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

關鍵詞：輪胎；磨合；胎紋檢測；滾阻系數；整車阻力

1 前言

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

研究輪胎隨整車行駛里程增加對整車阻力影響以及指導輪胎開發設計具有重要意義，本文通過研究不同磨合里程的輪胎導致滾阻系數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量監督檢驗中心（通州）試驗場。

2.1.2 輪胎磨合技術要求

將四條全新輪胎按1#、2#、3#、4#分別進行標記，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換安裝，在進行（6000～9000）Km磨合前，將1#、2#、3#、4#輪胎分別調換安裝在左后輪、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換。

每次試驗間隔結束完成輪胎調換后，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）技術規范，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量和發動機轉速。

1.（0～500km）磨合時，車輛裝載0Kg，發動機轉速≤1/2N；

2.（500～1000km）磨合時，車輛裝載0Kg，發動機轉速≤3/4N；

3.（1000～15000km）磨合時，車輛裝載225Kg，發動機轉速≤3/4N；

4.（1500～3000km）磨合時，車輛裝載450Kg，發動機轉速1N；

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

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

7.（9000～15000km）磨合時，車輛裝載450Kg，發動機轉速1N。

其中“N”為發動機額定轉速（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，按照磨合技術規范從0Km開始進行磨合，每3000Km為一個磨合間隔，一直磨合至15000Km。

2.2 輪胎滾阻系數測試

每完成一個3000Km磨合間隔，在實驗室臺架上根據ISO 28580規定測試每條輪胎滾阻系數，將4條輪胎滾阻系數測試結果取平均值作為每個磨合里程對應的滾阻系數，記錄數據。

2.3 整車道路滑行阻力試驗

按GB 18352.3—2005中CC.5.1規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，記錄數據。

3 數據處理

3.1 整車道路滑行校正阻力數據

根據阻力數據處理，畫出不同磨合里程輪胎對應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 輪胎滾阻系數測試數據

根據輪胎滾阻系數測試數據處理，畫出不同磨合里程輪胎滾阻系數變化趨勢如圖2所示。

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

4 結語

通過試驗數據分析，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%，輪胎滾阻系數降低降約低7%，接近低滾阻輪胎的滾阻系數水平，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設計，在保證輪胎設計滿足整車要求情況下，最大化的節約開發設計成本。

參考文獻：

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