轮胎滚动阻力文献述评

轮胎滚动阻力文献述评王登祥[上海轮胎橡胶(集团)股份有限公司 200002]

摘要 对近10年来有关轮胎滚动阻力的文献进行述评,特别对最近几年的文献予以特别关注,联系到国际上各大公司的研究动向、美国朝野对设立轮胎滚动阻力标准之争,指出建立轮胎滚动阻力标准是大势所趋。综合各种文献,总结出影响轮胎滚动阻力的各种因素,最后归纳出需要高温滞后损失减

小、低温滞后损失增大的胶料,达到既满足降低轮胎滚动阻力要求,又兼顾到轮胎湿牵引性。关键词 滚动阻力,滞后损失,损耗因子,轮胎

如果说子午线轮胎开创了节能轮胎的新纪元,那么70年代的能源危机则是轮胎子午化的催生婆。降低了轮胎的滚动阻力也就节胎滚动阻力方面的优势游说美国政府,要求美国交通部(DOT)对轿车轮胎原有的“统一轮胎质量分级”(UTQG)标准加上燃油经济性/轮胎滚动阻力等级指标。米其林是迄今为止轮胎公司中唯一竭力主张推行强制性的、以燃料经济性为目的的按轮胎滚动阻力等级分级的,它企图说服克林顿总统将降低轮胎滚动阻力放到他的全球气象活动计划中去[1]。固特异、普利司通/费尔斯通和库珀等轮胎公司则通力反对这样一个分级系统,双方斗智斗法。在这场争斗中米其林公司差点获胜,甚至美国国家公路运输安全管理局(NHTSA)已经提出了法规草案:在美国的统一轮胎质量分级标准中,用轮胎滚动阻力/燃作者简介 王登祥,男,53岁。高级工程师。上海轮胎橡胶(集团)股份有限公司轮胎研究所美国阿克隆分部TRTR公司总经理。参加的子午线轮胎研究开发项目多次获得上海市科技进步奖,并获得国家科技进步三等奖;曾获国家专利二项。先后发表论文18篇,并出版专著1本。料经济性等级来取代轮胎的温升等级,并以1995年6月作为法规投票最后期限;但是以固特异为代表的另一方成功地游说了美国国会,国会投票冻结NHTSA用于实施推行轮胎滚动阻力标准的资金[2]。一场恶战虽然暂告平息,但是笔者认为推行轮胎滚动阻力

等级是大势所趋,反对一方只是因为在技术

上略输一筹,要借推迟来赢得时间,好作技术

上的准备。根据现在掌握的信息,各个轮胎公司都在全力研究不损害轮胎牵引性的低滚动阻力胎面胶配方;合成橡胶公司在继续开发低滞

后损失的聚合物的同时扩大溶聚丁苯橡胶(SSBR)的生产能力。据国际合成橡胶制造

商协会(IISRP)预测,西欧对SSBR的消耗在2000年前可望达到8.8%的年增长率,以满足对低滚动阻力轮胎日益增长的需要[3];有

消息说[4],米其林集团在泰国投资的“米其

林暹罗聚合物公司”,年生产能力11万t,将

于1999年开始生产SSBR和BR,供应米其

林生产“绿色轮胎”;生产白炭黑的德固萨

公司抓住有利时机在比利时安特卫普投入6360万美元,使Si69的生产能力达到112万t,于1996年10月投产[5];炭黑公司不甘

于白炭黑大量用于胎面胶配方中(多达

80

份),要收复因降低轮胎滚动阻力所失去的市场,卡博特公司最近推出低滚动阻力炭黑E2

707第12期 王登祥1轮胎滚动阻力文献述评 约了燃料消耗,达到了节能目的。自从1989

年以来,世界各地发表的重要的有关轮胎滚动阻力的论文已超过450篇,围绕如何降低轮胎滚动阻力,各大轮胎公司在胎面配方设计上狠下功夫。米其林公司凭着自己在低轮coblackCTX2000,与白炭黑相匹敌,并申请了专利;美国通用汽车公司将2种滚动阻力测试程序列入了原配轮胎的配套考核标准。不管是意识到还是没有意识到,一场降低轮胎滚动阻力的竞争正在各个相关行业紧锣密鼓地进行。1 轮胎的滚动阻力降低滚动阻力10%,对小型子午线轮胎和大型载重子午线轮胎分别可节约燃料1122%和3.94%。汽车燃料的消耗,对装用轿车轮胎或轻型载重轮胎来说,燃料用途的3.4%~6.6%用于克服轮胎的滚动阻力;对装用载重子午线轮胎来说,燃料用途的12.4%~14.5%用于克服轮胎的滚动阻力[6]。111 滚动阻力的测定δ是非常有用的物理量,它是用来表征轮胎能量损失(滞后损失)的一个重要参数,与轮胎滚动阻力成正比关系[7],这个数值越低,则轮胎的滚动阻力越小。tanδ与轮胎所用材料的性能有关,轮胎配方人员想尽办法,改善轮胎用材料,降低tanδ的值。在具体应用上会遇到下列技术术语(ASTMD2231—82):如用剪切方式来测定得到的模量,用G来表示,分别有G′和G″;用拉伸或者压缩方法来测定得到的模量用E来表示,分别有E′和E″。G′———剪切弹性模量(或称剪切储存模量);G″———剪切粘性模量(或称剪切损耗模量);E′———拉伸或压缩弹性模量(或称拉伸储存模量或压缩储存模量);E″———拉伸或压缩粘性模量(或称拉伸损耗模量或压缩损耗模量)。无论是用剪切方法测得的G′和G″,还是用拉伸或压缩方法测得的E′和E″,都可

用来计算损耗因子tanδ。定义损耗因子

tanδ=G″G′=

E″

E′

11111 测定胶料的损耗因子tanδ损耗因子tan

轮胎胎面胶的tanδ一般在0.32左右,而tanδ要达到0.16就是非常不容易的了。目前在用的测定损耗因子tanδ的动态模量仪有多种,如固特异公司的Vibcotester,

前尤尼罗伊尔公司的Rheovibron等,执行ASTMD2231标准。11112 测定轮胎的滚动阻力目前有些汽车公司和测试公司参照美国汽车工程师学会SAEJ21269制定了测试轮胎滚动阻力程序,已知的有2种:

(1)转鼓直径为1.7m的转鼓试验,转速

达到257.6km・h

-1

[见美国标准试验实验室

(StandardsTestingLabs)轮胎动态试验样

本,1994],轮胎充气压力为193kPa,80%设

计负荷[8]。(2)通用汽车公司制定的TWP4950程

序(双滚筒测试程序,每个滚筒直径

0.22m,

滚筒彼此间距0.44m),轮胎充气压力310kPa,80%设计负荷[8]。

112 轮胎部件对轮胎滚动阻力的贡献[9]轮胎滚动阻力的成分及其比例为:轮胎部件胶料的滞后损失,占90%~95%;轮胎

移动的空气阻力+轮胎/路面摩擦,占5%~10%。表1为对典型的轿车子午线轮胎用2种室内轮胎滚动阻力试验测得的轮胎部件对滚动阻力的贡献。试验1和2分别采用上述转

鼓直径为117m的转鼓试验和转鼓直径为

0122m的双滚筒转鼓试验。双滚筒转鼓试验测出的轮胎滚动阻力值将比117m直径转鼓试验的值大2164倍。113 影响轮胎滚动阻力的外部因素[6,9](1)充气压力。增加轮胎的充气压力将

807 轮 胎 工 业 1997年第17卷表1 典型的轿车子午线轮胎各部件对轮胎滚动阻力的影响(80%设计负荷)% 

 轮胎部件试验方法12胎面和下层胎面3373

胎冠部其余部件2821

胎侧396

降低轮胎的滚动阻力(例:将轮胎的充气压力由165kPa提高到200kPa,轮胎的滚动阻力

将降低10%)。(2)负荷。轮胎的滚动阻力与负荷的增

加成正比。将滚动阻力除以负荷得出滚动阻

启动时,滚动阻力较高,但是只要轮胎温度达

到平衡,滚动阻力就逐渐减小。一旦轮胎速度高到出现驻波的速度,轮胎的滚动阻力将

显著增加。(4)环境温度。较高的环境温度驱使轮

胎达到较高的平衡温度,在这种环境下滚动

阻力将轻微地降低。(5)轮胎的侧滑。在轮胎匀速直线行驶

时,轮胎的侧滑或者说轮胎和路面之间的相

对滑移是很小的;当刹车、加速或转弯时,这

力系数是一种很好的方法,可以比较不同规格轮胎的滚动阻力系数。美国通用汽车公司对P215/70R15轮胎的配套要求是达到滚动

阻力系数≤0.00548。

(3)速度。在高速公路上以正常速度行

驶,当操作状态稳定时(温度达到平衡),随着速度的增大,滚动阻力只有稍微增大。当冷

种滑移就加剧,增加了滑移也就增加了滚动阻力。(6)路面材料和路面粗糙度。路面材料

只影响到轮胎,不影响到车轮悬挂系统;但是

路面粗糙度就影响到车轮悬挂系统。路面材料轻度影响到轮胎的滚动阻力,但是路面越

粗糙,轮胎的滚动阻力越大,而因悬挂系统的

振动而带来的能量损失则更大。(7)道路曲率。就室内试验结果而言,道

路的曲率半径越小,轮胎的变形越大,因而产

生的轮胎滚动阻力越大。

(8)积水路面。路面积水或雪将增加轮

胎滚动阻力,积冰则不会。

(9)轮胎行驶时的空气阻力。轮胎行驶

时的空气阻力对滚动阻力影响很小。114 影响轮胎滚动阻力的内部因素11411 轮胎结构设计[6,9](1)轮胎结构。子午线轮胎的滚动阻力

比斜交轮胎的要低40%。(2)轮胎规格。较大的轮胎产生较小的

轮胎滚动阻力系数(因为滚动阻力系数=滚

动阻力/负荷,大轮胎负荷高,所以滚动阻力系数小)。

(3)轮胎质量。减小轮胎的质量总是能

减小轮胎的滚动阻力。(4)断面高宽比。许多研究结果自相矛

盾,但是有一点是清楚的:增加轮胎的断面高将减小轮胎的滚动阻力。(5)轮辋宽度。一般而言,增加轮辋的宽

度将减小轮胎的变形,因而减小轮胎的滚动

阻力。(6)部件影响。试验结果表明各部件对

轮胎滚动阻力的影响如下:

接地印痕区 34%

胎肩区27%

上胎侧16%

下胎侧9%

胎圈区14%

(7)胎面结构设计。

胎面花纹:研究表明,有花纹胎面的滚动阻力比光胎面的大8%;块状花纹的滚动阻力比条形花纹的大15%左右。

胎冠半径:平坦的胎冠将具有较低的滚动阻力。胎面宽度:较窄的胎面宽度将具有较低

的滚动阻力。胎肩厚度:较薄的胎肩将具有较低的滚

动阻力。花纹深度:较小的花纹深度具有较低的滚动阻力。因而轮胎使用到后期,其滚动阻

907第12期 王登祥1轮胎滚动阻力文献述评

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轮胎滚动阻力对混合动力汽车燃油经济性的影响

轮胎滚动阻力对混合动力汽车燃油经济性的影响

同 但 由 于弹性迟滞 现象 后面接触点 由 于反作用 力
,
,
会 优先恢复 。 这 种恢 复 中 不 均 匀 的 手 里会 使汽车产
8 2 / 经济论坛
生前进动 力 同时 会产生一定 阻力 。当 轮胎不 滚动的地面 对轮 ,
胎呈 反作用 力 , 力 的 分布 为 前后对称 。混 合 动 力 汽车燃料能置
,
,
燃油 消 耗在 轮胎上表 现 , 并 减小轮胎滚动 阻 力 对策 , 从 而提 高混合动 力 汽车燃油 经济性的 同 时 , 增 加 混合动
车性 力
能 。
关 键词
轮胎
:
; 滚动阻力
; 汽车
; 燃油
;
文 / 李强
当 前燃 油 经济 性研究 已经成为 汽 车 设 计的 一个
重要研究课题 人 们 也逐渐意识到 想要大幅 度降 低 ,
轮胎 由 于本 身材料及结构与道理 的作用 使轮 ,
胎
在滚
动
过
程中
会
产生
前
进
阻
力
2
[
]
。
轮 胎 在 滚动 过
程 中 由 于弯 曲 变 形 的 支配作用 循 环变 化应 力作 用
,
,
会 造成一定 能 量 损 耗
形成轮胎滚动阻力
,
。
轮 胎 在 滚
动 过程中 先 后 相 对应 点 与 地面 接触后 , 变 形 虽 然 相 ,
主要表现在惯性损失 、 滚动 阻 力 以及空 气阻 力 等多 方 面 3 [ ] 。 不同 路面对轮胎阻力 的 彩畹
混合动力 汽车 的燃油能量消耗主要体现在轮胎滚动过程
中 出 现的 阻 力 , 在不同 的 路 面工 况下 , 轮胎 所产生的 阻 力 也不

白炭黑用于降低轮胎滚动阻力的研究

白炭黑用于降低轮胎滚动阻力的研究

白炭黑用于降低轮胎滚动阻力的研究Bomal Y1,Touzet S1,Barruel R2,Cochet Ph2,Dejean B2(11Aubervilliers France;21Collonges France) 摘要:轮胎材料的设计者在轮胎胎面中使用了沉淀法白炭黑和溶聚聚合物似乎成功地得到了低的滚动阻力和高的湿路面行驶性能。

但滚动阻力仍需要进一步改善,而沉淀法白炭黑可能还是解决这个问题的要素之一。

配合沉淀法白炭黑的胶料,尤其是配合高分散性白炭黑,可以改进轮胎的滚动阻力和许多轮胎部件的其它性能。

我们认为它不但有助于满足轿车轮胎,而且也有助于满足其它种类轮胎新的低滚动阻力要求。

关键词:轮胎;沉淀法白炭黑;滚动阻力;溶聚丁苯橡胶中图分类号:TQ330138+1;TQ33611 文献标识码:B 文章编号:100628171(2002)0620358206 现在欧洲汽车制造商已经在轮胎性能技术规范中包含了对滚动阻力的要求。

因此,轮胎制造商将花大量精力致力于改善轿车轮胎的滚动阻力。

不同的选择可能是:降低断面高宽比,提高充气压力,减小质量,采用新结构、新材料等。

在这些措施中,轮胎配方设计者通过在轮胎胎面胶中使用沉淀法白炭黑和溶聚聚合物似乎是得到了低滚动阻力和高的湿路面行驶性能。

滚动阻力仍需要改善。

轮胎制造商不得不精心设计他们的轮胎,以便能满足新的低滚动阻力的要求。

精心设计意味着要为所有的轮胎部件提供最少量且最适宜的材料,而沉淀法白炭黑可能是解决这一问题的要素之一。

其它种类的轮胎,如冬季轮胎和全天候轮胎、载重子午线轮胎或推土机轮胎,也是全部使用白炭黑配合的潜在用户。

1 滚动阻力滚动阻力占一辆轿车向前运动阻力的18%~30%(见表1)。

据Hueda计算,如果一辆汽车的发动机损耗占能量消耗的4016%,那么滚动阻力就占燃料消耗的1414%。

同样,Trono认为滚动阻力占燃料消耗的14%~17%,也就是30%的滚动阻力可以引起大约415%,甚至可以高达6%左右的燃料消耗。

轮胎滚动阻力系数

轮胎滚动阻力系数

轮胎滚动阻力系数什么是轮胎滚动阻力系数?轮胎滚动阻力系数是指轮胎在路面上滚动时所产生的阻力与轮胎受到的垂直载荷之间的比值。

它是衡量轮胎滚动能效的一个重要指标,对于车辆的燃油效率和行驶性能有着重要的影响。

在轮胎滚动阻力系数的计算中,一般使用轮胎滚动阻力系数(rolling resistance coefficient)或者称为轮胎滚动阻力系数(rolling resistance factor)来表示,通常记作RR。

轮胎滚动阻力系数的单位是N/N,也可以用百分比(%)来表示。

轮胎滚动阻力系数的影响因素轮胎滚动阻力系数受多种因素的影响,其中最主要的因素包括:1.轮胎结构:不同类型的轮胎结构会影响轮胎与路面之间的接触面积以及轮胎的变形情况,进而影响滚动阻力系数。

2.胎面材料:胎面材料的硬度、抗滑性能和耐磨性等特性会直接影响轮胎与路面之间的摩擦力,从而对滚动阻力系数产生影响。

3.胎压:适当的胎压对于降低轮胎滚动阻力系数非常重要。

过高的胎压会增大轮胎与路面之间的接触面积,增加滚动阻力;而过低的胎压会导致轮胎变形增大,同样使滚动阻力升高。

4.路面状况:不同类型的路面纹理和摩擦系数会影响轮胎与路面之间的接触情况,进而影响滚动阻力系数。

5.载荷大小:轮胎承受的载荷越大,滚动阻力也会相应增加。

轮胎滚动阻力系数的影响轮胎滚动阻力系数的大小直接影响着车辆的燃油效率和行驶性能。

较高的滚动阻力系数意味着更大的能量损耗,使车辆需要更多的能量才能保持运动。

因此,减小轮胎滚动阻力系数可以有效降低车辆的能耗和气体排放。

减小轮胎滚动阻力系数的好处不仅仅体现在燃油效率上,还会提高车辆的操控性能和舒适性。

较低的滚动阻力意味着轮胎与路面的摩擦力减小,车辆操控更加灵活,减少了转弯时的阻力,提升了行驶的稳定性和舒适性。

减小轮胎滚动阻力系数的方法降低轮胎滚动阻力系数是提高车辆燃油效率和行驶性能的关键。

以下是几种减小轮胎滚动阻力系数的方法:1.选择低阻力轮胎:在购买轮胎时,可以选择滚动阻力系数低的轮胎。

轮胎噪声和滚动阻力标签数据的综述及分析

轮胎噪声和滚动阻力标签数据的综述及分析

轮胎噪声和滚动阻力标签数据的综述及分析杨永宝;危银涛;王昊;项大兵【期刊名称】《轮胎工业》【年(卷),期】2014(34)12【摘要】依据公开资料,通过搜集整理米其林、固特异、大陆、倍耐力、普利司通品牌的轿车轮胎和载重轮胎的噪声和滚动阻力标签数据,采用条形图对5个不同品牌轮胎的噪声等级和滚动阻力进行分析;采用数据透视图给出不同规格轮胎的噪声等级和滚动阻力级别,并分析不同规格区间轿车轮胎的噪声标签达标情况.分析结果表明:轮辋直径与轮胎噪声水平间无明显相关性;轮胎断面宽与其噪声水平呈正相关;轮胎高宽比与其滚动阻力呈正相关,但轮辋直径与轮胎滚动阻力呈负相关.载重轮胎的噪声水平与滚动阻力水平有一定程度的正相关性,但轿车轮胎的噪声水平与滚动阻力间的相关性并不显著.【总页数】9页(P707-715)【作者】杨永宝;危银涛;王昊;项大兵【作者单位】清华大学汽车节能与安全国家重点实验室,北京 100084;清华大学汽车节能与安全国家重点实验室,北京 100084;清华大学汽车节能与安全国家重点实验室,北京 100084;清华大学汽车节能与安全国家重点实验室,北京 100084【正文语种】中文【中图分类】TQ336.1【相关文献】1.欧洲汽车轮胎滚动阻力及噪声测量方法 [J], 李玲;佘翔;杨小峰2.电动汽车轮胎滚动阻力与噪声协调设计及产品开发 [J], 殷瑞婧;雍占福;冯启章;王昊;危银涛3.结构参数对轮胎滚动阻力和辐射噪声的影响研究 [J], 仇成群;王国林4.385/55R22.5低滚动阻力、低噪声宽基全钢载重子午线轮胎的设计 [J], 张志强5.205/55R16低滚动阻力、抗湿滑、低噪声轮胎的设计 [J], 曲宾建;黄义钢;王君因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

轮胎滚动阻力的产生机理

轮胎滚动阻力的产生机理

轮胎滚动阻力的产生机理轮胎滚动阻力是指车辆行驶时,轮胎与地面之间产生的阻力。

轮胎滚动阻力是车辆行驶阻力的主要组成部分之一,对车辆行驶的能量消耗、燃油效率和车辆性能具有重要影响。

本文将从轮胎结构、胎面形状、材料特性以及与地面间的摩擦等方面,详细介绍轮胎滚动阻力的产生机理。

一、轮胎结构对滚动阻力的影响轮胎的结构主要由胎体、胎冠、胎肩和胎侧组成。

其中,胎体是轮胎的主要结构部件,由多层尼龙、钢丝帘布等材料交叉层叠而成,可以提供较高的抗压性和抗拉强度。

胎冠是轮胎最外层的部分,对接触地面的面积和形态具有重要影响,胎肩则是连接胎冠和侧壁的部分,胎侧负责和车轮连接。

1.胎体结构对滚动阻力的影响胎体结构会影响轮胎的刚度和变形程度,从而影响滚动阻力的产生。

胎体结构越硬,刚度越高,轮胎在受到外力作用时变形较小,滚动阻力也相对较小;反之,胎体结构越软,刚度越低,轮胎变形较大,滚动阻力也相对较大。

2.胎冠形状对滚动阻力的影响胎冠形状是指轮胎与地面接触的部分,一般为凸面状。

胎冠形状的不同会导致接地面积和形态的不同,从而影响滚动阻力的大小。

一般来说,胎冠形状越大,接触地面的面积越大,滚动阻力越小。

此外,胎冠的形状是否均匀也会影响滚动阻力的大小。

3.胎肩和胎侧的影响胎肩的硬度和变形性能会影响轮胎在行驶时的稳定性和变形程度,从而影响到滚动阻力。

胎侧的刚度和变形性能则会影响轮胎在弯道行驶时的性能,以及与车轮的连接强度。

这些因素均会对滚动阻力产生一定的影响。

二、胎面形状与滚动阻力的关系胎面形状是指轮胎胎面的纵、横断面形状。

胎面形状对轮胎与地面摩擦力的分布和大小有着重要影响,从而影响滚动阻力的产生。

1.胎面纵向形状对滚动阻力的影响胎面纵向形状主要包括纵向纹路和块状条纹的分布。

纵向纹路的设计主要用于提高轮胎在湿滑路面的抓地力和排水性能,但过多的纵向纹路会导致轮胎与地面的接触面积减小,从而增加滚动阻力。

块状条纹则是为了提高轮胎在特定路况下的抓地性能,但在普通道路行驶时,过于明显的条纹会增加滚动阻力。

基于ABAQUS的轮胎滚动阻力分析

基于ABAQUS的轮胎滚动阻力分析

由于轮胎结构复杂、材料 品种多 ,如分为橡 胶钢丝帘线 、尼龙帘线和聚酯帘线等 ,其 中橡胶
又分 有胎 面 胶 、胎 肩胶 、胎 侧 胶 、三 角 胶 、胎 圈
以生成三维轮胎有 限元模型 ,但二维模型充气后 对应 的应力及应变并没有传递到三维模型 ,需要
轮胎 进行 分析 ,以确 定其 全 部 单 元 的应 变 值 。将
轮 胎滚 动损 耗 主要 包 括 轮 胎 滚 动 时 周 期 性 变
考虑橡胶 的超 弹性材料 ,轮胎非线性几何 ,以及 轮胎与轮胎和道路之 间的接触 问题 ,并 且对轮胎 的胎体 、带束层、胎圈等部位采用了 R B R膜单 EA 元 以及 R B R实体单元进行模拟。 EA ( )使用上面得到的单元应变值 ,计算其单 2 元能耗损失 ,并 确定 内部 热源强度。在此不使 用
1滚 动 阻力的产 生机 理
中轮胎的温度场分 布;轮胎 的温度场分 布情况影 响轮胎的损耗 因子 以及其他 的材料特性 ,进而影
响结 构分 析 中 的应力 一 应 变情 况 。将 其 分 成 四个
分 析步 骤 : ( ) 利用 大 型非 线 性 有 限元 软 件 A A U 1 B Q S对
・3 3・
分析。得到稳态温度场。 ( )在以上的基础上 ,计算 出轮胎滚 动阻力 4 和滚动阻力系数 , 并拟合滚动阻力的预测方程。
3有 限元模 型
本文在此选取 Y o 模型 : e h
.
W = C0・(1—3 1 j )+C0・ J 2 (2—3 +CO・( 一 ) 3 3。 ) 4静 载分析 虽 然 S MME RC MO E E E A O Y T I D LG N R l N可 耵 () 2
2 1 年第 3期 01

轮胎滚动阻力的定义,产生机理和作用形式

轮胎滚动阻力的定义,产生机理和作用形式
轮胎滚动阻力是指车辆行驶时,轮胎与地面间的接触面通过相对滚动产生的阻力。

其产生机理是涉及到轮胎的材料结构、压力、摩擦等因素。

当车轮转动时,轮胎与接触面之间的摩擦力产生阻力,这个阻力就是滚动阻力。

滚动阻力通过抵消车轮动能的方式阻碍了车辆的运动,并导致能源的浪费。

滚动阻力的作用形式是摩擦力,其大小与轮胎的材料、压力、表面粗糙度以及滚动速度等因素都有关。

降低滚动阻力是减少汽车燃料消耗的有效途径,同时也能够降低车辆在行驶过程中的噪音和振动。

轮胎滚动阻力性能

轮胎滚动阻力性能作者:张子鹏来源:《世界汽车》2015年第09期随着车轮每一次转动,当轮胎与路面接触时,轮胎由于承重的原因会产生变形。

随着轮胎结构的变形,其组成部件会变热,并且一部分由发动机传输来的能量损耗了:这就是滚动阻力现象。

根据试验测定,一辆轿车以100km/h速度行驶时,用于克服轮胎滚动阻力的燃油消耗约占汽车总油耗的20%;一辆载重汽车则可以达到30%或更高;轮胎滚动阻力每降低7%,便可使汽车燃油消耗降低1%,同时也可大幅降低CO2 排放量。

绿色轮胎也在此背景下应运而生,绿色轮胎是指由于应用新材料和设计而导致滚动阻力小,因而耗油低、废气排放少的子午线轮胎。

加强对轮胎滚动阻力的试验研究,降低轮胎滚动阻力对于节能减排具有重要意义。

欧盟轮胎标签法规从2012年11月1日起强制执行。

该法规规定,在欧盟销售的轿车胎、轻卡胎、卡车胎及公共汽车轮胎必须加贴标签,标示轮胎的燃油效率、滚动噪声和湿滑路面抓着力的等级,目标是到2020年将欧洲能源消耗减少20%。

要求产品出口到欧盟的轮胎和汽车制造商必须遵守欧盟的新轮胎标签法规。

欧洲经济委员会在新出台的ECE R117法规当中对轮胎滚动阻力性能进行了明确要求,从2012年底开始欧洲进口的轮胎必须通过此项法规。

滚动阻力测试方法简介轮胎滚动阻力确定方法有数值计算法和试验测试法,试验测试法又分为室外测试法和室内测试法。

由于室内测试方法重复性比较好,故现在世界上都采用转鼓上进行测试的方法。

鼓试验测试方法又包含测力法、扭矩法、功率法和减速度法。

关于转鼓的直径现在各种国际标准当中也不尽相同,主要有1.7m和2.0m两种规格,不同直径的转鼓测量出的滚动阻力值也不相同,但是有的标准也给出了不同直径之间的转化公式。

为了能够统一各方数值,欧洲选取了9台滚动阻力设备作为基础设备,将同一批不同规格的轮胎在9台设备上分别进行测试,测试结果取平均值,形成基准值。

9台滚动阻力设备通过数学公式关联到基准值,其他滚阻设备需要采用对标的方式与9台基准设备当中的1台建立关联,最终也关联到基准值上。

影响轮胎滚动阻力的自身因素

Keywords
Tire Rolling Resistance, Influencing Factors, Tire Material, Tire Construction
影响轮胎滚动阻力的自身因素
魏 堃1,刘晓民1,满忠雷1,苏 杰1,宋 慧2,李廷希2
1山东出入境检验检疫局检验检疫技术中心,山东 青岛 2山东科技大学,山东 青岛
影响抗湿滑性能和轮胎滚动阻力的主要因素之一是芳烃油用量。低滚动阻力配方中,芳烃油的用量 一般都比较少,芳烃油用量越多,胶料抗湿滑性能越高,轮胎滚动阻力也随之增大;芳烃油用量越少, 轮胎滚动阻力也跟着越小[8]。 3.1.3. 填充剂
炭黑作为橡胶体系的填充材料,对轮胎滚动阻力的影响较大。根据前人的研究,可以得出结论:炭 黑颗粒越大,轮胎滚动阻力越大;炭黑使用越多,轮胎滚动阻力也越大。另外在减小炭黑用量的条件下, 炭黑 N299 可使胎面胶的滚动阻力、湿牵引性能和耐磨性能获得较好的平衡。
收稿日期:2016年8月20日;录用日期:2016年9月11日;发布日期:2016年9月14日
文章引用: 魏堃, 刘晓民, 满忠雷, 苏杰, 宋慧, 李廷希. 影响轮胎滚动阻力的自身因素[J]. 材料科学, 2016, 6(5): 285291. /10.12677/ms.2016.65037
Material Sciences 材料科学, 2016, 6(5), 285-291 Published Online September 2016 in Hans. /journal/ms /10.12677/ms.2016.65037
汽车在行驶中,轮胎转动会受到各种复杂的周期变形形式,对此的研究和描述是非常复杂的。但就 轮胎滚动阻力而言,无论是接地部位还是胎侧,轮胎最主要的变形形式就是弯曲变形。当然,除此之外, 接地部位的轮胎还会受到剪切变形和压缩变形的作用。在以上这些循环变形作用下,加之轮胎中各种橡 胶及其复合材料的粘弹特性,使得轮胎在加载过程中释放出来的功在卸载过程中不能全部回收,这些能 量损失就是粘弹滞后热损失,约占轮胎滚动阻力的 90%~95% [4]。

乘用车轮胎滚动阻力对整车动力性经济性影响的研究

11510.16638/ki.1671-7988.2019.09.038乘用车轮胎滚动阻力对整车动力性经济性影响的研究付红飞(奇瑞汽车股份有限公司,安徽 芜湖 241006)摘 要:该文从理论上对汽车滚动阻力对整车油耗的影响进行了分析,并运用整车CAE 分析和试验进行了验证,指出了采用低滚阻轮胎能有效的降低整车油耗,并大力提倡各主机厂采用低滚阻轮胎,有利于汽车行业的节能减排,对中国汽车行业第三阶段油耗限值和企业平均油耗目标达成有较大帮助。

关键词:滚动阻力;低滚阻轮胎;动力性经济性;第三阶段油耗限值中图分类号:U467 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2019)09-115-03Study on the Effect of Rolling Resistance of Passenger Wheel Tyre on vehicleperformance & economyFu Hongfei(Chery Auto Co., LTD., Anhui Wuhu 241006 )Abstract: This paper theoretically analyses the influence of rolling resistance on vehicle fuel consumption, and verifies it by CAE analysis and test. It points out that low rolling resistance tyres can effectively reduce vehicle fuel consumption. It also strongly advocates that low rolling resistance tyres should be used in main engine factories, which is conducive to energy saving and emission reduction in the automotive industry. It is also conducive to the third stage fuel consumption limit of China's automotive industry and the average fuel consumption of enterprises. It is helpful to achieve the goal of consumption. Keywords: Rolling Resistance; Low Rolling Resistance Tire; Performance & Economy; The Tthird Stage Fuel Consumption LimitCLC NO.: U467 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)09-115-031 研究背景以下图1是2008-2017年的中国汽车销量对比图。

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