汽车轮胎稳态侧偏特性试验方法
《轮胎静态刚度特性基础试验方法-编制说明》
《轮胎静态刚度特性基础试验方法》编制说明一、工作简况1.1 任务来源《轮胎静态刚度特性基础试验方法》团体标准是由中国汽车工程学会批准立项。
文件号中汽学函【2019】179号，任务号为2019-16。
本标准由轮胎动力学协同创新联盟提出，上汽通用五菱汽车股份有限公司、北京汽车股份有限公司、安徽江淮汽车集团股份有限公司、吉林大学、山东丰源轮胎制造股份有限公司、青岛双星轮胎工业有限公司、奇瑞汽车股份有限公司、山东玲珑轮胎股份有限公司、倍耐力轮胎有限公司、浦林成山（山东）轮胎股份有限公司、汕头市浩大轮胎测试装备有限公司、江苏通用科技股份有限公司、安徽佳通乘用子午线轮胎有限公司共同起草。
1.2编制背景与目标轮胎是汽车与路面接触的唯一部件，轮胎动力学是汽车动力学的基础。
不同的仿真目的，要使用不同的轮胎模型，汽车平路面性能仿真需操稳轮胎模型（Handling Tire Model），汽车不平路面性能仿真需平顺轮胎模型（Durability Tire Model）。
国际主流的操稳轮胎模型为PAC及UniTire模型，平顺轮胎模型为FTire模型。
轮胎作为车辆中唯一与地面接触的部件，其静态刚度性能直接影响汽车的隔振性能、隔噪性能、燃油经济性、操纵稳定性等；在轮胎动力学建模过程中，轮胎静态刚度性能也是必要的需求指标。
因此有必要起草《轮胎静态刚度特性基础试验方法》作为轮胎测试、评价，及其他相关标准的基础性标准。
1.3主要工作过程2018年初，在轮胎动力学协同创新联盟（“简称TDA”，由吉林大学、中国汽车工程协会和橡胶工业协会共同发起）的专家委员会会议上，由专家委员会专家共同提出了“轮胎动力学标准体系”的规划。
2019年5月21日，受CSAE标准研制起草工作组的邀请，上汽通用五菱汽车股份有限公司作为牵头单位，北京汽车股份有限公司、安徽江淮汽车集团股份有限公司、吉林大学、山东丰源轮胎制造股份有限公司、青岛双星轮胎工业有限公司、奇瑞汽车股份有限公司、山东玲珑轮胎股份有限公司、倍耐力轮胎有限公司、浦林成山（山东）轮胎股份有限公司、汕头市浩大轮胎测试装备有限公司、江苏通用科技股份有限公司、安徽佳通乘用子午线轮胎有限公司作为参加单位进行轮胎静态刚度特性基础试验方法标准的研制。
轮胎的侧偏特性
e FY
轮胎拖距 变大
车轮运动时受到侧向力 （侧向力较小）
车轮运动时受到侧向力 （侧向力较大）
回正力矩与侧偏力的方向？
FY
FY+
TZ-
0
Y
e
轮胎拖 距反而变小
车轮运动时受到侧向力（侧向力很大）
u X
TZ-FY+e-
01 单击此处添加小标题 ➢轮胎形式与结构参数对回正力矩-侧偏角特性的影响；
力
侧
偏的；
性 ；向向
作
偏
力侧
在
相力
用
力
引偏
小
反和
下
。
起角
侧
，侧
滚
；
四、轮胎结构、工作条件对侧偏特 性的影响
有助于后续学习中分析汽车稳态转向特 性的变化
1. 轮胎形式和结构参数对侧偏特性的影响
a.同尺寸的子午线轮胎比斜交轮胎侧偏刚度高； b.扁平率或高宽比（断面高/断面宽）小的轮胎侧偏刚度大；
大尺寸轮胎 子午线轮胎 钢丝子午线轮胎 斜交轮胎 尼龙子午线轮胎
FY k
解释发飘现象
发飘现象—汽车行驶时方向不稳定, 轮胎抓地能力显著下降的一种不稳 定现象.
汽车发飘的内因是轮胎的侧偏特性。 在侧向力作用下，轮胎发生侧偏现 象，汽车受到的侧向力越大、或轮
胎的侧偏刚度越小，侧偏k 现 象就越
严重。提高轮胎侧偏刚度有助于减 小汽车发飘。
FY =
超车时的 发 飘 现象
1) 当车轮静止不滚动，轮胎发生侧 向变形，车轮印迹中心线a-a与车轮 平面c-c平行，错开Δh 。 2)当车轮滚动时，车轮印迹中心连线 a-a线不再平行于车轮平面c-c,而是 呈一定夹角α,即侧偏角。 b、弹性轮胎 问题2：侧偏角如何产生？
子午线轮胎稳态滚动侧偏特性有限元分析
胎 面的剧 烈磨 损 。因此 ， 究 轮 胎 的侧 偏 特 性 对 研 研究 和改进 车辆 的转 弯操 纵性 能 和行驶 稳定 性 以
及提 高胎 面 的耐 磨 性 能 ， 具 有 重 要 意 义 。国 内 都
外 许 多学 者［ 分 别 利 用 解 析 或 经 验 模 型 、 值 １ ］ 数 计 算模 型及 实验 对轮 胎 的侧偏 特性 进行 研究 。 本 研 究 工 作 以 １ ５ ７ Ｒ１ Ｃ 半 钢 子 午 线 轮 ８ ／０ ４ 胎 为例 ， 考虑 了轮胎 与 轮辋 的接 触 非 线性 边 界 条
２ ２ 垂直 加载 荷 ．
在 平面 轴对 称模 型 的基 础 上 创 建 完 整 的 ３ Ｄ 模 型 。生成 ３ Ｄ模 型前 在 平 面轴 对 称模 型 中把 轮
建 立刚性平面作 为路 面 ， 并将其 向轮胎 最低点
外 移 ５Ｔｆ使 轮胎与地面 预先分离 ， ｌｌ Ｉｒ， 通过路 面 向轮
装 配过程 ， 轮胎 到达 装 配 位 置 。接 触 刚 体定 义 为 轮辋 ， 接触 变形 体 定 义 为 轮胎 。激 活随 动 载荷 选 项 ， 轮 胎 内表 面 线 性 施 加 充 气 压 力 逐 步 达 到 在
图 ２ 轮 辋 装 配前 轮 胎 断 面
４ ０ｋ ａ ５ Ｐ 。
１２ 三维 有 限元分 析模 型 ．
角 的关 系 。
车力等 的作 用 。当车 辆 转 弯 行驶 时 ， 者 由 于地 或 面的倾斜 以及受 侧 向风 力 的影 响 ， 胎将 发 生 侧 轮
偏 。轮胎 为 车辆 提 供 所 需 要 的横 向力 和力 矩 ， 其
１ 轮 胎 有 限 元模 型
轮胎的侧偏特性(精)
三、轮胎结构、工作条件对 侧偏特性影响
k
FY
W
FY
FY
增加
胎压p
W
纵向力与侧偏特性的关系
路面对侧偏特性的影响
路面干湿程度的影响
路面越湿，最大侧偏力越小。
薄水层的影响
路面有薄水层时，轮胎可能会完全失去侧偏力，这称为“滑水”现象。
四、回正力矩
五、有外倾角时车轮的滚动
轮胎外倾角及产生的原因
一、轮胎坐标系
二、轮胎的侧偏现象
因轮胎侧向弹性，车轮受侧向力的作 用使轮心速度方向偏离车轮平面的现象。 侧向力因转向、路面倾斜、风力等引起。 转向引起的侧向力总是指向汽车内侧。 侧偏角总是位于和侧偏力指向相反的一 侧。
侧偏力FY
Fy
FY
侧向力Fy 侧偏现象 侧偏角 FY＝k 侧偏刚度k
u
外倾侧向力是轮胎有外倾角但仍沿x方向前进
*小侧偏角时不同外倾角对应的侧偏刚度不变； *侧偏角为零、外倾角不为零时的地面侧向力，即为外 倾侧向力。 （图中y轴上的值）。 *侧偏角不为零、外倾角为零时的地面侧向力，即为侧 偏力。 （图中0外倾角曲线上的值） *侧偏角和外倾角都不为零且侧偏角较小时
FY FY FY k k
*车桥因载荷变形
*汽车转向时的离心力 *路面倾斜
*前轮定位参数的需要
外倾侧向力与外倾角的关系
外倾侧向力 式中： FY 为外倾侧向力，它是侧偏角为零、 外倾角为 时的地面侧向反力。 为轮胎外倾角，它为正时 FY 为负。 k 为外倾刚度。 时地面对轮胎产生的侧向反力。
FY k
外倾角对操稳性的影响
外倾角增大会影响最大地面侧向反力，降低极 限侧向加速度，故高速汽车转弯时应使前外轮尽量 垂直于地面。
《轮胎侧偏松弛长度特性基础试验方法-编制说明》
《轮胎侧偏松弛长度特性基础试验方法标准》编制说明一、工作简况1.1 任务来源《轮胎侧偏松弛长度特性基础试验方法标准》团体标准是由中国汽车工程学会批准立项。
文件号中汽学函【2019】179号，任务号为2019-11。
本标准由轮胎动力学创新联盟提出，由安徽佳通乘用子午线轮胎有限公司牵头编制，同时参与编制的单位还包括万力轮胎股份有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、吉林大学等。
1.2编制背景与目标轮胎的侧偏松弛长度是衡量轮胎瞬态侧向力学响应特性的重要指标，对整车的瞬态转向特性有着重要的影响。
有关轮胎侧偏松弛长度特性国、内外均没有制定相应测试标准或规范，而在整车的底盘调教中对于转向的响应延迟的评价是重要的评价指标，完整而正确的轮胎松弛特性的表达，对于整车转向性能的测试和仿真都是必不可少的。
近几年随着我国汽车和轮胎技术的发展，国内实力较强的轮胎动力学研究团队，已具备了开展轮胎侧偏松弛长度试验研究及开发相关试验标准的软、硬件条件。
因此有必要制定《轮胎侧偏松弛长度特性基础试验方法》的团体标准，期望解决以研究和开发为目的轮胎六分力瞬态性能的对标与评价、以及用于轮胎生产质量控制和车辆动力学建模。
规范轮胎瞬态侧偏特性基础试验的实施方法，包括术语定义、对设备、环境等试验条件的要求、试验程序和数据处理方法。
以本标准为指导纲要获得的轮胎瞬态侧偏特性试验数据，既可以用于评估或验证单胎的侧向瞬态动力学特性，也可以用于搭建魔术公式轮胎动力学模型，为整车虚拟开发服务。
1.3主要工作过程2018年初，在轮胎动力学协同创新联盟（“简称TDA”，由吉林大学、中国汽车工程协会和橡胶工业协会共同发起）的专家委员会会议上，由专家委员会专家共同提出了“轮胎动力学标准体系”的规划。
2019年5月21日，受CSAE标准研制起草工作组的邀请，安徽佳通乘用子午线轮胎有限公司作为牵头单位，万力轮胎股份有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、吉林大学、上汽通用五菱汽车股份有限公司、浦林成山（山东）轮胎股份有限公司作为参加单位进行轮胎侧偏松弛长度特型基础方法标准的研制。
车辆行驶跑偏试验方法
车辆行驶跑偏试验方法
1. 实验设备和环境，进行车辆行驶跑偏试验时，需要在封闭的
场地或者专门设计的试验道路上进行。
通常需要使用激光测距仪、
摄像机、传感器等设备来记录车辆行驶过程中的位置、姿态等数据。
2. 实验步骤，首先需要对车辆进行准备，包括调整轮胎气压、
检查悬挂系统是否正常、确保转向系统灵活可靠等。
然后在试验道
路上进行车辆行驶，通过激光测距仪或摄像机记录车辆行驶过程中
的轨迹和姿态数据。
可以进行直线行驶、急转弯、制动等多种情况
的试验，以全面评估车辆的行驶稳定性和跑偏情况。
3. 数据分析，通过收集到的车辆行驶数据，可以进行轨迹分析、姿态分析、转向角速度分析等，从而评估车辆是否存在跑偏情况以
及跑偏的原因。
同时也可以对不同条件下的试验数据进行对比分析，找出可能的影响因素。
4. 结果评估，最后根据实验数据和分析结果，对车辆的行驶稳
定性和跑偏情况进行评估。
如果发现车辆存在跑偏问题，需要进一
步分析原因并进行调整或维修，以确保车辆的行驶安全性和稳定性。
总之，车辆行驶跑偏试验方法涉及到实验设备和环境、实验步骤、数据分析和结果评估等多个方面，需要全面考虑并进行细致的实验和分析工作。
轮胎侧偏松弛长度试验方法研究
轮 胎 工 业
2019年第39卷
车 轮 胎 横 向 和 纵 向 刚 性 试 验 方 法》，试 验 条 件 如 下：环 境 温 度 18～24 ℃，标 准 充 气 压 力 250 kPa，标准负荷 4 300 N，横向加载速度 50 mm·min-1。
关键词：轮胎；松弛长度；刚度法；侧偏角阶跃法；正弦变频扫频法 中图分类号：U463. 341；TQ336. 1；TQ330. 7 文章编号：1006-8171（2019）10-0633-04 文献标志码：B DOI：10. 12135/j. issn. 1006-8171. 2019. 10. 0633
后 角 相 位 差 除 以 该 点 的 角 速 度 获 得，时 间 差 乘 以 试验速度即为轮胎的松弛长度。
2 结果与讨论
2. 1 刚度法
在小侧偏角下，轮胎的侧偏松弛长度（ly）计算 公式如下[2]：
ly =
Ky Kcy
(1)
式中，Ky为轮胎的侧偏刚度，N·rad-1；Kcy为轮胎的
侧 向 刚 度，N·mm-1。 刚 度 法 相 关 测 试 数 据 见 表
第 10 期
邱昌峰等．轮胎侧偏松弛长度试验方法研究
633
轮胎侧偏松弛长度试验方法研究
邱昌峰，周 磊，刘俊杰，陈仁全，张 超
（青岛双星轮胎工业有限公司，山东 青岛 266400）
摘要：轮胎侧偏松弛长度测试的方法主要包括刚度法、侧偏角阶跃法和正弦变频扫描法。刚度法的轮胎侧偏松弛长 度为轮胎侧偏刚度与侧向刚度的比值；侧偏角阶跃法的轮胎侧偏松弛长度为轮胎在侧偏角、负荷、转矩等变量阶跃输入 的影响下，为了达到变量作用下稳态六分力数值的63. 2%所滚动的距离；正弦变频扫描法的轮胎侧偏松弛长度为轮胎测 试速度和输入信号与输出信号时间差的乘积。采用不同的测试方法，获得轮胎的松弛长度数值不同。
由稳态转向特性试验估算轮胎侧偏刚度
由稳态转向特性试验估算轮胎侧偏刚度
丁守松;马建军
【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2000(023)0z1
【摘要】侧偏刚度是决定操纵稳定性的重要参数,轮胎应具有足够的侧偏刚度以保证汽车具有良好的操纵稳定性.文章探讨了在没有轮胎侧偏特性试验台的条件下,如何根据稳态转向特性试验结果估算小侧偏角下的侧偏刚度,并以安凯牌
HFF6120K01型客车为例,求得轮胎的侧偏刚度.
【总页数】4页(P923-926)
【作者】丁守松;马建军
【作者单位】安徽安凯汽车股份有限公司,安徽合肥,230051;安徽安凯汽车股份有限公司,安徽合肥,230051
【正文语种】中文
【中图分类】U467.523
【相关文献】
1.动载荷作用下客车轮胎侧偏刚度的估算 [J], 刘喜东;马建
2.汽车稳态转向特性试验法及评价参数浅议 [J], 罗弟亚
3.轮胎侧偏刚度在线估算方法 [J], 范小彬
4.轮胎侧偏刚度在线估算方法 [J], 范小彬
5.基于 Matlab 后处理的车辆稳态转向特性试验的研究 [J], 刘坤;郑培
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汽车轮胎稳态侧偏特性试验方法
汽车轮胎的稳态侧偏特性试验是评价轮胎在侧向力作用下稳定性能的
一种重要试验方法。
该试验通过施加不同的侧向力，测试轮胎在不同侧偏
角度下的侧向力和横向力矩的变化，从而确定轮胎的稳态侧偏特性。
试验设备和装置主要包括轮胎测试机、测力传感器、角度传感器、敏
感器、控制仪等。
试验流程如下：
1.校准和调试设备：先对测试机进行校准和调试，确保其工作正常，
并进行检查。
2.安装并调整轮胎：将试验轮胎安装在测试机上，并进行平衡和调整，确保轮胎能够正常运行。
3.设定侧向力及测量角度：根据试验要求，设定侧向力的大小，并装
置测量角度传感器，用于测量侧偏角度。
4.进行试验：通过控制仪，施加指定大小的侧向力，并记录相应的侧
向力和横向力矩的测量值。
5.改变侧偏角度：在一定侧向力下，改变侧偏角度，并记录相应的侧
向力和横向力矩的测量值，以获取轮胎在不同侧偏角度下的特性曲线。
6.数据处理和分析：对试验结果进行数据处理和分析，计算出轮胎的
稳态侧偏特性参数，如侧力系数、侧力敏感度等。
在试验中，需要注意以下事项：
1.轮胎的选择：选择与实际应用条件相符合的轮胎进行试验，以确保
试验结果的可靠性和适用性。
2.试验条件的设定：根据实际应用条件和试验要求，合理设定试验条件，包括侧向力大小、侧偏角度范围等。
3.测量的准确性：确保测量装置的准确性和灵敏度，以获取准确的试验数据。
4.数据处理和分析：对试验数据进行合理的处理和分析，以得出准确的轮胎稳态侧偏特性参数。
通过汽车轮胎稳态侧偏特性试验的结果，可以评价轮胎在侧向力作用下的稳定性能，为车辆安全性能的评估和轮胎的设计改进提供重要依据。