歐盟法規規定的C1類輪胎濕地抓著性能分級試驗方法分析

蘇杰　劉曉民　滿忠雷　張成祥　李廷希

【摘 要】歐盟委員會在2011年3月7日發布了（EU）No.228/2011法規，對C1類輪胎濕地抓著性能試驗方法歐洲議會和理事會（EC）No.1222/2009法規進行了修訂。優化了濕地抓著力指數計算公式；澄清了普通輪胎和雪地輪胎的試驗條件；在濕地抓著力指數計算中引入溫度和摩擦系數修正。本文重點對輪胎濕地抓著性能分級試驗方法進行分析。

【關鍵詞】歐盟標簽法；C1類輪胎；濕地抓著性能；分級試驗

21世紀以來，中國的汽車行業飛速發展，輪胎作為汽車的關鍵部件也一直保持著良好的發展勢頭。根據中國橡膠協會輪胎分會統計，我國輪胎年產量在2014年達到56，200萬條，位居世界首位。2005-2014年我國輪胎產量年均復合增長率高達9.42%；我國客車、貨車和自行車輪胎的出口量約占總產量的40%左右。歐盟對我國的進口量以每年30%的增速遞增，已經成為中國海外最大的市場之一[1]。2015年一季度，中國對歐盟出口輪胎2324.9萬條，同比增長了11.4%，占同期中國輪胎總出口量的23%，超越了美國對歐盟的輪胎出口量。2015年全年，中國對歐盟C1類輪胎出口量增長高達9%。

隨著世界輪胎工業的發展，安全、環保、綠色輪胎已成為世界輪胎工業新一輪發展趨勢的主流。為了實現到2020年歐洲能源消耗減少20%，歐盟在輪胎標簽法規（EC）1222/2009中要求銷售的轎車胎、輕卡胎、卡車胎及公共汽車輪胎必須加貼標簽，標示出輪胎的燃油效率、滾動噪聲和濕抓著力的等級。法規針對輪胎的三大性能做了標準化規定：燃油經濟性（即輪胎滾動阻力要求），分為A到G共7個等級，A代表性能最高，G代表性能最差；潮濕路面抓地力等級，分為A到F共6個等級；道路噪聲等級，按照規定測試噪聲值分為3個等級：N≤LV-3，LV-3LV，并在輪胎上用黑色標簽來標識性能等級[2]。其最終目的是基于綜合性能為消費者提供容易理解的信息去購買更節能、更安全的輪胎。

歐盟委員會在2011年3月7日發布了（EU）No.228/2011法規，該法規對（EC）No1222/2009附錄I第B部分公布的UNECE117中規定的現行C1輪胎（主要是轎車輪胎）濕地抓力指數測試方法進行了更精確的修正。高精度的輪胎濕地抓力測試結果是正確劃分輪胎性能等級的基本保證。（EU）No.228/2011法規對UNECE117濕地抓力測試方法的修訂包括以下方面：標準試驗輪胎（SRTT）輪輞由原來的14英寸更改為直徑16英寸；對濕地抓著力指數計算公式進行了修訂；將雪地輪胎和普通輪胎的試驗條件予以澄清；引入溫度和摩擦系數對濕地抓著力指數的計算進行修正[3]。本文就（EU）No.228/2011法規規定的C1類輪胎濕地抓著性能分級試驗方法進行分析。

1 試驗方法介紹

汽車行駛在潮濕路面時，路面覆蓋的水膜會產生滑水壓力，滑水壓力使輪胎與路面的接觸力降低，也有可能使車輛發生側滑，從而引發交通事故。所以在增強輪胎的濕地抓著性能的同時不增加滾動阻力已成為輪胎設計的首要研究方向。濕地抓地指數（G）是C1類輪胎的濕地抓地等級的判定基礎，測試結果的準確度是正確劃分輪胎濕地抓著性能等級的基本保證，同時也是不同輪胎產品公平競爭的前提。（EU）No.228/2011法規規定，可以采用試驗車法和拖車法對C1類輪胎的濕地抓著性能進行測量。

1.1 試驗車法

該測試通過測試配備防抱死制動系統（ABS）及一些測試設備的試驗轎車在規定試驗速度內的減速性能，進而計算出濕地抓地系數。試驗轎車以85±2km/h的速度直線行駛，到達制動起點時開始制動，測量出80km/h到20km/h之間的平均減速度（υAD，Average Deceleration），并以此計算制動系數（BFC，Braking Force Coefficient），最后計算出輪胎的濕地抓著力指數[4]。

1.2 拖車法

在拖車上安裝標準試驗輪胎（SRTT），牽引車拖動拖車以65±2km/h的速度通過試驗路面，或者以相同速度在專用輪胎試驗車上對試驗輪胎進行測試。對車輪施加足夠的制動力后，試驗輪胎的平均峰值制動力系數由車輪抱死之前制動力的峰值計算得出，最后換上被測試輪胎重復以上測試，通過比較計算出濕路面抓地指數。

2 原理和設備

試驗車法通過測量試驗車輛在制動過程中輪胎的減速性能，法規中對配備測量設備后能夠滿足這種測試方法條件的試驗車輛引入“儀表客車”的概念。從設定的初始速度開始，剎車作用在四個輪子上足夠大的制動力，并且保證制動力作用每個輪子上的起始時間是一致的，通過測量出兩個預設定速度之間的平均減速度計算輪胎的濕抓著性能。其中，允許對試驗用車的修改包括那些可以增大安裝在車輛上的輪胎尺寸和那些自動激活制動裝置的設備，但是對制動系統的改裝是嚴格禁止的。另外，試驗車輛通過傳感器測量出在濕滑路面上的速度和兩個預設速度之間的行駛距離，應采用五分之一輪或非接觸式測速系統對車輛速度進行測量。

3 試驗場地環境要求及標準試驗條件

3.1 場地環境要求

路面濕摩擦力采用英國擺錘法測試時，（EU）No.228/2011法規將UNECE117法規要求要求的英式擺錘數（BPN值）從40～60之間校正到42～60之間。試驗路面采用密集配瀝青混合材料，坡度要小于2%，最大的顆粒直徑不超過8mm～13mm，路面砂層深度為0.7±0.3mm，且路面材料和路面磨蝕要一致，路面不能有松動和其他異物。（EU）No.228/2011法規分別對普通輪胎和雪地輪胎的試驗溫度提出了要求，雪地輪胎試驗時濕路面的路表溫度為2～20℃，普通輪胎試驗時濕路面的路表溫度為5～35℃，同時濕路面表面溫度應接近試驗環境溫度，溫差要小于10℃。為了使測試路面的表面溫度和水的溫度達到平衡，測試場地在測試之前應澆水半個小時以上，保持在整個測試過程中外部澆水的連續性，且整個測試區的水膜厚度在1.0±0.5mm的范圍內。

3.2 試驗條件

（EU）No.228/2011法規分別對普通輪胎和雪地輪胎的標準試驗條件進行了規范，并以此為基礎對測試結果進行修正。考慮到實際使用狀態下雪地輪胎和普通輪胎使用溫度的差異，對兩種輪胎的路面測試溫度分別做出了標定。表1和表2為試驗車法和拖車法標準試驗條件。

4 G值的計算

（EU）No.228/2011法規中規定試驗車法試驗輪胎G（T）計算公式為：

由式（1）和（2）可以看出，125，a和b是這兩種計算方法都涉及的修正因數，可以通過循環試驗來確定這3個修正因數。

其中125是因為標準試驗輪胎的尺寸引起的，可通過對比兩種標準試驗輪胎從而確定該修正因數。SRTT規格的改變可以允許更多的試驗輪胎使用同一輛試驗車進行測試，不僅提高效率而且增加了試驗結果的準確性和公平性。

5 結束語

（EU）No.228/2011法規優化了SRTT在測試濕地抓著性能的尺寸要求，使其更加接近目前主流的輪胎規格。同時修正了對試驗路面表面溫度和環境溫度范圍的控制，以及試驗公式的精準性。并且對普通輪胎和雪地輪胎的試驗分別提出了不同的條件。

雖然中國生產的在輪胎與國外的相比在某些性能上還還存在一定的差距，但是自從歐盟提出輪胎標簽法，許多中國輪胎企業通過將國外標準與國內相關標準相結合，研發并生產出節能、安全、環保的綠色輪胎。美國環保署先后將賽輪、朝陽、玲瓏等中國品牌的載重子午線輪胎評為綠色輪胎，歐盟對中國輪胎測評作出了正面評價，歐盟消費者對中國出口的輪胎認可度也逐漸提升[6]。歐盟輪胎新法規對是我國的輪胎行業面臨的挑戰更是我們發展的機遇。中國輪胎廠商首先應當不斷提上我們的科研能力，從生產根源上改進技術。同時積極關注國外輪胎技術研發動向與國際標準接軌，走出我們自己的綠色輪胎的發展道路。

【參考文獻】

[1]史一鋒，蔡為民.輪胎工業現狀與發展趨勢[J].橡膠科技，2016（6）：5-9.

[2]孫炳光，李紅偉.C1類輪胎濕地抓著性能試驗方法比較[J].輪胎工業，2012，32（11）：652-655.

[3]中國WTO-TBT/SPS中心.歐盟關于C1輪胎濕地抓力測試方法的法規修訂草案[S].中國國門時報，2010，8，11第006版.

[4]李文華，韓非，傅劍華.基于歐盟法規要求的輪胎濕抓地性能試驗與分析[J].汽車與配件，2013，15（4）：44-45.

[5]COMMISSION REGULATION （EU） No 228/2011 of 7 March 2011. amending Regulation （EC） No 1222/2009 of the European Parliament and of the Council with regard to the wet grip testing method for C1 tyres.

[6]蔡為民.歐盟標簽法對我國輪胎業既是挑戰也是機遇[J].綜訴與專論，2013，39（4）：25-26.

[責任編輯：朱麗娜]