雙復合擠出工藝。

3.2 骨架材料

胎體采用3+9+15*0.175+0.15，帶束層采用四層帶束層結構，材料采用工作層采用3+8*0.33HT簾線。

3.3 成型硫化

成型采用軟控兩鼓成型機，硫化采用68寸硫化機。

4 成品性能

4.1 外緣尺寸、強度性能

成品輪胎使用標準輪輞14.00*19.5、標準氣壓900kPa下，按照歐洲ECE標準測量輪胎充氣外直徑和斷面寬，并進行成品輪胎強度性能測試。

試驗結果如下：

4.2 耐久性能

按照歐洲ECE標準進行輪胎耐久性能測試：測試輪胎充氣壓力900kPa，試驗速度50km/h，試驗結果如下：

4.3 速度性能

按照公司企業標準進行高速性能檢測：測試充氣壓力900kPa，測試負荷3200 kg，初始速度55km/h， 10h后增加至60km/h，隨后每行駛2h增加10km/h，試驗結果如下：

4.4 滾阻性能

按照ISO28580測試方法進行滾動阻力測試，試驗條件為：充氣壓力900kPa，額定負荷4500 kg，拖車滾阻系數標準為不大于5.1，實測為4.7。

5 結語

435/50R19.5規格超低斷面寬基無內胎全鋼載重子午線輪胎的充氣外緣尺寸、強度、耐久和高速性能均達到相應標準要求，花紋外形設計客戶滿意，產品滾動阻力低，耐久性能較好，綜合行駛里程高。自產品上市3年以來深受歐洲客戶青睞，對公司形象與利潤率提升效果明顯。

參考文獻：

[1]俞琪等編著.計算公式引用自《子午線輪胎結構設計與制造技術》.